JP2017161411A - Optical component sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検知光と参照光とを用いて所定の成分を検知する光学式成分センサに関する。 The present invention relates to an optical component sensor that detects a predetermined component using detection light and reference light.
試料の成分分析を行う分析装置として、例えば、特許文献1に記載の分析装置が知られている。特許文献1に記載の分析装置は、反応管内の試料の光学的特性をもとに当該試料を分析する装置である。
As an analyzer that performs component analysis of a sample, for example, an analyzer described in
上記従来の分析装置では、反応管内の試料を分析することができる一方で、反応管に入れられない対象物を分析することができずに、汎用性が低いという問題がある。 The above-described conventional analyzer has a problem that the sample in the reaction tube can be analyzed, but an object that cannot be put in the reaction tube cannot be analyzed, and the versatility is low.
そこで、本発明は、汎用性が高い光学式成分センサを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical component sensor with high versatility.
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る光学式成分センサは、所定の成分による吸収波長を含む検知光を発する第1光源と、前記成分による吸収波長を含まない参照光を発する第2光源と、前記第1光源及び前記第2光源を収容する筐体と、前記筐体の外部に位置している対象物によって反射された前記検知光の少なくとも一部である反射検知光を受光する、前記筐体内に収容された第1受光素子と、前記対象物によって反射された前記参照光の少なくとも一部である反射参照光を受光する、前記筐体内に収容された第2受光素子と、前記第1受光素子から出力された前記反射検知光に対応する検知信号と前記第2受光素子から出力された前記反射参照光に対応する参照信号とに基づいて、前記対象物が含む前記成分を検知する信号処理回路と、前記第1光源の発光と前記第2光源の発光とを個別に制御する制御回路とを備える。 To achieve the above object, an optical component sensor according to an aspect of the present invention includes a first light source that emits detection light that includes an absorption wavelength due to a predetermined component, and a reference light that does not include the absorption wavelength due to the component. 2 light sources, a housing that houses the first light source and the second light source, and reflected detection light that is at least part of the detection light reflected by an object located outside the housing. A first light receiving element housed in the housing, and a second light receiving element housed in the housing that receives reflected reference light that is at least part of the reference light reflected by the object. The component included in the object based on a detection signal corresponding to the reflected detection light output from the first light receiving element and a reference signal corresponding to the reflected reference light output from the second light receiving element. Detecting signal Comprising a sense circuit, and a control circuit for individually controlling the light emission of the first light source emitting a second light source.
本発明によれば、汎用性が高い光学式成分センサを提供することができる。 According to the present invention, an optical component sensor with high versatility can be provided.
以下では、本発明の実施の形態に係る光学式成分センサについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 Below, the optical component sensor which concerns on embodiment of this invention is demonstrated in detail using drawing. Note that each of the embodiments described below shows a preferred specific example of the present invention. Therefore, numerical values, shapes, materials, components, arrangement and connection forms of components, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims showing the highest concept of the present invention are described as optional constituent elements.
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。 Each figure is a mimetic diagram and is not necessarily illustrated strictly. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected about the same structural member.
(実施の形態1)
[光学式センサ]
まず、実施の形態1に係る光学式成分センサの概要について、図1及び図2を用いて説明する。図1は、本実施の形態に係る光学式成分センサ1の構成を示す模式図である。図2は、本実施の形態に係る光学式成分センサ1の機能構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
[Optical sensor]
First, the outline | summary of the optical component sensor which concerns on
光学式成分センサ1は、波長の異なる2つの光(検知光及び参照光)を対象物2に照射して、対象物2による反射光(反射検知光及び反射参照光)を受光することで、対象物2に含まれる成分を検知する非接触式の光学式センサである。本実施の形態では、光学式成分センサ1は、離れた位置に位置する対象物2に含まれる水分を検知する。
The
対象物2は、特に限定されないが、例えば、衣類などである。例えば、光学式成分センサ1を衣類乾燥機などに取り付けることで、衣類の乾燥具合を確認することができる。これにより、乾燥のし過ぎによる衣類の傷みの発生などを抑制することができる。
Although the
図1に示すように、光学式成分センサ1は、筐体10と、検知用光源21と、参照用光源22と、検知用受光素子31と、参照用受光素子32と、光学素子40と、検知用レンズ51と、参照用レンズ52とを備える。また、図2に示すように、光学式成分センサ1は、光分離部41と、制御回路60と、信号処理回路70とを備える。
As shown in FIG. 1, the
以下では、光学式成分センサ1の各構成要素について詳細に説明する。
Below, each component of the
[筐体]
筐体10は、検知用光源21及び参照用光源22を収容する筐体である。図1に示すように、筐体10には、さらに、検知用受光素子31、参照用受光素子32及び光学素子40が収容されている。
[Case]
The
筐体10は、遮光性の材料から形成されている。これにより、外光が筐体10内に入射するのを抑制することができる。具体的には、筐体10は、検知用受光素子31及び参照用受光素子32が受光する光に対して遮光性を有する。より具体的には、筐体10は、検知光LD1及び参照光LR1に対して遮光性を有し、例えば、樹脂材料又は金属材料から形成される。
The
筐体10の外壁には、開口が設けられ、当該開口に検知用レンズ51及び参照用レンズ52が取り付けられている。また、図示しないが、筐体10の外壁には、検知用光源21及び参照用光源22が発した光を外部に出射するための開口が設けられている。
An opening is provided in the outer wall of the
[検知用光源]
検知用光源21は、所定の成分による吸収波長を含む検知光LD1を発する第1光源の一例である。具体的には、検知用光源21は、水分による吸収波長をピーク波長として含む検知光LD1を発する分散光源である。
[Light source for detection]
The
図3は、本実施の形態に係る光学式成分センサ1の検知対象である水分の吸収スペクトルを示す図である。図3に示すように、水分は、約1450nmの波長に吸収ピークを有する。
FIG. 3 is a diagram illustrating an absorption spectrum of moisture that is a detection target of the
図4は、本実施の形態に係る光学式成分センサ1の検知光及び参照光のスペクトルを示す図である。図4に示すように、検知光LD1は、水分による吸収波長である1450nmをピーク波長として含む赤外光である。
FIG. 4 is a diagram illustrating spectra of detection light and reference light of the
検知用光源21は、例えば、図4の実線で示すスペクトルを有する赤外光を発する発光素子である。発光素子は、例えば、LED(Light Emitting Diode)素子であるが、これに限らない。発光素子としては、半導体レーザ素子又は有機EL(Electro Luminescence)素子などを用いてもよい。
The
検知用光源21は、図1に示すように、筐体10内の所定の位置に固定されている。本実施の形態では、検知用光源21は、光学素子40を間に挟んで、参照用受光素子32と向かい合うように配置されている。検知用光源21が発した検知光LD1は、一部(出射検知光LD3)が光学素子40によって反射されて筐体10の外部に出射され、他の一部(部分検知光LD2)は光学素子40を透過して参照用受光素子32に入射する。詳細については、図7Aを用いて後で説明する。
As shown in FIG. 1, the
[参照用光源]
参照用光源22は、所定の成分による吸収波長を含まない参照光LR1を発する第2光源の一例(分散光源)である。図4に示すように、参照光LR1は、水分による吸収波長である約1450nmの波長を含まずに、例えば、当該吸収波長とは異なる約1300nmの波長をピーク波長として含んでいる。
[Reference light source]
The
なお、吸収波長を含まないとは、吸収波長を全く含まないことのみを意味する訳ではない。参照光LR1は、ピーク波長に比べて十分に小さい強度の吸収波長を含んでもよい。例えば、参照光LR1は、検知分解能より小さい強度の吸収波長を含んでもよい。 Note that not including the absorption wavelength does not mean only not including the absorption wavelength at all. The reference light LR1 may include an absorption wavelength whose intensity is sufficiently smaller than the peak wavelength. For example, the reference light LR1 may include an absorption wavelength with an intensity smaller than the detection resolution.
参照用光源22は、例えば、図4の破線で示すスペクトルを有する赤外光を発する発光素子である。すなわち、参照用光源22は、検知用光源21が発する赤外光のピーク波長とは異なる波長をピーク波長として含む赤外光を発する。発光素子は、例えば、LED素子であるが、半導体レーザ素子又は有機EL素子などでもよい。
The
参照用光源22は、図1に示すように、筐体10内の所定の位置に固定されている。本実施の形態では、参照用光源22は、光学素子40を間に挟んで、検知用受光素子31と向かい合うように配置されている。参照用光源22が発した参照光LR1は、一部(出射参照光LR3)が光学素子40によって反射されて筐体10の外部に出射され、他の一部(部分参照光LR2)は光学素子40を透過して検知用受光素子31に入射する。詳細については、図7Bを用いて後で説明する。
The
[検知用受光素子]
検知用受光素子31は、対象物2によって反射された検知光LD1の少なくとも一部である反射検知光LD4を受光する第1受光素子の一例である。検知用受光素子31は、受光した反射検知光LD4を光電変換することで、反射検知光LD4の受光量(すなわち、強度)に応じた電気信号である検知信号を生成する。生成された検知信号は、信号処理回路70に出力される。
[Light-receiving element for detection]
The detection
反射検知光LD4は、検知光LD1の一部である出射検知光LD3が対象物2によって反射された光である。反射検知光LD4のピーク波長は、検知光LD1のピーク波長(約1450nm)と同じである。
The reflected detection light LD4 is light obtained by reflecting the emission detection light LD3, which is a part of the detection light LD1, by the
本実施の形態では、検知用受光素子31は、さらに、参照光LR1の一部である部分参照光LR2を受光する。なお、部分参照光LR2のピーク波長は、参照光LR1のピーク波長(約1300nm)と同じである。検知用受光素子31は、受光した部分参照光LR2を光電変換することで、部分参照光LR2の受光量に応じた電気信号である部分参照信号を生成する。生成された部分参照信号は、信号処理回路70に出力される。
In the present embodiment, the detection
図5は、本実施の形態に係る光学式成分センサ1の受光素子の感度特性を示す図である。本実施の形態では、図5に示す特性を有する受光素子を、検知用受光素子31及び参照用受光素子32の各々に用いる。
FIG. 5 is a diagram showing sensitivity characteristics of the light receiving element of the
具体的には、図5に示すように、検知用受光素子31の受光感度は、1000nm〜1600nmの範囲の波長に対して正の相関を有する。なお、検知用受光素子31の受光感度は、これに限定されず、例えば、各波長に対して略一定の感度でもよい。
Specifically, as shown in FIG. 5, the light receiving sensitivity of the detection
このように、検知用受光素子31は、検知光LD1及び参照光LR1の各々のピーク波長に対して十分に強い受光感度を有する。したがって、検知用受光素子31は、反射検知光LD4及び部分参照光LR2を受光し、各々の受光量に応じた電気信号を生成することができる。
Thus, the detection
検知用受光素子31は、筐体10内に収容されている。例えば、検知用受光素子31は、受光面が検知用レンズ51の焦点に位置するように筐体10内に固定されている。
The detection
検知用受光素子31は、例えば、フォトダイオードであるが、これに限定されない。例えば、検知用受光素子31は、フォトトランジスタ、又は、イメージセンサでもよい。なお、検知用受光素子31と参照用受光素子32とは、1つのイメージセンサの異なる領域を利用してもよい。
The detection
[参照用受光素子]
参照用受光素子32は、対象物2によって反射された参照光LR1の少なくとも一部である反射参照光LR4を受光する第2受光素子の一例である。参照用受光素子32は、受光した反射参照光LR4を光電変換することで、反射参照光LR4の受光量に応じた電気信号である参照信号を生成する。生成された参照信号は、信号処理回路70に出力される。
[Reference light receiving element]
The reference
反射参照光LR4は、参照光LR1の一部である出射参照光LR3が対象物2によって反射された光である。反射参照光LR4のピーク波長は、参照光LR1のピーク波長(約1300nm)と同じである。
The reflected reference light LR4 is light obtained by reflecting the outgoing reference light LR3, which is a part of the reference light LR1, by the
本実施の形態では、参照用受光素子32は、さらに、検知光LD1の一部である部分検知光LD2を受光する。なお、部分検知光LD2のピーク波長は、検知光LD1のピーク波長(約1450nm)と同じである。参照用受光素子32は、受光した部分検知光LD2を光電変換することで、部分検知光LD2の受光量に応じた電気信号である部分検知信号を生成する。生成された部分検知信号は、信号処理回路70に出力される。
In the present embodiment, the reference
参照用受光素子32の受光感度は、図5に示す特性を有する。つまり、参照用受光素子32は、検知光LD1及び参照光LR1の各々のピーク波長に対して十分に強い受光感度を有する。したがって、参照用受光素子32は、反射参照光LR4及び部分検知光LD2を受光し、各々の受光量に応じた電気信号を生成することができる。
The light receiving sensitivity of the reference
参照用受光素子32は、筐体10内に収容されている。例えば、参照用受光素子32は、受光面が参照用レンズ52の焦点に位置するように筐体10内に固定されている。
The reference
参照用受光素子32は、例えば、フォトダイオードであるが、これに限定されない。例えば、参照用受光素子32は、フォトトランジスタ、又は、イメージセンサでもよい。
The reference
[光学素子]
光学素子40は、検知光LD1の少なくとも一部及び参照光LR1の少なくとも一部を、同軸かつ同スポットサイズで筐体10から対象物2に向けて出射する。光学素子40は、例えば、凹状の反射面を有し、当該反射面によって検知光LD1の一部及び参照光LR1の一部を反射する。検知光LD1の一部及び参照光LR1の一部は、例えば、互いに同じ方向に同じ配光角で反射される。
[Optical element]
The
光学素子40によって反射された検知光LD1の一部及び参照光LR1の一部はそれぞれ、出射検知光LD3及び出射参照光LR3として、筐体10の外部に位置する対象物2に向けて出射される。出射検知光LD3及び出射参照光LR3は、対象物2の同じ部分に同じスポットサイズで照射される。
A part of the detection light LD1 and a part of the reference light LR1 reflected by the
光学素子40は、図2に示す光分離部41を有する。すなわち、光学素子40は、検知光LD1及び参照光LR1を分離する機能を有する。
The
具体的には、光分離部41は、検知光LD1を出射検知光LD3と部分検知光LD2とに分離する。出射検知光LD3は、検知光LD1の一部であって、筐体10の外部に出射される光である。部分検知光LD2は、検知光LD1の一部であって、参照用受光素子32に入射する光である。
Specifically, the
さらに、光分離部41は、参照光LR1を出射参照光LR3と部分参照光LR2とに分離する。出射参照光LR3は、参照光LR1の一部であって、筐体10の外部に出射される光である。部分参照光LR2は、参照光LR1の一部であって、検知用受光素子31に入射する光である。
Further, the
光分離部41による検知光LD1の分離比率Md及び参照光LR1の分離比率Mrは、検知対象の成分の検知分解能DRminに基づく所定の条件を満たすように予め設計されている。当該条件については、後で詳細に説明する。
The separation ratio Md of the detection light LD1 and the separation ratio Mr of the reference light LR1 by the
光学素子40は、例えば、ビームスプリッタ(ハーフミラー)であるが、これに限らない。光学素子40は、例えば、スリットが設けられた鏡(凹面鏡)でもよい。スリットが光分離部41に相当する。スリットの開口幅(開口径)を調整することで、分離比率Md及びMrを所定の値にすることができる。
The
[検知用レンズ]
検知用レンズ51は、対象物2によって反射された反射検知光LD4を検知用受光素子31に集光するための集光レンズである。検知用レンズ51は、例えば、焦点が検知用受光素子31の受光面に位置するように筐体10に固定されている。検知用レンズ51は、例えば、樹脂製の凸レンズであるが、これに限らない。
[Detection lens]
The
[参照用レンズ]
参照用レンズ52は、対象物2によって反射された反射参照光LR4を参照用受光素子32に集光するための集光レンズである。参照用レンズ52は、例えば、焦点が参照用受光素子32の受光面に位置するように筐体10に固定されている。参照用レンズ52は、例えば、樹脂製の凸レンズであるが、これに限らない。
[Reference lens]
The
[制御回路]
制御回路60は、検知用光源21の発光と参照用光源22の発光とを個別に制御する。具体的には、制御回路60は、検知用光源21の発光及び消灯と、参照用光源22の発光及び消灯とを、独立して制御することができる。
[Control circuit]
The
図6は、本実施の形態に係る光学式成分センサ1の動作を示すタイムチャートである。具体的には、図6の(a)及び(c)がそれぞれ、検知用光源21及び参照用光源22の光出力を示している。図6の(b)及び(d)はそれぞれ、検知用受光素子31及び参照用受光素子32の受光信号を示している。
FIG. 6 is a time chart showing the operation of the
本実施の形態では、図6の(a)及び(c)に示すように、制御回路60は、検知用光源21及び参照用光源22を時間排他的に発光させる。つまり、検知用光源21の発光期間Tdと参照用光源22の発光期間Trとは、重複しない。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 6A and 6C, the
検知用光源21の発光期間Tdには、参照光LR1が出射されないので、検知用受光素子31では反射検知光LD4が受光され、参照用受光素子32では部分検知光LD2が受光される。参照用光源22の発光期間Trには、検知光LD1が出射されないので、参照用受光素子32では反射参照光LR4が受光され、検知用受光素子31では部分参照光LR2が受光される。したがって、反射検知光LD4、部分検知光LD2、反射参照光LR4及び部分参照光LR2は、それぞれ独立して受光されるので、各光の受光量を正確に取得することができる。
Since the reference light LR1 is not emitted during the light emission period Td of the
より具体的には、制御回路60は、検知用光源21及び参照用光源22を時間排他的に交互に繰り返し発光させる。例えば、制御回路60は、所定の周波数(例えば、1kHz)のパルス信号を検知用光源21及び参照用光源22に出力する。検知用光源21に出力するパルス信号と、参照用光源22に出力するパルス信号とは、各々のパルスが重複しないように同期されている。
More specifically, the
例えば、検知用光源21のパルス信号は、オンデューティ比が50%以下のパルス信号である。参照用光源22のパルス信号は、検知用光源21のパルス信号の位相を180度ずらしたパルス信号である。これにより、検知用光源21の発光期間Tdと参照用光源22の発光期間Trとを、同じ長さの期間とし、かつ、互いに重複しないようにすることができる。
For example, the pulse signal of the
制御回路60は、筐体10に収容されていてもよく、又は、筐体10の外側面に取り付けられていてもよい。あるいは、制御回路60は、無線通信などの通信機能を有し、制御用のパルス信号を検知用光源21及び参照用光源22に送信してもよい。
The
制御回路60は、例えば、駆動回路及びマイクロコントローラで構成される。制御回路60は、光源の制御プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。
The
[信号処理回路]
信号処理回路70は、検知用受光素子31から出力された反射検知光LD4に対応する検知信号と、参照用受光素子32から出力された反射参照光LR4に対応する参照信号とに基づいて、対象物2が含む成分を検知する。具体的には、信号処理回路70は、検知信号の電圧レベルと参照信号の電圧レベルとの比(エネルギー比)に基づいて、対象物2が含む水分量を検知する。
[Signal processing circuit]
Based on the detection signal corresponding to the reflected detection light LD4 output from the detection
本実施の形態では、信号処理回路70は、基準検知光に対する部分検知光LD2の差分に基づいて検知信号を補正し、かつ、基準参照光に対する部分参照光LR2の差分に基づいて参照信号を補正する。信号処理回路70は、補正後の検知信号及び補正後の参照信号に基づいて成分を検知する。
In the present embodiment, the
基準検知光は、例えば、初期状態の部分検知光である。具体的には、基準検知光は、光学式成分センサ1の製造時(又は、工場出荷時)などの、検知用光源21が劣化していないときの部分検知光である。したがって、基準検知光に対する部分検知光LD2の差分は、検知用光源21の劣化による光量の減少、すなわち、初期状態からの変化に相当する。なお、基準検知光は、初期状態に限らず、検知用光源21の劣化による光量の減少が検出できればよく、予め定められた信号でもよい。
The reference detection light is, for example, partial detection light in an initial state. Specifically, the reference detection light is partial detection light when the
基準参照光は、例えば、初期状態の部分参照光である。具体的には、基準参照光は、光学式成分センサ1の製造時などの、参照用光源22が劣化していないときの部分参照光である。したがって、基準参照光に対する部分参照光LR2の差分は、参照用光源22の劣化による光量の減少、すなわち、初期状態からの変化に相当する。なお、基準参照光は、初期状態に限らず、参照用光源22の劣化による光量の減少が検出できればよく、予め定められた信号でもよい。
The reference reference light is, for example, partial reference light in an initial state. Specifically, the reference reference light is partial reference light when the
信号処理回路70は、筐体10に収容されていてもよく、又は、筐体10の外側面に取り付けられていてもよい。あるいは、信号処理回路70は、無線通信などの通信機能を有し、検知用受光素子31及び参照用受光素子32からの出力信号を受信してもよい。
The
信号処理回路70は、例えば、マイクロコントローラである。信号処理回路70は、信号処理プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。
The
[光路]
次に、本実施の形態に係る光学式成分センサ1が出射する検知光及び参照光の光路について、図7A及び図7Bを用いて説明する。
[Light path]
Next, the optical paths of the detection light and the reference light emitted from the
図7Aは、本実施の形態に係る光学式成分センサ1の検知光LD1の光路を示す図である。図7Aに示すように、検知用光源21が発した検知光LD1は、光学素子40によって部分検知光LD2と出射検知光LD3とに分離される。具体的には、検知光LD1の一部は、光学素子40を透過して、部分検知光LD2として参照用受光素子32に入射する。
FIG. 7A is a diagram illustrating an optical path of the detection light LD1 of the
検知光LD1の他の一部は、光学素子40によって反射され、出射検知光LD3として、筐体10から外部に出射され、対象物2に向かって進行する。なお、筐体10には出射検知光LD3を外部に出射させるための開口(図示せず)が設けられている。
Another part of the detection light LD1 is reflected by the
出射検知光LD3は、対象物2によって反射される。このとき、対象物2が水分を含む場合、出射検知光LD3の一部は水分によって吸収される。水分量が多い程、吸収量が多くなるため、反射検知光LD4の光エネルギーが、水分量に応じて出射検知光LD3に比べて低くなる。反射検知光LD4は、検知用レンズ51によって集光されて検知用受光素子31に入射する。
The emission detection light LD3 is reflected by the
なお、実際には、対象物2の反射率など水分以外の要因によっても、反射検知光LD4の光エネルギーは減衰するが、これは、反射参照光LR4についても同様である。本実施の形態では、反射検知光LD4と反射参照光LR4との光エネルギーの比を算出することで、水分以外の要因の影響をキャンセルすることができる。
In practice, the light energy of the reflected detection light LD4 is attenuated also by factors other than moisture, such as the reflectance of the
図7Bは、本実施の形態に係る光学式成分センサ1の参照光LR1の光路を示す図である。図7Bに示すように、参照用光源22が発した参照光LR1は、光学素子40によって部分参照光LR2と出射参照光LR3とに分離される。具体的には、参照光LR1の一部は、光学素子40を透過して、部分参照光LR2として検知用受光素子31に入射する。
FIG. 7B is a diagram illustrating an optical path of the reference light LR1 of the
参照光LR1の他の一部は、光学素子40によって反射され、出射参照光LR3として、筐体10から外部に出射され、対象物2に向かって進行する。出射参照光LR3は、例えば、出射検知光LD3が通過する開口を通過する。
Another part of the reference light LR1 is reflected by the
出射参照光LR3は、対象物2によって反射される。なお、出射参照光LR3と出射検知光LD3とは、同軸かつ同スポットサイズで筐体10から出射される。このため、出射参照光LR3は、対象物2の出射検知光LD3が照射された部分と同じ部分に照射される。
The outgoing reference light LR3 is reflected by the
出射参照光LR3は、水分に吸収される波長を含まないので、対象物2が水分を含むか否かに関わらず、ほとんど吸収されることなく反射される。したがって、反射参照光LR4の光エネルギーは、出射参照光LR3の光エネルギーと同じになる(なお、実際には、対象物2の反射率などによって反射参照光LR4の光エネルギーは減衰している)。反射参照光LR4は、参照用レンズ52によって集光されて参照用受光素子32に入射する。
Since the outgoing reference light LR3 does not include a wavelength that is absorbed by moisture, it is reflected almost without being absorbed regardless of whether or not the
なお、図7Aに示す例では、出射検知光LD3が対象物2によって拡散反射した光のうち代表的な光路のみを反射検知光LD4として示しているが、反射検知光は参照用レンズ52にも入射する。例えば、後述する図7Cでは、別の反射成分を反射検知光LD5として示している。
In the example shown in FIG. 7A, only the representative optical path of the light diffusely reflected by the
このため、反射検知光LD4が参照用受光素子32に受光されないように、参照用レンズ52の入射面側又は出射面側に、例えば、機械的に可動な遮蔽部材(図示せず)などが設けられている。あるいは、参照用レンズ52の入射面側又は出射面側に、後述する変形例に示す光学フィルタが設けられていてもよい。同様に、反射参照光(図7Dの反射参照光LR5を参照)が検知用受光素子31に受光されないように、検知用レンズ51の入射面側又は出射面側に、例えば、機械的に可動な遮蔽部材又は光学フィルタが設けられていてもよい。
For this reason, for example, a mechanically movable shielding member (not shown) is provided on the incident surface side or the emission surface side of the
図6に示すように、検知光LD1が出射されている発光期間Tdでは、検知用受光素子31は、反射検知光LD4を受光するので、反射検知光LD4に応じた検知信号を信号処理回路70に出力する。また、発光期間Tdでは、参照用受光素子32は、部分検知光LD2を受光するので、部分検知光LD2に応じた部分検知信号を信号処理回路70に出力する。
As shown in FIG. 6, in the light emission period Td in which the detection light LD1 is emitted, the detection
部分検知光LD2は、検知光LD1の所定の割合の光であるため、検知用光源21の劣化によって検知光LD1の出力が低下した場合には、部分検知光LD2に対応する部分検知信号の信号レベルVmdが低下する。したがって、部分検知光LD2の光エネルギーを取得し、例えば初期状態からの変化を算出することで、検知用光源21の劣化具合(光エネルギーの変化)を取得することができる。
Since the partial detection light LD2 is a predetermined proportion of the detection light LD1, when the output of the detection light LD1 decreases due to deterioration of the
同様に、参照光LR1が出射されている発光期間Trでは、参照用受光素子32は、反射参照光LR4を受光するので、反射参照光LR4に応じた参照信号を信号処理回路70に出力する。また、発光期間Trでは、検知用受光素子31は、部分参照光LR2を受光するので、部分参照光LR2に応じた部分参照信号を信号処理回路70に出力する。
Similarly, in the light emission period Tr in which the reference light LR1 is emitted, the reference
部分参照光LR2は、参照光LR1の所定の割合の光であるため、参照用光源22の劣化によって参照光LR1の出力が落ちた場合には、部分参照光LR2に対応する部分参照信号の信号レベルVmrが低下する。したがって、部分参照光LR2の光エネルギーを取得し、例えば初期状態からの変化を算出することで、参照用光源22の劣化具合(光エネルギーの変化)を取得することができる。
Since the partial reference light LR2 is a predetermined proportion of the reference light LR1, the signal of the partial reference signal corresponding to the partial reference light LR2 when the output of the reference light LR1 drops due to deterioration of the
[信号処理(検知処理)]
続いて、信号処理回路70による信号処理(成分の検知処理)について説明する。
[Signal processing (detection processing)]
Next, signal processing (component detection processing) by the
本実施の形態では、信号処理回路70は、反射検知光LD4の光エネルギーPdと反射参照光LR4の光エネルギーPrとを比較することで、対象物2に含まれる成分量を検知する。
In the present embodiment, the
検知用受光素子31に入射する反射検知光LD4の光エネルギーPdは、次の(式1)で表される。
The optical energy Pd of the reflected detection light LD4 incident on the detection
(式1) Pd=Pd0×Gd×Rd×10−A×C×D (Formula 1) Pd = Pd0 × Gd × Rd × 10 −A × C × D
ここで、Pd0は、検知用光源21が発した検知光LD1の光エネルギーである。Gdは、検知用光源21が発した検知光の検知用受光素子31に対する結合効率(集光率)である。具体的には、Gdは、検知光LD1のうち、光分離部41によって分離され、かつ、対象物2で拡散反射される成分の一部(すなわち、反射検知光LD4)になる部分の割合に相当する。
Here, Pd0 is the light energy of the detection light LD1 emitted by the
Rdは、対象物2による出射検知光LD3の反射率である。Aは、成分(水分)による出射検知光LD3の吸光度である。Cは、対象物2に含まれる成分の体積濃度である。Dは、検知光の吸収に寄与する成分の厚みの2倍である寄与厚みである。
Rd is the reflectance of the emission detection light LD3 by the
より具体的には、水分が均質に分散した対象物では、光が対象物2に入射し、内部で反射して対象物2から出射する場合において、Cは、対象物2の成分に含まれる体積濃度に相当する。また、Dは、内部で反射して対象物2から出射するまでの光路長に相当する。例えば、対象物2が繊維などの網目状の固形物、又は、スポンジなどの多孔性の固形物である場合、固形物の表面で光が反射されると仮定する。この場合、例えば、Cは、固形物を覆っている液相に含まれる水分の濃度である。また、Dは、固形物を覆っている液相の平均的な厚みとして換算される寄与厚みである。
More specifically, in an object in which moisture is uniformly dispersed, C is included in the component of the
したがって、A×C×Dは、対象物2に含まれる成分量(水分量)に相当するので、(式1)に基づいて成分量を算出することができる。
Therefore, since A × C × D corresponds to the amount of component (water content) included in the
同様に、参照用受光素子32に入射する反射参照光LR4の光エネルギーPrは、次の(式2)で表される。
Similarly, the optical energy Pr of the reflected reference light LR4 incident on the reference
(式2) Pr=Pr0×Gr×Rr (Formula 2) Pr = Pr0 × Gr × Rr
ここで、Pr0は、参照用光源22が発した参照光LR1の光エネルギーである。Grは、参照用光源22が発した参照光の参照用受光素子32に対する結合効率(集光率)である。具体的には、Grは、参照光LR1のうち、光分離部41によって分離され、かつ、対象物2で拡散反射される成分の一部(すなわち、反射参照光LR4)になる部分の割合に相当する。Rrは、対象物2による出射参照光LR3の反射率である。
Here, Pr0 is the light energy of the reference light LR1 emitted from the
本実施の形態では、出射検知光LD3と出射参照光LR3とは、同軸かつ同スポットサイズで照射されるため、検知光の結合効率Gd及び参照光の結合効率Grとは略等しくなる。また、本実施の形態では、出射検知光LD3と出射参照光LR3とは、ピーク波長が比較的に近いので、出射検知光LD3の反射率Rdと参照光LR3の反射率Rrとは略等しくなる。 In the present embodiment, the outgoing detection light LD3 and the outgoing reference light LR3 are irradiated coaxially and at the same spot size, so that the detection light coupling efficiency Gd and the reference light coupling efficiency Gr are substantially equal. In the present embodiment, since the emission detection light LD3 and the emission reference light LR3 have relatively close peak wavelengths, the reflectance Rd of the emission detection light LD3 and the reflectance Rr of the reference light LR3 are substantially equal. .
したがって、(式1)と(式2)とにより、次の(式3)が導き出される。 Therefore, the following (Expression 3) is derived from (Expression 1) and (Expression 2).
(式3) Pd/Pr=(Pd0/Pr0)×10−A×C×D (Formula 3) Pd / Pr = (Pd0 / Pr0) × 10 −A × C × D
信号処理回路70は、検知信号に基づいて反射検知光LD4の光エネルギーPdを算出し、参照信号に基づいて反射参照光LR4の光エネルギーPrを算出する。具体的には、図6の(b)に示す検知信号の信号レベルVdが光エネルギーPdに相当し、図6の(d)に示す参照信号の信号レベルVrが光エネルギーPrに相当する。
The
また、信号処理回路70は、検知用光源21及び参照用光源22の各々の出射光の出力に基づいて、検知光LD1の光エネルギーPd0と参照光LR1の光エネルギーPr0とを取得する。光エネルギーPd0及びPr0は、例えば、検知用光源21及び参照用光源22の各々の初期出力として予め定められている。
Further, the
したがって、信号処理回路70は、(式3)に基づいて、対象物2の成分量(水分量)に相当するA×C×Dを算出することができる。
Therefore, the
なお、検知用光源21及び参照用光源22は、経時劣化により出射光の光エネルギーが低下する。例えば、検知光LD1の光エネルギーが低下した場合には、反射検知光LD4の光エネルギーPdが低下するので、成分の検知結果が正しく得られない。
Note that the
これに対して、本実施の形態では、信号処理回路70は、基準検知光に対する部分検知光LD2の差分に基づいて検知信号を補正し、かつ、基準参照光に対する部分参照光LR2の差分に基づいて参照信号を補正する。つまり、上記(式3)は、補正後の光エネルギーPd’及びPr’を用いて、次の(式4)に置き換えられる。
On the other hand, in the present embodiment, the
(式4) Pd’/Pr’=(Pd0/Pr0)×10−A×C×D (Formula 4) Pd ′ / Pr ′ = (Pd0 / Pr0) × 10 −A × C × D
具体的には、信号処理回路70は、基準検知光に対する部分検知光LD2の差分に基づいた補正係数を算出し、検知信号に乗ずることで、光エネルギーPdを補正する。補正係数は、例えば、次の(式5)で示される。
Specifically, the
(式5) 補正係数=Pmd0/Pmd (Formula 5) Correction coefficient = Pmd0 / Pmd
Pmd0は、初期状態の部分検知光LD2の光エネルギーである。Pmd0は、検知用光源21の初期出力として予め定められた光エネルギーPd0に分離比率Mdを乗じた値である。Pmdは、参照用受光素子32によって受光された部分検知光LD2の光エネルギーである。具体的には、図6の(d)に示す参照用受光素子32の出力信号(部分検知信号)の信号レベルVmdが光エネルギーPmdに相当する。
Pmd0 is the light energy of the partial detection light LD2 in the initial state. Pmd0 is a value obtained by multiplying the light energy Pd0 determined in advance as the initial output of the
これにより、補正後の光エネルギーPd’は、次の(式6)で表される。 Thereby, the corrected light energy Pd ′ is expressed by the following (formula 6).
(式6) Pd’=Pd×Pmd0/Pmd (Formula 6) Pd ′ = Pd × Pmd0 / Pmd
同様に、信号処理回路70は、基準参照光に対する部分参照光LR2の差分に基づいた補正係数を算出し、参照信号に乗ずることで、光エネルギーPrを補正する。補正係数は、例えば、次の(式7)で示される。
Similarly, the
(式7) 補正係数=Pmr0/Pmr (Expression 7) Correction coefficient = Pmr0 / Pmr
Pmr0は、初期状態の部分参照光LR2の光エネルギーである。Pmr0は、参照用光源22の初期出力として予め定められた光エネルギーPr0に分離比率Mrを乗じた値である。Pmrは、検知用受光素子31によって受光された部分参照光LR2の光エネルギーである。具体的には、図6の(b)に示す検知用受光素子31の出力信号(部分参照信号)の信号レベルVmrが光エネルギーPmrに相当する。
Pmr0 is the light energy of the partial reference light LR2 in the initial state. Pmr0 is a value obtained by multiplying a predetermined optical energy Pr0 as an initial output of the
これにより、補正後の光エネルギーPr’は、次の(式8)で表される。 As a result, the corrected light energy Pr ′ is expressed by the following (Equation 8).
(式8) Pr’=Pr×Pmr0/Pmr (Formula 8) Pr ′ = Pr × Pmr0 / Pmr
したがって、信号処理回路70は、(式4)、(式6)及び(式8)と、反射検知光LD4の光エネルギーPd及び部分参照光LR2の光エネルギーPmrと、反射参照光LR4の光エネルギーPr及び部分検知光LD2の光エネルギーPmdとに基づいて、対象物2の成分量に相当するA×C×Dを算出することができる。
Therefore, the
[分離条件]
上述したように、図7Aに示す例では、反射検知光LD4が検知用レンズ51に入射する光路のみを示しているが、反射検知光は参照用レンズ52にも入射する。このため、反射検知光が参照用受光素子32に受光されないように、参照用レンズ52の入射面側又は出射面側に、例えば、機械的に可動な遮蔽部材(図示せず)などが設けられている。あるいは、参照用レンズ52の入射面側又は出射面側に、後述する変形例に示す光学フィルタが設けられていてもよい。同様に、反射参照光が検知用受光素子31に受光されないように、検知用レンズ51の入射面側又は出射面側に、例えば、機械的に可動な遮蔽部材又は光学フィルタが設けられていてもよい。この場合、種々の部品が追加され、コストアップにはなるが、モニターによる光源劣化の補正は容易である。
[Separation conditions]
As described above, in the example shown in FIG. 7A, only the optical path where the reflected detection light LD4 enters the
一方、図7Cに示すように、検知用レンズ51に入射する反射検知光LD4だけではなく、異なる方向の参照用レンズ52にも入射する反射検知光LD5も存在する。上記の種々部品を追加しないで反射検知光LD5が参照用受光素子32に入射する場合において、光源劣化を補正する方法を下記に示す。
On the other hand, as shown in FIG. 7C, not only the reflected detection light LD4 incident on the
本実施の形態では、成分の検知分解能DRは、(式9)で表される。 In the present embodiment, the component detection resolution DR is expressed by (Equation 9).
(式9) DR=1−10−A×C×D (Formula 9) DR = 1-10 −A × C × D
このとき、成分を検知するために必要な最小検知分解能DRminは、1−10−A×C×Dの必要な検出すべき最小値となり、成分の吸光度A、濃度C及び寄与厚みDに関する対象物2の関係で決定される。 At this time, the minimum detection resolution DRmin necessary for detecting the component is the minimum value to be detected, which is 1-10 −A × C × D , and the object related to the absorbance A, concentration C, and contribution thickness D of the component. 2 is determined.
ここで、光分離部41によって検知光LD1より分離され、参照用受光素子32に入射する部分検知光LD2の光エネルギーPD2は、検知光LD1の分離比率Mdを用いて、(式10)で表される。
Here, the optical energy PD2 of the partial detection light LD2 that is separated from the detection light LD1 by the
(式10) PD2=PD0×Md (Formula 10) PD2 = PD0 × Md
また、参照用レンズ52にも入射する反射検知光LD5による参照用受光素子32に入射する光エネルギーPDrは、(式11)で表される。
The light energy PDr incident on the reference
(式11) PDr=PD0×Gdr×Rd×10−A×C×D (Formula 11) PDr = PD0 * Gdr * Rd * 10- A * C * D
なお、Gdrは、検知用光源21が発した検知光の参照用受光素子32に対する結合効率(集光率)である。具体的には、Gdrは、検知光LD1のうち、光分離部41によって分離され、かつ、対象物2で拡散反射される成分の一部(すなわち、反射検知光LD5)になる部分の割合に相当する。つまり、Gdrは、図7Cに示すように、反射検知光LD5として参照用受光素子32に入射する光エネルギーの検知光LD1に対する検知用の結合効率である。
Gdr is the coupling efficiency (condensing rate) of the detection light emitted from the
ここで、対象物2に含まれる成分による吸収減衰がないPDrが最大となる場合をPDrmaxとすると、(式11)は(式12)となる。
Here, assuming that PDrmax where PDr without absorption attenuation due to the component included in the
(式12) PDrmax=PD0×Gdr×Rd (Formula 12) PDrmax = PD0 × Gdr × Rd
これらのことから、最終的に検知光LD1に対して参照用受光素子32に入射する光エネルギーの和は、PD2+PDrとなる。
For these reasons, the sum of the light energy finally incident on the reference
ここで、参照用受光素子32に入射する光エネルギーの下限値は、検知用受光素子31に対する成分の必要検知分解能DRminが必要であることから、同種の参照用受光素子32に入射する光エネルギーの和の最大値が、(式13)で表される。
Here, since the lower limit value of the light energy incident on the reference
(式13) PD2+PDrmax>PD0×Gd×Rd×DRmin (Formula 13) PD2 + PDrmax> PD0 × Gd × Rd × DRmin
(式10)及び(式11)を用いて(式13)を展開することにより、(式14)が導かれる。 (Expression 14) is derived by expanding (Expression 13) using (Expression 10) and (Expression 11).
(式14) Md>Rd×(Gd×DRmin−Gdr) (Formula 14) Md> Rd × (Gd × DRmin−Gdr)
一方、成分の必要検知分解能DRminを悪化させないためには、出射検知光LD3の光エネルギーを最大にする必要があり、部分検知光LD2の分離比率Mdを極力小さくする必要がある。そのための関係式は、(式15)で表される。 On the other hand, in order not to deteriorate the necessary detection resolution DRmin of the component, it is necessary to maximize the light energy of the outgoing detection light LD3, and it is necessary to reduce the separation ratio Md of the partial detection light LD2 as much as possible. The relational expression for this is expressed by (Expression 15).
(式15) PD0×Gd×Rd×DRmin>PD0×Md (Expression 15) PD0 × Gd × Rd × DRmin> PD0 × Md
これらのことから、検知光LD1の分離比率Mdは、(式16)の関係を満たす。 Therefore, the separation ratio Md of the detection light LD1 satisfies the relationship of (Equation 16).
(式16) Gd×Rd×DRmin>Md>Rd×(Gd×DRmin−Gdr) (Expression 16) Gd × Rd × DRmin> Md> Rd × (Gd × DRmin−Gdr)
また、参照光LR1については、検知光受光信号と参照光受光信号との比率を用いて成分量を推定することから、参照光LR1の分離比率Mrについても同様の関係が求められる。具体的には、参照光LR1の分離比率Mrは、(式17)の関係を満たす。 Further, since the component amount of the reference light LR1 is estimated using the ratio between the detection light reception signal and the reference light reception signal, the same relationship is required for the separation ratio Mr of the reference light LR1. Specifically, the separation ratio Mr of the reference light LR1 satisfies the relationship of (Equation 17).
(式17) Gr×Rr×DRmin>Mr>Rr×(Gr×DRmin−Grd) (Formula 17) Gr × Rr × DRmin> Mr> Rr × (Gr × DRmin−Grd)
ここで、Grdは、参照用光源22が発した参照光の検知用受光素子31に対する結合効率(集光率)である。具体的には、Grdは、参照光LR1のうち、光分離部41によって分離され、かつ、対象物2で拡散反射される成分の一部(すなわち、反射参照光LR5)になる部分の割合に相当する。つまり、Grdは、図7Dに示すように、反射参照光LR5として検知用受光素子31に入射する光エネルギーの参照光LR1に対する検知用の結合効率である。
Here, Grd is the coupling efficiency (condensing rate) of the reference light emitted from the
以上のことから、本実施の形態に係る光分離部41は、(式16)及び(式17)を満たす条件で、検知光LD1及び参照光LR1の各々の分離を行う。
From the above, the
これにより、別途、機械的に可動な遮蔽部材及び光学フィルタなどを設ける必要が無く、軽量化、小型化及び低コスト化などが図れる。 Thereby, there is no need to provide a mechanically movable shielding member, an optical filter, etc. separately, and weight reduction, size reduction, and cost reduction can be achieved.
[効果など]
以上のように、本実施の形態に係る光学式成分センサ1は、所定の成分による吸収波長を含む検知光LD1を発する検知用光源21と、成分による吸収波長を含まない参照光LR1を発する参照用光源22と、検知用光源21及び参照用光源22を収容する筐体10と、筐体10の外部に位置している対象物2によって反射された検知光LD1の少なくとも一部である反射検知光LD4を受光する、筐体10内に収容された検知用受光素子31と、対象物2によって反射された参照光LR1の少なくとも一部である反射参照光LR4を受光する、筐体10内に収容された参照用受光素子32と、検知用受光素子31から出力された反射検知光LD4に対応する検知信号と参照用受光素子32から出力された反射参照光LR4に対応する参照信号とに基づいて、対象物2が含む成分を検知する信号処理回路70と、検知用光源21の発光と参照用光源22の発光とを個別に制御する制御回路60とを備える。
[Effects, etc.]
As described above, the
これにより、光学式成分センサ1は、筐体10の外部に位置している対象物2が含む成分を検知するので、様々な使用環境に適用可能である。このように、本実施の形態によれば、汎用性が高い光学式成分センサ1を提供することができる。
Thereby, since the
また、例えば、光学式成分センサ1は、さらに、検知光LD1の少なくとも一部(出射検知光LD3)及び参照光LR1の少なくとも一部(出射参照光LR3)を、同軸かつ同スポットサイズで筐体10から対象物2に向けて出射する光学素子40を備える。
Further, for example, the
このように、互いに波長が異なる出射検知光LD3及び出射参照光LR3が同軸かつ同スポットサイズで対象物2に照射されるので、光学式成分センサ1は、対象物2の形状又は大きさなどに制約を受けずに、対象物2が含む成分を検知することができる。これにより、光学式成分センサ1の汎用性をより高めることができる。例えば、対象物2は筐体10から離れていてもよく、光学式成分センサ1は、非接触式の水分量センサとして利用される。
As described above, since the emission detection light LD3 and the emission reference light LR3 having different wavelengths are irradiated on the
また、例えば、検知用受光素子31は、さらに、参照光LR1の一部である部分参照光LR2を受光し、参照用受光素子32は、さらに、検知光LD1の一部である部分検知光LD2を受光し、信号処理回路70は、基準検知光に対する部分検知光LD2の差分に基づいて検知信号を補正し、かつ、基準参照光に対する部分参照光LR2の差分に基づいて参照信号を補正し、補正後の検知信号及び補正後の参照信号に基づいて成分を検知する。
Further, for example, the detection
基準検知光に対する部分検知光LD2の差分は、部分検知光LD2の光エネルギーの低下量に相当し、検知用光源21の劣化量に相当する。したがって、本実施の形態に係る光学式成分センサ1は、検知用光源21の劣化量に応じて検知信号を補正することができる。同様に、光学式成分センサ1は、参照用光源22の劣化量に応じて参照信号を補正することができる。これにより、光学式成分センサ1は、劣化による光量の減少分が補正された検知信号及び参照信号に基づいて成分の検知を行うので、成分の検知精度を高めることができる。
The difference between the partial detection light LD2 and the reference detection light corresponds to the amount of decrease in the light energy of the partial detection light LD2, and corresponds to the amount of deterioration of the
また、部分検知光LD2の受光には参照用受光素子32を用い、部分参照光LR2の受光には検知用受光素子31を用いるので、部分検知光LD2又は部分参照光LR2の受光用の新たな受光素子を別途必要としない。したがって、部品点数を削減することができるので、光学式成分センサ1の小型化及び低コスト化を実現することができる。
Further, since the reference
また、例えば、制御回路60は、検知用光源21及び参照用光源22を時間排他的に発光させる。
For example, the
これにより、検知用受光素子31に反射検知光LD4が受光される際には、部分参照光LR2が受光されないので、出力信号から検知信号と部分参照信号とを分離しなくてよく、信号処理における処理量を削減することができる。参照用受光素子32の場合についても同様である。したがって、処理量を削減することができ、信号処理にかかる消費電力を低減することができる。また、検知用光源21及び参照用光源22に電流が間欠的に供給されるので、消費電力を低減することができる。
Thus, when the reflected detection light LD4 is received by the detection
また、例えば、光学式成分センサ1は、さらに、検知用光源21が発する検知光LD1を、筐体10の外部に出射される出射検知光LD3と、参照用受光素子32に入射する部分検知光LD2とに分離し、かつ、参照用光源22が発する参照光LR1を、筐体10の外部に出射される出射参照光LR3と、検知用受光素子31に入射する部分参照光LR2とに分離する光分離部41を備え、反射検知光LD4は、出射検知光LD3が対象物2によって反射された光であり、反射参照光LR4は、出射参照光LR3が対象物2によって反射された光である。
Further, for example, the
また、例えば、光分離部41は、(i)検知光LD1の検知用受光素子31に対する結合効率をGd、検知光LD1の参照用受光素子32に対する結合効率をGdrとしたとき、対象物2による出射検知光LD3の反射率をRd、成分を検知するための最小検知分解能をDRminとしたとき、検知光LD1に対する部分検知光LD2を示す分離比率Mdが、Gd×Rd×DRmin>Md>Rd×(Gd×DRmin−Gdr)を満たす条件で、検知用光源21が発する検知光LD1を出射検知光LD3と部分検知光LD2とに分離し、(ii)参照光LR1の参照用受光素子32に対する結合効率をGr、参照光LR1の検知用受光素子31に対する結合効率をGrdとしたとき、対象物2による出射参照光LR3の反射率をRrとしたとき、参照光LR1に対する部分参照光LR2を示す分離比率Mrが、Gr×Rr×DRmin>Mr>Rr×(Gr×DRmin−Grd)を満たす条件で、参照用光源22が発する参照光LR1を出射参照光LR3と部分参照光LR2とに分離する。
In addition, for example, the
これにより、成分量の検知精度を損なうことなく、部分検知光LD2及び部分参照光LR2の受光により光源の劣化を補正することができる。 Thereby, it is possible to correct the deterioration of the light source by receiving the partial detection light LD2 and the partial reference light LR2 without impairing the detection accuracy of the component amount.
また、例えば、検知用光源21及び参照用光源22は、互いに波長が異なる光を発する分散光源であるので、例えば、ハロゲンランプなどの非分散光源を備える場合に比べて、波長毎の光強度の変化の検出が不要となる。したがって、部品点数を削減することができるので、光学式成分センサ1の小型化及び低コスト化を実現することができる。
In addition, for example, the
(実施の形態2)
続いて、実施の形態2に係る光学式成分センサについて説明する。
(Embodiment 2)
Next, the optical component sensor according to
本実施の形態に係る光学式成分センサ1は、実施の形態1に係る光学式成分センサ1と比較して、構成は同じであり、制御回路60による2つの光源の制御方法、及び、信号処理回路70による信号処理方法が異なっている。以下では、実施の形態1と同じ構成及び動作については、説明を省略又は簡略化する。
The
本実施の形態では、制御回路60は、検知信号の信号レベルに基づいて、検知用光源21の発光期間Tdと参照用光源22の発光期間Trとを部分的にオーバーラップさせる。具体的には、検知信号の信号レベルが所定の閾値Vthより小さい場合に、制御回路60は、検知用光源21の発光期間Tdと参照用光源22の発光期間Trとが部分的にオーバーラップするように、検知用光源21と参照用光源22とを交互に繰り返し発光させる。検知信号の信号レベルが所定の閾値Vthより大きい場合に、制御回路60は、検知用光源21と参照用光源22とを時間排他的に交互に繰り返し発光させる。このように、制御回路60は、検知信号の信号レベルに基づいてオーバーラップモードと時間排他モードとの切り替えを行う。
In the present embodiment, the
なお、時間排他モードは、実施の形態1において図6で説明した動作である。 The time exclusive mode is the operation described in FIG. 6 in the first embodiment.
なお、上述した通り、図7Aに示す例では、反射検知光LD4が検知用レンズ51に入射する光路のみを示しているが、反射検知光LD4は参照用レンズ52にも入射する。このため、反射検知光LD4が参照用受光素子32に受光されないように、参照用レンズ52の入射面側又は出射面側に、例えば、機械的に可動な遮蔽部材(図示せず)などが設けられている。あるいは、参照用レンズ52の入射面側又は出射面側に、後述する変形例に示す光学フィルタが設けられていてもよい。同様に、反射参照光LR4が検知用受光素子31に受光されないように、検知用レンズ51の入射面側又は出射面側に、例えば、機械的に可動な遮蔽部材又は光学フィルタが設けられていてもよい。
Note that, as described above, in the example illustrated in FIG. 7A, only the optical path through which the reflected detection light LD4 enters the
図8は、本実施の形態に係る光学式成分センサ1の動作を示すタイムチャートである。具体的には、図8は、検知信号の信号レベルが閾値Vthより小さい場合の制御回路60の動作(すなわち、オーバーラップモード)を示している。
FIG. 8 is a time chart showing the operation of the
図8の(b)に示すように、検知用光源21の発光期間Tdと参照用光源22の発光期間Trとのオーバーラップ期間Toが設けられている。オーバーラップ期間Toは、検知用光源21の発光期間Tdの開始後と終了前との両方に設けられているが、いずれか一方でもよい。オーバーラップ期間Toは、例えば、発光期間Td(又は、発光期間Tr)の10%〜20%であるが、特に限定されない。
As shown in FIG. 8B, an overlap period To of the light emission period Td of the
検知用光源21のみが発光している期間Tdoでは、検知用受光素子31は、反射検知光LD4のみを受光する。つまり、期間Tdoにおいて検知用受光素子31の出力信号は、反射検知光LD4に対応する検知信号である。
In the period Tdo in which only the
本実施の形態では、図8の(b)に示すように、検知信号の信号レベルVdが閾値Vthより小さい。制御回路60は、信号レベルVdが閾値Vthより小さい場合に、オーバーラップモードを実行し、発光期間Tdと発光期間Trとを重複させることで、オーバーラップ期間Toを設ける。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8B, the signal level Vd of the detection signal is lower than the threshold value Vth. The
閾値Vthは、具体的には、信号処理回路70の電源電圧を基準とした値である。例えば、閾値Vthは、信号処理回路70の電源電圧の20%とすることができる。例えば、信号処理回路70の電源電圧が3.3Vの場合、閾値Vthは、0.66V(=3.3V×20%)となる。
Specifically, the threshold value Vth is a value based on the power supply voltage of the
オーバーラップ期間Toでは、検知用受光素子31は、反射検知光LD4だけでなく、部分参照光LR2も受光する。このため、検知用受光素子31の出力信号は、検知信号と部分参照信号との合成信号が出力される。
In the overlap period To, the detection
信号処理回路70は、オーバーラップモードでは、オーバーラップ期間Toにおける検知用受光素子31の出力信号と、参照用光源22のみが発光している期間Troにおける出力信号の差分を、検知信号として生成する。具体的には、信号処理回路70は、オーバーラップ期間Toにおける出力信号の信号レベルVmr+Vdから、期間Troにおける出力信号(部分参照信号)の信号レベルVmrを減算することで、検知信号の信号レベルVdを算出することができる。なお、図8の(b)に示すように、期間Troでは、検知用受光素子31は部分参照光LR2のみを受光するので、検知用受光素子31の出力信号は、部分参照信号である。
In the overlap mode, the
以上のように、本実施の形態に係る光学式成分センサ1では、例えば、検知用受光素子31は、さらに、参照光LR1の一部である部分参照光LR2を受光し、制御回路60は、検知信号の信号レベルに基づいて、検知用光源21の発光期間Tdと参照用光源22の発光期間Trとを部分的にオーバーラップさせる。
As described above, in the
これにより、オーバーラップ期間Toでは、検知用受光素子31からの出力信号は検知信号と部分参照信号とを合わせた信号になるので、ノイズ信号の影響を抑制することができる。つまり、検知用受光素子31の出力信号のSN比を改善することができる。したがって、対象物2が含む水分量が多く、微弱な検知信号しか得られない場合であっても成分を検知することができる。このように、本実施の形態によれば、成分の検知精度を高めることができる。このとき、微弱な信号を検知するための素子、又は、感度の高い受光素子などの高価な素子を利用しなくてもよいので、光学式成分センサ1を小型化又は低コスト化することができる。
Thereby, in the overlap period To, the output signal from the detection
また、例えば、制御回路60は、検知信号の信号レベルVdが所定の閾値Vthより小さい場合に、検知用光源21の発光期間Tdと参照用光源22の発光期間Trとが部分的にオーバーラップするように、検知用光源21と参照用光源22とを交互に繰り返し発光させ、検知信号の信号レベルVdが閾値Vthより大きい場合に、検知用光源21と参照用光源22とを時間排他的に交互に繰り返し発光させる。
For example, the
これにより、オーバーラップモードと時間排他モードとを切り替えることができるので、成分の検知精度を高めることができ、かつ、消費電力を低減することができる。 Thereby, since it can switch between overlap mode and time exclusion mode, the detection accuracy of a component can be raised and power consumption can be reduced.
また、例えば、信号処理回路70は、検知信号の信号レベルVdが所定の閾値Vthより小さい場合に、オーバーラップ期間Toにおける検知用受光素子31の出力信号と、参照用光源22のみが発光している期間Troにおける検知用受光素子31の出力信号との差分を、検知信号として生成する。
Further, for example, when the signal level Vd of the detection signal is smaller than the predetermined threshold value Vth, the
これにより、オーバーラップ期間Toにおける検知用受光素子31の出力信号から検知信号を生成することができるので、ノイズ信号の影響を抑制しつつ、成分を検知することができる。
Thereby, since a detection signal can be generated from the output signal of the
(変形例)
以下では、上述した実施の形態に係る光学式成分センサの変形例について図面を用いて説明する。
(Modification)
Below, the modification of the optical component sensor which concerns on embodiment mentioned above is demonstrated using drawing.
図9は、本変形例に係る光学式成分センサ100の構成を示す模式図である。図9に示すように、光学式成分センサ100は、実施の形態1に係る光学式成分センサ1と比較して、新たに、検知用フィルタ81と、参照用フィルタ82とを備える。
FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of the
図10は、本変形例に係る光学フィルタの透過スペクトルを示す図である。図11は、本変形例に係る光学式成分センサ100の検知光LD1の光路の一例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a transmission spectrum of the optical filter according to the present modification. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an optical path of the detection light LD1 of the
検知用フィルタ81は、検知用受光素子31に入射する反射検知光LD4の光路上に配置され、反射検知光LD4を透過し、かつ、反射参照光LR5を吸収する第1光学フィルタの一例である。図10に示すように、検知用フィルタ81は、反射検知光LD4のピーク波長である1450nmの光を透過し、反射参照光LR5のピーク波長である1300nmの光を吸収する。なお、検知用フィルタ81は、1300nmの光の一部を透過してもよい。すなわち、検知用フィルタ81は、反射検知光LD4の透過量よりも少ない透過量で反射参照光LR5を透過してもよい。
The
参照用フィルタ82は、参照用受光素子32に入射する反射参照光LR4の光路上に配置され、反射参照光LR4を透過し、かつ、反射検知光LD5を吸収する第2光学フィルタの一例である。図10に示すように、参照用フィルタ82は、反射参照光LR4のピーク波長である1300nmの光を透過し、反射検知光LD5のピーク波長である1450nmの光を吸収する。このため、図11に示すように、反射検知光LD5は、参照用フィルタ82によって吸収されて参照用受光素子32には入射されない。
The
なお、参照用フィルタ82は、1450nmの光の一部を透過してもよい。すなわち、参照用フィルタ82は、反射参照光LR4の透過量よりも少ない透過量で反射検知光LD5を透過してもよい。
Note that the
本変形例では、検知用フィルタ81及び参照用フィルタ82を備えることで、検知用受光素子31及び参照用受光素子32の各々に入射する光のエネルギーが、実施の形態1と比べて異なる。具体的には、以下の通りである。
In this modification, the
検知用受光素子31に入射する反射検知光LD4の光エネルギーPdは、次の(式18)で表される。
The optical energy Pd of the reflected detection light LD4 incident on the detection
(式18) Pd=Pd0×Gd×Rd×Tdd×10−A×C×D (Formula 18) Pd = Pd0 × Gd × Rd × Tdd × 10 −A × C × D
ここで、Tddは、検知用フィルタ81による反射検知光LD4の透過率である。同様に、参照用受光素子32に入射する反射検知光LD5の光エネルギーPdrは、次の(式19)で表される。
Here, Tdd is the transmittance of the reflected detection light LD4 by the
(式19) Pdr=Pd0×Gr×Rd×Tdr×10−A×C×D (Formula 19) Pdr = Pd0 * Gr * Rd * Tdr * 10- A * C * D
ここで、Tdrは、参照用フィルタ82による反射検知光LD5の透過率である。
Here, Tdr is the transmittance of the reflected detection light LD5 by the
検知光LD1が出射されている期間では、参照用受光素子32には、部分検知光LD2も同時に入射するので、参照用受光素子32が受光する光の総エネルギーPは、次の(式20)で表される。
During the period in which the detection light LD1 is emitted, the partial detection light LD2 is also incident on the reference
(式20) P=Pmd+Pdr
=Pd0×(Md+Gr×Rd×Tdr×10−A×C×D)
(Formula 20) P = Pmd + Pdr
= Pd0 * (Md + Gr * Rd * Tdr * 10- A * C * D )
したがって、参照用フィルタ82の透過率Tdrが十分に小さい場合、(式20)の右辺のTdrを含む項を0とみなすことが可能となる。結果、実施の形態1と同様に、参照用受光素子32からの出力信号を処理することができる。
Therefore, when the transmittance Tdr of the
ここでは、反射検知光LD4及びLD5について説明したが、反射参照光LR4及びLR5についても同様である。参照光LR1が出射されている期間では、検知用受光素子31には、部分参照光LR2と反射参照光LR4とが入射するので、検知用受光素子31が受光する光の総エネルギーPは、次の(式21)で表される。
Here, the reflection detection lights LD4 and LD5 have been described, but the same applies to the reflection reference lights LR4 and LR5. During the period in which the reference light LR1 is emitted, the partial reference light LR2 and the reflected reference light LR4 are incident on the detection
(式21) P=Pr0×(Mr+Gd×Rr×Trr) (Formula 21) P = Pr0 × (Mr + Gd × Rr × Trr)
なお、Trrは、検知用フィルタ81による反射参照光LR5の透過率である。
Note that Trr is the transmittance of the reflected reference light LR5 by the
以上のように、本変形例に係る光学式成分センサ100では、さらに、検知用受光素子31に入射する反射検知光LD4の光路上に配置され、反射検知光LD4を透過し、かつ、反射参照光LR5を吸収する検知用フィルタ81と、参照用受光素子32に入射する反射参照光LR4の光路上に配置され、反射参照光LR4を透過し、かつ、反射検知光LD5を吸収する参照用フィルタ82とを備える。
As described above, in the
これにより、機械的な遮蔽部材を設けなくてもよく、光学式成分センサ100を小型化することができる。
Thereby, it is not necessary to provide a mechanical shielding member, and the
(その他)
以上、本発明に係る光学式成分センサについて、上記実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
(Other)
As described above, the optical component sensor according to the present invention has been described based on the above-described embodiment and its modifications. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment.
例えば、上記の実施の形態では、光学式成分センサ1は、対象物に含まれる成分として水分を検知したが、これに限らない。例えば、光学式成分センサ1は、アルコール又は油分を検知してもよい。例えば、光学式成分センサ1は、検知対象となるアルコールによる吸収波長を含む検知光と、アルコールによる吸収波長を含まない参照光とを対象物に照射すればよい。また、光学式成分センサ1は、液体成分に限らず、例えば、二酸化炭素などの気体成分を検知してもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、例えば、光学素子40とは別の部材が検知光LD1及び参照光LR1の各々を分離してもよい。すなわち、光分離部41は、光学素子40とは異なる部材で構成されてもよい。
For example, a member different from the
また、例えば、上記の実施の形態では、出射検知光LD3及び出射参照光LR3が同軸かつ同スポットサイズで筐体10から出射される例について示したが、これに限定されない。
Further, for example, in the above-described embodiment, the example in which the emission detection light LD3 and the emission reference light LR3 are emitted from the
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。 In addition, the embodiment can be realized by arbitrarily combining the components and functions in each embodiment without departing from the scope of the present invention, or a form obtained by subjecting each embodiment to various modifications conceived by those skilled in the art. Forms are also included in the present invention.
1、100 光学式成分センサ
2 対象物
10 筐体
21 検知用光源(第1光源)
22 参照用光源(第2光源)
31 検知用受光素子(第1受光素子)
32 参照用受光素子(第2受光素子)
40 光学素子
41 光分離部
60 制御回路
70 信号処理回路
81 検知用フィルタ
82 参照用フィルタ
LD1 検知光
LD2 部分検知光
LD3 出射検知光
LD4、LD5 反射検知光
LR1 参照光
LR2 部分参照光
LR3 出射参照光
LR4、LR5 反射参照光
1, 100
22 Light source for reference (second light source)
31 Light-receiving element for detection (first light-receiving element)
32 Light receiving element for reference (second light receiving element)
40
Claims (10)
前記成分による吸収波長を含まない参照光を発する第2光源と、
前記第1光源及び前記第2光源を収容する筐体と、
前記筐体の外部に位置している対象物によって反射された前記検知光の少なくとも一部である反射検知光を受光する、前記筐体内に収容された第1受光素子と、
前記対象物によって反射された前記参照光の少なくとも一部である反射参照光を受光する、前記筐体内に収容された第2受光素子と、
前記第1受光素子から出力された前記反射検知光に対応する検知信号と前記第2受光素子から出力された前記反射参照光に対応する参照信号とに基づいて、前記対象物が含む前記成分を検知する信号処理回路と、
前記第1光源の発光と前記第2光源の発光とを個別に制御する制御回路とを備える
光学式成分センサ。 A first light source that emits detection light including an absorption wavelength due to a predetermined component;
A second light source that emits reference light that does not include an absorption wavelength by the component;
A housing for housing the first light source and the second light source;
A first light receiving element housed in the housing for receiving reflected detection light that is at least a part of the detection light reflected by an object located outside the housing;
A second light receiving element housed in the housing for receiving reflected reference light that is at least part of the reference light reflected by the object;
The component included in the object is based on a detection signal corresponding to the reflected detection light output from the first light receiving element and a reference signal corresponding to the reflected reference light output from the second light receiving element. A signal processing circuit to detect;
An optical component sensor comprising: a control circuit that individually controls light emission of the first light source and light emission of the second light source.
前記検知光の少なくとも一部及び前記参照光の少なくとも一部を、同軸かつ同スポットサイズで前記筐体から前記対象物に向けて出射する光学素子を備える
請求項1に記載の光学式成分センサ。 further,
The optical component sensor according to claim 1, further comprising: an optical element that emits at least a part of the detection light and at least a part of the reference light from the housing toward the target with the same spot size.
前記第2受光素子は、さらに、前記検知光の一部である部分検知光を受光し、
前記信号処理回路は、基準検知光に対する前記部分検知光の差分に基づいて前記検知信号を補正し、かつ、基準参照光に対する前記部分参照光の差分に基づいて前記参照信号を補正し、補正後の前記検知信号及び補正後の前記参照信号に基づいて前記成分を検知する
請求項1又は2に記載の光学式成分センサ。 The first light receiving element further receives a partial reference light that is a part of the reference light,
The second light receiving element further receives partial detection light that is part of the detection light,
The signal processing circuit corrects the detection signal based on a difference of the partial detection light with respect to a reference detection light, and corrects the reference signal based on a difference of the partial reference light with respect to a reference reference light, and after correction The optical component sensor according to claim 1, wherein the component is detected based on the detection signal and the corrected reference signal.
請求項3に記載の光学式成分センサ。 The optical component sensor according to claim 3, wherein the control circuit causes the first light source and the second light source to emit light exclusively in time.
前記第1光源が発する検知光を、前記筐体の外部に出射される出射検知光と、前記第2受光素子に入射する部分検知光とに分離し、かつ、前記第2光源が発する参照光を、前記筐体の外部に出射される出射参照光と、前記第1受光素子に入射する部分参照光とに分離する光分離部を備え、
前記反射検知光は、前記出射検知光が前記対象物によって反射された光の少なくとも一部であり、
前記反射参照光は、前記出射参照光が前記対象物によって反射された光の少なくとも一部である
請求項3又は4に記載の光学式成分センサ。 further,
The detection light emitted from the first light source is separated into outgoing detection light emitted outside the housing and partial detection light incident on the second light receiving element, and reference light emitted from the second light source. A light separating unit for separating the output reference light emitted to the outside of the housing and the partial reference light incident on the first light receiving element,
The reflected detection light is at least a part of the light reflected by the object from the emission detection light,
5. The optical component sensor according to claim 3, wherein the reflected reference light is at least a part of light that is reflected from the object by the outgoing reference light.
(i)前記第1光源が発する検知光の前記第1受光素子に対する結合効率をGd、前記第1光源が発する検知光の前記第2受光素子に対する結合効率をGdrとしたとき、前記対象物による前記出射検知光の反射率をRd、前記成分を検知するための最小検知分解能をDRminとしたとき、前記第1光源が発する検知光に対する前記部分検知光を示す分離比率Mdが、
(式A) Gd×Rd×DRmin>Md>Rd×(Gd×DRmin−Gdr)
を満たす条件で、前記第1光源が発する検知光を前記出射検知光と前記部分検知光とに分離し、
(ii)前記第2光源が発する参照光の前記第2受光素子に対する結合効率をGr、前記第2光源が発する参照光の前記第1受光素子に対する結合効率をGrdとしたとき、前記対象物による前記出射参照光の反射率をRrとしたとき、前記第2光源が発する参照光に対する前記部分参照光を示す分離比率Mrが、
(式B) Gr×Rr×DRmin>Mr>Rr×(Gr×DRmin−Grd)
を満たす条件で、前記第2光源が発する参照光を前記出射参照光と前記部分参照光とに分離する
請求項5に記載の光学式成分センサ。 The light separation unit is
(I) When the coupling efficiency of the detection light emitted from the first light source to the first light receiving element is Gd, and the coupling efficiency of the detection light emitted from the first light source to the second light receiving element is Gdr, When the reflectance of the emitted detection light is Rd and the minimum detection resolution for detecting the component is DRmin, the separation ratio Md indicating the partial detection light with respect to the detection light emitted by the first light source is
(Formula A) Gd × Rd × DRmin>Md> Rd × (Gd × DRmin−Gdr)
Separating the detection light emitted by the first light source into the emission detection light and the partial detection light under the conditions satisfying
(Ii) When the coupling efficiency of the reference light emitted from the second light source to the second light receiving element is Gr, and the coupling efficiency of the reference light emitted from the second light source to the first light receiving element is Grd, When the reflectance of the emitted reference light is Rr, a separation ratio Mr indicating the partial reference light with respect to the reference light emitted by the second light source is
(Formula B) Gr × Rr × DRmin>Mr> Rr × (Gr × DRmin−Grd)
The optical component sensor according to claim 5, wherein the reference light emitted by the second light source is separated into the outgoing reference light and the partial reference light under a condition that satisfies the following conditions.
前記制御回路は、前記検知信号の信号レベルに基づいて、前記第1光源の発光期間と前記第2光源の発光期間とを部分的にオーバーラップさせる
請求項1又は2に記載の光学式成分センサ。 The first light receiving element further receives a partial reference light that is a part of the reference light,
The optical component sensor according to claim 1, wherein the control circuit partially overlaps a light emission period of the first light source and a light emission period of the second light source based on a signal level of the detection signal. .
前記検知信号の信号レベルが所定の閾値より小さい場合に、前記第1光源の発光期間と前記第2光源の発光期間とが部分的にオーバーラップするように、前記第1光源と前記第2光源とを交互に繰り返し発光させ、
前記検知信号の信号レベルが前記閾値より大きい場合に、前記第1光源と前記第2光源とを時間排他的に交互に繰り返し発光させる
請求項7に記載の光学式成分センサ。 The control circuit includes:
When the signal level of the detection signal is smaller than a predetermined threshold value, the first light source and the second light source are arranged such that the light emission period of the first light source partially overlaps the light emission period of the second light source. Alternately and repeatedly,
The optical component sensor according to claim 7, wherein when the signal level of the detection signal is higher than the threshold value, the first light source and the second light source repeatedly emit light alternately and exclusively in time.
請求項8に記載の光学式成分センサ。 When the signal level of the detection signal is lower than a predetermined threshold, the signal processing circuit outputs the output signal of the first light receiving element during the overlap period and the first period during the period when only the second light source emits light. The optical component sensor according to claim 8, wherein a difference from an output signal of a light receiving element is generated as the detection signal.
前記第1受光素子に入射する前記反射検知光の光路上に配置され、前記反射検知光を透過し、かつ、前記反射参照光を吸収する第1光学フィルタと、
前記第2受光素子に入射する前記反射参照光の光路上に配置され、前記反射参照光を透過し、かつ、前記反射検知光を吸収する第2光学フィルタとを備える
請求項1〜9のいずれか1項に記載の光学式成分センサ。 further,
A first optical filter that is disposed on an optical path of the reflected detection light incident on the first light receiving element, transmits the reflected detection light, and absorbs the reflected reference light;
The second optical filter that is disposed on an optical path of the reflected reference light incident on the second light receiving element, transmits the reflected reference light, and absorbs the reflected detection light. The optical component sensor according to claim 1.
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