(57)【要約】【課題】光量を十分に保持し所望の面領域での測定を可能とする分光分析器で使用される測定プローブ（拡散反射プローブ）などの光照射検出器を実現すること。【解決手段】反射光の分光測定により測定対象の状態を把握する反射光測定装置を構成し、環状に複数本配置されレンズを介して前記測定対象物に光を照射する送光側光ファイバと、前記測定対象物により拡散反射された光を光検出器に導入する受光側光ファイバと、を備える光照射検出器であって、前記各送光側光ファイバの端面を略面一に揃えて配置し、環状配置された前記各送光側光ファイバの中心に前記受光側光ファイバを配置するとともに前記受光側光ファイバの端面を前記送光側光ファイバの端面から所定距離だけ後退した位置に配置して各ファイバを固定したバンドルファイバ、を備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射光の分光測定により測定対象の状態を把握する反射光測定装置を構成し、環状に複数本配置されレンズを介して前記測定対象物に光を照射する送光側光ファイバと、前記測定対象物により拡散反射された光を光検出器に導入する受光側光ファイバと、を備える光照射検出器であって、
前記各送光側光ファイバの端面を略面一に揃えて配置し、環状配置された前記各送光側光ファイバの中心に前記受光側光ファイバを配置するとともに前記受光側光ファイバの端面を前記送光側光ファイバの端面から所定距離だけ後退した位置に配置して各ファイバを固定したバンドルファイバ、を備えることを特徴とする光照射検出器。
【請求項２】
反射光の分光測定により測定対象の状態を把握する反射光測定装置を構成し、レンズを介して前記測定対象物に光を照射し環状に複数本配置される送光側光ファイバと、前記測定対象物により拡散反射された光を光検出器に導入する受光側光ファイバと、を備える光照射検出器であって、
複数本の前記送光側光ファイバの端面が、テーパ状に除去された端面である、または、各送光側光ファイバの端面が斜め端面角度を有する端面であって、受光側光ファイバの光軸を基に相対して対称的に傾斜しているように配置されるバンドルファイバを備えることを特徴とする光照射検出器。
【請求項３】
前記バンドルファイバは、
前記受光側光ファイバの端面が前記送光側光ファイバの端部から所定距離だけ後退した位置に配置されることを特徴とする
請求項２記載の光照射検出器。
【請求項４】
反射光の分光測定により測定対象の状態を把握する反射光測定装置を構成し、レンズを介して前記測定対象物に光を照射し環状に複数本配置される送光側光ファイバと、前記測定対象物により拡散反射された光を光検出器に導入する受光側光ファイバと、を備える光照射検出器であって、
前記各送光側光ファイバの端面を略面一に揃えて配置し、環状配置された前記各送光側光ファイバの中心に前記受光側光ファイバを配置するとともに前記受光側光ファイバの端面を前記送光側光ファイバの端面から所定距離だけ突出した位置に配置して各ファイバを固定したバンドルファイバ、を備えることを特徴とする光照射検出器。
【請求項５】
前記バンドルファイバは、
複数本の前記送光側光ファイバの端面が、テーパ状に除去された端面である、または、各送光側光ファイバの端面が斜め端面角度を有する端面であって、受光側光ファイバの光軸を基に相対して対称的に傾斜しているように配置されることを特徴とする
請求項４記載の光照射検出器。
【請求項６】
前記所定距離は、
前記測定対象の表面に前記各送光側光ファイバからの照射光が入射する領域と、前記測定対象の表面上で前記受光側光ファイバが受光可能な領域とが重なり合うために必要な距離であることを特徴とする請求項１、３、４、５いずれかに記載の光照射検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物の内部で拡散反射した光を光検出器に導入して測定対象の状態を把握し拡散反射光測定装置を構成する分光分析器で使用される、測定プローブ（拡散反射プローブ）などの光照射検出器に関し、特に光量を十分に保持し所望の面領域での測定に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、拡散反射光を利用した分光測定により、測定対象の状態を把握する拡散反射光測定装置がある。具体的には、拡散反射光測定装置を用いて、特定波長の光を照射し、測定対象に入り込んで透過及び反射を繰り返し再び測定対象から出てきた光を検出し、その吸光度等を算出することによって測定対象に関わる情報を取得する、という測定手法が従来から知られている。
【０００３】
拡散反射光測定装置は、たとえば分光分析器と、送光側光ファイバと、測光プローブとから構成される。図５は従来の拡散反射光測定装置の構成例である。図５において、分光分析器１は、光源から導入される光から所定波長を有する単色光を取り出し、送光側光ファイバ２を介して測定対象４に導き、測光プローブ３の先端から測定対象に向けて照射する。
【０００４】
測光プローブ３からの照射光は測定対象４で透過及び反射（拡散反射）して測定対象４から出てゆく。この拡散反射光の一部は測光プローブ３の先端に到達し、受光側光ファイバ５を通って光検出器６に導入される。光検出器６は受光強度に応じた電気信号を出力し、信号処理部７はその信号に基づいて吸光度などを算出し、更に所定の計算式を利用して必要な測定対象の状態を示す情報に換算する。
【０００５】
ところで測定プローブ３などの光照射検出器は、送光側光ファイバ及び受光側光ファイバの端面が略面一に揃うようにその端部が円筒状のバンドル金具で保持・固定されているバンドルファイバとレンズとの組み合わせがから構成されることがある。図５では、送光側光ファイバ及び受光側光ファイバはそれぞれ７本の光ファイバが束になっている。
【０００６】
図６は従来の拡散反射測定装置における光照射検出器の構成図であり、図６において、光照射検出器は、環状に配置された送光側光ファイバ３１ａ〜３１ｆおよびその中心に位置する受光側光ファイバ３１ｇの端面が略面一に揃うように、その端部が円筒状のバンドル金具で保持・固定されているバンドルファイバ３１と、レンズ３２とから構成される。
【０００７】
このような構成で、従来の拡散反射測定装置における光照射検出器は、分光器６により取り出された所定波長を有する単色光が、送光側光ファイバ３１ａ〜ｆを通してレンズ３２に照射され、レンズ３２を介して測定対象近傍に導かれることにより、光照射検出器（測光プローブ３）の先端から測定対象に向けて照射される。
【０００８】
送光側光ファイバ３１ａ〜ｆからの出射光はレンズ３２を介して粉体などの測定対象物（被測定物）の表面である「像面」にて結像する。
【０００９】
測定対象の表面に照射される光の一部は正反射するが、一部は測定対象内部に侵入して散乱・吸収・屈折・透過を繰り返し再び表面から出射する（拡散反射）。
【００１０】
このとき、従来の光照射検出器では、結像面での光照射像（図５の点線で示した円）は、受光側光ファイバ３１ｇによって受光可能な領域（図の実線で示した円）にはなく（円が重なり合っていない）拡散反射光の受光は困難な場合は、拡散反射光を受光するために測定対象を、たとえば図６中の点線円と実線円が重なり合うような測定面の位置に移動させる。
【００１１】
この結果、従来の光照射検出器は、拡散反射光を受光するために測定対象を図６中の点線円と図６中の実線円が重なり合うような測定面の位置に移動させることにより、測定面では送光側光ファイバ３１ａ〜ｆによる照射光（２つの点線円）が重なり合って受光領域においてより大きな光量照射（大きな受光量）となるので、測定対象から出てきた光を検出し、その吸光度等を算出することによって測定対象に関わる情報を取得することができる。
【００１２】
このような従来の分光分析器で使用される測定プローブ（拡散反射プローブ）などの光照射検出器に関連する先行技術文献として、下記の特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−１３１２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、従来の光照射検出器では、小さな領域の測定を所望する場合には、レンズからより遠くに離れた位置における結像面で測定を行いたいが、小さい領域であると拡散反射光を受光できないので小さな領域を測定することは困難であるという問題点があった。
【００１５】
また従来の光照射検出器では、受光光量は、測定面の位置によってあらかじめ決まっているので、所望の大きさの領域で所望の光量での拡散反射光の測定は困難であるという問題点があった。
【００１６】
また従来の光照射検出器では、光学系サイズはレンズの大きさによってほぼ決まり、レンズ径は送光側光ファイバのＮＡ（開口数、出射角度）によって決まるので、小型レンズの代用は難しく結果として光学系サイズの小型化が困難であるという問題点があった。
【００１７】
本発明は上述の問題点を解決するものであり、その目的は、光量を十分に保持し所望の面領域での測定を可能とする分光分析器で使用される測定プローブ（拡散反射プローブ）などの光照射検出器を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
反射光の分光測定により測定対象の状態を把握する反射光測定装置を構成し、環状に複数本配置されレンズを介して前記測定対象物に光を照射する送光側光ファイバと、前記測定対象物により拡散反射された光を光検出器に導入する受光側光ファイバと、を備える光照射検出器であって、
前記各送光側光ファイバの端面を略面一に揃えて配置し、環状配置された前記各送光側光ファイバの中心に前記受光側光ファイバを配置するとともに前記受光側光ファイバの端面を前記送光側光ファイバの端面から所定距離だけ後退した位置に配置して各ファイバを固定したバンドルファイバ、を備えることを特徴とする光照射検出器である。
【００１９】
請求項２記載の発明は、
反射光の分光測定により測定対象の状態を把握する反射光測定装置を構成し、レンズを介して前記測定対象物に光を照射し環状に複数本配置される送光側光ファイバと、前記測定対象物により拡散反射された光を光検出器に導入する受光側光ファイバと、を備える光照射検出器であって、
複数本の前記送光側光ファイバの端面が、テーパ状に除去された端面である、または、各送光側光ファイバの端面が斜め端面角度を有する端面であって、受光側光ファイバの光軸を基に相対して対称的に傾斜しているように配置されるバンドルファイバを備えることを特徴とする光照射検出器である。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の光照射検出器において、
前記バンドルファイバは、
前記受光側光ファイバの端面が前記送光側光ファイバの端部から所定距離だけ後退した位置に配置されることを特徴とする。
【００２１】
請求項４記載の発明は、
反射光の分光測定により測定対象の状態を把握する反射光測定装置を構成し、レンズを介して前記測定対象物に光を照射し環状に複数本配置される送光側光ファイバと、前記測定対象物により拡散反射された光を光検出器に導入する受光側光ファイバと、を備える光照射検出器であって、
前記各送光側光ファイバの端面を略面一に揃えて配置し、環状配置された前記各送光側光ファイバの中心に前記受光側光ファイバを配置するとともに前記受光側光ファイバの端面を前記送光側光ファイバの端面から所定距離だけ突出した位置に配置して各ファイバを固定したバンドルファイバ、を備えることを特徴とする光照射検出器である。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の光照射検出器において、
前記バンドルファイバは、
複数本の前記送光側光ファイバの端面が、テーパ状に除去された端面である、または、各送光側光ファイバの端面が斜め端面角度を有する端面であって、受光側光ファイバの光軸を基に相対して対称的に傾斜しているように配置されることを特徴とする。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項１、３、４、５いずれかに記載の光照射検出器において、
前記所定距離は、
前記測定対象の表面に前記各送光側光ファイバからの照射光が入射する領域と、前記受光側光ファイバによって受光可能な領域とが重なり合うために必要な距離であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
このように、本発明の光照射検出器は、バンドルファイバの端面形状が凹に加工されることにより、小さな領域でも測定でき、光量を十分に保持し所望の面領域での測定ができる点で有効である。
【００２５】
また、本発明の光照射検出器は、バンドルファイバの中心に位置する受光側光ファイバが、被測定物の表面である「像面」にて複数の送光側光ファイバからの照射光が入射する領域と受光側光ファイバによって受光可能な領域とが重なり合うように算出された距離だけ、環状に配置された複数本の送光側光ファイバの端面から後退した位置に保持・固定されることにより、小さな領域でも測定でき、光量を十分に保持し所望の面領域での測定ができる。
【００２６】
本発明によれば、各送光側光ファイバの端面が斜め端面角度を有する端面であって受光側光ファイバの光軸を基に相対して対称的に傾斜しているように配置されるバンドルファイバを備えることにより、バンドルファイバとレンズからなる光学系を小型化できる点で有効である。
【００２７】
本発明によれば、バンドルファイバのファイバ端面にて送光側光ファイバをテーパ状に除去した構成にすることにより、または、各送光側光ファイバの端面が斜め端面角度を有する端面であって受光側光ファイバの光軸を基に相対して対称的に傾斜しているように配置し、受光側光ファイバの端面を各送光側光ファイバの端面から後退させて配置することにより、バンドルファイバとレンズからなる光学系を小型化できる点で有効である。
【００２８】
本発明によれば、バンドルファイバのファイバ端面にて送光側光ファイバをテーパ状に除去した構成にすることにより、または、各送光側光ファイバの端面が斜め端面角度を有する端面であって受光側光ファイバの光軸を基に相対して対称的に傾斜しているように配置し、かつ、各ファイバの端面を曲面とすることにより、バンドルファイバとレンズからなる光学系を小型化できる点で有効である。
【００２９】
本発明によれば、各送光側光ファイバの端面を略面一に揃えて配置し、環状配置された各送光側光ファイバの中心に受光側光ファイバを配置するとともに受光側光ファイバの端面を送光側光ファイバの端面と比較して突出した位置に配置して各ファイバを固定したバンドルファイバ、を備えることにより、従来の光照射検出器よりも比較的大きな面領域で十分な光量を受光することができる点で有効である。
【００３０】
本発明によれば、各送光側光ファイバの端面を略面一に揃えて配置し、環状配置された各送光側光ファイバの中心に受光側光ファイバを配置するとともに受光側光ファイバの端面を送光側光ファイバの端面と比較して突出した位置に配置して各ファイバを固定したバンドルファイバ、を備え、この各送光側光ファイバをテーパ状に除去した構成にすることにより、または、各送光側光ファイバの端面が斜め端面角度を有する端面であって受光側光ファイバの光軸を基に相対して対称的に傾斜しているように配置することにより、バンドルファイバとレンズからなる光学系を小型化できる点で有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る拡散反射測定装置における光照射検出器の構成例を示す構成図である。
【図２】バンドルファイバ３１のファイバ端面にて送光側光ファイバ３１ａ〜ｆをテーパ状に除去した構成、または端面角度を持たせた構成の光照射検出器の断面図である。
【図３】バンドルファイバ３１のファイバ端面に端面角度を持たせて、受光側光ファイバ３１ｇの端面が各送光側光ファイバの端面から後退した位置に固定された光照射検出器の断面図である。
【図４】バンドルファイバ３１のファイバ端面にて送光側光ファイバ３１ａ〜３１ｆと比べて受光側光ファイバ３１ｇの端面が突出した光照射検出器の断面図である。
【図５】従来の拡散反射光測定装置の構成例である。
【図６】従来の拡散反射測定装置における光照射検出器の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（実施例１）
図１は、本発明に係る拡散反射測定装置における光照射検出器の構成例を示す構成図であり、図５等と共通する部分には同一の符号を付けて適宜説明を省略する。図５との相違点は、バンドルファイバの中心に位置する受光側光ファイバが、被測定物の表面である「像面」にて複数の送光側光ファイバからの照射光が入射する領域と受光側光ファイバによって受光可能な領域とが重なり合うように算出された距離である所定の距離αだけ、環状に配置された複数本の送光側光ファイバの端面から後退した位置に保持・固定される点である。
【００３３】
図１において、本発明の拡散反射測定装置における光照射検出器は、バンドルファイバ３１と、レンズ２２とから構成される。
【００３４】
バンドルファイバ３１は、環状に配置された複数本の送光側光ファイバ３１ａ〜３１ｆ（図面では３１ｃ〜ｆは省略している）の端面が略面一に揃うように固定され、かつ、受光側光ファイバ３１ｇの端面が送光側光ファイバ３１ａ〜３１ｆの端面から所定距離αだけ後退した位置になるように、各ファイバの端部が円筒状のバンドル金具で保持・固定されている。
【００３５】
また受光側光ファイバ３２ｇは、バンドルファイバ３１の中心に位置するように固定される、いいかえれば、環状に配置された送光側光ファイバ３１ａ〜３１ｆに囲まれるように配置される。
【００３６】
いいかえれば、本発明の光照射検出器のバンドルファイバは、端面形状が凹面状に加工されることになる。
【００３７】
ここで、受光側光ファイバ３１ｇの端面の位置が送光側光ファイバ３１ａ〜３１ｆの端面から後退している距離である「所定距離α」は、粉体などの測定対象物（被測定物）の表面である「像面」にて複数の送光側光ファイバ３１ａ〜３１ｆからの照射光が入射する領域（結像面での光照射像（図１の点線で示した円））と、受光側光ファイバ３１ｇによって受光可能な領域（図の実線で示した円）とが重なり合うように、算出された距離である。
【００３８】
なお、所定距離αの値は、結像面での光照射像（図１の点線で示した円）は、受光側光ファイバ３１ｇによって受光可能な領域（図の実線で示した円）にあるようになるものであれば、どのような値でもよく、バンドルファイバを形成後に所定距離αが調整可能なものでもよいし、所定距離αの値がそれぞれ異なるバンドルファイバをあらかじめ用意してレンズにあわせて光照射検出器の構成を変更するものでもよい。
【００３９】
このような構成で、拡散反射測定装置における光照射検出器は、分光器６により取り出された所定波長を有する単色光が、送光側光ファイバ３１ａ〜３１ｆを通してレンズ３１ｇに照射され、レンズ３１ｇを介して測定対象近傍に導かれることにより、光照射検出器（測光プローブ３）の先端から測定対象に向けて照射される。
【００４０】
送光側光ファイバ３１ａ〜ｆからの出射光はレンズ３１ｇを介して粉体などの測定対象物（被測定物）の表面である「像面」にて結像する。
【００４１】
測定対象の表面に照射される光の一部は正反射するが、一部は測定対象内部に侵入して散乱・吸収・屈折・透過を繰り返し再び表面から出射する（拡散反射）。
【００４２】
このとき、本発明の光照射検出器では、結像面での光照射像（図１の点線で示した円）は、受光側光ファイバ３１ｇによって受光可能な領域（図１の実線で示した円）にあるようになるので（円が重なりあっている）、受光側光ファイバ３１ｇの端面は拡散反射光を受光できる。
【００４３】
具体的には受光側光ファイバからレンズまでの距離をαだけ増加すると、受光結像面は送光結像面よりもレンズ側に来る。
【００４４】
このため、本発明によれば、従来のように拡散反射光を受光するために測定対象を、たとえば図１中の点線円と図１中の実線円が重なり合うような測定面の位置に移動させる必要がなくなる点で有効である。
【００４５】
いいかえれば、本発明の光照射検出器における受光可能な領域（図１の実線で示した円）は、従来の測定面上（図６）にある受光側光ファイバの結像する領域よりも小さくなる。つまり、小さな領域での測定が可能となる。
【００４６】
ここで、結像領域が小さいということは、結像倍率が小さいことである意味と等価である。送光側光ファイバ３２ａ〜ｆからの結像における結像倍率ｍは、物体距離Ｓ（送光側光ファイバａ〜ｆからレンズ３２までの距離)と像距離Ｓ” （レンズ３２から送光結像面までの距離)から、ｍ＝Ｓ”／Ｓで関係付けられる。像距離Ｓ”は、以下の写像公式（１）で表される。ここでｆはレンズ１３の焦点距離である。
Ｓ”＝ (Ｓ＊ｆ)／(Ｓ−ｆ)・・・（１）
【００４７】
これら２式より倍率は、ｍ＝Ｓ”／Ｓ＝ｆ／（Ｓ−ｆ）となる。この式は、物体距離Ｓが大きくなれば、倍率ｍが小さくなることを示している。
【００４８】
そうすると、距離αだけ物体距離が大きい位置（レンズ３２からＳ＋αの距離の位置）にある受光側光ファイバ３１ｇの結像は、像距離Ｓ”” （＜Ｓ”）の受光結像面上となり、照射側ファイバ３１ａ〜ｆの結像よりも小さな面領域となる。
【００４９】
このように本発明によれば、被測定対象における小さな領域の測定も可能となる点で有効である。
【００５０】
また、本発明によれば、小さな面領域となる一方で光量の増加も見込める点で有効である。具体的には物体距離Ｓをαだけ増加すると、受光結像面１４は送光結像面１５よりもレンズ側に来る。これは、受光角度１００（受光結像面１４から反射する光を受光ファイバ３１ｇに導光できる角度）が大きくなることを意味する。ここで、一般に拡散反射光は拡散表面からあらゆる方向に反射するため、従来の構成よりも物体距離Ｓをαだけ増加すると広い角度範囲で受光することになり、従来よりも比較的多くの光量を得られる。
【００５１】
この結果、本発明の光照射検出器は、バンドルファイバの中心に位置する受光側光ファイバが、被測定物の表面である「像面」にて複数の送光側光ファイバからの照射光が入射する領域と受光側光ファイバによって受光可能な領域とが重なり合うように算出された距離だけ、環状に配置された複数本の送光側光ファイバの端面から後退した位置に保持・固定されることにより、小さな領域でも測定でき、光量を十分に保持し所望の面領域での測定ができる。
【００５２】
いいかえれば、本発明の光照射検出器は、バンドルファイバの端面形状が凹に加工されることにより、小さな領域でも測定でき、光量を十分に保持し所望の面領域での測定ができる点で有効である。
【００５３】
（実施例２）
本発明の光照射検出器は、バンドルファイバ３１のファイバ端面にて送光側光ファイバ３１ａ〜ｆをテーパ状に除去した構成、または端面に角度を持たせるような構成、受光側光ファイバの光軸を基に相対する端面が対称的に傾斜している構成でもよい。図２は、バンドルファイバ３１のファイバ端面にて送光側光ファイバ３１ａ〜ｆをテーパ状に除去した構成、または端面角度を持たせた構成の光照射検出器の断面図である。
【００５４】
図２において、拡散反射測定装置における光照射検出器は、バンドルファイバ３１と、レンズ２２とから構成される。
【００５５】
バンドルファイバ３１は、送光側光ファイバ３１ａ〜ｆをテーパ状に除去する、または端面が送光側光ファイバの光軸に対して角度（斜め端面角度）を持つように形成して、送光側光ファイバの光軸に対して適切な角度を持たせるように形成する。
【００５６】
図２において、各送光側光ファイバは受光側光ファイバの光軸を基に相対する端面が対称的に傾斜しているように配置される。このため、図２のように送光側光ファイバからの照射光はより浅い角度（図２中実線）で出射される。
【００５７】
これら複数の送光側光ファイバ３１ａ〜ｆは、受光側光ファイバ３１ｇの光軸を中心として端面の角度が対称となるように配置される。
【００５８】
この構成であれば、従来のようにファイバ端面を角度付けしていない場合（図２中点線）よりも，小さなレンズ１９を用いることができる。
【００５９】
この結果、バンドルファイバ３１のファイバ端面にて送光側光ファイバ３１ａ〜ｆをテーパ状に除去した構成とすることにより、または、各送光側光ファイバの端面が斜め端面角度を有する端面であって受光側光ファイバの光軸を基に相対して対称的に傾斜しているように配置することにより、バンドルファイバ３１とレンズ３２からなる光学系を小型化できる点で有効である。
【００６０】
（実施例３）
本発明の光照射検出器は、バンドルファイバ３１のファイバ端面にて送光側光ファイバ３１ａ〜ｆをテーパ状に除去した構成、端面角度（斜め端面角度）を持たせるような構成、または、各送光側光ファイバは受光側光ファイバの光軸を基に相対する端面が対称的に傾斜しているように配置される構成であって、受光側光ファイバ３１ｇの端面が送光側光ファイバ３１ａ〜３１ｆの端面から所定距離だけ後退した位置になるように、各ファイバの端部が保持・固定されるものでもよい。
【００６１】
図３は、バンドルファイバ３１のファイバ端面にて送光側光ファイバ３１ａ〜ｆをテーパ状に除去した構成、または端面角度を持たせるような構成であって、所定距離αだけ受光側光ファイバ３１ｇの端面が送光側光ファイバ３１ａ〜３１ｆの端面から後退した位置に固定されている光照射検出器の断面図である。（Ａ）はファイバ端面が平面、（Ｂ）はファイバの端面が曲面である構成図である。
【００６２】
この構成であれば、図３のように送光側光ファイバからの照射光はより浅い角度（図２中実線）で出射される。これら複数の送光側光ファイバ３１ａ〜ｆは、受光側光ファイバ３１ｇの光軸を中心として端面の角度が対称となるように配置される。
【００６３】
この構成であれば、従来のようにファイバ端面を角度付けしていない場合（図３中点線）よりも，小さなレンズ１９を用いることができる。
【００６４】
この結果、バンドルファイバ３１のファイバ端面にて送光側光ファイバ３１ａ〜ｆをテーパ状に除去した構成にすることにより、または、各送光側光ファイバの端面が斜め端面角度を有する端面であって受光側光ファイバの光軸を基に相対して対称的に傾斜しているように配置し、受光側光ファイバの端面を各送光側光ファイバの端面から後退させて配置することにより、バンドルファイバ３１とレンズ３２からなる光学系を小型化できる点で有効である。
【００６５】
（実施例４）
また、図３（Ａ）のような構成は、送光側光ファイバ３１ａ〜ｆおよび受光側光ファイバ３１ｇのファイバ端面をそれぞれ曲面としてもよい。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の送光側光ファイバ３１ａ〜ｆおよび受光側光ファイバ３１ｇのファイバ端面が曲面である場合の構成図である。
【００６６】
図３（Ｂ）において、この構成であれば、従来のようにファイバ端面を角度付けしていない場合（図２中点線）よりも，小さなレンズ１９を用いることができる。
【００６７】
この結果、バンドルファイバ３１のファイバ端面にて送光側光ファイバ３１ａ〜ｆをテーパ状に除去した構成にすることにより、または、各送光側光ファイバの端面が斜め端面角度を有する端面であって受光側光ファイバの光軸を基に相対して対称的に傾斜しているように配置し、各ファイバの端面が曲面であっても、バンドルファイバ３１とレンズ３２からなる光学系を小型化できる点で有効である。
【００６８】
（実施例５）
また、本発明の光照射検出器は、バンドルファイバ３１のファイバ端面にて送光側光ファイバ３１ａ〜ｆと比べて受光側光ファイバ３１ｇの端面が突出するように各ファイバの端部が保持・固定されるものでもよい。
【００６９】
図４は、バンドルファイバ３１のファイバ端面にて送光側光ファイバ３１ａ〜３１ｆと比べて受光側光ファイバ３１ｇの端面が突出するように各ファイバの端部が保持・固定される光照射検出器の断面図である。（Ａ）はファイバ端面が平面、（Ｂ）はファイバの端面が曲面である構成図である。
【００７０】
図４において、拡散反射測定装置における光照射検出器は、バンドルファイバ３１と、レンズ３２とから構成される。
【００７１】
バンドルファイバ３１は、環状に配置された複数本の送光側光ファイバ３１ａ〜３１ｆの端面が略面一に揃うように固定され、かつ、受光側光ファイバ３１ｇの端面が送光側光ファイバ３１ａ〜３１ｆに比べて突出するように、各ファイバの端部が円筒状のバンドル金具で保持・固定されている。
【００７２】
いいかえれば、本発明の光照射検出器のバンドルファイバは、端面形状が凸面状に加工されることになる。
【００７３】
また受光側光ファイバ３１ｇは、バンドルファイバ３１の中心に位置するように固定される、いいかえれば、環状に配置された送光側光ファイバ３１ａ〜３１ｆに囲まれるように配置される。
【００７４】
ここで、受光側光ファイバ３１ｇの端面の位置が送光側光ファイバ３１ａ〜３１ｆの端面から突出している距離は、粉体などの測定対象物（被測定物）の表面である「像面」にて複数の送光側光ファイバ３１ａ〜３１ｆからの照射光が入射する領域（結像面での光照射像）と、受光側光ファイバ３１ｇによって受光可能な領域とが重なり合うように、算出された距離となる。
【００７５】
この結果、各送光側光ファイバの端面を略面一に揃えて配置し、環状配置された各送光側光ファイバの中心に受光側光ファイバを配置するとともに受光側光ファイバの端面を送光側光ファイバの端面と比較して突出した位置に配置して各ファイバを固定したバンドルファイバ、を備えることにより、従来の光照射検出器よりも比較的大きな面領域で十分な光量を受光することができる点で有効である。
【００７６】
（実施例６）
また、図４（Ａ）のような構成は、送光側光ファイバ３１ａ〜ｆのファイバ端面をテーパ状に除去する、または端面が送光側光ファイバの光軸に対して斜めになるように形成して、送光側光ファイバの光軸に対して適切な角度（斜め端面角度）を持たせるように形成するものでもよい。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の送光側光ファイバ３１ａ〜ｆのファイバ端面がテーパ状等に除去された場合の構成図である。
【００７７】
これら複数の送光側光ファイバ３１ａ〜ｆは、受光側光ファイバ３１ｇの光軸を中心として端面の角度が対称となるように配置される。いいかえれば、各送光側光ファイバは受光側光ファイバの光軸を基に相対する端面が対称的に傾斜しているように配置される。
【００７８】
図４（Ｂ）の構成であれば、送光側光ファイバからの照射光はより浅い角度（図２中実線）で出射される。このため、従来のようにファイバ端面を角度付けしていない場合よりも小さなレンズ３２を用いることができる。
【００７９】
この結果、各送光側光ファイバの端面を略面一に揃えて配置し、環状配置された各送光側光ファイバの中心に受光側光ファイバを配置するとともに受光側光ファイバの端面を送光側光ファイバの端面と比較して突出した位置に配置して各ファイバを固定したバンドルファイバ、を備え、この各送光側光ファイバ３１ａ〜ｆをテーパ状に除去した構成にすることにより、または、各送光側光ファイバの端面が斜め端面角度を有する端面であって受光側光ファイバの光軸を基に相対して対称的に傾斜しているように配置することにより、バンドルファイバ３１とレンズ３２からなる光学系を小型化できる点で有効である。
【００８０】
（まとめ）
以上説明したように、本発明では、本発明の光照射検出器は、バンドルファイバの中心に位置する受光側光ファイバが、被測定物の表面である「像面」にて複数の送光側光ファイバからの照射光が入射する領域と受光側光ファイバによって受光可能な領域とが重なり合うように算出された距離だけ、環状に配置された複数本の送光側光ファイバの端面から後退した位置に配置されることにより、小さな領域でも測定でき、光量を十分に保持し所望の面領域での測定ができるので、拡散反射光測定装置における拡散反射光を利用した分光測定による測定対象の効率的な状態把握に貢献できる。
【００８１】
以下、本発明の実施例とその効果を簡潔にまとめて記載する。
本発明の光照射検出器は、以下の１〜６の構成により端面形状を凹凸面に加工したバンドルファイバで所望の面領域の拡散反射光が受光可能な光学系を提供する。
１．受光側光ファイバを送光側光ファイバの端面よりも後退させてファイバの端面形状を凹状とする。
効果：小さな領域の測定が可能となる。加えて、受光角度が大きくなる為に受光量の増加が期待できる。
２．送光側光ファイバの端面をテーパ状に除去した構成、または端面角度を持たせるような構成とする。
効果：小型の光学系を構成できる。光出射角度を変化させることで小径レンズが利用可能となる。
３．受光側光ファイバを送光側光ファイバの端面よりも後退させてファイバの端面形状を凹状とするとともに、送光側光ファイバの端面をテーパ状に除去した構成、または端面角度を持たせるような構成としたものに、さらに各ファイバの端面を曲面とする。
効果：小型の光学系で小さな面領域の測定を可能とする。
４．受光側光ファイバを送光側光ファイバの端面よりも後退させてファイバの端面形状を凹状とするとともに、送光側光ファイバの端面をテーパ状に除去した構成、または端面角度を持たせるような構成とし、ファイバ端面の形状を曲面状に加工とする
効果：小型の光学系で小さな面領域の測定が可能となる。
５．受光側光ファイバを送光側光ファイバの端面よりも突出させてファイバの端面形状を凸状とする。
効果：大きな面領域の測定が可能となる。
６．受光側光ファイバを送光側光ファイバの端面よりも突出させてファイバの端面形状を凸状とするとともに、送光側光ファイバの端面をテーパ状に除去した構成、または端面角度を持たせるような構成とする
効果：小型の光学系で大きな面領域の測定が可能となる。
【符号の説明】
【００８２】
１  分光分析器
２  送光側光ファイバ
３  光照射検出器（測光プローブ）
３１  バンドルファイバ
３１ａ〜ｆ  送光側光ファイバ
３１ｇ  受光側光ファイバ
３３  バンドルファイバ
３３ａ〜ｆ  送光側光ファイバ
３３ｇ  受光側光ファイバ
４  測定対象
５  受光側光ファイバ
６  光検出器
７  信号処理部
【図１】
2010223773.tif 000003
【図２】
2010223773.tif 000004
【図３】
2010223773.tif 000005
【図４】
2010223773.tif 000006
【図５】
2010223773.tif 000007
【図６】
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