JPS625138A - 色分解センサ - Google Patents
色分解センサInfo
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- JPS625138A JPS625138A JP14417785A JP14417785A JPS625138A JP S625138 A JPS625138 A JP S625138A JP 14417785 A JP14417785 A JP 14417785A JP 14417785 A JP14417785 A JP 14417785A JP S625138 A JPS625138 A JP S625138A
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- Japan
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- light
- color
- optical fiber
- optical waveguide
- reflected light
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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
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
- G01N21/474—Details of optical heads therefor, e.g. using optical fibres
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(発明の技術分野〕
本発明は微小面積の反射光を色分解して検出する小型の
色分解センサに関する。
色分解センサに関する。
測定対象物の色を検出する場合、均一なスペクトル成分
を持つ光源にて上記測定対象物を照明し、その反射光を
特定の波長帯域通過特性を持つ色フィルタを用いて色分
解して、例えば上記反射光の3原色成分をそれぞれ検出
して行われる。
を持つ光源にて上記測定対象物を照明し、その反射光を
特定の波長帯域通過特性を持つ色フィルタを用いて色分
解して、例えば上記反射光の3原色成分をそれぞれ検出
して行われる。
例えば第61図に従来一般的な色分解センサの概略構成
を示すように、ランプ1の光をレンズ系2にて集光して
測定対象物3を照明し、検出色成分に対応して設けられ
た対物レンズ系4と色フイJレタ5とを介して上記測定
対象物3からの反射光をそれぞれ検出し、これを受光器
6にて各別に検知するようしている。
を示すように、ランプ1の光をレンズ系2にて集光して
測定対象物3を照明し、検出色成分に対応して設けられ
た対物レンズ系4と色フイJレタ5とを介して上記測定
対象物3からの反射光をそれぞれ検出し、これを受光器
6にて各別に検知するようしている。
また第7図に示すようにハーフミラ−7を用いた光学鏡
筒8を構成し、この光学鏡筒8にて測定対象物3からの
反射光を分光する。そしてその分光された反射光をそれ
ぞれ色フィルタ5を介して色分解した後、これを受光器
6にて各別に検知することも行われている。尚、図中9
は、光学鏡筒8の反射光検出光軸上に設けられた検出位
置合せ用の接眼レンズである。
筒8を構成し、この光学鏡筒8にて測定対象物3からの
反射光を分光する。そしてその分光された反射光をそれ
ぞれ色フィルタ5を介して色分解した後、これを受光器
6にて各別に検知することも行われている。尚、図中9
は、光学鏡筒8の反射光検出光軸上に設けられた検出位
置合せ用の接眼レンズである。
ところがこのような構成の色分解センサにあっては、大
樹りなレンズ系2,4や光学鏡11!18を必要とする
為、その大型化と重量化が否めない。し力鬼も上記色フ
ィルタ4による検出光量の低減が免れないことから、こ
れを補うべく大光量の光源(ランプ1)を必要とする。
樹りなレンズ系2,4や光学鏡11!18を必要とする
為、その大型化と重量化が否めない。し力鬼も上記色フ
ィルタ4による検出光量の低減が免れないことから、こ
れを補うべく大光量の光源(ランプ1)を必要とする。
またこの為にその熱的設計が難しくなることが否めない
。
。
本発明はこのような事情を考慮してなされ、たちので、
その目的とするところは、軽量小型で微小面積の色成分
を効果的に検出することのできる取扱いの容易な色分解
センサを提供することにある。
その目的とするところは、軽量小型で微小面積の色成分
を効果的に検出することのできる取扱いの容易な色分解
センサを提供することにある。
本発明に係る色分解センサは、例えばアクリル製からな
る筒型の光導波路の内部に光ファイバを設け、上記筒型
の光導波路を介して測定対象物を局部的に照明すると共
に、この照明による上記測定対象物の反射光を前記光フ
ァイバを介して検出し、この検出反射光を色フィルタを
介して色分解して各検出色成分毎に受光検知するように
したものである。
る筒型の光導波路の内部に光ファイバを設け、上記筒型
の光導波路を介して測定対象物を局部的に照明すると共
に、この照明による上記測定対象物の反射光を前記光フ
ァイバを介して検出し、この検出反射光を色フィルタを
介して色分解して各検出色成分毎に受光検知するように
したものである。
かくして本発明によれば、筒型の光導波路を介して測定
対象物を局部的に照明し、この照明による測定対象物か
らの反射光を光ファイバを介して検出するので、照明光
および検出反射光の損失が大幅に少なくなる。従って色
分解処理の為の色フィルタによる検出光量低減を一考慮
しても、その照明光源の光量をさほど大きくする必要が
なくなる。
対象物を局部的に照明し、この照明による測定対象物か
らの反射光を光ファイバを介して検出するので、照明光
および検出反射光の損失が大幅に少なくなる。従って色
分解処理の為の色フィルタによる検出光量低減を一考慮
しても、その照明光源の光量をさほど大きくする必要が
なくなる。
しかも従来のような大樹りなレンズ系が不要となるので
、その軽量小型化を効果的に図ることが可能となる等の
多大なる効果が奏せられる。
、その軽量小型化を効果的に図ることが可能となる等の
多大なる効果が奏せられる。
以下、図面を参照して本発明の実施例につき説明する。
第1図は実施例に係る色分解センサの概略構成を示すも
ので、第2図はその要部断面構成図である。
ので、第2図はその要部断面構成図である。
図中11は筒型の光導波路であり、例えばアクリル等の
光伝搬媒体からなる円筒体の内外壁面にAffi等を蒸
着メッキして反射コーティングした構造を有する。
光伝搬媒体からなる円筒体の内外壁面にAffi等を蒸
着メッキして反射コーティングした構造を有する。
この光導波路11の内部には、その壁面に穿たれた窓部
12を通して複数本の光ファイバ13a、13b、〜1
3nが平行に挿入して設けられる。これらの光ファイバ
13a、13b、〜13nは検出色成分に対応した数だ
け設けられるもので、ここでは検出色成分が3原色成分
であることから、3本の光ファイバ13a。
12を通して複数本の光ファイバ13a、13b、〜1
3nが平行に挿入して設けられる。これらの光ファイバ
13a、13b、〜13nは検出色成分に対応した数だ
け設けられるもので、ここでは検出色成分が3原色成分
であることから、3本の光ファイバ13a。
13b、 13cが設けられる。尚、前記光導波路11
の内径寸法は、これらの3本の光ファイバ13a、13
b。
の内径寸法は、これらの3本の光ファイバ13a、13
b。
13cを平行に挿入可能な最小寸法に設定されている。
このようにして光導波路11の内部に挿入された3本の
光ファイバ13a、13b、13cは、その開口端部を
該光導波路11の端部位置に合せて該光導波路11に一
体化される。この結果、第2図にその端部の断面構造を
示すように筒状(円環状)の光導波路11の内側中央部
に3本の光ファイバ13a、13b、13cがそれぞれ
配置された構造となっている。
光ファイバ13a、13b、13cは、その開口端部を
該光導波路11の端部位置に合せて該光導波路11に一
体化される。この結果、第2図にその端部の断面構造を
示すように筒状(円環状)の光導波路11の内側中央部
に3本の光ファイバ13a、13b、13cがそれぞれ
配置された構造となっている。
このようにして3本の光ファイバ13a、13b、〜1
3nを内部に設けてなる光導波路11の端部に対物レン
ズ14が設けられ、測定対象物に対する対向部が構成さ
れている。尚、色測定を簡単に行うような場合には、上
記対物レンズ14を省略しても良い。
3nを内部に設けてなる光導波路11の端部に対物レン
ズ14が設けられ、測定対象物に対する対向部が構成さ
れている。尚、色測定を簡単に行うような場合には、上
記対物レンズ14を省略しても良い。
しかして前記光導波路11の上端部には、均一なスペク
トル分布を持つタングステンランプが光源15として対
向配置される。この光源15から発せられた光は、その
上端部から光導波路11に導入され、光導波路11内を
伝搬してその下端部から射出される。そしてこの射出光
は前記対物レンズ14を介して集光され、前記3本の光
ファイバ13a、13b、 13cの各開口端部が対向
する測定対象物16の微小面積領域を局部的に照明する
ようになっている。これにより、測定対象物16の微小
面積領域が局部的に効率良く照明される。
トル分布を持つタングステンランプが光源15として対
向配置される。この光源15から発せられた光は、その
上端部から光導波路11に導入され、光導波路11内を
伝搬してその下端部から射出される。そしてこの射出光
は前記対物レンズ14を介して集光され、前記3本の光
ファイバ13a、13b、 13cの各開口端部が対向
する測定対象物16の微小面積領域を局部的に照明する
ようになっている。これにより、測定対象物16の微小
面積領域が局部的に効率良く照明される。
この照明によって測定対象物16からの反射光が、その
色成分に応じて得られる。
色成分に応じて得られる。
一方、光導波路11を介して局部的に照明された測定対
象物16の照明領域(微小面積領域)には、前述した3
本の光ファイバ13a、13b、 13Cの各端部が配
置されている。この結果、上記測定対象物16の照明領
域(微小面積領域)からの反射光はそれぞれ光ファイバ
13a、1b、13cに導入されて伝搬される。
象物16の照明領域(微小面積領域)には、前述した3
本の光ファイバ13a、13b、 13Cの各端部が配
置されている。この結果、上記測定対象物16の照明領
域(微小面積領域)からの反射光はそれぞれ光ファイバ
13a、1b、13cに導入されて伝搬される。
これらの3本の光ファイバ13a、 13b、 13c
の前記光導波路11内から外側に導出された端部には、
色フィルタ17a、 17b、 17cがそれぞれ設け
られている。
の前記光導波路11内から外側に導出された端部には、
色フィルタ17a、 17b、 17cがそれぞれ設け
られている。
これらの色フィルタ17a、17b、17cは、3原色
の各色成分をそれぞれ色分解して抽出する所定の波長域
透過特性を備えたものである。これらの色フィルタ17
a、17b、17cによって前記各光ファイバ13a。
の各色成分をそれぞれ色分解して抽出する所定の波長域
透過特性を備えたものである。これらの色フィルタ17
a、17b、17cによって前記各光ファイバ13a。
13b、13cに導入されて伝搬された前記反射光がそ
れぞれ色分解されて、つまり特定の波長域の成分だけが
それぞれ抽出されて出力される。
れぞれ色分解されて、つまり特定の波長域の成分だけが
それぞれ抽出されて出力される。
フォトトランジスタ等からなる受光器18a、18b。
18cは、上記色フィルタ17a、17b、17cを介
してそれぞれ色分解された上記各特定波長域の反射光成
分を各別に受光検出し、その受光強度に応じた信号を出
力している。これらの受光器18a、18b、18cに
よって前記測定対象物16からの反射光の各検出色成分
がそれぞれ検出されることになる。
してそれぞれ色分解された上記各特定波長域の反射光成
分を各別に受光検出し、その受光強度に応じた信号を出
力している。これらの受光器18a、18b、18cに
よって前記測定対象物16からの反射光の各検出色成分
がそれぞれ検出されることになる。
このように構成−された構造の色分解センサによれば、
筒型の光導波路11を介して光源15から導かれた光に
よって、測定対象物16の微小面積からなる色測定対象
部位が局部的に照明されることになる。そしてこの局部
的な照明によって測定対象物16から得られる反射光は
、前記光ファイバ13a。
筒型の光導波路11を介して光源15から導かれた光に
よって、測定対象物16の微小面積からなる色測定対象
部位が局部的に照明されることになる。そしてこの局部
的な照明によって測定対象物16から得られる反射光は
、前記光ファイバ13a。
13b、13(iが光導波路11の中央部に配置されて
いることがら該光ファイバ13a、 13b、 13c
にそれぞれ効果的に導入される。そしてこれらの光ファ
イバ13a、13b、13cを介して伝搬された反射光
は、前記色フィルタ17a、1b、17cを介して色分
解さた後、受光器18a、18b、18cにてそれぞれ
受光検知される。
いることがら該光ファイバ13a、 13b、 13c
にそれぞれ効果的に導入される。そしてこれらの光ファ
イバ13a、13b、13cを介して伝搬された反射光
は、前記色フィルタ17a、1b、17cを介して色分
解さた後、受光器18a、18b、18cにてそれぞれ
受光検知される。
従って本構造の色分解センサに・よれば、光源15から
の照明光の損失を小さく抑えて測定対象物16を局部的
に強く照明することができ、またその反射光を光ファイ
バ13a、13b、13cを介して光損失を殆んど招く
ことなく検出し、これを色分解して受光検知することが
可能となる。故に、光源15からの照明光を有効に利用
することが可能となり、必要な照明光量を少なく抑える
ことが可能となる。
の照明光の損失を小さく抑えて測定対象物16を局部的
に強く照明することができ、またその反射光を光ファイ
バ13a、13b、13cを介して光損失を殆んど招く
ことなく検出し、これを色分解して受光検知することが
可能となる。故に、光源15からの照明光を有効に利用
することが可能となり、必要な照明光量を少なく抑える
ことが可能となる。
故にその熱的設計の簡易化を図ることが可能となる。ま
た光1115に必要な駆動電力を抑えて、その省電力化
を図ることが可能となる。
た光1115に必要な駆動電力を抑えて、その省電力化
を図ることが可能となる。
しかも従来のような人身りなレンズ系を必要とせず、筒
型の光導波路と光ファイバとを効果的に用いてセンサを
構成することができるので、容易にその小型軽量化を図
ることが可能となる等の実用上多大なる効果が奏せられ
る。
型の光導波路と光ファイバとを効果的に用いてセンサを
構成することができるので、容易にその小型軽量化を図
ることが可能となる等の実用上多大なる効果が奏せられ
る。
尚、上述した実施例では円筒状の光導波路11を用いた
が、角型筒状の光導波路を用いても良いことは云うまで
もない。また第3図に示すよう透光性の丸棒材または角
棒材にドリル等を用いて穴19を穿いた有底筒状の光導
波路としても良い。
が、角型筒状の光導波路を用いても良いことは云うまで
もない。また第3図に示すよう透光性の丸棒材または角
棒材にドリル等を用いて穴19を穿いた有底筒状の光導
波路としても良い。
更にこのような光導波路を形成するに際しては、例えば
第4図に示すように、光導波路となるアクリルやガラス
等の素材21にドリルを用いて光ファイバを挿入する為
の穴(中空部)22を穿ち、その表面全域にへ2等の反
射膜23をコーティングする。
第4図に示すように、光導波路となるアクリルやガラス
等の素材21にドリルを用いて光ファイバを挿入する為
の穴(中空部)22を穿ち、その表面全域にへ2等の反
射膜23をコーティングする。
その後、その光の入出射部の反射コーテイング膜23を
局部的に剥がして光入射部24と光出射部25とをそれ
ぞれ形成するようにすれば良い。このようにすれば小型
形状の光導波路を非常に簡単に形成することが可能とな
る。
局部的に剥がして光入射部24と光出射部25とをそれ
ぞれ形成するようにすれば良い。このようにすれば小型
形状の光導波路を非常に簡単に形成することが可能とな
る。
またこの際、第4図中26に示すように光導波路11の
側壁面に受光器を取付ける為の孔を設け、この孔26に
受光器を埋込み、且つ上記孔26と中空部22との間に
だけ光ファイバを配設するようにしても良い。このよう
にすれば、更にその小型化を図ることが可能となる。
側壁面に受光器を取付ける為の孔を設け、この孔26に
受光器を埋込み、且つ上記孔26と中空部22との間に
だけ光ファイバを配設するようにしても良い。このよう
にすれば、更にその小型化を図ることが可能となる。
また上述した色分解検出用の光ファイバに加えて測定対
象物に対するセンサの位置合せを行う為の光ファイバも
光導波路の内部に組込むようにしても良い。
象物に対するセンサの位置合せを行う為の光ファイバも
光導波路の内部に組込むようにしても良い。
ところで上述した実施例では、検出色成分にそれぞれ対
応した複数本の光ファイバを筒型の光導波路内部に設け
た構成の色分解センサについて説明した。
応した複数本の光ファイバを筒型の光導波路内部に設け
た構成の色分解センサについて説明した。
しかし、アモルファス半導体等で構成された1つの素子
で3原色分解出力を得る受光器を用いる場合には、例え
ば第5図に示すように1本の光ファイバだけを用い、こ
の光ファイバを介して検出された反射光を拡散レンズを
用いて拡散して上述した3原色検出用受光素子でこれを
受光検知するようにしても良い。
で3原色分解出力を得る受光器を用いる場合には、例え
ば第5図に示すように1本の光ファイバだけを用い、こ
の光ファイバを介して検出された反射光を拡散レンズを
用いて拡散して上述した3原色検出用受光素子でこれを
受光検知するようにしても良い。
即ち、角型アクリルブロック材より切出し、光フアイバ
挿通用の孔32を設けた光導波路31の表面に反射膜3
3をコーティングし、上記光フアイバ挿通用の孔32の
下端部およびブロック材の上端部の反射pIA33をそ
れぞれ剥離して照明光の入射口34と出射口35を形成
する。そして光源15からの照明光を上記入射口34か
ら導入し、光導波路31内を伝搬させて上記出射口35
から測定対象物1Gに照射するようにする。
挿通用の孔32を設けた光導波路31の表面に反射膜3
3をコーティングし、上記光フアイバ挿通用の孔32の
下端部およびブロック材の上端部の反射pIA33をそ
れぞれ剥離して照明光の入射口34と出射口35を形成
する。そして光源15からの照明光を上記入射口34か
ら導入し、光導波路31内を伝搬させて上記出射口35
から測定対象物1Gに照射するようにする。
そしてこの照明による測定対象物16からの反射光を前
記高32に挿通して設けられて光ファイバ36を介して
検出し、該光ファイバ36の他端部に設けられた拡散レ
ンズ31を介して拡散して3原色検出用受光素子38に
導入するようにする。
記高32に挿通して設けられて光ファイバ36を介して
検出し、該光ファイバ36の他端部に設けられた拡散レ
ンズ31を介して拡散して3原色検出用受光素子38に
導入するようにする。
このようにすれば、例えば前記孔32の径を1mIφと
し、ここに0.Imaiφの開口径を持つ光ファイバ3
6を挿入固定して、0.1nvスポツトの微小面積の色
を効果的に検出することが可能となる。
し、ここに0.Imaiφの開口径を持つ光ファイバ3
6を挿入固定して、0.1nvスポツトの微小面積の色
を効果的に検出することが可能となる。
しかもセンサ構造を先の実施例のものに比較して更に簡
易化し、その小型軽量化を図ることが可能となる。
易化し、その小型軽量化を図ることが可能となる。
このように本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変
形して実施することができる。
形して実施することができる。
第1図は本発明の一実施例に係る色分解センサの概略構
成図、第2図はその要部断面構成図、第3図乃至第5図
はそれぞれ本発明の変形例を示す図、第6図および第7
図はそれぞれ従来の代表的に色分解センサの構成図であ
る。 11、31・・・筒型の光導波路、13a、13b、1
3c、36・・・光ファイバ、14・・・対物レンズ、
15・・・光源、17a、17b。 17C−・・色フィルタ、18a、18b、18c、3
8・・・受光器、31・・・拡散レンズ。 出願人代理人 弁理士 鈴圧式彦 第5図
成図、第2図はその要部断面構成図、第3図乃至第5図
はそれぞれ本発明の変形例を示す図、第6図および第7
図はそれぞれ従来の代表的に色分解センサの構成図であ
る。 11、31・・・筒型の光導波路、13a、13b、1
3c、36・・・光ファイバ、14・・・対物レンズ、
15・・・光源、17a、17b。 17C−・・色フィルタ、18a、18b、18c、3
8・・・受光器、31・・・拡散レンズ。 出願人代理人 弁理士 鈴圧式彦 第5図
Claims (1)
- 筒型の光導波路の内部に光ファイバを設け、上記筒型の
光導波路を介して測定対象物を照明すると共に、この照
明による上記測定対象物の反射光を前記光ファイバを介
して検出し、この光ファイバを介して検出された前記測
定対象物の反射光を色分解して受光検知してなることを
特徴とする色分解用センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14417785A JPS625138A (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | 色分解センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14417785A JPS625138A (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | 色分解センサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS625138A true JPS625138A (ja) | 1987-01-12 |
JPH058976B2 JPH058976B2 (ja) | 1993-02-03 |
Family
ID=15355993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14417785A Granted JPS625138A (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | 色分解センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS625138A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08304179A (ja) * | 1995-05-11 | 1996-11-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 分光測色装置 |
JP2014044137A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Suga Test Instr Co Ltd | 耐候光試験用受光器及び該受光器を搭載した耐候光試験機 |
JP2019020259A (ja) * | 2017-07-18 | 2019-02-07 | 聯一光學工業股▲ふん▼有限公司 | 赤外線反射光測定装置 |
-
1985
- 1985-07-01 JP JP14417785A patent/JPS625138A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08304179A (ja) * | 1995-05-11 | 1996-11-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 分光測色装置 |
JP2014044137A (ja) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Suga Test Instr Co Ltd | 耐候光試験用受光器及び該受光器を搭載した耐候光試験機 |
JP2019020259A (ja) * | 2017-07-18 | 2019-02-07 | 聯一光學工業股▲ふん▼有限公司 | 赤外線反射光測定装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH058976B2 (ja) | 1993-02-03 |
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