JP3056459B2 - Optical sensor device - Google Patents

Optical sensor device

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JP3056459B2
JP3056459B2 JP9356535A JP35653597A JP3056459B2 JP 3056459 B2 JP3056459 B2 JP 3056459B2 JP 9356535 A JP9356535 A JP 9356535A JP 35653597 A JP35653597 A JP 35653597A JP 3056459 B2 JP3056459 B2 JP 3056459B2
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light emitting
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光憲 齋藤
武夫 対馬
朋幸 工藤
俊一 三上
秀悦 高井
毅 天間
憲光 花松
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東和電機工業株式会社
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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、物体に光を照射し
てこの反射光を検知する光センサ装置に係り、特に、物
体に対して光を照射する発光部及び物体に反射した反射
光を受光する受光部とを備えた光センサ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical sensor device for irradiating an object with light and detecting the reflected light, and more particularly to a light emitting section for irradiating the object with light and a reflected light reflected on the object. The present invention relates to an optical sensor device having a light receiving unit for receiving light.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光センサ装置として、例えば、り
んごなどの青果物を物体とし、その糖度を計測する携帯
用糖度計の場合で説明すると、図17に示すように、本
願出願人の先願に係る所謂光拡散反射型の装置が知られ
ている(特開平9−89767号公報掲載)。この光セ
ンサ装置は、図17(a)(b)に示すように、把持可
能なケース体1に、リンゴ等の検査対象である物体Sに
接触もしくは近接させられるセンサ本体2と、センサ本
体2から露出してセンサ本体2に設けられ物体Sに対し
て光を照射する発光部3と、センサ本体2から露出して
センサ本体2に設けられ発光部3から照射され物体Sに
反射した反射光を受光する受光部4とを備えて構成され
ている。発光部3及び受光部4は、例えば、100〜3
00本もの多数の光ファイバを収束させた発光ファイバ
束3a及び受光ファイバ束4aの一端面で構成されてい
る。また、この光センサ装置のケース体1内には、発光
ファイバ束3aの他端面側に設けられ、近赤外線領域の
波長を含む光を発生させてこの発光ファイバ束3aに光
を供給して発光部3から光を照射させる例えばハロゲン
ランプからなる光源部5と、受光ファイバ束4aの受光
部4が受光した光を分光処理し光電変換器7を有した分
光器6と、光電変換器7で変換した電気信号に基づいて
糖度を算出するデータ処理部8と、データ処理部8で算
出された糖度を表示する表示部(図示せず)とが備えら
れている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a photosensor device, for example, a portable refractometer for measuring a sugar content of a fruit or vegetable such as an apple as an object will be described with reference to FIG. A device of the so-called light diffusion reflection type according to (1) is known (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-89767). As shown in FIGS. 17A and 17B, this optical sensor device includes a sensor body 2 that is brought into contact with or close to an object S to be inspected, such as an apple, A light emitting unit 3 provided on the sensor main body 2 and irradiating the object S with light, and reflected light emitted from the light emitting unit 3 provided on the sensor main body 2 and exposed from the sensor body 2 and reflected on the object S And a light receiving unit 4 for receiving the light. The light emitting unit 3 and the light receiving unit 4 are, for example, 100 to 3
It is composed of one end surface of a light emitting fiber bundle 3a and a light receiving fiber bundle 4a in which as many as 00 optical fibers are converged. In the case 1 of the optical sensor device, the light emitting fiber bundle 3a is provided on the other end side of the light emitting fiber bundle 3a, generates light including a wavelength in the near infrared region, and supplies light to the light emitting fiber bundle 3a to emit light. A light source unit 5 composed of, for example, a halogen lamp for irradiating light from the unit 3; a spectroscope 6 having a photoelectric converter 7 by spectrally processing light received by the light receiving unit 4 of the light receiving fiber bundle 4a; A data processing unit 8 for calculating the sugar content based on the converted electric signal and a display unit (not shown) for displaying the sugar content calculated by the data processing unit 8 are provided.

【0003】分光器6は、図18に示すように、受光フ
ァイバ束4aを構成要素とするとともに、遮光材で形成
され内部を略暗室状態とするハウジングに設けられ、受
光ファイバ束4aの他端面が対向し受光ファイバ束4a
から送られた光を通過させる幅が0.5mm程度の入射
スリット6aと、入射スリット6aを通過した光を適宜
の角度で反射させる反射鏡6bと、反射鏡で反射された
反射光を分散させるための凹面回折格子6cと、凹面回
折格子6cによって分光処理された光を電気信号に変換
する複数個の光電変換素子からなる光電変換器7と、凹
面回折格子6cによって分散された光を光電変換器7に
向けて反射させる別の反射鏡6dとを備えている。凹面
回折格子6の大きさは、30×30mm程度である。
As shown in FIG. 18, the spectroscope 6 includes a light receiving fiber bundle 4a as a constituent element, and is provided in a housing formed of a light shielding material and having a substantially dark room inside, and the other end surface of the light receiving fiber bundle 4a. Oppose each other and the light receiving fiber bundle 4a
Slit 6a having a width of about 0.5 mm for transmitting the light transmitted from the optical disc, a reflecting mirror 6b for reflecting the light passing through the incident slit 6a at an appropriate angle, and dispersing the reflected light reflected by the reflecting mirror. Diffraction grating 6c, a photoelectric converter 7 including a plurality of photoelectric conversion elements for converting light spectrally processed by the concave diffraction grating 6c into an electric signal, and photoelectrically converting light dispersed by the concave diffraction grating 6c. And another reflecting mirror 6d for reflecting the light toward the vessel 7. The size of the concave diffraction grating 6 is about 30 × 30 mm.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この従来の
光センサ装置にあっては、図17(b)に示すように、
受光部4が、100本を越えるような多数の光ファイバ
を収束させた受光ファイバ束4aの一端面で構成されて
いるので、物体Sの形状がリンゴ等の曲面になっている
ような場合には、物体表面と各光ファイバの一端面との
位置関係が不均一になってしまい、そのため、反射光を
受光しなかったり受光が不十分になる光ファイバが発生
し、確実に反射光が補足されないで、測定精度が悪くな
ることがあるという問題があった。
By the way, in this conventional optical sensor device, as shown in FIG.
Since the light receiving section 4 is constituted by one end surface of the light receiving fiber bundle 4a in which a large number of optical fibers exceeding 100 are converged, when the shape of the object S is a curved surface such as an apple. In this case, the positional relationship between the object surface and one end face of each optical fiber becomes non-uniform, and as a result, an optical fiber that does not receive or receives insufficient reflected light occurs, and the reflected light is reliably captured. Otherwise, there is a problem that the measurement accuracy may be deteriorated.

【0005】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、反射光を受光しなかったり受光が不十分にな
る光ファイバの発生を防止し、確実に反射光を補足でき
るようにして、測定精度の向上を図った光センサ装置を
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and prevents the occurrence of an optical fiber that does not receive reflected light or insufficiently receives reflected light, so that the reflected light can be reliably captured. It is another object of the present invention to provide an optical sensor device with improved measurement accuracy.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るための本発明の技術的手段は、物体に接触もしくは近
接させられて対向させられるセンサ本体と、該センサ本
体に設けられ上記物体に対して光を照射する発光部と、
上記センサ本体に設けられ上記発光部から照射され上記
物体に反射した反射光を受光する受光部とを備え、該受
光部を光ファイバの一端面で構成した光センサ装置を前
としている。 本願発明の開発過程では、先ず、上記受
光部を構成する光ファイバを数本用い、各光ファイバの
一端面を分離して上記発光部の近傍に配置した構成のも
のを考えた。これによれば、数本の光ファイバの分離し
た各一端面で光を受光させるので、従来のように、10
0本を越えるような多数の光ファイバ束で受光する場合
に比較して、面積が小さくなっており、反射光を受光し
なかったり受光が不十分になる光ファイバの発生が防止
され、そのため、確実に反射光が補足されるので、測定
精度が向上させられる。
Means for Solving the Problems The technical means of the present invention for solving such a problem is to provide a sensor main body which is brought into contact with or in proximity to an object and is opposed to the object, and which is provided on the sensor main body and is attached to the object. A light emitting unit for irradiating light to the
A light receiving unit provided on the sensor main body for receiving reflected light emitted from the light emitting unit and reflected on the object, wherein the light receiving unit is constituted by one end surface of an optical fiber . The development process of the present invention, first, using several optical fibers constituting the light-receiving portion, also the configuration in which disposed in the vicinity of the light emitting portion by separating the one end face of the optical fiber
Thought of. I to this lever, since the received light at each end face separated several optical fibers, as in the prior art, 10
Compared to the case of receiving light with a large number of optical fiber bundles exceeding zero, the area is small, and the occurrence of optical fibers that do not receive reflected light or receive light insufficiently is prevented. Since the reflected light is surely captured, the measurement accuracy is improved.

【0007】そして、本発明は、物体に対向させられる
対向部を有したセンサ本体と、該センサ本体に設けられ
上記物体に対して光を照射する発光部と、上記センサ本
体に設けられ上記発光部から照射され上記物体に反射し
た反射光を受光する受光部とを備え、該受光部を複数の
光ファイバの一端面で構成した光センサ装置において、
上記対向部を、金属製の円柱ブロックで構成し、この円
柱ブロックの中央の穴に白色光発光ランプからなる発光
部を露出させ、上記円柱ブロックの外側に、受光部を構
成する複数の光ファイバの一端面を一列に列設する溝
を、円柱ブロックの軸方向であって発光部を中心にした
周囲に2以上対称に形成し、この溝に光ファイバを列設
し、列設した光ファイバを溝に嵌合させた押え体で押え
て、発光部の周囲に複数の光ファイバの一端面を一列に
列設した列設体を2以上対称配置した構成としている。
これにより、光ファイバの一端面を一列に列設して、線
条に並んだ受光部で受光させるので、従来のように、1
00本を越えるような多数の光ファイバ束で受光する場
合に比較して、面積が小さくなっており、反射光を受光
しなかったり受光が不十分になる光ファイバ束の発生が
防止され、そのため、確実に反射光が補足されるので、
測定精度が向上させられる。
The present invention is directed to an object
A sensor body having an opposing portion, and a sensor body provided on the sensor body.
A light emitting unit for irradiating the object with light, and the sensor unit
It is provided on the body and is radiated from the light emitting unit and reflected on the object.
And a light receiving unit for receiving the reflected light.
In an optical sensor device constituted by one end surface of an optical fiber,
The opposing portion is constituted by a metal cylindrical block,
Light emission consisting of a white light emitting lamp in the center hole of the pillar block
Part, and the light receiving part is constructed outside the cylindrical block.
A groove for arranging one end faces of a plurality of optical fibers in a line
, In the axial direction of the cylindrical block and centered on the light-emitting part
Form two or more symmetrically around it, and arrange optical fibers in this groove
And hold down the optical fibers arranged in a row with the holding body fitted in the groove.
One end face of multiple optical fibers around the light emitting section
Two or more rows are arranged symmetrically.
As a result, one end faces of the optical fibers are arranged in a line, and the light is received by the light receiving portions arranged in a line.
Compared with the case where light is received by a large number of optical fiber bundles exceeding 00, the area is small, and the occurrence of an optical fiber bundle that does not receive reflected light or insufficient light reception is prevented, and , Because the reflected light is definitely captured,
Measurement accuracy is improved.

【0008】尚、本願発明の開発過程では、上記受光部
を構成する光ファイバを複数用い、各光ファイバの一端
面を100未満にして集合させた集合体を形成し、該集
合体を上記発光部の近傍に1もしくは2以上配置した構
のものも考えた。これによれば、100未満の受光部
の集合体で受光させるので、従来のように、100本を
越えるような多数の光ファイバ束で受光する場合に比較
して、面積が小さくなっており、反射光を受光しなかっ
たり受光が不十分になる光ファイバの発生が防止され、
そのため、確実に反射光が補足されるので、測定精度が
向上させられる。
In the development process of the present invention, a plurality of optical fibers constituting the light receiving portion are used, and an aggregate is formed by setting one end face of each optical fiber to less than 100, and the aggregate is formed by the light emitting device. A configuration in which one or two or more components are arranged in the vicinity of the portion was also considered. According to this, since the light is received by the aggregate of the light receiving units less than 100, the area is smaller than that in the conventional case where the light is received by a large number of optical fiber bundles exceeding 100. The occurrence of optical fibers that do not receive or receive insufficient reflected light is prevented,
Therefore, the reflected light is surely captured, and the measurement accuracy is improved.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態に係る光センサ装置を説明する。発明の
実施の形態に係る光センサ装置は、上記と同様に、りん
ごなどの青果物を物体とし、その糖度を計測する携帯用
光糖度計である。先ず、本発明の実施の形態に係り本発
明の開発過程で考えられたセンサ本体を備えた光センサ
装置について説明する。図1乃至図3に示すように、こ
光センサ装置は、把持可能なケース体10に、同様に
把持可能な中空円柱状のセンサ本体20を接続して構成
されている。センサ本体20は、その一端部に物体Sに
接触もしくは近接させられて対向させられる対向部21
を有している。対向部21は凹面反射鏡22で構成され
ている。また、センサ本体20には、対向部21から露
出し物体Sに対して光を照射する発光部23と、対向部
21から露出し発光部23から照射されるとともに上記
凹面反射鏡22に反射されてから物体Sに反射した反射
光を受光する受光部24とが設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An optical sensor device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Optical sensor device according to the embodiment of the present invention, like the above, the vegetables and fruits such as apples and object, and is a portable light sugar content meter for measuring the sugar content. First, according to the embodiment of the present invention,
Optical sensor with a sensor body considered during the development process of Ming
The device will be described. As shown in FIGS.
The optical sensor device described above is configured by connecting a hollow cylindrical sensor body 20 that can be similarly gripped to a case body 10 that can be gripped. The sensor body 20 has an opposing portion 21 which is brought into contact with or in proximity to the object S at one end thereof.
have. The facing portion 21 is constituted by a concave reflecting mirror 22. The sensor body 20 includes a light emitting unit 23 exposed from the facing unit 21 and irradiating the object S with light, and a light emitting unit 23 exposed from the facing unit 21 and irradiated from the light emitting unit 23 and reflected by the concave reflecting mirror 22. And a light receiving unit 24 that receives the light reflected by the object S afterwards.

【0010】発光部23は、物体Sに対して直接光を照
射する白色光発光ランプで構成され、近赤外線領域を含
む光線、詳しくは、2500nm以下の近赤外線領域の
波長を含む光を照射する。白色光発光ランプとしては、
例えば、ハロゲンランプ,キセノンランプやアルゴンラ
ンプが用いられ、その出力が、例えば、2W以下程度の
極めて小さい出力に設定されている。望ましくは、1W
以下、更に好ましくは、0.8W以下である。25は発
光部23を保持し通電するためのホルダであり、凹面反
射鏡22の中心に取付けられている。26はホルダ25
を介して発光部23に通電するための電線であり、ケー
ス体10に設けたバッテリー11に接続されている。発
光部23は、後述の開始信号があったときバッテリー1
1からの電源が供給されて所定時間点灯させられる。
The light emitting section 23 is composed of a white light emitting lamp for directly irradiating the object S with light, and irradiates a light ray including a near-infrared ray region, specifically, a light ray having a wavelength in the near-infrared ray region of 2500 nm or less. . As a white light emitting lamp,
For example, a halogen lamp, a xenon lamp, or an argon lamp is used, and the output is set to an extremely small output of, for example, about 2 W or less. Preferably, 1W
Or less, more preferably 0.8 W or less. Reference numeral 25 denotes a holder for holding the light emitting unit 23 and supplying current thereto, and is attached to the center of the concave reflecting mirror 22. 26 is a holder 25
These are electric wires for supplying electricity to the light-emitting unit 23 through the, and are connected to the battery 11 provided in the case body 10. The light-emitting unit 23 operates when the battery 1
Power is supplied from the power supply 1 and the light is turned on for a predetermined time.

【0011】受光部24は、光ファイバFの一端面Fa
で構成されている。また、光ファイバFの他端面Fbは
放光部27として構成されている。光ファイバFは、実
施の形態では2本用いられており、各光ファイバFの一
端面Faは,図3に示すように、発光部23の近傍に該
発光部23を中心にして対称に配置されている。各光フ
ァイバFは、図2に示すように、棒状のチューブ30に
挿通されて一端面Faがチューブ30から露出させられ
て該チューブ30に固定されている。各チューブ30
は、凹面反射鏡22に形成した挿通孔31に挿通させら
れているとともに、凹面反射鏡22よりも内部の前後に
設けた一対のスラスト軸受部32に軸方向に移動可能に
支持されている。33はスラスト軸受部32をセンサ本
体20に固定する前後の固定体である。これにより、受
光部24は、対向部21から進出した進出位置Aと該進
出位置Aから対向部21側に後退した後退位置Bとの間
で進退可能にセンサ本体20に設けられる。
The light receiving section 24 is provided at one end face Fa of the optical fiber F.
It is composed of The other end face Fb of the optical fiber F is configured as a light emitting section 27. In the embodiment, two optical fibers F are used, and one end face Fa of each optical fiber F is symmetrically arranged near the light emitting unit 23 around the light emitting unit 23 as shown in FIG. Have been. As shown in FIG. 2, each optical fiber F is inserted into a rod-shaped tube 30, one end face Fa is exposed from the tube 30, and is fixed to the tube 30. Each tube 30
Is inserted through an insertion hole 31 formed in the concave reflecting mirror 22, and is supported movably in the axial direction by a pair of thrust bearing portions 32 provided in front of and behind the concave reflecting mirror 22. 33 is a fixed body before and after fixing the thrust bearing part 32 to the sensor main body 20. Thus, the light receiving unit 24 is provided on the sensor main body 20 so as to be able to advance and retreat between an advanced position A that has advanced from the facing unit 21 and a retracted position B that has retracted from the advanced position A toward the facing unit 21.

【0012】また、前後の固定体33間において各チュ
ーブ30は連結体34で連結されており、この連結体3
4は、前側の固定体33に当接して停止させられ受光部
24を進出位置Aに位置決めする。また、この連結体3
4と後側の固定体33との間には圧縮状態の付勢手段と
してのコイルスプリング35が介装されており、このコ
イルスプリング35によって、受光部24は進出位置A
側に付勢されている。これにより、受光部24は、物体
Sに当接させコイルスプリング35の付勢力に抗して移
動させられた状態で受光可能になる。更に、センサ本体
20には、受光部24が所定長さ後退位置B側に位置し
たとき受光した光の測定を行なうための開始信号を送出
する開始信号送出手段36が設けられている。この開始
信号送出手段36は、各チューブ30の後端部間に架設
された架設体37と、センサ本体20の所要位置に設け
られ、受光部24が所定長さ後退位置B側に位置したと
き架設体37に押釦されてオンし開始信号を送出するリ
ミットスイッチ38とから構成されている。この開始信
号により、上記の発光部23が点灯させられ、図示外の
タイマによって所定時間経過後、発光部23への通電が
切断されるようにしている。
Each of the tubes 30 is connected by a connecting member 34 between the front and rear fixed members 33.
Reference numeral 4 abuts against the fixed body 33 on the front side and is stopped to position the light receiving unit 24 at the advance position A. In addition, this connecting body 3
A coil spring 35 as a biasing means in a compressed state is interposed between the fourth fixed member 33 and the fixed member 33 on the rear side.
Is biased to the side. Accordingly, the light receiving unit 24 can receive light in a state where the light receiving unit 24 is brought into contact with the object S and moved against the urging force of the coil spring 35. Further, the sensor main body 20 is provided with a start signal transmitting means 36 for transmitting a start signal for measuring the received light when the light receiving section 24 is located at the retreat position B side for a predetermined length. The start signal sending means 36 is provided at a required position of the sensor body 20 and a bridge body 37 bridged between the rear ends of the tubes 30, and when the light receiving section 24 is located at the retreat position B side by a predetermined length. A limit switch 38 which is pushed by a button of the erection body 37 and turned on to transmit a start signal. The light emitting unit 23 is turned on by the start signal, and the power to the light emitting unit 23 is cut off after a lapse of a predetermined time by a timer (not shown).

【0013】一方、ケース体10には、図1に示すよう
に、分光器40が設けられている。分光器40は、上記
の光ファイバFを構成要素とし、遮光材で形成され内部
を略暗室状態とするハウジング41と、このハウジング
41に取付けられ各光ファイバFの他端面Fbである放
光部27を保持するファイバ保持部42と、受光部24
が受光して光ファイバFを通って送られてきた光を分光
処理する凹面回折格子43と、ハウジング41に取付け
られ凹面回折格子43で分光処理された光を電気信号に
変換する複数個の光電変換素子からなる光電変換器44
とを備えて構成されている。
On the other hand, the case body 10 is provided with a spectroscope 40 as shown in FIG. The spectroscope 40 includes a housing 41 formed of a light-shielding material and having a substantially dark room inside, and a light emitting unit attached to the housing 41 and serving as the other end face Fb of each optical fiber F. Fiber holding section 42 for holding the light receiving section 27;
And a plurality of photoelectric conversion devices attached to the housing 41 and configured to convert the light spectrally processed by the concave diffraction grating 43 into electric signals. Photoelectric converter 44 composed of a conversion element
It is comprised including.

【0014】ファイバ保持部42は、図4に示すよう
に、複数の光ファイバFの放光部27を一列に列設させ
た放光部列28を形成してこの光ファイバFを保持する
ものであり、円盤状に形成された真ちゅう等の金属製の
保持板45と、保持板45に形成され放光部列28が形
成されるように複数の光ファイバFが嵌挿される嵌挿孔
46と、嵌挿孔46に嵌挿された光ファイバFを嵌挿孔
46に固定する接着剤47とで構成されている。また、
このファイバ保持部42は、放光部列28を凹面回折格
子43に直接対向させ、放光部列28から光を線状に放
光させて凹面回折格子43に入射させるように、該光フ
ァイバFを保持している。各光ファイバFの他端面Fb
である放光部27は露出させられており、ファイバ保持
部42に保持された後に、光学研磨されている。尚、保
存板45の形状は、円盤状に限らず例えば、矩形状等ど
のような形状であってもよい。
As shown in FIG. 4, the fiber holding section 42 forms a light emitting section row 28 in which the light emitting sections 27 of a plurality of optical fibers F are arranged in a line, and holds this optical fiber F. A metal holding plate 45 made of a brass or the like formed in a disk shape, and a fitting insertion hole 46 into which the plurality of optical fibers F are inserted so as to form the light emitting unit row 28 formed on the holding plate 45. And an adhesive 47 for fixing the optical fiber F inserted in the insertion hole 46 to the insertion hole 46. Also,
The fiber holding unit 42 directs the light emitting unit array 28 directly to the concave diffraction grating 43, and emits light linearly from the light emitting unit array 28 so as to be incident on the concave diffraction grating 43. F is held. The other end face Fb of each optical fiber F
The light emitting portion 27 is exposed and optically polished after being held by the fiber holding portion 42. The shape of the storage plate 45 is not limited to a disk shape, but may be any shape such as a rectangular shape.

【0015】凹面回折格子43は、例えば、波長範囲8
00〜1000nm、外形寸法15×15mm以下の小
さいものが用いられる。また、凹面回折格子43は、光
軸合わせを可能にする位置微調整用ステージ48に設置
されている。例えば、周知のスライド型2軸ステージが
用いられる。詳しくは、本実施の形態においては、従来
と異なり、凹面回折格子43の前位にスリット及び反射
鏡,凹面回折格子43の後位に反射鏡が設けられていな
い。即ち、受光した光は放光部列28から略点状もしく
は線状になって放光されるので、逐一、スリットや反射
鏡を用いなくても光の収束性や分解能が良好に付与され
る。そのため、スリット及び反射鏡が不要になるので、
それだけ、装置の小型化が図られる。
The concave diffraction grating 43 has, for example, a wavelength range of 8
Small ones having a size of 00 to 1000 nm and an outer dimension of 15 × 15 mm or less are used. In addition, the concave diffraction grating 43 is installed on a position fine adjustment stage 48 that enables optical axis alignment. For example, a well-known slide type two-axis stage is used. More specifically, in the present embodiment, unlike the related art, a slit and a reflecting mirror are not provided in front of the concave diffraction grating 43, and a reflecting mirror is not provided in the rear of the concave diffraction grating 43. That is, the received light is emitted from the light emitting section array 28 in a substantially point-like or linear shape, so that good convergence and resolution can be provided without using a slit or a reflecting mirror. . As a result, slits and reflectors become unnecessary,
As a result, the size of the device can be reduced.

【0016】また、光ファイバFは、図5に示すよう
に、上記のように一端面Faを光を受光する受光部24
とし他端面Fbを受光した光を放光する放光部27とし
て、受光部24側の受光側ファイバ部FFと放光部27
側の放光側ファイバ部FRとで構成されている。そし
て、放光側ファイバ部FRの開口数(NAR )は、受光
側ファイバ部FFの開口数(NAF )よりも小さく(N
F >NAR )設定されている。即ち、他端面Fbがあ
る放光側ファイバ部FRの放射角が、一端面Faがある
受光部24側の受光側ファイバ部FFの入射角よりも小
さく設定されている。詳しくは、開口数の大きい光ファ
イバと、開口数の小さい光ファイバとを、周知の手段に
よって接続し、左右で開口数を異ならせている。これに
より、物体Sからの反射光を取込むときは、大きな入射
角で取込むことができ、反射光の取込みを確実に行なう
ことができることから、測定精度が向上させられるとと
もに、凹面回折格子43に放光するときは、小さな放射
角で放光されていくので、放光の広がりが小さくなり、
それだけ、凹面回折格子43を小さくすることができる
ことから、小型化が図られる。光電変換器44は、ハウ
ジング41に取付けられており、凹面回折格子43で分
光処理された光を電気信号に変換する複数個の光電変換
素子からなる。例えば、光電変換器44は、光電変換素
子数256個、素子間隔50μmのものが用いられる。
As shown in FIG. 5, the optical fiber F has a light receiving portion 24 for receiving light at one end face Fa as described above.
And a light-receiving side fiber section FF and a light-emitting section 27 on the light-receiving section 24 side as light-emitting sections 27 for emitting light received at the other end face Fb.
And the light emitting side fiber part FR on the side. Then, the numerical aperture (NA R ) of the light emitting side fiber part FR is smaller than the numerical aperture (NA F ) of the light receiving side fiber part FF (N F ).
A F > NA R ) is set. That is, the radiation angle of the light emitting fiber portion FR having the other end surface Fb is set smaller than the incident angle of the light receiving fiber portion FF on the light receiving section 24 side having the one end surface Fa. More specifically, an optical fiber having a large numerical aperture and an optical fiber having a small numerical aperture are connected by well-known means, and the numerical apertures on the left and right are made different. Thereby, when taking in the reflected light from the object S, it is possible to take in the light at a large incident angle, and it is possible to reliably take in the reflected light, so that the measurement accuracy is improved and the concave diffraction grating 43 When the light is emitted at a small emission angle, the spread of the light is reduced,
As a result, the concave diffraction grating 43 can be made smaller, so that downsizing can be achieved. The photoelectric converter 44 is attached to the housing 41, and includes a plurality of photoelectric conversion elements that convert light spectrally processed by the concave diffraction grating 43 into an electric signal. For example, as the photoelectric converter 44, one having 256 photoelectric conversion elements and an element interval of 50 μm is used.

【0017】また、ケース体10には、光電変換器44
で変換した電気信号に基づいて糖度を算出するデータ処
理部50と、データ処理部50で算出された糖度を表示
する表示部51とが備えられている。データ処理部50
は、ケース体10内に設けられ光電変換器44で変換し
た電気信号に基づいて糖度を算出するものであり、図6
に示すように、例えばマイクロプロセッサ等の機能によ
って実現され、上記のリミットスイッチ38からの開始
信号が送出されたとき機能し、例えば、光電変換器44
からの電気信号により糖に帰属する波長の吸光度及び糖
に帰属しないとされる波長の吸光度を算出する吸光度算
出部52と、これらの二次微分値を演算する二次微分演
算部53と、この演算された二次微分値を用いて物体S
の糖度を演算する糖度演算部54とを備えて構成されて
いる。尚、上記の波長は適宜選択して良い。また、上記
のバッテリー11は、データ処理部50の電源としても
機能する。また、図1に示すように、電源スイッチ55
(メインスイッチ),リセットスイッチ56等のスイッ
チが設けられている。
The case body 10 includes a photoelectric converter 44.
And a display unit 51 for displaying the sugar content calculated by the data processing unit 50. Data processing unit 50
6 calculates the sugar content based on the electric signal provided in the case body 10 and converted by the photoelectric converter 44.
As shown in the figure, the function is realized by a function of, for example, a microprocessor or the like, and functions when the start signal from the limit switch 38 is transmitted.
An absorbance calculator 52 for calculating the absorbance of the wavelength attributed to the sugar and the absorbance of the wavelength not to be attributed to the sugar by the electric signal from, a second derivative calculator 53 for calculating the second derivative thereof, The object S is calculated using the calculated second derivative.
And a sugar content calculating unit 54 for calculating the sugar content of. Note that the above wavelength may be appropriately selected. The battery 11 also functions as a power source for the data processing unit 50. Further, as shown in FIG.
(Main switch), a switch such as a reset switch 56, and the like.

【0018】従って、この光センサ装置を用いて糖度を
計測するときは、例えば、物体Sとしてのりんご(検査
対象)の例で説明すると、以下のようにして行なう。こ
の場合、凹面回折格子43は、位置微調整用ステージ4
8によって、予め、この凹面回折格子43により分散し
た光が光電変換器44上に焦点を結ぶように、その位置
が調整されている。そのため、凹面回折格子43を回転
させることなく、同時に全波長の光を検出でき、計測の
高速化を図ることができるとともに、凹面回折格子43
を回転させるための駆動装置を設けなくても良いので、
それだけ、小型化が図られる。
[0018] Therefore, when measuring the sugar content using the optical sensor device This, for example, referring to the example of apple (inspected) as the object S, carried out as follows. In this case, the concave diffraction grating 43 is provided with the position fine adjustment stage 4.
The position is adjusted in advance by 8 so that the light dispersed by the concave diffraction grating 43 is focused on the photoelectric converter 44. Therefore, light of all wavelengths can be detected at the same time without rotating the concave diffraction grating 43, and the measurement can be speeded up.
It is not necessary to provide a drive device for rotating the
As a result, the size can be reduced.

【0019】この状態において、電源スイッチ55を投
入後、センサ本体20の対向部21を物体Sに向け、受
光部24を、物体Sに押付けていく。これにより、受光
部24が物体Sに接触し、コイルスプリング35の付勢
力に抗して後退位置B側に後退し、受光部24が物体S
に弾接させられる。そして、受光部24が所定長さ後退
位置B側に位置し、チューブ30の架設体37がリミッ
トスイッチ38を押釦すると、開始信号が送出され、こ
れにより、発光部23が発光し、物体Sに照射される。
また、凹面反射鏡22に反射された光も物体Sに照射さ
れる。この場合、物体Sには、発光部23から直接光が
照射されるので、発光部23の出力を小さくしても所要
の光量が確保される。また、凹面反射鏡22で反射させ
られた光も物体Sに照射されるので、それだけ照射光の
強度が高くなる。そのため、出力を小さくできる分、他
の部材への熱の影響が低減され耐久性が向上させられる
とともに、消費電力が削減されて省力化が図られ、装置
の小型化が図られる。また、凹面反射鏡22による照射
光の強度が高くなる分、発光部23の出力を小さくして
も所要の光量が確保され、この点でも、出力を小さくで
きることから、より一層、消費電力が削減されて省力化
が図られ、装置の小型化が図られる。更に、受光部24
が所定長さ後退位置B側に位置したと、発光部23が発
光させられるので、無駄がなく、この点でも、省力化が
図られる。
In this state, after the power switch 55 is turned on, the opposing portion 21 of the sensor main body 20 is directed toward the object S, and the light receiving portion 24 is pressed against the object S. As a result, the light receiving unit 24 comes into contact with the object S and retreats to the retreat position B side against the urging force of the coil spring 35, and the light receiving unit 24
To be hit by Then, when the light receiving section 24 is located at the retreat position B side for a predetermined length and the erection body 37 of the tube 30 presses the limit switch 38, a start signal is sent out, whereby the light emitting section 23 emits light and the object S Irradiated.
In addition, the light reflected by the concave reflecting mirror 22 is also applied to the object S. In this case, since the object S is directly irradiated with light from the light emitting unit 23, a required light amount is secured even if the output of the light emitting unit 23 is reduced. Further, since the light reflected by the concave reflecting mirror 22 is also radiated to the object S, the intensity of the radiated light increases accordingly. Therefore, as the output can be reduced, the influence of heat on other members is reduced, the durability is improved, the power consumption is reduced, power is saved, and the device is downsized. In addition, since the intensity of the irradiation light from the concave reflecting mirror 22 is increased, the required light amount is secured even if the output of the light emitting unit 23 is reduced. In this respect, the output can be reduced, so that the power consumption is further reduced. As a result, labor saving is achieved and the size of the device is reduced. Further, the light receiving unit 24
Is located on the retreat position B side for a predetermined length, the light emitting section 23 is made to emit light, so that there is no waste, and also in this respect, labor saving is achieved.

【0020】物体Sに照射させられた光りは、物体Sの
表面及び内部に入って反射し、この物体Sの内部に入っ
て反射した光は、光ファイバFの一端面Faである受光
部24で受光される。この場合、受光部24が弾接する
ので、物体Sの内部に反射した反射光を測定することが
できるとともに、受光部24の位置が前後にずれること
がなく、そのため、反射光が一定条件で確実に補足され
ることになり、それだけ、測定精度が向上させられる。
更に、リミットスイッチ38のオン動作により、受光部
24を物体Sに弾接させた状態で測定を開始させること
ができるので、物体Sから離れた状態での測定は行なわ
れないことになり、そのため、条件の良いところでの測
定を行なうことができ、それだけ、測定精度が向上させ
られる。更にまた、光ファイバFの一端面Faが分離し
ており、各一端面Faで光を受光させるので、従来のよ
うに、多数の光ファイバ束で受光する場合に比較して、
面積が小さくなり、反射光を受光しなかったり受光が不
十分になる光ファイバの発生が防止され、そのため、確
実に反射光が補足されるので、この点でも、測定精度が
向上させられる。
The light illuminated on the object S enters the surface and inside of the object S and is reflected. The light reflected inside the object S is reflected by the light receiving portion 24 on one end face Fa of the optical fiber F. Is received at. In this case, since the light receiving section 24 resiliently contacts, the reflected light reflected inside the object S can be measured, and the position of the light receiving section 24 does not shift back and forth. And the measurement accuracy is improved accordingly.
Further, by the ON operation of the limit switch 38, the measurement can be started in a state where the light receiving unit 24 is in elastic contact with the object S, so that the measurement is not performed in a state away from the object S. The measurement can be performed in a place with good conditions, and the measurement accuracy can be improved accordingly. Furthermore, since one end face Fa of the optical fiber F is separated and light is received at each end face Fa, as compared with the conventional case where light is received by a large number of optical fiber bundles,
The area is reduced, and the occurrence of an optical fiber that does not receive or does not receive the reflected light is prevented. Therefore, the reflected light is surely captured, so that the measurement accuracy is also improved in this respect.

【0021】受光部24で受光された光は、光ファイバ
Fを通って、図1,図4及び図5に示すように、ファイ
バ保持部42に保持された光ファイバFの他端面Fbで
ある放光部27から放光されて凹面回折格子43に入射
され、その後、この凹面回折格子43で分光され、この
分光された光線が光電変換器44の各光電変換素子の表
面に焦点を結び、これにより、同時に全波長が計測され
る。光電変換器44による計測値はデータ処理部50に
送られる。この場合、放光部列28からの光を略点状も
しくは線状にして凹面回折格子43に直接入射させてい
るので、従来の放光部27と凹面回折格子43との間に
介装していたスリットや反射鏡が不要になり、そのた
め、小型化が図られる。また、光ファイバFにおいて、
図5に示すように、放光側ファイバ部FRの開口数は、
受光側ファイバ部FFの開口数よりも小さく設定されて
いるので、物体Sからの反射光を取込むときは、大きな
入射角で取込むことができ、反射光の取込みが確実に行
なわれ、測定精度が向上させられるとともに、凹面回折
格子43に放光するときは、小さな放射角で放光されて
いくので、放光の広がりが小さくなり、それだけ、凹面
回折格子43を小さくすることができることから、小型
化が図られる。
The light received by the light receiving section 24 passes through the optical fiber F and is the other end face Fb of the optical fiber F held by the fiber holding section 42 as shown in FIGS. 1, 4 and 5. The light is emitted from the light emitting unit 27 and is incident on the concave diffraction grating 43, and thereafter, is separated by the concave diffraction grating 43, and the split light is focused on the surface of each photoelectric conversion element of the photoelectric converter 44, Thereby, all wavelengths are measured simultaneously. The value measured by the photoelectric converter 44 is sent to the data processing unit 50. In this case, since the light from the light emitting section row 28 is made substantially point-like or linear and is directly incident on the concave diffraction grating 43, the light is interposed between the conventional light emitting section 27 and the concave diffraction grating 43. This eliminates the need for slits and reflecting mirrors, thereby reducing the size. In the optical fiber F,
As shown in FIG. 5, the numerical aperture of the light emitting side fiber part FR is:
Since it is set smaller than the numerical aperture of the light receiving side fiber portion FF, when taking in the reflected light from the object S, it can be taken in at a large incident angle, and the taken in of the reflected light is surely performed. The accuracy is improved, and when the light is emitted to the concave diffraction grating 43, the light is emitted at a small radiation angle. Therefore, the spread of the emitted light is reduced, and the concave diffraction grating 43 can be reduced accordingly. , Miniaturization is achieved.

【0022】データ処理部50では、図6に示すよう
に、光電変換器44からの電気信号により吸光度算出部
52が糖に帰属する波長の光の吸光度及び糖に帰属しな
いとされる波長の光の吸光度を算出し、これらの二次微
分値を二次微分演算部53により演算し、この演算され
た二次微分値を用いて糖度演算部54により糖度を演算
する。糖度の演算結果は表示部51にデジタル表示され
る。この場合、糖に帰属する波長の吸光度と、糖へ帰属
しないとされる波長の吸光度とを測定し、これらの吸光
度の二次微分値を演算し、この演算結果に基づいて糖度
を算出するので、二次微分値を用いることから原スペク
トルをデータとする場合に比較して、バックグラウンド
によるノイズが消去されたデータとすることができ、そ
れだけ、糖度の推定精度を向上させることができる。ま
た、糖に帰属する波長の吸光度と、糖へ帰属しないとさ
れる波長の吸光度とを用いることになるので、互いに一
次独立の関係にある2変数の固定の検量線を作成するこ
とができ、それだけ、精度の高い糖度を算出できる。
In the data processing unit 50, as shown in FIG. 6, the absorbance calculation unit 52 uses the electric signal from the photoelectric converter 44 to determine the absorbance of the light having the wavelength belonging to the sugar and the light having the wavelength not considered to belong to the sugar. Are calculated by the second derivative calculator 53, and the sugar content calculator 54 calculates the sugar content using the calculated second derivative values. The calculation result of the sugar content is digitally displayed on the display unit 51. In this case, the absorbance at the wavelength belonging to the sugar and the absorbance at the wavelength not attributed to the sugar are measured, the second derivative of these absorbances is calculated, and the sugar content is calculated based on the calculation result. Since the second derivative is used, compared to the case where the original spectrum is used as data, it is possible to use data in which noise due to the background is eliminated, and the accuracy of estimation of the sugar content can be improved accordingly. Further, since the absorbance at the wavelength belonging to the sugar and the absorbance at the wavelength not attributed to the sugar will be used, a fixed calibration curve of two variables that are linearly independent from each other can be created, As a result, a highly accurate sugar content can be calculated.

【0023】次に、受光部24の設け方の例について説
明する。これは、図7に示すように、受光部24を光フ
ァイバFの一端面Faで構成し、光ファイバFを複数用
いて該複数の光ファイバFの一端面Faを一列に列設し
た列設体60を形成し、この列設体60を発光部23の
周囲近傍に1もしくは2以上配置して構成したものであ
る。光ファイバFは、全部で100未満の複数が望まし
く、例えば、12本または24本等に設定されている。
また、これらの光ファイバFは、図8に示すように、収
束されて上記と同様のファイバ保持部42に光ファイバ
Fの放光部27を一列に列設させた放光部列28を形成
して保持されている。また、図7に示す光ファイバF
は、そのコア径として100〜200μmの範囲のいず
れかのものを選択している。
[0023] Next, a description will be given of an example of providing the way of the light-receiving portion 24. This is because, as shown in FIG. 7, the light receiving section 24 is formed of one end face Fa of the optical fiber F, and a plurality of optical fibers F are used to arrange the one end faces Fa of the plurality of optical fibers F in a line. A body 60 is formed, and one or more of the row-arranged bodies 60 are arranged near the periphery of the light emitting section 23. The number of the optical fibers F is desirably a plurality of less than 100 in total, and is set to, for example, 12 or 24.
As shown in FIG. 8, these optical fibers F are converged to form a light emitting section row 28 in which the light emitting sections 27 of the optical fibers F are arranged in a line in the same fiber holding section 42 as described above. And are held. The optical fiber F shown in FIG.
Has selected any core diameter in the range of 100 to 200 μm.

【0024】図7(a)に示す例では、3本または6本
の光ファイバFからなる受光部24を列設して列設体6
0を構成し、この列設体60を4つ用い、これらを発光
部23を中心にした正四角形辺上に対称配置している。 図7(b)に示す例では、4本または8本の光ファイバ
Fからなる受光部24を列設して列設体60を構成し、
この列設体60を3つ用い、これらを発光部23を中心
にした正三角形辺上に対称配置している。 図7(c)に示す例では、2本または4本の光ファイバ
Fからなる受光部24を列設して列設体60を構成し、
この列設体60を6つ用い、これらを発光部23を中心
にした正六角形辺上に対称配置している。 図7(d)に示す例では、6本または12本の光ファイ
バFからなる受光部24を列設して列設体60を構成
し、この列設体60を2つ用い、これらを発光部23を
中心に両側に平行に対称配置している。 図7(e)に示す例では、3本または6本の光ファイバ
Fからなる受光部24を円弧状に列設して列設体60を
構成し、この列設体60を4つ用い、これらを発光部2
3を中心にした円上に対称配置している。
In the example shown in FIG. 7 (a), the light receiving sections 24 each composed of three or six optical fibers F are arranged in a row, and
0, and four of the row members 60 are arranged symmetrically on a square side centered on the light emitting portion 23. In the example illustrated in FIG. 7B, the light receiving units 24 including four or eight optical fibers F are arranged in a row to form an arrayed body 60.
The three row members 60 are used, and these are arranged symmetrically on the side of an equilateral triangle with the light emitting portion 23 as the center. In the example shown in FIG. 7 (c), the light receiving sections 24 composed of two or four optical fibers F are arranged in a row to form an arrayed body 60,
Six of the row members 60 are used, and these are arranged symmetrically on a regular hexagonal side centered on the light emitting portion 23. In the example shown in FIG. 7D, the light receiving sections 24 each including six or twelve optical fibers F are arranged in a row to form a row body 60, and two of the row bodies 60 are used to emit light. It is symmetrically arranged in parallel on both sides about the portion 23. In the example shown in FIG. 7 (e), the light receiving units 24 composed of three or six optical fibers F are arranged in an arc to form a row body 60, and four row bodies 60 are used. The light emitting unit 2
3 are arranged symmetrically on a circle.

【0025】従って、図7に示す光センサ装置によれ
ば、光ファイバFの一端面Faを一列に列設して、線条
に並んだ受光部24の列設体60で受光させるので、従
来のように、100以上もの多数の光ファイバ束で受光
する場合に比較して、面積が小さくなり、反射光を受光
しなかったり受光が不十分になる光ファイバFの発生が
防止され、そのため、確実に反射光が補足されるので、
測定精度が向上させられる。
[0025] Therefore, according to indicate to the optical sensor device in FIG. 7, the end face Fa of the optical fiber F and arrayed in a row, since the received column設体60 of the light receiving section 24 arranged in the striatum, Compared to the conventional case where light is received by a large number of optical fiber bundles as large as 100 or more, the area is reduced, and the occurrence of an optical fiber F that does not receive reflected light or receives insufficient light is prevented, , Because the reflected light is definitely captured,
Measurement accuracy is improved.

【0026】次にまた、本発明の開発過程で考えられた
受光部24の設け方の別の例を参考までに挙げる。これ
は、図9に示すように、受光部24を光ファイバFの一
端面Faで構成し、光ファイバFを100本未満の複数
本を用いて該複数の光ファイバFの一端面Faを集合さ
せた集合体61を形成し、この集合体61を発光部23
の近傍に1もしくは2以上配置したものである。また、
図10に示すように、1つの集合体61を対向部21の
中心に配置し、この集合体61の周囲に発光部23を複
数配置したものである。光ファイバFは、例えば、12
本または24本等に設定されている。図9及び図10に
示す光ファイバFは、そのコア径として100〜200
μmの範囲のいずれかのものを選択している。集合体6
1は、コア径が175μmのものを9本と100μmの
ものを12本を混在させている。これらの光ファイバF
は、上記と同様に、図8に示すように、収束されて上記
と同様のファイバ保持部42に光ファイバFの放光部2
7を一列に列設させた放光部列28を形成して保持され
ている。
Next, another example of the method of providing the light receiving unit 24 considered in the development process of the present invention will be described for reference. This is because, as shown in FIG. 9, the light receiving section 24 is constituted by one end face Fa of the optical fiber F, and the end faces Fa of the plurality of optical fibers F are assembled using a plurality of optical fibers F of less than 100. An aggregate 61 is formed, and the aggregate 61 is
Are arranged in the vicinity of one or two or more. Also,
As shown in FIG. 10, one assembly 61 is arranged at the center of the facing portion 21, and a plurality of light emitting units 23 are arranged around the assembly 61. The optical fiber F is, for example, 12
It is set to books or 24 books. The optical fiber F shown in FIGS. 9 and 10 has a core diameter of 100 to 200.
Any one in the range of μm is selected. Aggregation 6
In No. 1, nine cores having a core diameter of 175 μm and twelve cores having a core diameter of 100 μm are mixed. These optical fibers F
8 is converged as shown in FIG. 8 in the same manner as described above, and the light emitting section 2 of the optical fiber F is stored in the fiber holding section 42 similar to the above.
A light emitting section row 28 in which 7 are arranged in a row is formed and held.

【0027】図9(a)に示す例では、集合体61を4
つ用い、これらを発光部23を中心にし、等距離,等角
度関係で対称配置している。 図9(b)に示す例では、集合体61を3つ用い、これ
らを発光部23を中心にし、等距離,等角度関係で対称
配置している。 図9(c)に示す例では、集合体61を2つ用い、これ
らを発光部23を中心にし、等距離,等角度関係で対称
配置している。 図10(a)に示す例では、集合体61を対向部21の
中心に配置し、発光部23を4つ用い、これらを集合体
61を中心にし、等距離,等角度関係で対称配置してい
る。 図10(b)に示す例では、集合体61を対向部21の
中心に配置し、発光部23を3つ用い、これらを集合体
61を中心にし、等距離,等角度関係で対称配置してい
る。 図11(c)に示す例では、集合体61を対向部21の
中心に配置し、発光部23を2つ用い、これらを集合体
61を中心にし、等距離,等角度関係で対称配置してい
る。
In the example shown in FIG.
These are symmetrically arranged with an equal distance and an equal angle relationship with respect to the light emitting section 23. In the example illustrated in FIG. 9B, three aggregates 61 are used, and these are symmetrically arranged with the same distance and the same angle relationship with respect to the light emitting unit 23. In the example shown in FIG. 9C, two aggregates 61 are used, and these are symmetrically arranged with the light emitting unit 23 at the center and in an equidistant and equiangular relationship. In the example shown in FIG. 10A, the aggregate 61 is arranged at the center of the facing unit 21, and four light emitting units 23 are used. These are symmetrically arranged with the equidistant and equiangular relationship around the aggregate 61. ing. In the example shown in FIG. 10B, the aggregate 61 is arranged at the center of the facing portion 21, and three light emitting portions 23 are used. These are symmetrically arranged around the aggregate 61 in an equidistant and equiangular relationship. ing. In the example shown in FIG. 11C, the aggregate 61 is arranged at the center of the facing portion 21 and two light emitting portions 23 are used. These are symmetrically arranged around the aggregate 61 in an equidistant and equiangular relationship. ing.

【0028】従って、図9及び図10に示す光センサ装
置によれば、100未満の受光部24の集合体61で受
光させるので、従来のように、100以上もの多数の光
ファイバ束で受光する場合に比較して、面積が小さくな
り、反射光を受光しなかったり受光が不十分になる光フ
ァイバFの発生が防止され、そのため、確実に反射光が
補足されるので、測定精度が向上させられる。
[0028] Therefore, according to indicate to the optical sensor device in FIGS. 9 and 10, since is received by collection 61 of the light receiving portion 24 of less than 100, as in the prior art, received by a large number of optical fiber bundles of over 100 In comparison with the case where the optical fiber F does not receive the reflected light or does not receive the reflected light sufficiently, the occurrence of the optical fiber F is prevented, so that the reflected light is surely captured, thereby improving the measurement accuracy. Let me do.

【0029】図11には、本発明の実施の形態に係る
ンサ装置のセンサ本体20が示されている。これは、対
向部21を、凹面反射鏡を用いずに、金属製の円柱ブロ
ック62で構成し、この円柱ブロック62の中央の穴6
3に白色光発光ランプからなる発光部23を露出させ、
その周囲に受光部24を固定した構成としている。詳し
くは、円柱ブロック62の外側に軸方向の溝64を形成
し、この溝64に光ファイバFを列設し、列設した光フ
ァイバを溝64に嵌合させた押え体65で押えて、複数
の光ファイバFの一端面Faを一列に列設した列設体6
0を形成している。図11に示す受光部24は、図7
(a)と同様の配置のものとした。尚、受光部24は、
7(b)(c)(d)(e)に示すように構成して良
い。
FIG. 11 shows a sensor main body 20 of the sensor device according to the embodiment of the present invention . This pair <br/> direction 21, without using the concave reflector, constituted by metallic cylinder made of the block 62, the hole center of the cylinder block 62 of 6
3 exposing the light emitting portion 23 composed of a white light emitting lamp,
The light receiving section 24 is fixed around the periphery. Specifically, an axial groove 64 is formed outside the cylindrical block 62, the optical fibers F are arranged in the groove 64, and the arranged optical fibers are pressed by a pressing body 65 fitted in the groove 64, An array body 6 in which one end faces Fa of a plurality of optical fibers F are arranged in a line.
0 is formed. The light receiving section 24 shown in FIG.
The arrangement was the same as in (a). In addition, the light-receiving unit 24,
The structure shown in FIGS. 7B, 7C, 7D, and 7E may be used.
No.

【0030】[0030]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 [実施例1] 実施例1は、図1に示すものと同様の本発明の開発過程
で考えられたセンサ本体20を備えた光センサ装置であ
り、但し、光ファイバFとして、開口数を単一(NA=
0.2)のものとし、コア径100μm、クラッド径1
25μmのものを用いた。発光部23には、キセノンラ
ンプ1個を使用し、凹面反射板22には直径19mmの
椀状のものを使用した。また、ケース体10の分光器4
0は、凹面回析格子43として、波長範囲800nm〜
1000nm、外形寸法15×15mm、分光有効寸法
12mm×12mmのものを用いた。その他、ケース体
10には、光電変換器44(リニアイメージセンサ
ー),マイコンシステムからなるデータ処理部50、デ
ータ表示部51、電源スイッチ55及び投光光源用電源
とマイコンシステム駆動用電源データ表示用電源を兼ね
るバッテリー11を設けた。
Embodiments of the present invention will be described below. Example 1 Example 1 is a development process of the present invention similar to that shown in FIG.
The optical sensor device includes the sensor body 20 considered in (1) , except that the optical fiber F has a single numerical aperture (NA =
0.2), with a core diameter of 100 μm and a clad diameter of 1
The thing of 25 micrometers was used. One xenon lamp was used for the light emitting part 23, and a bowl-shaped concave reflector 22 having a diameter of 19 mm was used. Further, the spectroscope 4 of the case body 10
0 denotes a wavelength range from 800 nm to
Those having a size of 1000 nm, external dimensions of 15 × 15 mm, and spectral effective dimensions of 12 mm × 12 mm were used. In addition, the case body 10 includes a photoelectric converter 44 (linear image sensor), a data processing unit 50 including a microcomputer system, a data display unit 51, a power switch 55, a power source for a light emitting light source, and a power source for driving a microcomputer system. A battery 11 also serving as a power supply was provided.

【0031】そして、実施例1の装置及び従来の方法に
よる装置について、リンゴの糖度測定を行ない、反射光
のピックアップ強度の比較試験を行なった。従来法によ
る装置は、30Wのハロゲンランプを用い、光ファイバ
束で送光し、この光ファイバ束の一端部を発光部とし
た。また、受光する光ファイバ(ピックアップ用光ファ
イバ)は従来法、本実施例1ともに、コア径100μ
m,開口数(NA)0.2,クラッド径125μmを2
本使用した。実施例1では、発光部23のキセノンラン
プの出力を、0.75W(発光部1)の場合と、1.2
5W(発光部2)の場合で試験した。試験は、発光部と
受光部との距離を変え、各距離において、光ファイバの
ピックアップパワー(dBm)を測定した。その測定結
果を図12に示す。
Then, for the apparatus of Example 1 and the apparatus according to the conventional method, the sugar content of apples was measured, and a comparison test of the pickup intensity of reflected light was performed. The apparatus according to the conventional method uses a 30 W halogen lamp to transmit light using a bundle of optical fibers, and one end of the bundle of optical fibers is used as a light emitting unit. The optical fiber for receiving light (optical fiber for pickup) is 100 μm in both the conventional method and the first embodiment.
m, numerical aperture (NA) 0.2, cladding diameter 125 μm 2
Used this book. In the first embodiment, the output of the xenon lamp of the light emitting unit 23 is set to 0.75 W (light emitting unit 1) and to 1.2
The test was performed in the case of 5 W (light emitting section 2). In the test, the distance between the light emitting unit and the light receiving unit was changed, and the pickup power (dBm) of the optical fiber was measured at each distance. FIG. 12 shows the measurement results.

【0032】実施例1によれば、0.75Wの光源(従
来の1/40の強度)を用いたときでさえも16倍光を
ピックアップすることが可能となった。また、スリット
や反射鏡がないので、生産の為の工数を1/3以下に短
縮でき、従来品と比較して約1/5〜1/10の価格と
することが可能となった。図13に、単位時間当りの調
整台数を従来のスリットや反射鏡を設ける場合と実施例
1とで比較した結果を示す。更に、図14に示すよう
に、相関係数値や標準誤差も従来法に比べてかなりよ
く、信頼性が高いものとなった。
According to the first embodiment, even when a 0.75 W light source (intensity of 1/40 of the conventional light source) is used, it is possible to pick up 16 times light. In addition, since there is no slit or reflecting mirror, the number of man-hours for production can be reduced to 1/3 or less, and the price can be reduced to about 1/5 to 1/10 compared to the conventional product. FIG. 13 shows the result of comparing the number of units adjusted per unit time between the case where the conventional slit and the reflecting mirror are provided and the first embodiment. Further, as shown in FIG. 14, the correlation coefficient value and the standard error were considerably better than those of the conventional method, and the reliability was high.

【0033】次に、実施例2乃至9を示す。これは、セ
ンサ本体20を、図11の構造であって、図7(a)
(b)に示す配置にし、ファイバ保持部42を、図8に
示す構造にした。 [実施例2] a.センサ本体 これは、直径10mmの真鍮棒(長さ20mm)に、軸
方向に90度間隔で深さ2.95mm,幅1mmの4本
の溝を入れ、光ファイバをこの溝内に列設し、幅0.1
30mm,長さ1mmの列設体を作成した。光ファイバ
は、各溝で6本ずつ使用し全部で24本とした。真鍮棒
の中心に、発光部を固定した。溝に列設した光ファイバ
を、厚さ1mmの押え体(長さ15mm,高さ2.8m
mの真鍮板)で押え、固定には光学接着剤を使用した。
使用した光ファイバとして、コア径114μm、クラッ
ド径120μmを使用した。光ファイバの材質は、石英
系の紫外線領域用を用い、930nm付近に大きな光の
吸収があるものである。開口数(NA)は0.2とし、
単一のものを用いた。光ファイバを固定した後、光ファ
イバの先端を揃える為と、光の損失を防ぐ為に、端面を
光学研磨した。研磨の最終仕上げは0.02μm砥粒を
使ったパフ研磨を施した。 b.ファイバ保持部 2枚の真鍮板を用い、一方の真鍮板に長さ3mm,幅
0.125mmのスリットを形成し、2枚の真鍮板を重
ね合わせた時、孔が出来るようにした。そして、幅10
mm,長さ20mm,厚さ6mmのブロックとした。次
に、スリットのある真鍮板に光ファイバの放光部を一列
に並ベ、別の真鍮板を重ねて押さえ、ねじで仮止めし、
光学接着剤を使用し固定した。光ファイバを固定した
後、光ファイバの先端を揃える為と、光の損失を防ぐ為
に、端面を光学研磨した。研磨の最終仕上げは0.02
μm砥粒を使ったパフ研磨を施した。
Next, Examples 2 to 9 will be described. In this case, the sensor main body 20 has the structure shown in FIG.
The arrangement shown in (b) was adopted, and the fiber holding section 42 had the structure shown in FIG. Example 2 a. Sensor body This is made by inserting four grooves with a depth of 2.95 mm and a width of 1 mm at 90-degree intervals in the axial direction in a brass rod (length: 20 mm) with a diameter of 10 mm, and optical fibers are arranged in this groove. , Width 0.1
A row body having a length of 30 mm and a length of 1 mm was prepared. Six optical fibers were used in each groove, and a total of 24 optical fibers were used. The light emitting part was fixed to the center of the brass rod. An optical fiber arrayed in the groove is pressed into a 1 mm-thick holding body (length 15 mm, height 2.8 m).
m brass plate), and an optical adhesive was used for fixing.
The optical fiber used had a core diameter of 114 μm and a cladding diameter of 120 μm. The material of the optical fiber is a material of a quartz-based ultraviolet region and has a large light absorption around 930 nm. The numerical aperture (NA) is 0.2,
A single one was used. After fixing the optical fiber, the end face was optically polished to align the tips of the optical fiber and to prevent light loss. The final finish of the polishing was puff polishing using 0.02 μm abrasive grains. b. Fiber holding portion Two brass plates were used, and a slit having a length of 3 mm and a width of 0.125 mm was formed in one of the brass plates so that a hole was formed when the two brass plates were overlapped. And width 10
mm, a length of 20 mm, and a thickness of 6 mm. Next, the light emitting part of the optical fiber is lined up in a row on a brass plate with a slit, another brass plate is overlapped and pressed, and temporarily fixed with screws,
It was fixed using an optical adhesive. After fixing the optical fiber, the end face was optically polished to align the tips of the optical fiber and to prevent light loss. Polishing finish is 0.02
Puff polishing using a μm abrasive was performed.

【0034】[実施例3] a.センサ本体 これは、直径10mmの真鍮棒(長さ20mm)に軸方
向に120度間隔で3本、深さ2.95mm,幅1.2
5mmの溝を入れ、光ファイバを溝に各々8本(合計2
4本)を列設し、列設した光ファイバを厚さ1.25m
m,長さ15mm,高さ2.8mmの真鍮製の押え体で
押さえ、光学接着剤を使用して固定し、幅0.130,
長さ1.25mmの列設体を作成した。使用した光ファ
イバはコア径114μm、クラッド径120μmであ
る。光ファイバの材質は、石英系の紫外線領域用の光フ
ァイバで、930nm付近に大きな光の吸収があるもの
である。開口数(NA)は0.2である。固定した後、
光ファイバの先端を揃える為と、光の損失を防ぐ為に、
端面を光学研磨した。研磨の最終は0.02μm砥粒を
使ったバフ研磨を施した。 b.ファイバ保持部 実施例と同様に作成した。
Embodiment 3 a. The sensor body consists of three 10 mm diameter brass rods (length 20 mm) at 120 degree intervals in the axial direction, depth 2.95 mm, width 1.2.
A groove of 5 mm was formed, and eight optical fibers were inserted into the groove (2 in total).
4) are arranged in a row, and the optical fibers are arranged in a thickness of 1.25 m.
m, length 15 mm, height 2.8 mm brass holding body, fixed using optical adhesive, width 0.130,
A row body having a length of 1.25 mm was prepared. The optical fiber used has a core diameter of 114 μm and a cladding diameter of 120 μm. The material of the optical fiber is a silica-based optical fiber for an ultraviolet region, and has a large light absorption around 930 nm. The numerical aperture (NA) is 0.2. After fixing,
In order to align the ends of the optical fiber and to prevent light loss,
The end face was optically polished. At the end of polishing, buff polishing using 0.02 μm abrasive grains was performed. b. Fiber holding part was prepared in the same manner as in Example 2 .

【0035】[実施例4] 実施例2と同様の構成で、
光ファイバとして、開口数が0.26のものを用いた。 [実施例5] 実施例3と同様の構成で、光ファイバと
して、開口数が0.26のものを用いた。 [実施例6] 実施例2と同様の構成で、光ファイバと
して、コア径が170μmのものを用いた。 [実施例7] 実施例3と同様の構成で、光ファイバと
して、コア径が170μmのものを用いた。 [実施例8] 実施例4と同様の構成で、光ファイバと
して、コア径が170μmのものを用いた。 [実施例9] 実施例5と同様の構成で、光ファイバと
して、コア径が170μmのものを用いた。
[Embodiment 4] With the same configuration as in Embodiment 2,
An optical fiber having a numerical aperture of 0.26 was used. Example 5 An optical fiber having the same configuration as that of Example 3 and a numerical aperture of 0.26 was used. Example 6 An optical fiber having the same configuration as that of Example 2 and a core diameter of 170 μm was used. Example 7 An optical fiber having a configuration similar to that of Example 3 and a core diameter of 170 μm was used. Example 8 An optical fiber having a configuration similar to that of Example 4 and having a core diameter of 170 μm was used. Example 9 An optical fiber having a configuration similar to that of Example 5 and a core diameter of 170 μm was used.

【0036】これらの実施例2〜9及び従来の方法によ
る装置とで比較試験を行なった。従来の方法による装置
は、図11に示すような列設体を4つ備えたものに、光
ファイバ束の端部を発光部とし、30Wのハロゲンラン
プからこの光ファイバ束に送光するように構成した。各
実施例において、発光部は0.6W(外径3.2mm)
のキセノンランプを用いた。そして、ピックアップパワ
ー(dBm),半値全幅(nm),相関係数(R),標
準誤差を測定した。半値全幅は、従来法及び各実施例と
もに、ピックアップ光を凹面回折格子に照射分光したも
のを、コア径100μmのファイバで拾い、光スペクト
ラムアナライザで分析した。結果を図15に示す。結果
から、実施例は、ピックアップパワー,半値全幅とも
に、従来法に勝り、相関係数,標準誤差の点において
も、良い値が出た。高性能で安価な測定装置ができた。
A comparative test was performed with these Examples 2 to 9 and the apparatus according to the conventional method. An apparatus according to a conventional method has a structure in which four end bodies of an optical fiber bundle are provided as a light emitting portion and light is transmitted from a halogen lamp of 30 W to this optical fiber bundle in a device provided with four rows as shown in FIG. Configured. In each embodiment, the light emitting portion is 0.6 W (outer diameter 3.2 mm).
Xenon lamp was used. Then, the pickup power (dBm), full width at half maximum (nm), correlation coefficient (R), and standard error were measured. The full width at half maximum was measured by irradiating the concave diffraction grating with the pickup light and irradiating the pickup light with a fiber having a core diameter of 100 μm in each of the conventional method and each of the examples, and analyzed with an optical spectrum analyzer. FIG. 15 shows the results. From the results, in the example, both the pickup power and the full width at half maximum were superior to the conventional method, and good values were obtained in the point of the correlation coefficient and the standard error. A high-performance and inexpensive measuring device was created.

【0037】次に、実施例10乃至14を示す。これ
は、上記の実施例2において、図5に示すように、光フ
ァイバの、受光側ファイバ部と放光側ファイバ部とで、
開口数を変えたものである。 [実施例10]放光側ファイバ部 NA=0.13 受光側ファイバ部 NA=0.20 [実施例11]放光側ファイバ部 NA=0.13 受光側ファイバ部 NA=0.26 [実施例12]放光側ファイバ部 NA=0.13 受光側ファイバ部 NA=0.35 [実施例13]放光側ファイバ部 NA=0.20 受光側ファイバ部 NA=0.26 [実施例14]放光側ファイバ部 NA=0.20 受光側ファイバ部 NA=0.35
Next, Examples 10 to 14 will be described. In the second embodiment, as shown in FIG. 5, the light receiving side fiber part and the light emitting side fiber part of the optical fiber
The numerical aperture was changed. [Embodiment 10] Emitting fiber section NA = 0.13 Receiving fiber section NA = 0.20 [Embodiment 11] Emitting fiber section NA = 0.13 Receiving fiber section NA = 0.26 [Example] Example 12: Emitting fiber section NA = 0.13 Receiving fiber section NA = 0.35 Example 13 Emitting fiber section NA = 0.20 Receiving fiber section NA = 0.26 Example 14 ] Emitting fiber section NA = 0.20 Receiving fiber section NA = 0.35

【0038】そして、この実施例10乃至14及び上記
従来法に係る装置について、実施例2の比較で用いた開
口数が単一の従来法による装置とともに、ピックアップ
パワー(dBm),半値全幅(nm)について測定し
た。光ファイバはコア径100μmのものを使用し、凹
面回折格子(グレーテング)までの距離は約10cmに
設定した。また、実施例10乃至14において、従来法
による装置の出力(パワー)を基準にした凹面回折格子
の大きさを、従来法による装置の凹面回折格子の大きさ
と比較して示した。結果を図16に示す。放光側ファイ
バ部(凹面回析格子側)に開口数(放射角)が小さい
(NA=0.13(約14度),NA=0.20(約2
3度))ものを使用することで、回析格子は小さくする
ことができ、コストの大幅な削減が可能となった。ま
た、受光側ファイバ部(ピックアップ側)に放光側ファ
イバ部より開口数(NA)が大きい光ファイバを使用す
ることで広範囲の被検体の内部情報を得ることができ、
特性的に安定した装置が可能になった。開口数がが0.
13の時のピックアップ可能な角度は約14度で、開口
数が0.35の場合は約41度の範囲である。同じ大き
さの回析格子を使用した場合、本方法によれば光源を従
来のものに比べ格段に小さいもので済ませることができ
た。
The apparatus according to Examples 10 to 14 and the above-described conventional method have the same pickup power (dBm) and full width at half maximum (nm) together with the apparatus according to the conventional method having a single numerical aperture used in comparison with Example 2. ) Was measured. The optical fiber used had a core diameter of 100 μm, and the distance to the concave diffraction grating (grating) was set to about 10 cm. In Examples 10 to 14, the size of the concave diffraction grating based on the output (power) of the device according to the conventional method is shown in comparison with the size of the concave diffraction grating of the device according to the conventional method. FIG. 16 shows the results. The numerical aperture (radiation angle) is small (NA = 0.13 (approximately 14 degrees), NA = 0.20 (approximately 2) in the light emitting side fiber portion (concave diffraction grating side).
3)), the diffraction grating can be made small, and the cost can be greatly reduced. Also, by using an optical fiber having a larger numerical aperture (NA) than the light emitting side fiber part for the light receiving side fiber part (pickup side), it is possible to obtain internal information of the subject over a wide range,
A characteristically stable device has become possible. The numerical aperture is 0.
The pickable angle at 13 is about 14 degrees, and the range is about 41 degrees when the numerical aperture is 0.35. When a diffraction grating of the same size is used, according to the present method, the light source can be made much smaller than the conventional one.

【0039】[0039]

【0040】[0040]

【0041】[0041]

【発明の効果】 以上説明したように、本発明の光センサ
装置によれば、 受光部を構成する光ファイバを複数用
い、該複数の光ファイバの一端面を一列に列設した列設
体を形成し、該列設体を発光部の近傍に1もしくは2以
上配置したので、光ファイバの一端面を一列に列設し
て、線条に並んだ受光部で受光させるので、従来のよう
に、100本を越えるような多数の光ファイバ束で受光
する場合に比較して、面積が小さくなっており、反射光
を受光しなかったり受光が不十分になる光ファイバの発
生を防止することができ、そのため、確実に反射光を補
足でき、測定精度を大幅に向上させることができる。
As described above, the optical sensor of the present invention
According to the device , a plurality of optical fibers constituting a light receiving unit are used, and a row body in which one end faces of the plurality of optical fibers are lined up in a line is formed. Since the optical fibers are arranged as described above, the end faces of the optical fibers are arranged in a line, and the light is received by the light receiving portions arranged in a line. The area is smaller than that of, and it is possible to prevent the occurrence of optical fibers that do not receive or receive insufficient reflected light, so that reflected light can be reliably captured and measurement accuracy can be greatly improved. Can be improved.

【0042】[0042]

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

【図1】本発明の実施の形態に係り本発明の開発過程で
考えられたセンサ本体を備えた光センサ装置を示す斜視
図である。
[1] In the development process of the embodiment of the engagement Ri invention to the precise form of the present invention
FIG. 4 is a perspective view showing an optical sensor device including a conceivable sensor body .

【図2】本発明の開発過程で考えられたセンサ本体の構
成を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a sensor body considered in a development process of the present invention.

【図3】本発明の開発過程で考えられたセンサ本体の構
成を示す正面図である。
FIG. 3 is a front view showing a configuration of a sensor body considered in a development process of the present invention.

【図4】本発明の開発過程で考えられたファイバ保持部
の構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a fiber holding unit considered in a development process of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態に係る光センサ装置の光フ
ァイバの構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an optical fiber of the optical sensor device according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態に係る光センサ装置のデー
タ処理部の構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a data processing unit of the optical sensor device according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態に係る光センサ装置のセン
サ本体の構成((a)(b)(c)(d)(e))を示
す正面図である。
7 is a front view showing the configuration of the sensor body of the optical sensor device according to an embodiment of the present invention ((a) (b) ( c) (d) (e)).

【図8】本発明の実施の形態に係る光センサ装置のセン
サ本体のファイバ保持部の構成を示す図である。
8 is a diagram showing the configuration of the fiber holding portion of the sensor main body of the optical sensor device according to an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の開発過程で考えられたセンサ本体のま
た別の構成((a)(b)(c))を示す正面図であ
る。
FIG. 9 is a front view showing another configuration ((a), (b), and (c)) of the sensor body considered in the course of developing the present invention.

【図10】本発明の開発過程で考えられたセンサ本体の
更に別の構成((a)(b)(c))を示す正面図であ
る。
FIG. 10 is a front view showing still another configuration ((a), (b), and (c)) of the sensor body considered in the course of developing the present invention.

【図11】本発明の実施の形態に係る光センサ装置のセ
ンサ本体の構成を示す斜視図である。
11 is a perspective view showing a cell <br/> capacitors of the body structure of an optical sensor device according to an embodiment of the present invention.

【図12】本発明の開発過程で考えられたセンサ本体を
備えた光センサ装置に係る実施例1と従来装置との比較
試験結果を示す表図である。
FIG. 12 shows a sensor body considered in the development process of the present invention.
It is a table | surface figure which shows the comparison test result of Example 1 and the conventional apparatus which provided the optical sensor apparatus.

【図13】本発明の開発過程で考えられたセンサ本体を
備えた光センサ装置に係る実施例1と従来装置との比較
試験結果を示す表図である。
FIG. 13 shows a sensor body considered in the development process of the present invention.
It is a table | surface figure which shows the comparison test result of Example 1 and the conventional apparatus which provided the optical sensor apparatus.

【図14】本発明の開発過程で考えられたセンサ本体を
備えた光センサ装置に係る実施例1と従来装置との比較
試験結果を示す表図である。
FIG. 14 shows a sensor body considered in the development process of the present invention.
It is a table | surface figure which shows the comparison test result of Example 1 and the conventional apparatus which provided the optical sensor apparatus.

【図15】本発明の光センサ装置に係る実施例2乃至9
と従来装置との比較試験結果を示す表図である。
FIG. 15 is a view showing a second embodiment to a ninth embodiment of the optical sensor device according to the present invention;
FIG. 7 is a table showing the results of a comparison test between a conventional apparatus and a conventional apparatus.

【図16】本発明の光センサ装置に係る実施例10乃至
14と従来装置との比較試験結果を示す表図である。
FIG. 16 is a table showing comparison test results between Examples 10 to 14 relating to the optical sensor device of the present invention and a conventional device.

【図17】従来の光センサ装置の一例を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a conventional optical sensor device.

【図18】従来の光センサ装置の分光器の構成を示す斜
視図である。
FIG. 18 is a perspective view showing a configuration of a spectroscope of a conventional optical sensor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

S 物体 10 ケース体 20 センサ本体 21 対向部 22 凹面反射鏡 23 発光部 24 受光部 F 光ファイバ Fa 一端面 Fb 他端面 FF 受光側ファイバ部 FR 放光側ファイバ部 27 放光部 30 チューブ A 進出位置 B 後退位置 35 コイルスプリング(付勢手段) 36 開始信号送出手段 40 分光器 41 ハウジング 42 ファイバ保持部 43 凹面回折格子 44 光電変換器 50 データ処理部 S Object 10 Case body 20 Sensor main body 21 Opposing part 22 Concave reflector 23 Light emitting part 24 Light receiving part F Optical fiber Fa One end face Fb Other end face FF Light receiving fiber part FR Light emitting fiber part 27 Light emitting part 30 Tube A Advance position B Retreat position 35 Coil spring (biasing means) 36 Start signal sending means 40 Spectroscope 41 Housing 42 Fiber holding unit 43 Concave diffraction grating 44 Photoelectric converter 50 Data processing unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三上 俊一 青森県弘前市大字金属町5番地1 東和 電機工業株式会社内 (72)発明者 高井 秀悦 青森県五所川原市一ツ谷101−10 (72)発明者 天間 毅 青森県青森市大字戸山字赤坂268−77 (72)発明者 花松 憲光 青森県十和田市大字三本木字北平135− 11 (56)参考文献 特開 平9−318529(JP,A) 特開 平5−288674(JP,A) 特開 昭63−148145(JP,A) 特開 平1−165936(JP,A) 特開 平8−292147(JP,A) 特開 平9−133633(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/00 - 21/61 G01N 21/84 - 21/85 G01N 33/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shunichi Mikami 5-1, Oji Metal Town, Hirosaki City, Aomori Prefecture Towa Denki Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Hideyoshi Takai 101-10 Hitotani, Goshogawara City, Aomori Prefecture (72) Inventor Takeshi Ama 268-77, Akasaka, Toyama, Aomori, Aomori, Aomori (72) Inventor, Norimitsu Hanamatsu, 135-11, Kitahira, Sanbongi, Towada, Aomori (56) References JP 9-318529 (JP, A) JP-A-5-288674 (JP, A) JP-A-63-148145 (JP, A) JP-A-1-165936 (JP, A) JP-A 8-292147 (JP, A) JP-A-9 -133633 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 21/00-21/61 G01N 21/84-21/85 G01N 33/02

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 物体に対向させられる対向部を有した
ンサ本体と、該センサ本体に設けられ上記物体に対して
光を照射する発光部と、上記センサ本体に設けられ上記
発光部から照射され上記物体に反射した反射光を受光す
る受光部とを備え、該受光部を複数の光ファイバの一端
面で構成した光センサ装置において、上記対向部を、金属製の円柱ブロックで構成し、この円
柱ブロックの中央の穴に白色光発光ランプからなる発光
部を露出させ、上記円柱ブロックの外側に、受光部を構
成する複数の光ファイバの一端面を一列に列設する溝
を、円柱ブロックの軸方向であって発光部を中心にした
周囲に2以上対称に形成し、この溝に光ファイバを列設
し、列設した光ファイバを溝に嵌合させた押え体で押え
て、発光部の周囲に複数の光ファイバの一端面を一列に
列設した列設体を2以上対称配置した ことを特徴とする
光センサ装置。
A sensor body provided with a facing portion facing the object; a light emitting portion provided on the sensor body for irradiating the object with light; and a light emitting portion provided on the sensor body. and a light receiving portion for receiving the reflected light reflected on the illuminated the object from the light emitting unit, an optical sensor device constitutes a light receiving portion in one end surface of the plurality of optical fibers, the opposed portion, a cylinder made of metal blocks Composed of this circle
Light emission consisting of a white light emitting lamp in the center hole of the pillar block
Part, and the light receiving part is constructed outside the cylindrical block.
A groove for arranging one end faces of a plurality of optical fibers in a line
, In the axial direction of the cylindrical block and centered on the light-emitting part
Form two or more symmetrically around it, and arrange optical fibers in this groove
And hold down the optical fibers arranged in a row with the holding body fitted in the groove.
One end face of multiple optical fibers around the light emitting section
An optical sensor device , wherein two or more lined bodies are symmetrically arranged .
【請求項2】 上記列設体を4つ用い、これらを発光部2. A light emitting unit using four of the row members.
を中心にした正四角形辺上に対称配置したことを特徴とThe feature is that it is symmetrically arranged on a square side centered on
する請求項1記載の光センサ装置。The optical sensor device according to claim 1.
【請求項3】 上記列設体を3つ用い、これらを発光部3. A light emitting unit using three of the row members.
を中心にした正三角形辺上に対称配置したことを特徴とAnd symmetrically arranged on an equilateral triangle centered on
する請求項1記載の光センサ装置。The optical sensor device according to claim 1.
【請求項4】 上記列設体を6つ用い、これらを発光部4. A light emitting unit using six of the row members.
を中心にした正六角形辺上に対称配置したことを特徴とAnd symmetrically arranged on a regular hexagonal side centered on
する請求項1記載の光センサ装置。The optical sensor device according to claim 1.
【請求項5】 上記列設体を2つ用い、これらを発光部5. A light emitting unit using two of the row members.
を中心に両側に平行に対称配置したことを特徴とする請Symmetrically arranged in parallel on both sides around the center
求項1記載の光センサ装置。The optical sensor device according to claim 1.
【請求項6】 上記複数の光ファイバからなる受光部を6. A light receiving section comprising a plurality of optical fibers.
円弧状に列設して列設体を構成し、該列設体を4つ用Arranged in an arc to form a row body, and use four row bodies
い、これらを発光部を中心にした円上に対称配置したこThey should be symmetrically arranged on a circle centered on the light emitting part.
とを特徴とする請求項1記載の光センサ装置。The optical sensor device according to claim 1, wherein:
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