JPH06308025A - 光透過率測定装置の較正方法 - Google Patents
光透過率測定装置の較正方法Info
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- JPH06308025A JPH06308025A JP5101000A JP10100093A JPH06308025A JP H06308025 A JPH06308025 A JP H06308025A JP 5101000 A JP5101000 A JP 5101000A JP 10100093 A JP10100093 A JP 10100093A JP H06308025 A JPH06308025 A JP H06308025A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
- G01N21/274—Calibration, base line adjustment, drift correction
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
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- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
- G01N21/53—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
- G01N21/534—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke by measuring transmission alone, i.e. determining opacity
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 被測定対象である媒体が存在する状況の下で
も、何時でも透過率１００％の較正が可能な光透過率測
定装置の較正方法を提供する。 【構成】 対向配置した相手側投受光器８０の集光器８
７に至る相手光ビーム８５，８６（Ｐ偏光成分）は略平
行なビームであり、かつそのビーム径は集光器８７の検
出可能な有効径より小さく設定されており、２枚の全反
射ミラー１０１，１０２から構成されている反射ミラー
ブロック１００をそれぞれの投受光器の近傍の相手光ビ
ームの光路上に挿入し、この相手光ビームを２枚の全反
射ミラー１０１，１０２で屈折させて、それぞれの投受
光器自身の集光器８７に入射させ、前記相手光ビームの
光の強さが投受光器８０の自分光ビーム（Ｓ偏光成分）
の光の強さと等しくなるように、光源光を調整する。
も、何時でも透過率１００％の較正が可能な光透過率測
定装置の較正方法を提供する。 【構成】 対向配置した相手側投受光器８０の集光器８
７に至る相手光ビーム８５，８６（Ｐ偏光成分）は略平
行なビームであり、かつそのビーム径は集光器８７の検
出可能な有効径より小さく設定されており、２枚の全反
射ミラー１０１，１０２から構成されている反射ミラー
ブロック１００をそれぞれの投受光器の近傍の相手光ビ
ームの光路上に挿入し、この相手光ビームを２枚の全反
射ミラー１０１，１０２で屈折させて、それぞれの投受
光器自身の集光器８７に入射させ、前記相手光ビームの
光の強さが投受光器８０の自分光ビーム（Ｓ偏光成分）
の光の強さと等しくなるように、光源光を調整する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光透過率測定装置を測
定対象である媒体の有無に関係なく、また、何時でも必
要な時に較正することができる光透過率測定装置の較正
方法に関するものである。
定対象である媒体の有無に関係なく、また、何時でも必
要な時に較正することができる光透過率測定装置の較正
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、特公平１−２２５７６号公報に開示されるもの
があった。図４はかかる従来の光透過率測定装置の構成
図であり、図４（ａ）はその構成図、図４（ｂ）は光源
の発光出力のダイミングチャートである。
例えば、特公平１−２２５７６号公報に開示されるもの
があった。図４はかかる従来の光透過率測定装置の構成
図であり、図４（ａ）はその構成図、図４（ｂ）は光源
の発光出力のダイミングチャートである。
【０００３】この図に示すように、全く同一の構造を持
つ投受光器１０及び２０を略同一軸上に配置し、これら
投受光器１０及び２０間の透過率を測定する。投受光器
１０及び２０はそれぞれ光源１１及び２１、干渉フィル
タ１２および２２、偏光ビームスプリッタ１３及び２
３、集光器１４及び２４（偏光ビームスプリッタ１３及
び２３と全く同一の構造である）、光電変換素子１５及
び２５から構成されている。
つ投受光器１０及び２０を略同一軸上に配置し、これら
投受光器１０及び２０間の透過率を測定する。投受光器
１０及び２０はそれぞれ光源１１及び２１、干渉フィル
タ１２および２２、偏光ビームスプリッタ１３及び２
３、集光器１４及び２４（偏光ビームスプリッタ１３及
び２３と全く同一の構造である）、光電変換素子１５及
び２５から構成されている。
【０００４】光源１１及び２１は、図４（ｂ）に示すよ
うな発光出力になるように時間的に制御される。したが
って、投受光器１０の光源１１が発光している時間ｔ1
では、投受光器２０の光源２１の発光量はゼロである。
まず、光源１１の光束は、干渉フィルタ１２によって一
定の波長幅に制限され、偏光ビームスプリッタ１３に入
射する。
うな発光出力になるように時間的に制御される。したが
って、投受光器１０の光源１１が発光している時間ｔ1
では、投受光器２０の光源２１の発光量はゼロである。
まず、光源１１の光束は、干渉フィルタ１２によって一
定の波長幅に制限され、偏光ビームスプリッタ１３に入
射する。
【０００５】光源１１が円偏光又はランダムな偏光特性
を持つようにすれば（直線偏光の場合には、偏光面を適
当に傾けることによって）Ｐ偏光成分とＳ偏光成分は略
１対１に分離され、Ｓ偏光成分は光路１６を経て集光器
１４に入射し、光路１７を経て、光電変換素子１５に入
り、電気信号に変換され出力される。この出力電圧をＥ
1Sとする。
を持つようにすれば（直線偏光の場合には、偏光面を適
当に傾けることによって）Ｐ偏光成分とＳ偏光成分は略
１対１に分離され、Ｓ偏光成分は光路１６を経て集光器
１４に入射し、光路１７を経て、光電変換素子１５に入
り、電気信号に変換され出力される。この出力電圧をＥ
1Sとする。
【０００６】他方、Ｐ偏光成分１８は媒体に放射され、
媒体で減衰を受けて投受光器２０の集光器２４に入射
し、光路２６を経て、光電変換素子２５に入射し、電気
信号に変換され出力される。この出力をＥ2Oとする。次
に、図４（ｂ）の時間ｔ2 では、投受光器１０の光源１
１の発光量はゼロであり、投受光器２０の光源２１が発
光する。光源２１からの光束は、上記投受光器１０の光
源１１と対称な光路をたどり（図の点線の光路）光電変
換素子２５及び１５で電気信号に変換され、出力され
る。
媒体で減衰を受けて投受光器２０の集光器２４に入射
し、光路２６を経て、光電変換素子２５に入射し、電気
信号に変換され出力される。この出力をＥ2Oとする。次
に、図４（ｂ）の時間ｔ2 では、投受光器１０の光源１
１の発光量はゼロであり、投受光器２０の光源２１が発
光する。光源２１からの光束は、上記投受光器１０の光
源１１と対称な光路をたどり（図の点線の光路）光電変
換素子２５及び１５で電気信号に変換され、出力され
る。
【０００７】それぞれの出力電圧は、Ｅ2S及びＥ1Oとす
る。以後、時間ｔ1 ′，ｔ2 ′…のように継続的に繰り
返される。偏光ビームスプリッタ１３（又は２３）及び
集光器１４（又は２４）の内部における光ビームの光路
について以下に説明する。図５は従来の偏光ビームスプ
リッタ及び集光器を投受光器に装備した状態での光ビー
ムの光路の説明図である。
る。以後、時間ｔ1 ′，ｔ2 ′…のように継続的に繰り
返される。偏光ビームスプリッタ１３（又は２３）及び
集光器１４（又は２４）の内部における光ビームの光路
について以下に説明する。図５は従来の偏光ビームスプ
リッタ及び集光器を投受光器に装備した状態での光ビー
ムの光路の説明図である。
【０００８】図示していない光源からの光ビーム３７は
偏光ビームスプリッタ３１の偏光膜３６で分離され、Ｐ
偏光成分は３８，３９の光路を経て媒体へ向かう。偏光
膜３６で反射したＳ偏光成分は、４０，４１の光路を経
て集光器４２に入り、４８，４９，５０及び５３の光路
を経て図示していない受光器に入射する。他方、相手方
投受光器から放射したＰ偏光成分は、媒体を透過して集
光器４２に至り、５１，５２，５０及び５３の光路を経
て、図示していない受光器に入射する。なお、３２〜３
５及び４３〜４６は偏光ビームスプリッタの各面を示し
ている。
偏光ビームスプリッタ３１の偏光膜３６で分離され、Ｐ
偏光成分は３８，３９の光路を経て媒体へ向かう。偏光
膜３６で反射したＳ偏光成分は、４０，４１の光路を経
て集光器４２に入り、４８，４９，５０及び５３の光路
を経て図示していない受光器に入射する。他方、相手方
投受光器から放射したＰ偏光成分は、媒体を透過して集
光器４２に至り、５１，５２，５０及び５３の光路を経
て、図示していない受光器に入射する。なお、３２〜３
５及び４３〜４６は偏光ビームスプリッタの各面を示し
ている。
【０００９】透過率（Ｔ）は次のような演算によって得
られる。
られる。
【００１０】
【数１】
【００１１】媒体が清浄な状態の時、Ｅ10・Ｅ20＝Ｅ1S
・Ｅ2Sとなり、 Ｔ＝１ …（２） 次に、媒体が存在し、それによって光量が減少した結
果、τ（＜１）の比率で透過したとすると（１）式は、
・Ｅ2Sとなり、 Ｔ＝１ …（２） 次に、媒体が存在し、それによって光量が減少した結
果、τ（＜１）の比率で透過したとすると（１）式は、
【００１２】
【数２】
【００１３】となる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の光透過率測定装置では、対向配置した２つの投
受光器間の媒体を取り除き、清浄な状態を形成しない
と、計測の基準となる透過率１００％の較正を行うこと
ができず、被測定対象が長期間連続して運転状態となっ
ている場合、その間清浄な状態を形成することができ
ず、そのため長期間にわたって、較正状態を確認するこ
とができないという問題点があった。
た従来の光透過率測定装置では、対向配置した２つの投
受光器間の媒体を取り除き、清浄な状態を形成しない
と、計測の基準となる透過率１００％の較正を行うこと
ができず、被測定対象が長期間連続して運転状態となっ
ている場合、その間清浄な状態を形成することができ
ず、そのため長期間にわたって、較正状態を確認するこ
とができないという問題点があった。
【００１５】また、１００％較正を行うためには、上記
（２）式が成立しなければならず、そのためには、以下
の条件が満たされていなければならない。 （１）光源からの光ビームは、偏光ビームスプリッタで
正しく等しい光量にＰ偏光成分とＳ偏光成分に分離され
ること。 （２）分離放射されたＰ偏光成分及びＳ偏光成分は発散
することなく、全光量が相手側投受光器の集光器へ（但
し、媒体での光の減衰はないものとする）及び自身の投
受光器の集光器へそれぞれ入射すること。
（２）式が成立しなければならず、そのためには、以下
の条件が満たされていなければならない。 （１）光源からの光ビームは、偏光ビームスプリッタで
正しく等しい光量にＰ偏光成分とＳ偏光成分に分離され
ること。 （２）分離放射されたＰ偏光成分及びＳ偏光成分は発散
することなく、全光量が相手側投受光器の集光器へ（但
し、媒体での光の減衰はないものとする）及び自身の投
受光器の集光器へそれぞれ入射すること。
【００１６】（３）集光器に入射する相手側投受光器か
らのＰ偏光成分と自分の偏光ビームスプリッタから入射
するＳ偏光成分の光量比を正しく保持すること。しか
し、実際に製作された、偏光ビームスプリッタの偏光比
（Ｐ偏光成分とＳ偏光成分の分離比）は、製作上のばら
つきで１対１から若干崩れることがある。また、正しく
１対１に分離していたとしても、投受光器に取り付けた
際に取付けの機械的公差により僅かな角度誤差が生じ、
その結果、偏光比が１対１から若干ずれることがある。
集光器も偏光ビームスプリッタと同一構造であるため同
様なことがいえる。
らのＰ偏光成分と自分の偏光ビームスプリッタから入射
するＳ偏光成分の光量比を正しく保持すること。しか
し、実際に製作された、偏光ビームスプリッタの偏光比
（Ｐ偏光成分とＳ偏光成分の分離比）は、製作上のばら
つきで１対１から若干崩れることがある。また、正しく
１対１に分離していたとしても、投受光器に取り付けた
際に取付けの機械的公差により僅かな角度誤差が生じ、
その結果、偏光比が１対１から若干ずれることがある。
集光器も偏光ビームスプリッタと同一構造であるため同
様なことがいえる。
【００１７】また、相手側投受光器へ放射する光ビーム
のビームパターンにばらつきがある場合は、放射光量と
相手側投受光器の受光器が、検出する受光量との比率が
ばらつき、媒体を清浄にして光電変換を行った後、増幅
器で個々の電圧レベルを調整することによって、１００
％較正を行わなければならないという問題点があった。
のビームパターンにばらつきがある場合は、放射光量と
相手側投受光器の受光器が、検出する受光量との比率が
ばらつき、媒体を清浄にして光電変換を行った後、増幅
器で個々の電圧レベルを調整することによって、１００
％較正を行わなければならないという問題点があった。
【００１８】本発明は、以上述べたように、被測定対象
である媒体が運転中であるため除去できず、したがっ
て、その間基準となる透過率１００％を較正することが
できないという問題点を除去し、投受光器より放射する
投光ビームを略平行なビームに形成し、かつ２枚の反射
ミラーより構成する反射ミラーブロックをそれぞれの投
受光器の近傍の投光ビーム中に挿入し、かつ自分光と相
手光の光量が等しくなるように、光源光を調整すること
により、被測定対象である媒体が存在する状況の下で
も、何時でも透過率１００％の較正が可能な光透過率測
定装置の較正方法を提供することを目的とする。
である媒体が運転中であるため除去できず、したがっ
て、その間基準となる透過率１００％を較正することが
できないという問題点を除去し、投受光器より放射する
投光ビームを略平行なビームに形成し、かつ２枚の反射
ミラーより構成する反射ミラーブロックをそれぞれの投
受光器の近傍の投光ビーム中に挿入し、かつ自分光と相
手光の光量が等しくなるように、光源光を調整すること
により、被測定対象である媒体が存在する状況の下で
も、何時でも透過率１００％の較正が可能な光透過率測
定装置の較正方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、一定波長幅に制限された光を発光する１
個の光源と、四辺形の形状で、該四辺形の対角線上で２
分した面に偏光膜を、該偏光膜を有する面に対面する該
四辺形の一面に反射膜を有し、前記偏光膜における入射
角がブルースタ角に近くなるように入射される前記光源
からの入射光を放射面の同一点において前記入射光と平
行に放射されるＰ偏光成分と、前記偏光膜で反射し、次
に前記反射膜で反射し、前記偏光膜で透過する前記Ｐ偏
光成分に直角なＳ偏光成分とに分離放射する偏光ビーム
スプリッタと、該偏光ビームスプリッタと同一構造を有
し、前記偏光ビームスプリッタからのＳ偏光成分と測定
媒体を透過し、該Ｓ偏光成分と直角に入射するＰ偏光成
分とを同一点より入射せしめ、該Ｐ偏光成分と平行な光
路に集光する集光器と、該集光器からの光束を受光する
光電変換素子から構成されている投受光器を、測定媒体
を介して対向配置してなる光透過率測定装置の較正方法
において、対向配置した相手側投受光器の集光器に至る
Ｐ偏光成分は略平行なビームであり、かつそのビーム径
は前記集光器の検出可能な有効径より小さく設定されて
おり、２枚の全反射ミラーから構成されている反射ミラ
ーブロックをそれぞれの投受光器の近傍のＰ偏光成分の
光路上に挿入し、該Ｐ偏光成分を２枚の全反射ミラーで
屈折させて、それぞれの投受光器自身の集光器に入射さ
せ、前記Ｐ偏光成分の光の強さがそれぞれの投受光器の
Ｓ偏光成分の光の強さと等しくなるように、光源光を調
整するようにしたものである。
成するために、一定波長幅に制限された光を発光する１
個の光源と、四辺形の形状で、該四辺形の対角線上で２
分した面に偏光膜を、該偏光膜を有する面に対面する該
四辺形の一面に反射膜を有し、前記偏光膜における入射
角がブルースタ角に近くなるように入射される前記光源
からの入射光を放射面の同一点において前記入射光と平
行に放射されるＰ偏光成分と、前記偏光膜で反射し、次
に前記反射膜で反射し、前記偏光膜で透過する前記Ｐ偏
光成分に直角なＳ偏光成分とに分離放射する偏光ビーム
スプリッタと、該偏光ビームスプリッタと同一構造を有
し、前記偏光ビームスプリッタからのＳ偏光成分と測定
媒体を透過し、該Ｓ偏光成分と直角に入射するＰ偏光成
分とを同一点より入射せしめ、該Ｐ偏光成分と平行な光
路に集光する集光器と、該集光器からの光束を受光する
光電変換素子から構成されている投受光器を、測定媒体
を介して対向配置してなる光透過率測定装置の較正方法
において、対向配置した相手側投受光器の集光器に至る
Ｐ偏光成分は略平行なビームであり、かつそのビーム径
は前記集光器の検出可能な有効径より小さく設定されて
おり、２枚の全反射ミラーから構成されている反射ミラ
ーブロックをそれぞれの投受光器の近傍のＰ偏光成分の
光路上に挿入し、該Ｐ偏光成分を２枚の全反射ミラーで
屈折させて、それぞれの投受光器自身の集光器に入射さ
せ、前記Ｐ偏光成分の光の強さがそれぞれの投受光器の
Ｓ偏光成分の光の強さと等しくなるように、光源光を調
整するようにしたものである。
【００２０】
【作用】本発明によれば、上記したように光透過率測定
装置の較正方法において、対向する相手方投受光器へ投
射する光ビームを、２枚の反射ミラーから構成されてい
る反射ミラーブロックで反射させ、自身の投受光器の受
光器に入射させ、自分光と相手光の光量が等しくなるよ
うに、投光鏡筒の外周に沿って光源を回転又は偏光子を
回転して、光源光を調整する。
装置の較正方法において、対向する相手方投受光器へ投
射する光ビームを、２枚の反射ミラーから構成されてい
る反射ミラーブロックで反射させ、自身の投受光器の受
光器に入射させ、自分光と相手光の光量が等しくなるよ
うに、投光鏡筒の外周に沿って光源を回転又は偏光子を
回転して、光源光を調整する。
【００２１】更に、投受光器から放射する光ビームは略
平行で、光ビームの到達距離に関係なく、略一定なビー
ム径となるように設定される。
平行で、光ビームの到達距離に関係なく、略一定なビー
ム径となるように設定される。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図１は本発明の実施例を示す光透過率測定装置
の構成図である。この図に示すように、投受光器６０と
投受光器７０を対向配置する。投受光器６０の光源６１
からの光ビームは、投光レンズを内蔵する投光鏡筒６２
を通って偏光ビームスプリッタ６３で、光の強さｋ12ｉ
1 の相手光ビーム６６と光の強さｉ1 の自分光ビーム６
７に分離される。ここでｋ12は比例定数である。相手光
ビーム６６は被測定対象である媒体でτ（≦１）だけ透
過した後、相手側投受光器７０の集光器７４に入射し、
光電変換素子７５で電気信号Ｅ2Oに変換される。
明する。図１は本発明の実施例を示す光透過率測定装置
の構成図である。この図に示すように、投受光器６０と
投受光器７０を対向配置する。投受光器６０の光源６１
からの光ビームは、投光レンズを内蔵する投光鏡筒６２
を通って偏光ビームスプリッタ６３で、光の強さｋ12ｉ
1 の相手光ビーム６６と光の強さｉ1 の自分光ビーム６
７に分離される。ここでｋ12は比例定数である。相手光
ビーム６６は被測定対象である媒体でτ（≦１）だけ透
過した後、相手側投受光器７０の集光器７４に入射し、
光電変換素子７５で電気信号Ｅ2Oに変換される。
【００２３】他方、自分光ビーム６７は、集光器６４に
入射し、光電変換素子６５で電気信号Ｅ1Sに変換され
る。また、投受光器７０の光源７１からの光ビームも、
同様に投光鏡筒７２を通って偏光ビームスプリッタ７３
で、光の強さｋ21ｉ2 の相手光ビーム７６と、光の強さ
ｉ2 の自分光ビーム７７に分離される。ここで、ｋ21は
比例定数である。
入射し、光電変換素子６５で電気信号Ｅ1Sに変換され
る。また、投受光器７０の光源７１からの光ビームも、
同様に投光鏡筒７２を通って偏光ビームスプリッタ７３
で、光の強さｋ21ｉ2 の相手光ビーム７６と、光の強さ
ｉ2 の自分光ビーム７７に分離される。ここで、ｋ21は
比例定数である。
【００２４】そして、相手光ビーム７６は投受光器６０
の光電変換素子６５で電気信号Ｅ1Oに、自分光ビーム７
７は自身の光電変換素子７５で電気信号Ｅ2Sに変換され
出力する。ここで、投受光器６０及び投受光器７０から
放射するそれぞれの相手光ビーム６６，７６及び自分光
ビーム６７，７７は、放射位置でも入射位置でも略等し
いビーム径を持ち、かつそれぞれのビームの有効面積は
集光器６４，７４の検出可能な有効面積より小さく、し
たがって光ビームが正しく光軸に一致するように調整さ
れていれば、投光ビームの全光量が受光側で検出される
ように設計されており、しかもそれは投受光器６０と投
受光器７０間の距離には無関係に成立する。
の光電変換素子６５で電気信号Ｅ1Oに、自分光ビーム７
７は自身の光電変換素子７５で電気信号Ｅ2Sに変換され
出力する。ここで、投受光器６０及び投受光器７０から
放射するそれぞれの相手光ビーム６６，７６及び自分光
ビーム６７，７７は、放射位置でも入射位置でも略等し
いビーム径を持ち、かつそれぞれのビームの有効面積は
集光器６４，７４の検出可能な有効面積より小さく、し
たがって光ビームが正しく光軸に一致するように調整さ
れていれば、投光ビームの全光量が受光側で検出される
ように設計されており、しかもそれは投受光器６０と投
受光器７０間の距離には無関係に成立する。
【００２５】また、集光器６４に入射する自分光ビーム
（Ｓ偏光成分）６７と、それに直交して入射する相手光
ビーム（Ｐ偏光成分）７６の光の強さが等しいものとし
て、集光器６４の図５に示す規定の光路（図５に、例え
ば自分光の光路は４８，４９，５０，５３、相手光の光
路は５２，５０，５３である）を経て放射する自分光に
対する相手光の光量比をｋ11、同様の条件のもとで、集
光器７４の図２に示す規定の光路を経て放射する自分光
に対する相手光の光量比をｋ22とする。ここでｋ11，ｋ
22は比例定数である。
（Ｓ偏光成分）６７と、それに直交して入射する相手光
ビーム（Ｐ偏光成分）７６の光の強さが等しいものとし
て、集光器６４の図５に示す規定の光路（図５に、例え
ば自分光の光路は４８，４９，５０，５３、相手光の光
路は５２，５０，５３である）を経て放射する自分光に
対する相手光の光量比をｋ11、同様の条件のもとで、集
光器７４の図２に示す規定の光路を経て放射する自分光
に対する相手光の光量比をｋ22とする。ここでｋ11，ｋ
22は比例定数である。
【００２６】いま、投受光器６０及び投受光器７０の偏
光ビームスプリッタ６３，７３並びに集光器６４，７４
の媒体に面している表面は汚れが付着する。それぞれの
光学的な透過率をｄ11，ｄ21及びｄ12，ｄ22とする。そ
こで、次の関係式が得られる。 Ｅ1S＝ｄ11・ｄ12・ｉ1 ・Ｓ1 …（４） Ｅ1O＝ｄ21・ｄ12・ｋ21ｉ2 ・ｋ11Ｓ1 ・τ …（５） Ｅ2S＝ｄ21・ｄ22・ｉ2 ・Ｓ2 …（６） Ｅ2O＝ｄ11・ｄ22・ｋ12ｉ1 ・ｋ22Ｓ2 ・τ …（７） （４）〜（７）式を用いて（８）式の演算を行うと、
光ビームスプリッタ６３，７３並びに集光器６４，７４
の媒体に面している表面は汚れが付着する。それぞれの
光学的な透過率をｄ11，ｄ21及びｄ12，ｄ22とする。そ
こで、次の関係式が得られる。 Ｅ1S＝ｄ11・ｄ12・ｉ1 ・Ｓ1 …（４） Ｅ1O＝ｄ21・ｄ12・ｋ21ｉ2 ・ｋ11Ｓ1 ・τ …（５） Ｅ2S＝ｄ21・ｄ22・ｉ2 ・Ｓ2 …（６） Ｅ2O＝ｄ11・ｄ22・ｋ12ｉ1 ・ｋ22Ｓ2 ・τ …（７） （４）〜（７）式を用いて（８）式の演算を行うと、
【００２７】
【数３】
【００２８】次に、図２又は図３に示すように、投受光
器８０の全面に２枚の全反射ミラー１０１，１０２から
構成される反射ミラーブロック１００を挿入する。そこ
で相手光ビーム８５は第１の反射ミラー１０１で全反射
し、続いて第２の反射ミラー１０２で再び全反射して投
受光器８０の集光器８７に入射し、光電変換素子８８で
電気信号に変換される。この出力をＥ1Rとすると、 Ｅ1R＝ｄ11・ｄ12・ｋ12ｉ1 ・ｋ11Ｓ1 …（９） 光源として以下に２つの代表例を示す。
器８０の全面に２枚の全反射ミラー１０１，１０２から
構成される反射ミラーブロック１００を挿入する。そこ
で相手光ビーム８５は第１の反射ミラー１０１で全反射
し、続いて第２の反射ミラー１０２で再び全反射して投
受光器８０の集光器８７に入射し、光電変換素子８８で
電気信号に変換される。この出力をＥ1Rとすると、 Ｅ1R＝ｄ11・ｄ12・ｋ12ｉ1 ・ｋ11Ｓ1 …（９） 光源として以下に２つの代表例を示す。
【００２９】第１の光源は、図２に示すように、直線偏
光の発光特性を持つレーザーダイオードである。すなわ
ち、レーザーダイオードを搭載したハウジング８２は、
投光鏡筒８１に結合されており、投光鏡筒８１の外周に
沿って（即ち、発光軸に直角な面で）ハウジング８２を
回転することができる構造を備えている。第２の光源
は、図３に示すように、ランダムな偏光特性を持つ発光
源（例えば、発光ダイオード）である。この発光源を搭
載したハウジング９２は、レーザーダイオードの場合と
同じ位置で投光鏡筒９１に結合されているが、回転構造
は備えていない。それとは別に投光鏡筒９１の外周に沿
って回転する構造を備えた偏光子９３が投光鏡筒９１に
組み込まれている。なお、８４は偏光ビームスプリッ
タ、８６は相手光ビームである。
光の発光特性を持つレーザーダイオードである。すなわ
ち、レーザーダイオードを搭載したハウジング８２は、
投光鏡筒８１に結合されており、投光鏡筒８１の外周に
沿って（即ち、発光軸に直角な面で）ハウジング８２を
回転することができる構造を備えている。第２の光源
は、図３に示すように、ランダムな偏光特性を持つ発光
源（例えば、発光ダイオード）である。この発光源を搭
載したハウジング９２は、レーザーダイオードの場合と
同じ位置で投光鏡筒９１に結合されているが、回転構造
は備えていない。それとは別に投光鏡筒９１の外周に沿
って回転する構造を備えた偏光子９３が投光鏡筒９１に
組み込まれている。なお、８４は偏光ビームスプリッ
タ、８６は相手光ビームである。
【００３０】そこで上記（９）式のＥ1Rが、上記（４）
式のＥ1Sと等しくなるように、第１の光源の場合にはハ
ウジング８２を、第２の光源の場合には偏光子９３を回
転し、調整する。上記（９）式が上記（４）式と等しく
なる条件は、 ｋ12・ｋ11＝１ …（１０） である。
式のＥ1Sと等しくなるように、第１の光源の場合にはハ
ウジング８２を、第２の光源の場合には偏光子９３を回
転し、調整する。上記（９）式が上記（４）式と等しく
なる条件は、 ｋ12・ｋ11＝１ …（１０） である。
【００３１】対称構造を持つ投受光器７０についても、
前記反射ミラーブロック１００と同一構造の反射ミラー
ブロックを投受光器６０の場合と対称な位置に挿入する
ことによって光電変換素子７５に電気信号に変換された
出力Ｅ2Rが得られる。 Ｅ2R＝ｄ21・ｄ22・ｋ21ｉ2 ・ｋ22Ｓ2 …（１１） そこで、この（１１）式のＥ2Rが、上記（６）式のＥ2S
と等しくなるように、光源または偏光子を回転調整す
る。
前記反射ミラーブロック１００と同一構造の反射ミラー
ブロックを投受光器６０の場合と対称な位置に挿入する
ことによって光電変換素子７５に電気信号に変換された
出力Ｅ2Rが得られる。 Ｅ2R＝ｄ21・ｄ22・ｋ21ｉ2 ・ｋ22Ｓ2 …（１１） そこで、この（１１）式のＥ2Rが、上記（６）式のＥ2S
と等しくなるように、光源または偏光子を回転調整す
る。
【００３２】上記（１１）式と（６）式が等しくなる条
件は、 ｋ21・ｋ22＝１ …（１２） である。但し、反射ミラーブロックに内蔵する反射ミラ
ーの反射率を不変に維持するために、清浄性を保たなけ
ればならず、従って、較正時にのみ引出されて、それ以
外の期間は清浄性が保持できる密閉の空間に収容されて
いる。
件は、 ｋ21・ｋ22＝１ …（１２） である。但し、反射ミラーブロックに内蔵する反射ミラ
ーの反射率を不変に維持するために、清浄性を保たなけ
ればならず、従って、較正時にのみ引出されて、それ以
外の期間は清浄性が保持できる密閉の空間に収容されて
いる。
【００３３】また、反射ミラーブロックは、投受光器６
０または投受光器７０の偏光ビームスプリッタ６３，７
３及び集光器６４，７４の極近傍の投受光器内に挿入さ
れるようになっていて、媒体とは無関係であるため、較
正時における前記光路における光ビームの減衰はない。
したがって、以上に説明した較正を行った結果、 ｋ11・ｋ12・ｋ21・ｋ22＝１ …（１３） となり、したがって、上記（８）式は、
０または投受光器７０の偏光ビームスプリッタ６３，７
３及び集光器６４，７４の極近傍の投受光器内に挿入さ
れるようになっていて、媒体とは無関係であるため、較
正時における前記光路における光ビームの減衰はない。
したがって、以上に説明した較正を行った結果、 ｋ11・ｋ12・ｋ21・ｋ22＝１ …（１３） となり、したがって、上記（８）式は、
【００３４】
【数４】
【００３５】となる。なお、本発明は上記実施例に限定
されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形
が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。
されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形
が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。
【００３６】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、次のような効果を奏することができる。投受光
器より放射されるＰ偏光成分は、略平行なビームを形成
しており、かつ、２つの投受光器間の距離が実用的な範
囲では、このビーム径は相手側投受光器の集光器の検出
可能な有効径より小さくなるように設定されている。す
なわち、２つの投受光器間の距離に関係なく、Ｐ偏光成
分の全光量が相手側投受光器の集光器に入射し検出され
る。
よれば、次のような効果を奏することができる。投受光
器より放射されるＰ偏光成分は、略平行なビームを形成
しており、かつ、２つの投受光器間の距離が実用的な範
囲では、このビーム径は相手側投受光器の集光器の検出
可能な有効径より小さくなるように設定されている。す
なわち、２つの投受光器間の距離に関係なく、Ｐ偏光成
分の全光量が相手側投受光器の集光器に入射し検出され
る。
【００３７】したがって、このような条件のもとで、Ｐ
偏光成分の光路上で投受光器の極近傍に、２枚の全反射
ミラーを内蔵した反射ミラーブロックを挿入し、Ｐ偏光
成分を、この投受光器の集光器に入射させれば、投受光
器間に被測定媒体が存在する状態であっても、媒体の有
無に関係なく、放射されたＰ偏光成分の全光量を検出す
ることができるので、従来、媒体を排除した後、実施し
なければならなかった透過率１００％の較正を媒体の有
無に関係なく、何時でも実施することができる。
偏光成分の光路上で投受光器の極近傍に、２枚の全反射
ミラーを内蔵した反射ミラーブロックを挿入し、Ｐ偏光
成分を、この投受光器の集光器に入射させれば、投受光
器間に被測定媒体が存在する状態であっても、媒体の有
無に関係なく、放射されたＰ偏光成分の全光量を検出す
ることができるので、従来、媒体を排除した後、実施し
なければならなかった透過率１００％の較正を媒体の有
無に関係なく、何時でも実施することができる。
【００３８】また、簡単な装置によって、較正を極めて
容易に行うことができる。
容易に行うことができる。
【図１】本発明の実施例を示す光透過率測定装置の構成
図である。
図である。
【図２】本発明の実施例を示す第１の光透過率測定装置
の較正装置の構成図である。
の較正装置の構成図である。
【図３】本発明の実施例を示す第２の光透過率測定装置
の較正装置の構成図である。
の較正装置の構成図である。
【図４】従来の光透過率測定装置の構成図である。
【図５】従来の偏光ビームスプリッタ及び集光器を投受
光器に装備した状態での光ビームの光路の説明図であ
る。
光器に装備した状態での光ビームの光路の説明図であ
る。
６０，７０，８０ 投受光器 ６１，７１ 光源 ６２，７２，８１，９１ 投光鏡筒 ６３，７３，８４ 偏光ビームスプリッタ ６４，７４，８７ 集光器 ６５，７５，８８ 光電変換素子 ６６，７６，８５，８６ 相手光ビーム（Ｐ偏光成
分） ６７，７７ 自分光ビーム（Ｓ偏光成分） ８２，９２ ハウジング ９３ 偏光子 １００ 反射ミラーブロック １０１ 第１の反射ミラー １０２ 第２の反射ミラー
分） ６７，７７ 自分光ビーム（Ｓ偏光成分） ８２，９２ ハウジング ９３ 偏光子 １００ 反射ミラーブロック １０１ 第１の反射ミラー １０２ 第２の反射ミラー
Claims (3)
- 【請求項１】 一定波長幅に制限された光を発光する１
個の光源と、四辺形の形状で、該四辺形の対角線上で２
分した面に偏光膜を、該偏光膜を有する面に対面する該
四辺形の一面に反射膜を有し、前記偏光膜における入射
角がブルースタ角に近くなるように入射される前記光源
からの入射光を放射面の同一点において前記入射光と平
行に放射されるＰ偏光成分と、前記偏光膜で反射し、次
に前記反射膜で反射し、前記偏光膜で透過する前記Ｐ偏
光成分に直角なＳ偏光成分とに分離放射する偏光ビーム
スプリッタと、該偏光ビームスプリッタと同一構造を有
し、前記偏光ビームスプリッタからのＳ偏光成分と測定
媒体を透過し、該Ｓ偏光成分と直角に入射するＰ偏光成
分とを同一点より入射せしめ、該Ｐ偏光成分と平行な光
路に集光する集光器と、該集光器からの光束を受光する
光電変換素子から構成されている投受光器を、測定媒体
を介して対向配置してなる光透過率測定装置の較正方法
において、（ａ）対向配置した相手側投受光器の集光器
に至るＰ偏光成分は略平行なビームであり、かつそのビ
ーム径は前記集光器の検出可能な有効径より小さく設定
されており、（ｂ）２枚の全反射ミラーから構成されて
いる反射ミラーブロックをそれぞれの投受光器の近傍の
Ｐ偏光成分の光路上に挿入し、該Ｐ偏光成分を２枚の全
反射ミラーで屈折させて、それぞれの投受光器自身の集
光器に入射させ、（ｃ）前記Ｐ偏光成分の光の強さがそ
れぞれの投受光器のＳ偏光成分の光の強さと等しくなる
ように、光源光を調整することを特徴とする光透過率測
定装置の較正方法。 - 【請求項２】 前記光源光の調整は、光源の偏光特性が
直線偏光であれば、光源自身を光路に直角な面で回転す
ることにより行うことを特徴とする請求項１記載の光透
過率測定装置の較正方法。 - 【請求項３】 前記光源光の調整は、光源の偏光特性が
ランダム偏光であれば、光源からの光路に直角に挿入し
た偏光子を光路に直角な面で回転させることにより行う
ことを特徴とする請求項１記載の光透過率測定装置の較
正方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5101000A JPH06308025A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 光透過率測定装置の較正方法 |
| TW083103128A TW270173B (ja) | 1993-04-27 | 1994-04-09 | |
| US08/230,406 US5477328A (en) | 1993-04-27 | 1994-04-20 | Optical transmission calibration device and method for optical transmissiometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5101000A JPH06308025A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 光透過率測定装置の較正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06308025A true JPH06308025A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14289013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5101000A Withdrawn JPH06308025A (ja) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | 光透過率測定装置の較正方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5477328A (ja) |
| JP (1) | JPH06308025A (ja) |
| TW (1) | TW270173B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000000411A (ko) * | 1999-10-20 | 2000-01-15 | 강정근 | 집광렌즈를 이용한 광투과율 측정 장치 |
| CN109142284A (zh) * | 2018-09-03 | 2019-01-04 | 重庆惠科金渝光电科技有限公司 | 穿透率检测方法、装置和计算机可读存储介质 |
| CN114324164A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 武汉比天科技有限责任公司 | 一种透射式烟度计校准方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997029358A1 (en) * | 1996-02-12 | 1997-08-14 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Self-correcting spectroscopic process analysis |
| US5712709A (en) * | 1996-04-08 | 1998-01-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Haze and transmissivity measurements |
| US5731904A (en) * | 1996-08-28 | 1998-03-24 | Hewlett-Packard Co. | Fabricating an optical device having at least an optical filter and a mirror |
| US7093850B2 (en) * | 2003-11-14 | 2006-08-22 | Delphi Technologies, Inc. | Instrument panel with integral hidden door cover and method of manufacture thereof |
| US20070246918A1 (en) * | 2006-04-21 | 2007-10-25 | Speelman Phillip B | Instrument panel with integral hidden door cover and method of manufacture thereof |
| US20080315566A1 (en) * | 2007-06-20 | 2008-12-25 | Andrasik Iii Joseph | Instrument panel with integral hidden door cover and method of manufacture thereof |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3872315A (en) * | 1973-12-21 | 1975-03-18 | Babcock & Wilcox Co | Radiation sensitive fluid analyzer |
| US4560873A (en) * | 1983-06-17 | 1985-12-24 | Lear Siegler, Inc. | Situ multi-channel combustion gas analyzer |
| DE3477514D1 (en) * | 1983-07-22 | 1989-05-03 | Oki Electric Ind Co Ltd | Apparatus for measuring optical transmission factor |
| US5028790A (en) * | 1990-05-07 | 1991-07-02 | Lear Siegler Measurement Controls Corporation | Apparatus for full-system zero check and window soiling measurement and correction for transmissometers |
-
1993
- 1993-04-27 JP JP5101000A patent/JPH06308025A/ja not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-04-09 TW TW083103128A patent/TW270173B/zh active
- 1994-04-20 US US08/230,406 patent/US5477328A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000000411A (ko) * | 1999-10-20 | 2000-01-15 | 강정근 | 집광렌즈를 이용한 광투과율 측정 장치 |
| CN109142284A (zh) * | 2018-09-03 | 2019-01-04 | 重庆惠科金渝光电科技有限公司 | 穿透率检测方法、装置和计算机可读存储介质 |
| CN114324164A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 武汉比天科技有限责任公司 | 一种透射式烟度计校准方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5477328A (en) | 1995-12-19 |
| TW270173B (ja) | 1996-02-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |