JPH09304178A - 透光率測定装置および方法 - Google Patents
透光率測定装置および方法Info
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- JPH09304178A JPH09304178A JP11514496A JP11514496A JPH09304178A JP H09304178 A JPH09304178 A JP H09304178A JP 11514496 A JP11514496 A JP 11514496A JP 11514496 A JP11514496 A JP 11514496A JP H09304178 A JPH09304178 A JP H09304178A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光入力端より入力した光の光強度の影響を受
けない、高確度な透光率測定装置および方法を提供する
こと。 【解決手段】 光入力端１より入射した光を光分岐器２
にて分岐し、分岐した一方の光を受光器３にて電気信号
に変換し、分岐したもう一方の光を被透光物質４に透過
させた後、もう一つの受光器５にて電気信号に変換し、
二つの受光器３，５の電気信号に重みをつけて減算器１
００にて減算することにより、所定の透光率において零
になる透光率測定出力を得る。
けない、高確度な透光率測定装置および方法を提供する
こと。 【解決手段】 光入力端１より入射した光を光分岐器２
にて分岐し、分岐した一方の光を受光器３にて電気信号
に変換し、分岐したもう一方の光を被透光物質４に透過
させた後、もう一つの受光器５にて電気信号に変換し、
二つの受光器３，５の電気信号に重みをつけて減算器１
００にて減算することにより、所定の透光率において零
になる透光率測定出力を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高確度で透光率
を測定する必要のある以下の用途に利用できる。被透光
物質の透光率を測定することで、被透光物質そのものの
物性を測定する装置についてのもの。被透光物質の透光
率を測定することで、被透光物質を透過した光の周波数
を測定する装置についてのもの。被透光物質の透光率を
測定することで、被透光物質に印加された物理量を測定
する装置についてのものである。
を測定する必要のある以下の用途に利用できる。被透光
物質の透光率を測定することで、被透光物質そのものの
物性を測定する装置についてのもの。被透光物質の透光
率を測定することで、被透光物質を透過した光の周波数
を測定する装置についてのもの。被透光物質の透光率を
測定することで、被透光物質に印加された物理量を測定
する装置についてのものである。
【０００２】
【従来の技術】従来技術による透光率測定装置について
図６を用いて説明する。図６の光入力端１より入射した
光は、光分岐器２により、受光器３側と被透光物質４側
とに分岐出力される。受光器３に入力された光は、その
光強度に比例する電気信号に変換され、除数として除算
器１９に入力される。一方、被透光物質４に入力された
光は、被透光物質４の透過特性により減衰され、受光器
５に入力される。受光器５に入力された光は、その光強
度に比例する電気信号に変換され、被除数として除算器
１９に入力される。除算器１９は、受光器３より入力さ
れた除数で、受光器５より入力された被除数を除算し、
該除算値（または該除算値に比例する値）を出力端２０
に出力する。以上の処理により、出力端２０の出力は、
被透光物質４の透光率に比例する。
図６を用いて説明する。図６の光入力端１より入射した
光は、光分岐器２により、受光器３側と被透光物質４側
とに分岐出力される。受光器３に入力された光は、その
光強度に比例する電気信号に変換され、除数として除算
器１９に入力される。一方、被透光物質４に入力された
光は、被透光物質４の透過特性により減衰され、受光器
５に入力される。受光器５に入力された光は、その光強
度に比例する電気信号に変換され、被除数として除算器
１９に入力される。除算器１９は、受光器３より入力さ
れた除数で、受光器５より入力された被除数を除算し、
該除算値（または該除算値に比例する値）を出力端２０
に出力する。以上の処理により、出力端２０の出力は、
被透光物質４の透光率に比例する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図６の従来技術の透光
率測定装置では、透光率を求めるため除算器１９を用い
ていた。除算器１９を用いる理由は、透光率測定装置の
出力が、光入力端１より入射した光の光強度の変化に依
存しないようにするためである。図６の受光器５の出力
は、光入力端１より入射した光の光強度に、被透光物質
４の透光率を乗じたものに比例する。そのため、被透光
物質４の透光率が変化した場合のみならず、上記光強度
が変化した場合も、受光器５の出力は変化する。従っ
て、被透光物質４の透光率を得るためには、受光器５の
出力から上記光強度の変化を除去する必要がある。
率測定装置では、透光率を求めるため除算器１９を用い
ていた。除算器１９を用いる理由は、透光率測定装置の
出力が、光入力端１より入射した光の光強度の変化に依
存しないようにするためである。図６の受光器５の出力
は、光入力端１より入射した光の光強度に、被透光物質
４の透光率を乗じたものに比例する。そのため、被透光
物質４の透光率が変化した場合のみならず、上記光強度
が変化した場合も、受光器５の出力は変化する。従っ
て、被透光物質４の透光率を得るためには、受光器５の
出力から上記光強度の変化を除去する必要がある。
【０００４】図６の従来技術では、被透光物質４に入射
する前の光を光分岐器２で分岐し、受光器３にて、該被
透光物質４に入射する前の光の光強度に比例した出力を
得る。次に、除算器１９にて、受光器５の出力を受光器
３の出力で除算する。以上の作用により、図６の透光率
測定装置は、光入力端１より入射した光の光強度の変化
を排除し、出力端２０より被透光物質４の透光率に比例
した出力を得ていた。
する前の光を光分岐器２で分岐し、受光器３にて、該被
透光物質４に入射する前の光の光強度に比例した出力を
得る。次に、除算器１９にて、受光器５の出力を受光器
３の出力で除算する。以上の作用により、図６の透光率
測定装置は、光入力端１より入射した光の光強度の変化
を排除し、出力端２０より被透光物質４の透光率に比例
した出力を得ていた。
【０００５】図６の従来技術の透光率測定装置の出力端
２０の出力を式（１）に示す。 出力端２０の出力＝Ｋ・（Ｄ・ｍ・Ｐ）／（ｎ・Ｐ） ……（１） 式（１）のＤは、被透光物質４の透光率である。ｍは、
光分岐器２の分岐比のうち、被透光物質４側に分岐する
光の分岐比である。ｎは、光分岐器２の分岐比のうち、
受光器３側に分岐する光の分岐比である。Ｐは、光入力
端１より入射した光の光強度である。受光器３，５の感
度や各光路の損失は、まとめて定数Ｋとする。式（１）
の分子側と分母側にあるＰを取除くと、式（２）とな
る。 出力端２０の出力＝Ｋ・Ｄ・ｍ／ｎ ……（２） 従来技術では、除算器１９を用いることにより、式
（２）のように、光入力端１より入射した光の光強度Ｐ
に依存しない透光率測定装置の出力を得る。
２０の出力を式（１）に示す。 出力端２０の出力＝Ｋ・（Ｄ・ｍ・Ｐ）／（ｎ・Ｐ） ……（１） 式（１）のＤは、被透光物質４の透光率である。ｍは、
光分岐器２の分岐比のうち、被透光物質４側に分岐する
光の分岐比である。ｎは、光分岐器２の分岐比のうち、
受光器３側に分岐する光の分岐比である。Ｐは、光入力
端１より入射した光の光強度である。受光器３，５の感
度や各光路の損失は、まとめて定数Ｋとする。式（１）
の分子側と分母側にあるＰを取除くと、式（２）とな
る。 出力端２０の出力＝Ｋ・Ｄ・ｍ／ｎ ……（２） 従来技術では、除算器１９を用いることにより、式
（２）のように、光入力端１より入射した光の光強度Ｐ
に依存しない透光率測定装置の出力を得る。
【０００６】しかしながら、図６の従来技術の透光率測
定装置では、除算器１９としてアナログの除算器を用い
た場合、透光率測定装置に求められる十分な確度が得ら
れない。これは、アナログ除算器が、半導体の非直線性
を利用した差動増幅器を用いているためである。また、
高確度で被透光物質４の透光率を検出する場合、受光器
３，５の出力をＡＤ変換器でデジタル値に変換してか
ら、除算する方式も考えられる。しかし、ＡＤ変換器を
用いた場合、回路が複雑で高価なものになる。
定装置では、除算器１９としてアナログの除算器を用い
た場合、透光率測定装置に求められる十分な確度が得ら
れない。これは、アナログ除算器が、半導体の非直線性
を利用した差動増幅器を用いているためである。また、
高確度で被透光物質４の透光率を検出する場合、受光器
３，５の出力をＡＤ変換器でデジタル値に変換してか
ら、除算する方式も考えられる。しかし、ＡＤ変換器を
用いた場合、回路が複雑で高価なものになる。
【０００７】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、光入力端より入力した光の光強度の影響を受
けずに、高確度な透光率を得ることができる透光率測定
装置および方法を提供することを目的とする。
たもので、光入力端より入力した光の光強度の影響を受
けずに、高確度な透光率を得ることができる透光率測定
装置および方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
光入力端より入射した光を分岐する光分岐手段と、前記
光分岐手段が分岐した一方の光を電気信号に変換する第
１の受光手段と、前記光分岐手段が分岐したもう一方の
光を被透光物質に透過させ、該透過光を電気信号に変換
する第２の受光手段と、前記２つの受光手段の電気信号
に重みをつけた後、その差を求める減算手段と、前記減
算手段の出力が零である場合、前記重みに基づいて、前
記被透光物質の透光率を求める演算手段とを具備するこ
とを特徴とする。請求項２記載の発明は、光入力端より
入射した光を分岐する光分岐手段と、前記光分岐手段が
分岐した一方の光を電気信号に変換する第１の受光手段
と、前記光分岐手段が分岐したもう一方の光を被透光物
質に透過させ、該透過光を電気信号に変換する第２の受
光手段と、前記２つの受光手段の電気信号に重みをつけ
た後、その差を求める減算手段と、前記減算手段の出力
を、前記第１の受光手段の電気信号で除算する除算手段
と、前記重みおよび前記除算手段の出力に基づいて、前
記被透光物質の透光率を求める演算手段とを具備するこ
とを特徴とする。請求項３記載の発明は、光入力端より
入射した光を断続する光チョッパと、前記光チョッパが
断続した光を分岐する光分岐手段と、前記光分岐手段が
分岐した一方の光を電気信号に変換する第１の受光手段
と、前記光分岐手段が分岐したもう一方の光を被透光物
質に透過させ、該透過光を電気信号に変換する第２の受
光手段と、前記２つの受光手段の電気信号に重みをつけ
た後、その差を求める減算手段と、前記光チョッパの断
続に同期して、前記減算手段の出力を同期検波する同期
検波手段と、前記同期検波手段の出力を平滑する積分手
段と、前記重みおよび前記積分手段の出力に基づいて、
前記被透光物質の透光率を求める演算手段とを具備する
ことを特徴とする。請求項４記載の発明は、光入力端よ
り入射した光を分岐する第１の光分岐手段と、前記第１
の光分岐手段が分岐した一方の光を断続する光チョッパ
と、前記光チョッパが断続した光を分岐する第２の光分
岐手段と、前記第２の光分岐手段が分岐した一方の光を
電気信号に変換する第１の受光手段と、前記第２の光分
岐手段が分岐したもう一方の光を被透光物質に透過さ
せ、該透過光を電気信号に変換する第２の受光手段と、
前記２つの受光手段の電気信号に重みをつけた後、その
差を求める減算手段と、前記光チョッパの断続に同期し
て、前記減算手段の出力を同期検波する同期検波手段
と、前記同期検波手段の出力を平滑する積分手段と、前
記第１の光分岐手段が分岐したもう一方の光を電気信号
に変換する第３の受光手段と、前記積分手段の出力を、
前記第３の受光手段の電気信号で除算する除算手段と、
前記重みおよび前記除算手段の出力に基づいて、前記被
透光物質の透光率を求める演算手段とを具備することを
特徴とする。請求項５記載の発明は、請求項１ないし請
求項４のいずれかに記載の透光率測定装置において、前
記減算手段における重みづけを変更する可変手段を具備
することを特徴とする。請求項６記載の発明は、光入力
端より入射した光を分岐する第１の過程と、前記第１の
過程で分岐した一方の光を電気信号に変換する第２の過
程と、前記第１の過程で分岐したもう一方の光を被透光
物質に透過させ、該透過光を電気信号に変換する第３の
過程と、前記第２の過程および第３の過程の電気信号に
重みをつけた後、その差を求める第４の過程と、前記第
４の過程の出力が零である場合、前記重みに基づいて、
前記被透光物質の透光率を求める第５の過程とからなる
ことを特徴とする。請求項７記載の発明は、光入力端よ
り入射した光を分岐する第１の過程と、前記第１の過程
で分岐した一方の光を電気信号に変換する第２の過程
と、前記第１の過程で分岐したもう一方の光を被透光物
質に透過させ、該透過光を電気信号に変換する第３の過
程と、前記第２の過程および第３の過程の電気信号に重
みをつけた後、その差を求める第４の過程と、前記第４
の過程の出力を、前記第２の過程の電気信号で除算する
第５の過程と、前記重みおよび前記第５の過程の出力に
基づいて、前記被透光物質の透光率を求める第６の過程
とからなることを特徴とする。請求項８記載の発明は、
光入力端より入射した光を断続する第１の過程と、前記
第１の過程で断続した光を分岐する第２の過程と、前記
第２の過程で分岐した一方の光を電気信号に変換する第
３の過程と、前記第２の過程で分岐したもう一方の光を
被透光物質に透過させ、該透過光を電気信号に変換する
第４の過程と、前記第３の過程および第４の過程の電気
信号に重みをつけた後、その差を求める第５の過程と、
前記第１の過程の断続に同期して、前記第５の過程の出
力を同期検波する第６の過程と、前記第６の過程の出力
を平滑する第７の過程と、前記重みおよび前記第７の過
程の出力に基づいて、前記被透光物質の透光率を求める
第８の過程とからなることを特徴とする。請求項９記載
の発明は、光入力端より入射した光を分岐する第１の過
程と、前記第１の過程で分岐した一方の光を断続する第
２の過程と、前記第２の過程で断続した光を分岐する第
３の過程と、前記第３の過程で分岐した一方の光を電気
信号に変換する第４の過程と、前記第３の過程で分岐し
たもう一方の光を被透光物質に透過させ、該透過光を電
気信号に変換する第５の過程と、前記第４の過程および
第５の過程の電気信号に重みをつけた後、その差を求め
る第６の過程と、前記第２の過程の断続に同期して、前
記第６の過程の出力を同期検波する第７の過程と、前記
第７の過程の出力を平滑する第８の過程と、前記第１の
過程で分岐したもう一方の光を電気信号に変換する第９
の過程と、前記第８の過程の出力を、前記第９の過程の
電気信号で除算する第１０の過程と、前記重みおよび前
記第１０の過程の出力に基づいて、前記被透光物質の透
光率を求める第１１の過程とからなることを特徴とす
る。請求項１０記載の発明は、請求項６ないし請求項９
のいずれかに記載の透光率測定方法において、前記重み
づけを変更する過程を具備することを特徴とする。
光入力端より入射した光を分岐する光分岐手段と、前記
光分岐手段が分岐した一方の光を電気信号に変換する第
１の受光手段と、前記光分岐手段が分岐したもう一方の
光を被透光物質に透過させ、該透過光を電気信号に変換
する第２の受光手段と、前記２つの受光手段の電気信号
に重みをつけた後、その差を求める減算手段と、前記減
算手段の出力が零である場合、前記重みに基づいて、前
記被透光物質の透光率を求める演算手段とを具備するこ
とを特徴とする。請求項２記載の発明は、光入力端より
入射した光を分岐する光分岐手段と、前記光分岐手段が
分岐した一方の光を電気信号に変換する第１の受光手段
と、前記光分岐手段が分岐したもう一方の光を被透光物
質に透過させ、該透過光を電気信号に変換する第２の受
光手段と、前記２つの受光手段の電気信号に重みをつけ
た後、その差を求める減算手段と、前記減算手段の出力
を、前記第１の受光手段の電気信号で除算する除算手段
と、前記重みおよび前記除算手段の出力に基づいて、前
記被透光物質の透光率を求める演算手段とを具備するこ
とを特徴とする。請求項３記載の発明は、光入力端より
入射した光を断続する光チョッパと、前記光チョッパが
断続した光を分岐する光分岐手段と、前記光分岐手段が
分岐した一方の光を電気信号に変換する第１の受光手段
と、前記光分岐手段が分岐したもう一方の光を被透光物
質に透過させ、該透過光を電気信号に変換する第２の受
光手段と、前記２つの受光手段の電気信号に重みをつけ
た後、その差を求める減算手段と、前記光チョッパの断
続に同期して、前記減算手段の出力を同期検波する同期
検波手段と、前記同期検波手段の出力を平滑する積分手
段と、前記重みおよび前記積分手段の出力に基づいて、
前記被透光物質の透光率を求める演算手段とを具備する
ことを特徴とする。請求項４記載の発明は、光入力端よ
り入射した光を分岐する第１の光分岐手段と、前記第１
の光分岐手段が分岐した一方の光を断続する光チョッパ
と、前記光チョッパが断続した光を分岐する第２の光分
岐手段と、前記第２の光分岐手段が分岐した一方の光を
電気信号に変換する第１の受光手段と、前記第２の光分
岐手段が分岐したもう一方の光を被透光物質に透過さ
せ、該透過光を電気信号に変換する第２の受光手段と、
前記２つの受光手段の電気信号に重みをつけた後、その
差を求める減算手段と、前記光チョッパの断続に同期し
て、前記減算手段の出力を同期検波する同期検波手段
と、前記同期検波手段の出力を平滑する積分手段と、前
記第１の光分岐手段が分岐したもう一方の光を電気信号
に変換する第３の受光手段と、前記積分手段の出力を、
前記第３の受光手段の電気信号で除算する除算手段と、
前記重みおよび前記除算手段の出力に基づいて、前記被
透光物質の透光率を求める演算手段とを具備することを
特徴とする。請求項５記載の発明は、請求項１ないし請
求項４のいずれかに記載の透光率測定装置において、前
記減算手段における重みづけを変更する可変手段を具備
することを特徴とする。請求項６記載の発明は、光入力
端より入射した光を分岐する第１の過程と、前記第１の
過程で分岐した一方の光を電気信号に変換する第２の過
程と、前記第１の過程で分岐したもう一方の光を被透光
物質に透過させ、該透過光を電気信号に変換する第３の
過程と、前記第２の過程および第３の過程の電気信号に
重みをつけた後、その差を求める第４の過程と、前記第
４の過程の出力が零である場合、前記重みに基づいて、
前記被透光物質の透光率を求める第５の過程とからなる
ことを特徴とする。請求項７記載の発明は、光入力端よ
り入射した光を分岐する第１の過程と、前記第１の過程
で分岐した一方の光を電気信号に変換する第２の過程
と、前記第１の過程で分岐したもう一方の光を被透光物
質に透過させ、該透過光を電気信号に変換する第３の過
程と、前記第２の過程および第３の過程の電気信号に重
みをつけた後、その差を求める第４の過程と、前記第４
の過程の出力を、前記第２の過程の電気信号で除算する
第５の過程と、前記重みおよび前記第５の過程の出力に
基づいて、前記被透光物質の透光率を求める第６の過程
とからなることを特徴とする。請求項８記載の発明は、
光入力端より入射した光を断続する第１の過程と、前記
第１の過程で断続した光を分岐する第２の過程と、前記
第２の過程で分岐した一方の光を電気信号に変換する第
３の過程と、前記第２の過程で分岐したもう一方の光を
被透光物質に透過させ、該透過光を電気信号に変換する
第４の過程と、前記第３の過程および第４の過程の電気
信号に重みをつけた後、その差を求める第５の過程と、
前記第１の過程の断続に同期して、前記第５の過程の出
力を同期検波する第６の過程と、前記第６の過程の出力
を平滑する第７の過程と、前記重みおよび前記第７の過
程の出力に基づいて、前記被透光物質の透光率を求める
第８の過程とからなることを特徴とする。請求項９記載
の発明は、光入力端より入射した光を分岐する第１の過
程と、前記第１の過程で分岐した一方の光を断続する第
２の過程と、前記第２の過程で断続した光を分岐する第
３の過程と、前記第３の過程で分岐した一方の光を電気
信号に変換する第４の過程と、前記第３の過程で分岐し
たもう一方の光を被透光物質に透過させ、該透過光を電
気信号に変換する第５の過程と、前記第４の過程および
第５の過程の電気信号に重みをつけた後、その差を求め
る第６の過程と、前記第２の過程の断続に同期して、前
記第６の過程の出力を同期検波する第７の過程と、前記
第７の過程の出力を平滑する第８の過程と、前記第１の
過程で分岐したもう一方の光を電気信号に変換する第９
の過程と、前記第８の過程の出力を、前記第９の過程の
電気信号で除算する第１０の過程と、前記重みおよび前
記第１０の過程の出力に基づいて、前記被透光物質の透
光率を求める第１１の過程とからなることを特徴とす
る。請求項１０記載の発明は、請求項６ないし請求項９
のいずれかに記載の透光率測定方法において、前記重み
づけを変更する過程を具備することを特徴とする。
【０００９】
§１．第１実施形態 以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態につい
て説明する。図１は、この発明の第１実施形態による透
光率測定装置の構成例を示すブロック図である。この図
において、図６の各部に対応する部分には同一の符号を
付け、その説明を省略する。
て説明する。図１は、この発明の第１実施形態による透
光率測定装置の構成例を示すブロック図である。この図
において、図６の各部に対応する部分には同一の符号を
付け、その説明を省略する。
【００１０】この図に示す透光率測定装置においては、
除算器１９に代えて減算器１００が新たに設けられてい
る。図１において、光入力端１より入射した光は、光分
岐器２により、受光器３側と被透光物質４側とに分岐出
力される。受光器３に入力された光は、その光強度に比
例する電気信号に変換され、減算器１００に入力され
る。被透光物質４に入力された光は、被透光物質４の透
過特性により減衰され、受光器５に入力される。受光器
５に入力された光は、その光強度に比例する電気信号に
変換され、減算器１００に入力される。
除算器１９に代えて減算器１００が新たに設けられてい
る。図１において、光入力端１より入射した光は、光分
岐器２により、受光器３側と被透光物質４側とに分岐出
力される。受光器３に入力された光は、その光強度に比
例する電気信号に変換され、減算器１００に入力され
る。被透光物質４に入力された光は、被透光物質４の透
過特性により減衰され、受光器５に入力される。受光器
５に入力された光は、その光強度に比例する電気信号に
変換され、減算器１００に入力される。
【００１１】減算器１００の内部構成は、二つの要素に
分解できる。一つは、１倍の反転増幅器１０１である。
もう一つは、抵抗１０２，１０３で重みづけされた加算
器１０４である。受光器３より減算器１００に入力され
た電気信号は、反転増幅器１０１により極性が反転さ
れ、抵抗１０３に入力される。受光器５より減算器１０
０に入力された電気信号は、抵抗１０２に入力される。
加算器１０４は、受光器５の出力と反転増幅器１０１の
出力とを、抵抗１０２，１０３の重みづけに従って加算
し、該加算値である電気信号を出力端６より出力する。
ここで、受光器３の出力は反転増幅器１０１により極性
が反転されるため、出力端６に出力される電気信号は、
重みづけされた受光器５の出力から、重みづけされた受
光器３の出力を減算した値になる。
分解できる。一つは、１倍の反転増幅器１０１である。
もう一つは、抵抗１０２，１０３で重みづけされた加算
器１０４である。受光器３より減算器１００に入力され
た電気信号は、反転増幅器１０１により極性が反転さ
れ、抵抗１０３に入力される。受光器５より減算器１０
０に入力された電気信号は、抵抗１０２に入力される。
加算器１０４は、受光器５の出力と反転増幅器１０１の
出力とを、抵抗１０２，１０３の重みづけに従って加算
し、該加算値である電気信号を出力端６より出力する。
ここで、受光器３の出力は反転増幅器１０１により極性
が反転されるため、出力端６に出力される電気信号は、
重みづけされた受光器５の出力から、重みづけされた受
光器３の出力を減算した値になる。
【００１２】図１の透光率測定装置の出力端６の出力を
式（３）に示す。 出力端６の出力＝Ｋ・（ｇ・Ｄ・ｍ・Ｐ−ｈ・ｎ・Ｐ） ……（３） 式（３）の−ｈは、受光器３の出力から出力端６までの
増幅度である。ｇは、受光器５の出力から出力端６まで
の増幅度である。Ｄは、被透光物質４の透光率である。
ｍは、光分岐器２の分岐比のうち、被透光物質４側に分
岐する光の分岐比である。ｎは、光分岐器２の分岐比の
うち、受光器３側に分岐する光の分岐比である。Ｐは、
光入力端１に入射した光の光強度である。Ｋは、受光器
３，５の感度や各光路の損失等の定数をまとめたもので
ある。
式（３）に示す。 出力端６の出力＝Ｋ・（ｇ・Ｄ・ｍ・Ｐ−ｈ・ｎ・Ｐ） ……（３） 式（３）の−ｈは、受光器３の出力から出力端６までの
増幅度である。ｇは、受光器５の出力から出力端６まで
の増幅度である。Ｄは、被透光物質４の透光率である。
ｍは、光分岐器２の分岐比のうち、被透光物質４側に分
岐する光の分岐比である。ｎは、光分岐器２の分岐比の
うち、受光器３側に分岐する光の分岐比である。Ｐは、
光入力端１に入射した光の光強度である。Ｋは、受光器
３，５の感度や各光路の損失等の定数をまとめたもので
ある。
【００１３】ここで、被透光物質４の透光率が、式
（４）に示す透光率Ｄｓである場合を考える。 透光率Ｄｓ＝（ｈ／ｇ）・（ｎ／ｍ） ……（４） 上記透光率Ｄｓを式（３）の透光率Ｄに代入し、打ち消
される増幅度ｇ，ｍを取り除くと、式（３）は式（５）
になる。 出力端６の出力＝Ｋ（（ｈ・ｎ・Ｐ）−（ｈ・ｎ・Ｐ）） ……（５） 式（５）の右辺は、正の成分と負の成分が同じになり打
ち消しあって、ゼロになる。よって、被透光物質４の透
光率が上記透光率Ｄｓである場合、出力端６の出力は零
になる。
（４）に示す透光率Ｄｓである場合を考える。 透光率Ｄｓ＝（ｈ／ｇ）・（ｎ／ｍ） ……（４） 上記透光率Ｄｓを式（３）の透光率Ｄに代入し、打ち消
される増幅度ｇ，ｍを取り除くと、式（３）は式（５）
になる。 出力端６の出力＝Ｋ（（ｈ・ｎ・Ｐ）−（ｈ・ｎ・Ｐ）） ……（５） 式（５）の右辺は、正の成分と負の成分が同じになり打
ち消しあって、ゼロになる。よって、被透光物質４の透
光率が上記透光率Ｄｓである場合、出力端６の出力は零
になる。
【００１４】すなわち、出力端６の出力をコンピュータ
回路（図示略）等で監視し、該出力が零であるならば、
被透光物質４の透光率は透光率Ｄｓであるので、該コン
ピュータ回路が式（４）を演算することにより、該透光
率Ｄｓは求められる。さらに、ここで、出力端６の出力
が零の場合、該出力は、光入力端１より入射した光の光
強度Ｐの影響を受けない。以上より明らかなように、図
１の透光率測定装置では、被透光物質４の透光率が透光
率Ｄｓである場合、光入力端１より入射した光の光強度
Ｐの影響を受けずに、透光率を測定できる。図１の透光
率測定装置は、一定の透光率を目標値とする自動制御回
路に適応できる。
回路（図示略）等で監視し、該出力が零であるならば、
被透光物質４の透光率は透光率Ｄｓであるので、該コン
ピュータ回路が式（４）を演算することにより、該透光
率Ｄｓは求められる。さらに、ここで、出力端６の出力
が零の場合、該出力は、光入力端１より入射した光の光
強度Ｐの影響を受けない。以上より明らかなように、図
１の透光率測定装置では、被透光物質４の透光率が透光
率Ｄｓである場合、光入力端１より入射した光の光強度
Ｐの影響を受けずに、透光率を測定できる。図１の透光
率測定装置は、一定の透光率を目標値とする自動制御回
路に適応できる。
【００１５】§２．第２実施形態 次に、この発明の第２実施形態について説明する。図２
は、この発明の第２実施形態による透光率測定装置の構
成例を示すブロック図である。この図において、図１の
各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を
省略する。この図に示す透光率測定装置では、図１の透
光率測定装置に除算器７が追加されている。除算器７
は、受光器３の出力を除数とし、減算器１００の出力を
被除数として、除算した結果を出力端８に出力する。
は、この発明の第２実施形態による透光率測定装置の構
成例を示すブロック図である。この図において、図１の
各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を
省略する。この図に示す透光率測定装置では、図１の透
光率測定装置に除算器７が追加されている。除算器７
は、受光器３の出力を除数とし、減算器１００の出力を
被除数として、除算した結果を出力端８に出力する。
【００１６】図２の作用を説明する前に、図１の透光率
測定装置において、被透光物質４の透光率が上記透光率
Ｄｓから外れている場合について考える。この場合にお
ける被透光物質４の透光率を、式（６）に示す透光率Ｄ
ｄとする。 透光率Ｄｄ＝（ｈ／ｇ）・（ｎ／ｍ）＋δ ……（６） 式（６）のδは、式（４）に示す透光率Ｄｓに対するズ
レ量である。上記透光率Ｄｄを式（３）の透光率Ｄに代
入し、打ち消される部分を取り除くと、式（３）は式
（７）になる。 出力端６の出力＝Ｋ・ｇ・ｍ・Ｐ・δ ……（７） 式（７）は、図１の透光率測定装置において、被透光物
質４の透光率が透光率Ｄｓよりズレ量δだけ外れている
場合、すなわち、被透光物質４の透光率が透光率Ｄｄで
ある場合、出力端６の出力は、該ズレ量δに光強度Ｐを
乗じたものに比例することを示す。
測定装置において、被透光物質４の透光率が上記透光率
Ｄｓから外れている場合について考える。この場合にお
ける被透光物質４の透光率を、式（６）に示す透光率Ｄ
ｄとする。 透光率Ｄｄ＝（ｈ／ｇ）・（ｎ／ｍ）＋δ ……（６） 式（６）のδは、式（４）に示す透光率Ｄｓに対するズ
レ量である。上記透光率Ｄｄを式（３）の透光率Ｄに代
入し、打ち消される部分を取り除くと、式（３）は式
（７）になる。 出力端６の出力＝Ｋ・ｇ・ｍ・Ｐ・δ ……（７） 式（７）は、図１の透光率測定装置において、被透光物
質４の透光率が透光率Ｄｓよりズレ量δだけ外れている
場合、すなわち、被透光物質４の透光率が透光率Ｄｄで
ある場合、出力端６の出力は、該ズレ量δに光強度Ｐを
乗じたものに比例することを示す。
【００１７】図１の透光率測定装置において、式（４）
の条件が成立する場合、出力端６の出力は、上記光強度
Ｐの影響を受けない。しかし、式（４）の条件が成立し
ない場合、式（７）に示すように、出力端６の出力は、
上記光強度Ｐに比例する。これは、式（４）の条件が成
立しない被透光物質４の透光率を測定しようとする場
合、該測定値は上記光強度Ｐの影響を受けることを示
す。
の条件が成立する場合、出力端６の出力は、上記光強度
Ｐの影響を受けない。しかし、式（４）の条件が成立し
ない場合、式（７）に示すように、出力端６の出力は、
上記光強度Ｐに比例する。これは、式（４）の条件が成
立しない被透光物質４の透光率を測定しようとする場
合、該測定値は上記光強度Ｐの影響を受けることを示
す。
【００１８】図２の透光率測定装置は、式（７）に示す
出力端６の出力を、上記光強度Ｐに比例する受光器３の
出力で除算することで、式（７）の出力から上記光強度
Ｐを除去する。被透光物質４の透光率が上記透光率Ｄｄ
である場合における、図２の透光率測定装置の出力端８
の出力を式（８）に示す。 出力端８の出力＝Ｋ・ｇ・ｍ・Ｐ・δ／Ｐ ……（８） すなわち、 出力端８の出力＝Ｋ・ｇ・ｍ・δ ……（８）’ となり、該出力を所定の定数（Ｋ・ｇ・ｍ）で除算する
ことにより、上記ズレ量δが求められる。したがって、
被透光物質４の透光率Ｄｄは、式（４）で求められる透
光率Ｄｓに上記ズレ量δを加算することにより求められ
る。
出力端６の出力を、上記光強度Ｐに比例する受光器３の
出力で除算することで、式（７）の出力から上記光強度
Ｐを除去する。被透光物質４の透光率が上記透光率Ｄｄ
である場合における、図２の透光率測定装置の出力端８
の出力を式（８）に示す。 出力端８の出力＝Ｋ・ｇ・ｍ・Ｐ・δ／Ｐ ……（８） すなわち、 出力端８の出力＝Ｋ・ｇ・ｍ・δ ……（８）’ となり、該出力を所定の定数（Ｋ・ｇ・ｍ）で除算する
ことにより、上記ズレ量δが求められる。したがって、
被透光物質４の透光率Ｄｄは、式（４）で求められる透
光率Ｄｓに上記ズレ量δを加算することにより求められ
る。
【００１９】図６の従来技術の透光率測定装置では、式
（１）に示すように、被透光物質４の透光率Ｄに比例す
る電気信号を被除数として、除算動作をしなければなら
なかった。そのため、図６の透光率測定装置では、除算
器１９の確度が、該透光率測定装置の要求確度に対して
不足することがあった。これに対して、図２の透光率測
定装置では、出力端８の出力を示す式（８）において、
上記透光率Ｄが上記ズレ量δに置き変っている。そのた
め、図６の除算器１９の確度の誤差と比べた場合、図２
の除算器７の確度の誤差はδ／Ｄ倍であり、かなり小さ
くなる。
（１）に示すように、被透光物質４の透光率Ｄに比例す
る電気信号を被除数として、除算動作をしなければなら
なかった。そのため、図６の透光率測定装置では、除算
器１９の確度が、該透光率測定装置の要求確度に対して
不足することがあった。これに対して、図２の透光率測
定装置では、出力端８の出力を示す式（８）において、
上記透光率Ｄが上記ズレ量δに置き変っている。そのた
め、図６の除算器１９の確度の誤差と比べた場合、図２
の除算器７の確度の誤差はδ／Ｄ倍であり、かなり小さ
くなる。
【００２０】これは、図２の透光率測定装置では、上記
ズレ量δが小さいほど、除算器７の確度の誤差による影
響が小さいことを示す。すなわち、図２の透光率測定装
置では、被透光物質４の透光率が上記透光率Ｄｓ付近で
あるならば、除算器７の確度の誤差をδ／Ｄに小さくで
きる。以上より明らかなように、図２の透光率測定装置
を用いれば、被透光物質４の透光率が上記透光率Ｄｓ付
近であるならば、光入力端１より入射した光の光強度Ｐ
の影響を受けず、かつ、除算器７の確度の影響の少ない
高確度な透光率測定ができる。
ズレ量δが小さいほど、除算器７の確度の誤差による影
響が小さいことを示す。すなわち、図２の透光率測定装
置では、被透光物質４の透光率が上記透光率Ｄｓ付近で
あるならば、除算器７の確度の誤差をδ／Ｄに小さくで
きる。以上より明らかなように、図２の透光率測定装置
を用いれば、被透光物質４の透光率が上記透光率Ｄｓ付
近であるならば、光入力端１より入射した光の光強度Ｐ
の影響を受けず、かつ、除算器７の確度の影響の少ない
高確度な透光率測定ができる。
【００２１】§３．第３実施形態 次に、この発明の第３実施形態について説明する。図３
は、この発明の第３実施形態による透光率測定装置の構
成例を示すブロック図である。この図において、図１の
各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を
省略する。
は、この発明の第３実施形態による透光率測定装置の構
成例を示すブロック図である。この図において、図１の
各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を
省略する。
【００２２】この図に示す透光率測定装置では、図１の
透光率測定装置の受光器３と反転増幅器１０１との間
に、ＤＡ変換器１０を挿入する。受光器３からの電気信
号は、ＤＡ変換器１０の基準電圧入力端に入力される。
ＤＡ変換器１０は、受光器３の電気信号を基準電圧とし
て、入力端９の信号によりＤＡ変換し、反転増幅器１０
１に出力する。このとき、ＤＡ変換器１０は、入力端９
の信号により増幅度を可変できる増幅器として作用す
る。
透光率測定装置の受光器３と反転増幅器１０１との間
に、ＤＡ変換器１０を挿入する。受光器３からの電気信
号は、ＤＡ変換器１０の基準電圧入力端に入力される。
ＤＡ変換器１０は、受光器３の電気信号を基準電圧とし
て、入力端９の信号によりＤＡ変換し、反転増幅器１０
１に出力する。このとき、ＤＡ変換器１０は、入力端９
の信号により増幅度を可変できる増幅器として作用す
る。
【００２３】図３のように、透光率測定装置にＤＡ変換
器１０を付加することにより、受光器３の電気信号を可
変増幅できる。これは、第１実施形態において、式
（３）の増幅度ｈ（図１に示す受光器３の出力から出力
端６までの増幅度）を変更できることに等しい。増幅度
ｈを変更できるということは、減算器１００での重みづ
けを変更し、式（４）に示す透光率Ｄｓを変更できるこ
とに等しい。そして、透光率Ｄｓを変更できるというこ
とは、該透光率Ｄｓを、光入力端１より入射した光の光
強度の影響を受けない透光率に変更できることを意味す
る。図３の透光率測定装置は、任意の透光率を目標値と
する負帰還制御回路に適応できる。
器１０を付加することにより、受光器３の電気信号を可
変増幅できる。これは、第１実施形態において、式
（３）の増幅度ｈ（図１に示す受光器３の出力から出力
端６までの増幅度）を変更できることに等しい。増幅度
ｈを変更できるということは、減算器１００での重みづ
けを変更し、式（４）に示す透光率Ｄｓを変更できるこ
とに等しい。そして、透光率Ｄｓを変更できるというこ
とは、該透光率Ｄｓを、光入力端１より入射した光の光
強度の影響を受けない透光率に変更できることを意味す
る。図３の透光率測定装置は、任意の透光率を目標値と
する負帰還制御回路に適応できる。
【００２４】なお、本実施形態による透光率測定装置
（図３参照）に、第２実施形態による除算器７（図２参
照）を組み合わせることも考えられる。この場合、図３
の受光器３の出力を除数として除算器７に入力する。ま
た、出力端１１の出力を被除数として除算器７に入力す
る。そして、除算器７の除算結果を、透光率測定装置の
出力とする。
（図３参照）に、第２実施形態による除算器７（図２参
照）を組み合わせることも考えられる。この場合、図３
の受光器３の出力を除数として除算器７に入力する。ま
た、出力端１１の出力を被除数として除算器７に入力す
る。そして、除算器７の除算結果を、透光率測定装置の
出力とする。
【００２５】図２に示す第２実施形態では、除算器７の
確度による誤差を小さくするためには、上記ズレ量δが
小さいことが必要であった。これに対して、第３実施形
態と第２実施形態とを組み合わせると、ＤＡ変換器１０
を調節することにより、上記透光率Ｄｓを変更できる。
従って、上記ズレ量δが小さくなるように透光率Ｄｓを
変更することにより、広範囲の透光率に対して、除算器
７の確度の影響の少ない、高確度な透光率の測定ができ
る。
確度による誤差を小さくするためには、上記ズレ量δが
小さいことが必要であった。これに対して、第３実施形
態と第２実施形態とを組み合わせると、ＤＡ変換器１０
を調節することにより、上記透光率Ｄｓを変更できる。
従って、上記ズレ量δが小さくなるように透光率Ｄｓを
変更することにより、広範囲の透光率に対して、除算器
７の確度の影響の少ない、高確度な透光率の測定ができ
る。
【００２６】§４．第４実施形態 次に、この発明の第４実施形態について説明する。図４
は、この発明の第４実施形態による透光率測定装置の構
成例を示すブロック図である。この図において、図１の
各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を
省略する。
は、この発明の第４実施形態による透光率測定装置の構
成例を示すブロック図である。この図において、図１の
各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を
省略する。
【００２７】この図に示す透光率測定装置では、図１の
透光率測定装置の光入力端１と光分岐器２との間に、光
チョッパ１２が挿入されている。また、減算器１００の
後に、同期検波器１３と積分器１４が追加されている。
そして、積分器１４の出力を出力端１５とする。ここ
で、同期検波器１３は、光チョッパ１２の同期信号によ
り、減算器１００の出力を同期検波する。また、積分器
１４は、同期検波器１３の出力を平滑する。
透光率測定装置の光入力端１と光分岐器２との間に、光
チョッパ１２が挿入されている。また、減算器１００の
後に、同期検波器１３と積分器１４が追加されている。
そして、積分器１４の出力を出力端１５とする。ここ
で、同期検波器１３は、光チョッパ１２の同期信号によ
り、減算器１００の出力を同期検波する。また、積分器
１４は、同期検波器１３の出力を平滑する。
【００２８】これまで説明した各実施形態において、受
光器３，５に光が入射していない場合、受光器３，５の
出力は零になるはずである。しかし実際には、受光器
３，５は、わずかな直流電気信号を出力する場合があ
る。これは受光器３，５に使用されている受光素子の暗
電流の打ち消しが不完全であったり、後段に接続された
増幅器のオフセット調整が不完全であることに起因す
る。これまで説明した各実施形態の減算器１００におい
ても、反転増幅器１０１および加算器１０４のオフセッ
ト調整が不完全な場合、該反転増幅器１０１および加算
器１０４は、受光器３，５からの入力電圧とは無関係な
直流電圧を発生する。これらの直流電圧は、光入力端１
より入射した光の光強度と無関係な直流の雑音信号とし
て出力端より出力される。そして、該直流の雑音信号
は、透光率の測定誤差となる。
光器３，５に光が入射していない場合、受光器３，５の
出力は零になるはずである。しかし実際には、受光器
３，５は、わずかな直流電気信号を出力する場合があ
る。これは受光器３，５に使用されている受光素子の暗
電流の打ち消しが不完全であったり、後段に接続された
増幅器のオフセット調整が不完全であることに起因す
る。これまで説明した各実施形態の減算器１００におい
ても、反転増幅器１０１および加算器１０４のオフセッ
ト調整が不完全な場合、該反転増幅器１０１および加算
器１０４は、受光器３，５からの入力電圧とは無関係な
直流電圧を発生する。これらの直流電圧は、光入力端１
より入射した光の光強度と無関係な直流の雑音信号とし
て出力端より出力される。そして、該直流の雑音信号
は、透光率の測定誤差となる。
【００２９】図４の透光率測定装置では、光分岐器２の
前に光チョッパ１２を挿入することで、光入力端１より
入射した光は断続される。そして、減算器１００の後に
同期検波器１３が挿入され、該同期検波器１３は、光チ
ョッパ１２の断続信号に同期して、減算器１００の出力
を同期検波する。
前に光チョッパ１２を挿入することで、光入力端１より
入射した光は断続される。そして、減算器１００の後に
同期検波器１３が挿入され、該同期検波器１３は、光チ
ョッパ１２の断続信号に同期して、減算器１００の出力
を同期検波する。
【００３０】光チョッパ１２と同期検波器１３との作用
を、以下に説明する。なお、図４の被透光物質４の透光
率は、式（６）に示す透光率Ｄｄであるとする。また、
光チョッパ１２が開状態の時、同期検波器１３の増幅度
は２とし、光チョッパ１２が閉状態の時、同期検波器１
３の増幅度は−２とする。以上の状態で、図４の光入力
端１より入射した光の光強度Ｐに対する同期検波器１３
の出力は、式（９）および式（１０）になる。 光チョッパ１２が開状態の時の同期検波器１３の出力＝ ２・（Ｋ・ｇ・ｍ・Ｐ・δ＋Ｃ） ……（９） 光チョッパ１２が閉状態の時の同期検波器１３の出力＝ −２・Ｃ ……（１０） ここで、Ｃは、光入力端１より入射した光の光強度と無
関係な直流の雑音信号をまとめたものである。
を、以下に説明する。なお、図４の被透光物質４の透光
率は、式（６）に示す透光率Ｄｄであるとする。また、
光チョッパ１２が開状態の時、同期検波器１３の増幅度
は２とし、光チョッパ１２が閉状態の時、同期検波器１
３の増幅度は−２とする。以上の状態で、図４の光入力
端１より入射した光の光強度Ｐに対する同期検波器１３
の出力は、式（９）および式（１０）になる。 光チョッパ１２が開状態の時の同期検波器１３の出力＝ ２・（Ｋ・ｇ・ｍ・Ｐ・δ＋Ｃ） ……（９） 光チョッパ１２が閉状態の時の同期検波器１３の出力＝ −２・Ｃ ……（１０） ここで、Ｃは、光入力端１より入射した光の光強度と無
関係な直流の雑音信号をまとめたものである。
【００３１】式（９）は、光チョッパ１２が開状態の場
合における同期検波器１３の出力である。式（９）は、
式（７）に雑音信号Ｃが加算された値に、光チョッパ１
２が開状態の場合における同期検波器１３の増幅度（＝
２）を乗じたものである。また、式（１０）は、光チョ
ッパ１２が閉状態の場合における同期検波器１３の出力
である。光チョッパ１２が閉じると、光入力端１より入
射した光が遮断されるため、式（９）の光強度Ｐが零に
なる。故に、同期検波器１３の出力は、式（１０）に示
すように、直流の雑音信号Ｃに、光チョッパ１２が閉状
態の場合における同期検波器１３の増幅度（＝−２）を
乗じたものとなる。
合における同期検波器１３の出力である。式（９）は、
式（７）に雑音信号Ｃが加算された値に、光チョッパ１
２が開状態の場合における同期検波器１３の増幅度（＝
２）を乗じたものである。また、式（１０）は、光チョ
ッパ１２が閉状態の場合における同期検波器１３の出力
である。光チョッパ１２が閉じると、光入力端１より入
射した光が遮断されるため、式（９）の光強度Ｐが零に
なる。故に、同期検波器１３の出力は、式（１０）に示
すように、直流の雑音信号Ｃに、光チョッパ１２が閉状
態の場合における同期検波器１３の増幅度（＝−２）を
乗じたものとなる。
【００３２】同期検波器１３が光チョッパ１２に同期し
ているため、光チョッパ１２の状態が変わる度に、該同
期検波器１３の増幅度は、その極性が反転される。そし
て、式（９）と式（１０）の出現時間が同じ場合、すな
わち、光チョッパ１２の開時間と閉時間とが等しい場
合、積分器１４で平滑化された出力は、式（９）と式
（１０）とを平均した式（１１）になる。 積分器１４の出力＝Ｋ・ｇ・ｍ・Ｐ・δ ……（１１） 式（１１）では、透光率測定装置内部で発生した直流の
雑音信号Ｃが打ち消されている。これにより、積分器１
４の出力をＫ・ｇ・ｍ・Ｐで除算することにより、ズレ
量δが求められる。したがって、被透光物質４の透光率
Ｄｄは、式（４）で求められる透光率Ｄｓに上記ズレ量
δを加算することにより求められる。
ているため、光チョッパ１２の状態が変わる度に、該同
期検波器１３の増幅度は、その極性が反転される。そし
て、式（９）と式（１０）の出現時間が同じ場合、すな
わち、光チョッパ１２の開時間と閉時間とが等しい場
合、積分器１４で平滑化された出力は、式（９）と式
（１０）とを平均した式（１１）になる。 積分器１４の出力＝Ｋ・ｇ・ｍ・Ｐ・δ ……（１１） 式（１１）では、透光率測定装置内部で発生した直流の
雑音信号Ｃが打ち消されている。これにより、積分器１
４の出力をＫ・ｇ・ｍ・Ｐで除算することにより、ズレ
量δが求められる。したがって、被透光物質４の透光率
Ｄｄは、式（４）で求められる透光率Ｄｓに上記ズレ量
δを加算することにより求められる。
【００３３】このように、図４の透光率測定装置では、
式（１１）に示すように、透光率測定装置内部で発生し
た直流の雑音信号の影響を受けない高確度な透光率測定
ができる。ただし、図４の透光率測定装置では、式（１
１）に示すように、積分器１４の出力に光強度Ｐが残っ
ているため、該出力は該光強度Ｐの影響を受ける。この
課題を解決するためには、次に示す第５実施形態のよう
に、本実施形態（第４実施形態）に第２実施形態を組み
合わせるとよい。
式（１１）に示すように、透光率測定装置内部で発生し
た直流の雑音信号の影響を受けない高確度な透光率測定
ができる。ただし、図４の透光率測定装置では、式（１
１）に示すように、積分器１４の出力に光強度Ｐが残っ
ているため、該出力は該光強度Ｐの影響を受ける。この
課題を解決するためには、次に示す第５実施形態のよう
に、本実施形態（第４実施形態）に第２実施形態を組み
合わせるとよい。
【００３４】§５．第５実施形態 次に、この発明の第５実施形態について説明する。図５
は、この発明の第５実施形態による透光率測定装置の構
成例を示すブロック図である。この図において、図１の
各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を
省略する。
は、この発明の第５実施形態による透光率測定装置の構
成例を示すブロック図である。この図において、図１の
各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を
省略する。
【００３５】この図に示す透光率測定装置は、第１実施
形態から第４実施形態までの全ての特徴を有する。図５
の透光率測定装置では、光チョッパ１２の前に光分岐器
１６と受光器１７が追加されている。光分岐器１６と受
光器１７を追加する理由は、光チョッパ１２で断続され
ずに、常時、除算器７の除数を得るためである。
形態から第４実施形態までの全ての特徴を有する。図５
の透光率測定装置では、光チョッパ１２の前に光分岐器
１６と受光器１７が追加されている。光分岐器１６と受
光器１７を追加する理由は、光チョッパ１２で断続され
ずに、常時、除算器７の除数を得るためである。
【００３６】図５の光入力端１より入射した光は、光分
岐器１６により、光チョッパ１２側と受光器１７側とに
分岐出力される。受光器１７に入力された光は、入力光
の光強度に比例する電気信号に変換され、除数として除
算器７に入力される。除算器７は、第２実施形態と同様
に、光入力端１より入射した光の光強度の影響を取り除
く。また、ＤＡ変換器１０は、第３実施形態と同様に、
透光率測定装置の出力が零になるように、減算器１００
の重みづけを可変する。また、光チョッパ１２と同期検
波器１３と積分器１４は、第４実施形態と同様に、受光
器３，５および減算器１００で発生する直流の雑音信号
を打ち消す。このように、本実施形態による透光率測定
装置を用いれば、任意の透光率において高確度な透光率
測定ができる。
岐器１６により、光チョッパ１２側と受光器１７側とに
分岐出力される。受光器１７に入力された光は、入力光
の光強度に比例する電気信号に変換され、除数として除
算器７に入力される。除算器７は、第２実施形態と同様
に、光入力端１より入射した光の光強度の影響を取り除
く。また、ＤＡ変換器１０は、第３実施形態と同様に、
透光率測定装置の出力が零になるように、減算器１００
の重みづけを可変する。また、光チョッパ１２と同期検
波器１３と積分器１４は、第４実施形態と同様に、受光
器３，５および減算器１００で発生する直流の雑音信号
を打ち消す。このように、本実施形態による透光率測定
装置を用いれば、任意の透光率において高確度な透光率
測定ができる。
【００３７】§６．補足 以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してき
たが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものでは
なく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等
があってもこの発明に含まれる。例えば、上記各実施形
態では、反転増幅器１０１が受光器３側に挿入されてい
るが、該反転増幅器１０１は受光器５側に挿入されてい
てもよい。この場合、加算器１０４の出力信号は、重み
づけされた受光器３の出力から、重みづけされた受光器
５の出力を減算した値になる。
たが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものでは
なく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等
があってもこの発明に含まれる。例えば、上記各実施形
態では、反転増幅器１０１が受光器３側に挿入されてい
るが、該反転増幅器１０１は受光器５側に挿入されてい
てもよい。この場合、加算器１０４の出力信号は、重み
づけされた受光器３の出力から、重みづけされた受光器
５の出力を減算した値になる。
【００３８】また、上記第３実施形態および第５実施形
態では、ＤＡ変換器１０が受光器３側に挿入されている
が、受光器５側にＤＡ変換器を挿入してよい。この場
合、受光器５の電気信号も可変増幅できる。
態では、ＤＡ変換器１０が受光器３側に挿入されている
が、受光器５側にＤＡ変換器を挿入してよい。この場
合、受光器５の電気信号も可変増幅できる。
【００３９】
【発明の効果】この発明によれば、減算手段を用いるこ
とにより、光入力端より入力した光の光強度の影響を受
けない、高確度な透光率測定装置および方法を提供でき
る。
とにより、光入力端より入力した光の光強度の影響を受
けない、高確度な透光率測定装置および方法を提供でき
る。
【図１】この発明の第１実施形態による透光率測定装置
の構成例を示すブロック図である。
の構成例を示すブロック図である。
【図２】この発明の第２実施形態による透光率測定装置
の構成例を示すブロック図である。
の構成例を示すブロック図である。
【図３】この発明の第３実施形態による透光率測定装置
の構成例を示すブロック図である。
の構成例を示すブロック図である。
【図４】この発明の第４実施形態による透光率測定装置
の構成例を示すブロック図である。
の構成例を示すブロック図である。
【図５】この発明の第５実施形態による透光率測定装置
の構成例を示すブロック図である。
の構成例を示すブロック図である。
【図６】従来の透光率測定装置の構成例を示すブロック
図である。
図である。
１……光入力端、 ２，１６……光分岐器、 ３，５，
１７……受光器、４……被透光物質、 ６，８，１１，
１５，１８……出力端、７……除算器、 ９……入力
端、 １０……ＤＡ変換器、１２……光チョッパ、 １
３……同期検波器、 １４……積分器 １００……減算器、 １０１……反転増幅器、１０２，
１０３……抵抗、 １０４……加算器
１７……受光器、４……被透光物質、 ６，８，１１，
１５，１８……出力端、７……除算器、 ９……入力
端、 １０……ＤＡ変換器、１２……光チョッパ、 １
３……同期検波器、 １４……積分器 １００……減算器、 １０１……反転増幅器、１０２，
１０３……抵抗、 １０４……加算器
Claims (10)
- 【請求項１】 光入力端より入射した光を分岐する光分
岐手段と、 前記光分岐手段が分岐した一方の光を電気信号に変換す
る第１の受光手段と、 前記光分岐手段が分岐したもう一方の光を被透光物質に
透過させ、該透過光を電気信号に変換する第２の受光手
段と、 前記２つの受光手段の電気信号に重みをつけた後、その
差を求める減算手段と、 前記減算手段の出力が零である場合、前記重みに基づい
て、前記被透光物質の透光率を求める演算手段とを具備
することを特徴とする透光率測定装置。 - 【請求項２】 光入力端より入射した光を分岐する光分
岐手段と、 前記光分岐手段が分岐した一方の光を電気信号に変換す
る第１の受光手段と、 前記光分岐手段が分岐したもう一方の光を被透光物質に
透過させ、該透過光を電気信号に変換する第２の受光手
段と、 前記２つの受光手段の電気信号に重みをつけた後、その
差を求める減算手段と、 前記減算手段の出力を、前記第１の受光手段の電気信号
で除算する除算手段と、 前記重みおよび前記除算手段の出力に基づいて、前記被
透光物質の透光率を求める演算手段とを具備することを
特徴とする透光率測定装置。 - 【請求項３】 光入力端より入射した光を断続する光チ
ョッパと、 前記光チョッパが断続した光を分岐する光分岐手段と、 前記光分岐手段が分岐した一方の光を電気信号に変換す
る第１の受光手段と、 前記光分岐手段が分岐したもう一方の光を被透光物質に
透過させ、該透過光を電気信号に変換する第２の受光手
段と、 前記２つの受光手段の電気信号に重みをつけた後、その
差を求める減算手段と、 前記光チョッパの断続に同期して、前記減算手段の出力
を同期検波する同期検波手段と、 前記同期検波手段の出力を平滑する積分手段と、 前記重みおよび前記積分手段の出力に基づいて、前記被
透光物質の透光率を求める演算手段とを具備することを
特徴とする透光率測定装置。 - 【請求項４】 光入力端より入射した光を分岐する第１
の光分岐手段と、 前記第１の光分岐手段が分岐した一方の光を断続する光
チョッパと、 前記光チョッパが断続した光を分岐する第２の光分岐手
段と、 前記第２の光分岐手段が分岐した一方の光を電気信号に
変換する第１の受光手段と、 前記第２の光分岐手段が分岐したもう一方の光を被透光
物質に透過させ、該透過光を電気信号に変換する第２の
受光手段と、 前記２つの受光手段の電気信号に重みをつけた後、その
差を求める減算手段と、 前記光チョッパの断続に同期して、前記減算手段の出力
を同期検波する同期検波手段と、 前記同期検波手段の出力を平滑する積分手段と、 前記第１の光分岐手段が分岐したもう一方の光を電気信
号に変換する第３の受光手段と、 前記積分手段の出力を、前記第３の受光手段の電気信号
で除算する除算手段と、 前記重みおよび前記除算手段の出力に基づいて、前記被
透光物質の透光率を求める演算手段とを具備することを
特徴とする透光率測定装置。 - 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれかに記
載の透光率測定装置において、 前記減算手段における重みづけを変更する可変手段を具
備することを特徴とする透光率測定装置。 - 【請求項６】 光入力端より入射した光を分岐する第１
の過程と、 前記第１の過程で分岐した一方の光を電気信号に変換す
る第２の過程と、 前記第１の過程で分岐したもう一方の光を被透光物質に
透過させ、該透過光を電気信号に変換する第３の過程
と、 前記第２の過程および第３の過程の電気信号に重みをつ
けた後、その差を求める第４の過程と、 前記第４の過程の出力が零である場合、前記重みに基づ
いて、前記被透光物質の透光率を求める第５の過程とか
らなることを特徴とする透光率測定方法。 - 【請求項７】 光入力端より入射した光を分岐する第１
の過程と、 前記第１の過程で分岐した一方の光を電気信号に変換す
る第２の過程と、 前記第１の過程で分岐したもう一方の光を被透光物質に
透過させ、該透過光を電気信号に変換する第３の過程
と、 前記第２の過程および第３の過程の電気信号に重みをつ
けた後、その差を求める第４の過程と、 前記第４の過程の出力を、前記第２の過程の電気信号で
除算する第５の過程と、 前記重みおよび前記第５の過程の出力に基づいて、前記
被透光物質の透光率を求める第６の過程とからなること
を特徴とする透光率測定方法。 - 【請求項８】 光入力端より入射した光を断続する第１
の過程と、 前記第１の過程で断続した光を分岐する第２の過程と、 前記第２の過程で分岐した一方の光を電気信号に変換す
る第３の過程と、 前記第２の過程で分岐したもう一方の光を被透光物質に
透過させ、該透過光を電気信号に変換する第４の過程
と、 前記第３の過程および第４の過程の電気信号に重みをつ
けた後、その差を求める第５の過程と、 前記第１の過程の断続に同期して、前記第５の過程の出
力を同期検波する第６の過程と、 前記第６の過程の出力を平滑する第７の過程と、 前記重みおよび前記第７の過程の出力に基づいて、前記
被透光物質の透光率を求める第８の過程とからなること
を特徴とする透光率測定方法。 - 【請求項９】 光入力端より入射した光を分岐する第１
の過程と、 前記第１の過程で分岐した一方の光を断続する第２の過
程と、 前記第２の過程で断続した光を分岐する第３の過程と、 前記第３の過程で分岐した一方の光を電気信号に変換す
る第４の過程と、 前記第３の過程で分岐したもう一方の光を被透光物質に
透過させ、該透過光を電気信号に変換する第５の過程
と、 前記第４の過程および第５の過程の電気信号に重みをつ
けた後、その差を求める第６の過程と、 前記第２の過程の断続に同期して、前記第６の過程の出
力を同期検波する第７の過程と、 前記第７の過程の出力を平滑する第８の過程と、 前記第１の過程で分岐したもう一方の光を電気信号に変
換する第９の過程と、 前記第８の過程の出力を、前記第９の過程の電気信号で
除算する第１０の過程と、 前記重みおよび前記第１０の過程の出力に基づいて、前
記被透光物質の透光率を求める第１１の過程とからなる
ことを特徴とする透光率測定方法。 - 【請求項１０】 請求項６ないし請求項９のいずれかに
記載の透光率測定方法において、 前記重みづけを変更する過程を具備することを特徴とす
る透光率測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11514496A JPH09304178A (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 透光率測定装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11514496A JPH09304178A (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 透光率測定装置および方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09304178A true JPH09304178A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=14655401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11514496A Withdrawn JPH09304178A (ja) | 1996-05-09 | 1996-05-09 | 透光率測定装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09304178A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2112543A1 (en) | 2008-04-21 | 2009-10-28 | Rinsoken Co., Ltd. | Three-dimensional image obtaining device and processing apparatus using the same |
-
1996
- 1996-05-09 JP JP11514496A patent/JPH09304178A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2112543A1 (en) | 2008-04-21 | 2009-10-28 | Rinsoken Co., Ltd. | Three-dimensional image obtaining device and processing apparatus using the same |
| US8237797B2 (en) | 2008-04-21 | 2012-08-07 | Rinsoken Co., Ltd. | Three-dimensional image obtaining device and processing apparatus using the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030805 |