(57)【要約】【課題】目測や手動によって対象物に光を照射しても、信頼性の高い反射光の検出を行える反射光検出装置を提供する。【解決手段】反射光検出装置１は、入射光照射部１５と、導光通路１６と、光検出部１７と、反射光量算出部１８とを備える。入射光照射部１５は、対象物９００に入射光を照射するものである。導光通路１６は、入口面１３５から入射する反射光を、反射光の出口である出口面１３６へ導光する通路としての役割を果たすものである。具体的に導光通路１６は、入射光照射部１５から照射される入射光の周囲を取り囲むように配置される環状の入口面１３５と、環状の出口面１３６とを繋ぐ環状の通路として形成される。光検出部１７は、導光通路１６の出口面１３６を通過する反射光を検出するものである。反射光量算出部１８は、光検出部１７の検出結果に基づいて、反射光の光量を算出するものである。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に照射される入射光に起因する前記対象物からの反射光を検出する反射光検出装置であって、
前記対象物に前記入射光を照射する入射光照射部と、
前記入射光の周囲を取り囲む入口面から任意形状の出口面を繋ぐように形成され、前記入口面から入射する前記反射光を前記出口面へ導光する通路である導光通路と、
前記導光通路の前記出口面を通過する前記反射光を検出する光検出部と、
を備えることを特徴とする、
反射光検出装置。
【請求項２】
前記入射光は、平行光であることを特徴とする、
請求項１に記載の反射光検出装置。
【請求項３】
前記入射光照射部は、前記導光通路により取り囲まれる中空空間から外部へ前記入射光を照射可能な位置に配設されることを特徴とする、
請求項１又は２に記載の反射光検出装置。
【請求項４】
前記入口面は、前記入射光の進行方向に対して傾斜していることを特徴とする、
請求項１〜３のいずれかに記載の反射光検出装置。
【請求項５】
前記入口面は、前記入射光の進行方向側に向かって、前記入射光から離れる方向へ広がるように傾斜していることを特徴とする、
請求項１〜４のいずれかに記載の反射光検出装置。
【請求項６】
前記出口面は、前記入口面とは平行ではないことを特徴とする、
請求項１〜５のいずれかに記載の反射光検出装置。
【請求項７】
前記出口面は、前記入射光の進行方向に対して略垂直であることを特徴とする、
請求項６に記載の反射光検出装置。
【請求項８】
前記導光通路は、前記入射光の進行方向に沿って延びることを特徴とする、
請求項１〜７のいずれかに記載の反射光検出装置。
【請求項９】
前記導光通路は、途中から複数に分岐される複数の分岐路を有することを特徴とする、
請求項１〜８のいずれかに記載の反射光検出装置。
【請求項１０】
前記複数の分岐路毎に、前記出口面を有することを特徴とする、
請求項９に記載の反射光検出装置。
【請求項１１】
前記複数の分岐路は、前記環状の入口面の周方向に均一な間隔で配設されることを特徴とする、
請求項９又は１０に記載の反射光検出装置。
【請求項１２】
前記光検出部は、複数の受光素子により構成され、
前記受光素子は、前記複数の分岐路毎に配設されることを特徴とする、
請求項９〜１１のいずれかに記載の反射光検出装置。
【請求項１３】
前記光検出部の検出結果に基づいて、前記反射光の光量を算出する反射光量算出部を備えることを特徴とする、
請求項１に記載の反射光検出装置。
【請求項１４】
前記反射光量算出部は、所定時間内における前記光検出部の検出結果に基づいて、所定時間内に前記光検出部で検出された前記反射光の光量の合計値、又は、平均値、又は、最大値を算出することを特徴とする、
請求項１３に記載の反射光検出装置。
【請求項１５】
前記光検出部は、複数の受光素子により構成され、
前記反射光量算出部は、前記複数の受光素子それぞれの検出結果に基づいて、前記複数の受光素子それぞれが受光する前記反射光の光量である単位光量の合計値、又は、平均値、又は、最大値を算出することを特徴とする、
請求項１３に記載の反射光検出装置。
【請求項１６】
前記導光通路は、途中から複数に分岐される複数の分岐路を有し、
前記受光素子は、前記複数の分岐路毎に配設されることを特徴とする、
請求項１５に記載の反射光検出装置。
【請求項１７】
前記反射光量算出部は、前記複数の受光素子それぞれが受光する前記単位光量が不均一な範囲にあると判断した場合、前記対象物からの前記反射光の検出にエラーが発生したものとして扱うことを特徴とする、
請求項１５又は１６に記載の反射光検出装置。
【請求項１８】
前記反射光量算出部は、前記複数の受光素子それぞれが受光する前記単位光量が均一な範囲にあると判断した場合、前記対象物からの前記反射光の検出が正常であるものとして扱うことを特徴とする、
請求項１５〜１７のいずれかに記載の反射光検出装置。
【請求項１９】
前記入射光照射部は、複数の色の前記入射光を照射可能に構成され、
前記反射光量算出部は、前記光検出部での検出結果に基づいて前記対象物の色を判別する色判別部を有することを特徴とする、
請求項１３に記載の反射光検出装置。
【請求項２０】
前記入射光照射部は、ＲＧＢに対応する光を照射するＲＧＢ光源を有し、
前記色判別部は、前記光検出部で検出されるＲＧＢ成分それぞれの反射光の比率の違いに基づいて前記対象物の色を判別することを特徴とする、
請求項１９に記載の反射光検出装置。
【請求項２１】
前記対象物における前記入射光の反射面は、前記入射光に対して所定の角度θ（０°＜θ＜９０°，９０°＜θ＜１８０°）を成す部分を含むことを特徴とする
請求項１〜２０のいずれかに記載の反射光検出装置。
【請求項２２】
前記反射光量算出部で算出された値に基づいて、対象物の状態に関する評価値を算出する評価値算出部を備えることを特徴とする、
請求項１〜２１のいずれかに記載の反射光検出装置。
【請求項２３】
前記入射光の周囲を取り囲み、該入射光を対象物に向かって案内する筒状部を備えることを特徴とする、
請求項１〜２２のいずれかに記載の反射光検出装置。
【請求項２４】
前記筒状部は、前記導光通路により取り囲まれる中空空間に配設されることを特徴とする、
請求項２３のいずれかに記載の反射光検出装置。
【請求項２５】
前記筒状部は、前記入射光の案内方向に向かって自身の内径が縮小される縮径部を有することを特徴とする、
請求項２３または２４に記載の反射光検出装置。
【請求項２６】
前記筒状部の内周面の少なくとも一部が、光を吸収する材質である光吸収材で構成されることを特徴とする、
請求項２３〜２５のいずれかに記載の反射光検出装置。
【請求項２７】
前記対象物を収容可能な第１の対象物収容筐体を備え、
前記第１の対象物収容筐体は、
前記対象物を収容可能な内部空間を有する本体部と、
前記内部空間を取り囲み、前記内部空間内を進行する光が反射される前記本体部の内周面と、
前記入射光照射部から前記内部空間内へ向かう前記入射光が通過するか、または、前記入射光照射部が前記内部空間に挿入される開口と、
を有することを特徴とする、
請求項１〜２６に記載の反射光検出装置。
【請求項２８】
前記対象物を収容可能な第２の対象物収容筐体を備え、
前記第２の対象物収容筐体は、前記内部空間内に配置可能に構成されることを特徴とする、
請求項２７に記載の反射光検出装置。
【請求項２９】
前記第２の対象物収容筐体は、光を透過させる光透過性材質により構成されることを特徴とする、
請求項２８に記載の反射光検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物に照射される入射光に起因する反射光を検出する反射光検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
野菜、魚等の生鮮食品は、流通過程において時間が経過すればする程、その鮮度が落ちていく。生鮮食品の鮮度を客観的に把握するために、従来様々な鮮度計測装置が提案されている。その鮮度計測装置の一つに、食品の透明部に照射するレーザー光を発光する発光手段と、その発光手段が照射したレーザー光の反射光を受光する受光手段とを備えたものがあった（例えば、特許文献１参照）。その鮮度計測装置は、受光手段が食品の保存開始時に取得した反射光と当該食品の保存開始から所定時間経過後に取得した反射光との差分と、当該食品の保存時間とを利用し、当該食品の鮮度を特定する値を算出する。食品の鮮度を特定する値により生鮮食品の鮮度を客観的に把握することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２２７８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記鮮度計測装置では、計測対象にレーザー光を照射する場合、計測対象の所定の点におけるレーザー光の入射角により、受光手段で受光した反射光から得られる電圧が異なる。このため、同一の計測対象について継続して複数回、鮮度を計測する場合、同一の照射点に同一の入射角度でレーザー光を入射させることが必要である。そして、同一の照射点に同一の入射角度でレーザー光を入射させて、そのレーザー光の反射光を受光する場合、レーザー光の入射角、反射角等の情報に基づいて、計測対象の位置、発光手段の位置、受光手段の位置が決定される。
【０００５】
一方で、発光手段及び受光手段を備えた把持型の携帯装置で、継続して複数回、計測対象における同一の照射点に同一の入射角度でレーザー光を入射させて、そのレーザー光の反射光を受光しようとすることは困難である。すなわち、継続して複数回、計測対象における同一の照射点に同一の入射角度でレーザー光を照射させることを正確に手で行うことは、手ぶれ等により困難であり、仮に行ったとしても手や目測に基づくものであるため、信頼性に欠ける。また、同一の照射点に同一の入射角度でレーザー光を照射させるのみならず、そのレーザー光の反射光のうち所望の反射光を受光手段で受光できるように、上記把持型の携帯装置の体勢を手で調整することも困難であり、仮に行ったとしても手や目測に基づくものであるため、信頼性に欠ける。換言すると、目測や手動で行って得るデータは信頼性に欠ける。
【０００６】
また、鮮度や品質劣化状況などを検出したい対象物が、液体、微粒子など一定の形状を保持できない場合もあり得る。このような場合に、光を用いて正確に測定ができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑み、目測や手動による調整により対象物に光を照射しても、信頼性の高い反射光の検出を行える反射光検出装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の反射光検出装置は、対象物に照射される入射光に起因する上記対象物からの反射光を検出する反射光検出装置であって、上記対象物に上記入射光を照射する入射光照射部と、上記入射光の周囲を取り囲む環状の入口面から出口面を繋ぐように形成され、上記入口面から入射する上記反射光を上記出口面へ導光する通路である導光通路と、上記導光通路の上記出口面を通過する上記反射光を検出する光検出部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の反射光検出装置において、上記入射光は、平行光であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の反射光検出装置において、上記光検出部を収容する筐体を備え、上記導光通路は、上記筐体の一端に配設され、上記入射光照射部は、上記導光通路により取り囲まれる中空空間から外部へ上記入射光を照射可能な位置に配設されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の反射光検出装置において、上記入口面は、上記入射光の進行方向に対して傾斜していることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の反射光検出装置において、上記入口面は、上記入射光の進行方向側に向かって、上記入射光から離れる方向へ広がるように傾斜していることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の反射光検出装置において、上記出口面は、上記入口面とは平行ではないことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の反射光検出装置において、上記出口面は、上記入射光の進行方向に対して略垂直であることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の反射光検出装置において、上記導光通路は、上記入射光の進行方向に沿って延びることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の反射光検出装置において、上記導光通路は、途中から複数に分岐される複数の分岐路を有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の反射光検出装置において、上記複数の分岐路毎に、上記出口面を有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の反射光検出装置において、上記複数の分岐路は、上記環状の入口面の周方向に均一な間隔で配設されることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の反射光検出装置において、上記光検出部は、複数の受光素子により構成され、上記受光素子は、上記複数の分岐路毎に配設されることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の反射光検出装置において、上記光検出部の検出結果に基づいて、上記反射光の光量を算出する反射光量算出部を備えることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の反射光検出装置において、上記反射光量算出部は、所定時間内における上記光検出部の検出結果に基づいて、所定時間内に上記光検出部で検出された上記反射光の光量の合計値、又は、平均値、又は、最大値を算出することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の反射光検出装置において、上記光検出部は、複数の受光素子により構成され、上記反射光量算出部は、上記複数の受光素子それぞれの検出結果に基づいて、上記複数の受光素子それぞれが受光する上記反射光の光量である単位光量の合計値、又は、平均値、又は、最大値を算出することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の反射光検出装置において、上記導光通路は、途中から複数に分岐される複数の分岐路を有し、上記受光素子は、上記複数の分岐路毎に配設されることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の反射光検出装置において、上記反射光量算出部は、上記複数の受光素子それぞれが受光する上記単位光量が不均一な範囲にあると判断した場合、上記対象物からの上記反射光の検出にエラーが発生したものとして扱うことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の反射光検出装置において、上記反射光量算出部は、上記複数の受光素子それぞれが受光する上記単位光量が均一な範囲にあると判断した場合、上記対象物からの上記反射光の検出が正常であるものとして扱うことを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の反射光検出装置において、上記入射光照射部は、複数の色の前記入射光を照射可能に構成され、上記反射光量算出部は、上記光検出部での検出結果に基づいて上記対象物の色を判別する色判別部を有することを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の反射光検出装置において、上記入射光照射部は、ＲＧＢに対応する光を照射するＲＧＢ光源を有し、上記色判別部は、上記光検出部で検出されるＲＧＢ成分それぞれの反射光の比率の違いに基づいて上記対象物の色を判別することを特徴とする。
【００２８】
また、本発明の反射光検出装置において、上記対象物における上記入射光の反射面は、上記入射光に対して所定の角度θ（０°＜θ＜９０°，９０°＜θ＜１８０°）を成す部分を含むことを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の反射光検出装置において、上記反射光量算出部で算出された値に基づいて、対象物の状態に関する評価値を算出する評価値算出部を備えることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の反射光検出装置において、上記入射光の周囲を取り囲み、該入射光を対象物に向かって案内する筒状部を備えることを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の反射光検出装置において、上記筒状部は、上記導光通路により取り囲まれる中空空間に配設されることを特徴とする。
【００３２】
また、本発明の反射光検出装置において、上記筒状部は、上記入射光の案内方向に向かって自身の内径が縮小される縮径部を有することを特徴とする。
【００３３】
また、本発明の反射光検出装置において、上記筒状部の内周面の少なくとも一部が、光を吸収する材質である光吸収材で構成されることを特徴とする。
【００３４】
また、本発明の反射光検出装置において、上記対象物を収容可能な第１の対象物収容筐体を備え、上記第１の対象物収容筐体は、上記対象物を収容可能な内部空間を有する本体部と、上記内部空間を取り囲み、上記内部空間内を進行する光が反射される上記本体部の内周面と、上記入射光照射部から上記内部空間内へ向かう上記入射光が通過するか、または、上記入射光照射部が上記内部空間に挿入される開口と、を有することを特徴とする。
【００３５】
また、本発明の反射光検出装置において、上記対象物を収容可能な第２の対象物収容筐体を備え、上記第２の対象物収容筐体は、上記内部空間内に配置可能に構成されることを特徴とする。
【００３６】
また、本発明の反射光検出装置において、上記第２の対象物収容筐体は、光を透過させる光透過性材質により構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の反射光検出装置によれば、目測や手動によって対象物に光を照射しても、信頼性の高い反射光の検出を行えるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施形態における反射光検出装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における反射光検出装置の機能ブロックを示す図である。
【図３】対象物に照射する入射光と、対応する反射光の様子を示す図である。（ａ）は対象物が眼球の場合であり、（ｂ）は対象物が入射光に対して９０°を成す面の場合である。
【図４】本発明の第１の実施形態における反射光検出装置のハード構成を示す図である。
【図５】（ａ）は本発明の第１の実施形態における反射光検出装置の先端部を示す斜視図であり、（ｂ）は本発明の第１の実施形態における反射光検出装置の先端部の導光通路における反射光の流れを示す斜視図である。
【図６】（ａ）は本発明の第１の実施形態における反射光検出装置の先端部の先端側から見た斜視図であり、（ｂ）は本発明の第１の実施形態における反射光検出装置の先端部の後端側から見た斜視図である。
【図７】（ａ）は本発明の第１の実施形態における反射光検出装置の先端部の変形例から入射光が照射される様子を示す正面図であり、（ｂ）は本発明の第１の実施形態における反射光検出装置の先端部の変形例に入射した反射光が導光通路を進む様子を示す正面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態およびその変形例おける反射光検出装置における反射光検出のエラー処理を説明する図である。（ａ）は本発明の第１の実施形態おける反射光検出装置により対象物の眼球に入射光を正常に照射する様子を示す図であり、（ｂ）は本発明の第１の実施形態おける反射光検出装置により対象物の眼球に入射光を正常でない態様で照射する様子を示す図であり、（ａ）は本発明の第１の実施形態における出口面の近傍に受光素子を配設させた様子を示す平面図であり、（ｂ）は本発明の第１の実施形態の変形例における出口面の近傍に受光素子を配設させた様子を示す平面図である。
【図９】（ａ）は、本発明の第２の実施形態における反射光検出装置の断面図であり、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態における反射光検出装置の筒状体の斜視図である。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第２の実施形態における反射光検出装置の筒状体の変形例の断面図である。
【図１１】（ａ）は、本発明の第３の実施形態における反射光検出装置の断面図であり、（ｂ）は、本発明の第３の実施形態における反射光検出装置の対象物収容筐体の斜視図である。
【図１２】（ａ）は、本発明の第４の実施形態における反射光検出装置の断面図であり、（ｂ）は、本発明の第５の実施形態における反射光検出装置の対象物収容筐体の断面図である。
【図１３】（ａ）は、本発明の第６の実施形態における反射光検出装置の断面図であり、（ｂ）は、本発明の第６の実施形態における反射光検出装置の対象物収容筐体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
【００４０】
＜第１の実施形態＞
＜反射光検出装置全体概要＞
図１を参照して本発明の第１の実施形態における反射光検出装置１について以下説明する。反射光検出装置１は、魚等の対象物９００に照射される入射光に起因する対象物９００からの反射光を検出するものである。なお、本明細書において、反射光とは、対象物に照射される入射光に起因する対象物からの反射光を指すものとする。
【００４１】
反射光検出装置１は、図１に示すように、先端部分が屈曲した円筒形状の筐体１０と、筐体１０に収容される（図示しない）筐体収容部材と、筐体１０の先端に設けられる先端部１１と、筐体１０の後端に設けられる後端部１２とで構成される。
【００４２】
先端部１１は、対象物９００に入射光を照射して、その入射光に起因する対象物９００からの反射光を検出することを実現可能な複数の部材により構成される。具体的に先端部１１は、図１に示すように、先端がテーパー状に形成される円筒形部材１３と、円筒形部材１３と筐体１０の連結部分内部付近に収容される（図示しない）複数の部材により構成される。なお、円筒形部材１３は先端がテーパー状に形成されていなくてもよい。
【００４３】
その（図示しない）複数の部材には、入射光を照射する光源部材と、入射光に起因する対象物９００からの反射光等の光を検出可能な光検出部材（例えば、フォトトランジスタ等の受光素子）が含まれる。円筒形部材１３は、図１に示すように、円筒形部材１３の長さ方向に延びる中央中空空間１３１を有する。光源部材から照射される入射光は、円筒形部材１３の長さ方向先端側における中央中空空間１３１の端面の開口領域１３１ａから外部へ照射される。なお、開口領域１３１ａは、入口面１３５の内側領域に相当する。
【００４４】
円筒形部材１３を形成する周壁１３４の内部は、導光通路を構成する。導光通路としての周壁１３４は、光を内部で内面反射をさせて所定の方向へ光を導く構造になっている。そのような周壁１３４は、例えば、光を透過させる材料である光透過性材料により形成される。光透過性材料として、例えば、ガラスや樹脂が一例として挙げられるが、これに限定されるものではなく、光を透過させることができて導光可能な材質であれば、その他の材質であってもよい。
【００４５】
周壁１３４の長さ方向先端側の環状の端面は、反射光が入射する（または通過する、以下同様とする。）入口面１３５（入射面）を構成する。周壁１３４の長さ方向後端側の環状の端面は、反射光の出口である出口面１３６（出射面）を構成する。入口面１３５から入射した反射光は、周壁１３４の内部で内面反射をしながら出口面１３６（出射面）へ導光される。
【００４６】
なお、周壁１３４の内部を中空にして、周壁１３４の内部に中空の円筒空間を設けてもよい。すなわち、周壁１３４を構成する外周面１３２と内周面１３３との間を中空にしてもよい。この場合、外周面１３２の内周側に相当する外周内周面１３２ａ、及び、内周面１３３の外周側に相当する内周外周面１３３ａは、反射光が反射可能な材質、例えば、鏡面や金属面等で構成してもよい。外周内周面１３２ａ、及び、内周外周面１３３ａを反射光が反射可能な鏡面や金属面等で構成すれば、周壁１３４は反射光を出口面１３６（出射面）へ容易に導光することができる。また、入口面１３５及び出口面１３６に相当する周壁１３４の長さ方向両端面は、反射光が入射又は出射できれば開口させても閉じていてもよい。
【００４７】
（図示しない）筐体収容部材は、例えば、制御基板、バッテリ、又は電池等が想定される。上記制御基板では、光源部材の制御や、光検出部材での検出結果に基づいて様々な演算処理が行われる。また、筐体１０の側面には、操作受付部材１０ａが設けられる。操作受付部材１０ａに対して操作を行うことにより、反射光検出装置１は動作する。
【００４８】
後端部１２には、液晶ディスプレイ１１４が備えられている。液晶ディスプレイ１１４には、例えば、上記反射光の検出結果や検出状況、制御基板での演算結果等様々な情報が表示される。
【００４９】
反射光検出装置１は、携帯可能な小型装置であり、使用者は筐体１０を把持して使用する。そして、反射光をより多く導光通路に取り込むために、使用者は反射光検出装置１における先端部１１の先端を、対象物９００の所望の位置に出来る限り近接、又は接触させて対象物９００の所望の位置に入射光を照射することが好ましい。その反射光が開口領域１３１ａの周囲を取り囲む環状の入口面１３５に入射して光検出部材まで導かれて検出される。
【００５０】
＜反射光検出装置機能ブロック＞
次に、図２を参照して本発明の第１の実施形態における反射光検出装置１の機能ブロックについて以下説明する。反射光検出装置１は、筐体１０と、操作部１４と、入射光照射部１５と、導光通路１６と、光検出部１７と、反射光量算出部１８と、評価値算出部１９と、液晶部２０とを備える。
【００５１】
入射光照射部１５は、対象物９００に入射光を照射するものである。入射光照射部１５からの入射光として、例えば、平行光や拡散光が挙げられる。対象物９００の特定部分で反射される反射光のみを検出したい場合、入射光を平行光にすることが好ましい。入射光を平行光にした場合、対象物９００の特定部分のみに光が照射されるからである。その結果、反射光は、対象物９００の特定部分から反射されたものになる。
【００５２】
一方で、対象物９００の広い範囲から反射される反射光を検出したい場合、入射光を拡散光とすることが好ましい。入射光を拡散光にした場合、対象物９００の広範囲に光が照射されるからである。その結果、反射光は、対象物９００の広範囲から反射されたものになる。
【００５３】
また、入射光照射部１５は、特定の断面積を有する入射光を照射することが好ましい。従来は、線状のレーザー光を入射光としており、手でレーザー光の向きを調整して対象物の特定の位置にレーザー光を照射することは困難であった。しかしながら、特定の断面積を有する入射光であれば、対象物９００の特定の位置に容易に入射光を照射することができる。特定の断面積として、例えば、９（ｍｍ２）以上、好ましくは、５０（ｍｍ２）以上、さらに好ましくは１（ｃｍ２）以上が一例として挙げられるが、これに限定されるものではなく、その他の大きさの面積であってもよい。また、入射光照射部１５は、入射光の断面積を自由に変更できるように構成されてもよい。
【００５４】
また、入射光照射部１５は、特定の波長を有する入射光を照射することができるようにしてもよい。そして、入射光照射部１５は、入射光の波長を自由に変更できるように構成されてもよい。
【００５５】
入射光照射部１５は、複数の色の入射光を照射することができるようにしてもよい。この場合、入射光照射部１５は、例えば、ＲＧＢ光源を有する。ＲＧＢ光源は、ＲＧＢに対応する光を照射する光源であり、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）および青色光（Ｂ）を照射する３種類のＬＥＤを有する。
【００５６】
入射光照射部１５として、例えば、直下ライト方式の光照射装置、又は、サイドライト方式の光照射装置、平行光を照射可能なレンズ等を用いた光照射装置等が一例として挙げられるが、これに限定されるものではない。入射光照射部１５は、光を照射できる全てのものが含まれる。以下において、入射光照射部１５は、特定の断面積を有する平行光を照射するものとして説明する。
【００５７】
導光通路１６は、自身の内部で内面反射させながら入口面１３５から入射する反射光を、反射光の出口である出口面１３６へ導光する通路としての役割を果たすものである。そして、導光通路１６は、自身の内部を進む光を、内部で内面反射させて所定の方向へ光を導光する構造をしている。導光通路１６は、例えば、光透過性材料等の導光に適した材料で形成すれば、上記のように所定の方向へ光を導光することができる。
【００５８】
具体的に入口面１３５は、環状に形成されており、入射光照射部１５から照射される入射光の周囲を取り囲むように配設される。また、出口面１３６も環状に形成されている。そして、導光通路１６は、環状の入口面１３５と、環状の出口面１３６を繋ぐ筒状（又は、環状）の周壁として形成される。すなわち、導光通路１６は、筒状（又は、環状）の周壁として形成され、入射光の周囲を取り囲むように配設される。そして、筒状（又は、環状）の周壁の長さ方向両端面がそれぞれ入口面１３５及び出口面１３６を構成する。なお、本発明において環状とは、円形の輪に限定されるものではなく、多角形の輪や、その他の形状の輪のものも含む。
【００５９】
以上のように、導光通路１６は構成されるため、反射光検出装置１では対象物９００に照射される入射光に起因する対象物９００からの反射光のうち、入口面１３５に入射する反射光を検出対象とする。入口面１３５に入射する反射光は、周壁の内部を内面反射しながら入口面１３５から出口面１３６へと進む。
【００６０】
入射光照射部１５で特定の断面積を有する入射光を対象物９００に照射する場合、対象物９００からはその面積に応じた複数の反射光が様々な方向へ生じる。反射光検出装置１では、導光通路１６の入口面１３５の形状が環状になっているため、様々な方向へ進む多くの反射光を入口面１３５へ入射させて、光検出部１７へ誘導することができる。しかしながら、対象物９００と入口面１３５との距離が離れすぎていると、入射光に起因する対象物９００からの反射光が入口面１３５で十分に集光できないため、対象物９００と入口面１３５とは可能な限り近接、又は、接触させた状態で、反射光の検出を行うことが好ましい。一方で、対象物９００と入口面１３５とを可能な限り近接、又は、接触させた状態で、反射光の検出を行うと、外乱光等の余計な光が反射光として検出されることを防止することができる。
【００６１】
従来は、対象物における同一の照射点に同一の入射角で継続して入射光を照射することにより、反射光のデータの信頼性を高めていたが、反射光検出装置１では、対象物９００の特定領域に入射光を照射して、その結果生じる反射光をなるべく多く受光させるように構成することにより、反射光のデータの信頼性を高めている。
【００６２】
また、入口面１３５は、図２に示すように、入射光の進行方向に対して傾斜している。より具体的には入口面１３５は、図２に示すように、入射光の進行方向側に向かって、入射光から離れる方向へ広がるように傾斜している。すなわち、入口面１３５は、入射光の進行方向と角度α（０°＜α＜９０°）を成すように傾斜している。入射光に起因する反射光は、入射光の進行方向に対して所定の角度を成すものが多く含まれ、入口面１３５が以上のように傾斜して形成されると、より多くの反射光を導光通路１６に取り込むことができる。
【００６３】
なお、入口面１３５に（図示しない）光学フィルタを設ければ、光学フィルタに対応する波長を有する反射光のみを導光通路１６に入射させることができる。入口面１３５に（図示しない）光学フィルタを設ければ、入射光に起因しない反射光の入射を防ぐことができる。これにより、より信頼性の高いデータを提供することができる。
【００６４】
光検出部１７は、導光通路１６の出口面１３６を通過する反射光を検出するものである。光検出部１７は、導光通路１６の出口面１３６を通過する反射光を受光することができる位置（例えば、出口面１３６、又は、出口面１３６の近傍）に配設される。光検出部１７として、例えば、例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ等の受光素子が挙げられるが、これに限定されるものではなく、その他の光を検出することができるものであってもよい。なお、光検出部１７は、出口面１３６の形状に合う形状の受光素子により構成させてもよいし、既存の形状の複数の受光素子を出口面１３６に沿って等間隔に並べて構成させてもよい。
【００６５】
反射光量算出部１８は、光検出部１７の検出結果に基づいて、反射光の光量を算出するものである。反射光の光量の算出態様は、様々なものが挙げられる。反射光量算出部１８は、例えば、光検出部１７を構成する複数の受光素子それぞれで検出された反射光の光量である単位光量（以下において、受光素子それぞれで受光された反射光の光量を単位光量と呼ぶ。）の合計値を算出してもよい。反射光量算出部１８は、例えば、光検出部１７を構成する複数の受光素子それぞれで受光された単位光量の平均値を算出してもよい。また、反射光量算出部１８は、例えば、光検出部１７を構成する複数の受光素子それぞれで受光された単位光量の最大値を算出してもよい。
【００６６】
また、反射光量算出部１８は、例えば、所定時間内に光検出部１７で検出された反射光の光量の合計値を算出してもよい。また、反射光量算出部１８は、例えば、所定時間内に光検出部１７で検出された反射光の光量の平均値を算出してもよい。また、反射光量算出部１８は、例えば、所定時間内に光検出部１７で検出された反射光の光量の最大値を算出してもよい。
【００６７】
また、反射光量算出部１８は、色判別部を有するように構成されてもよい。色判別部は、光検出部１７での検出結果に基づいて、対象物９００の色を判別するものである。この場合、入射光照射部１５および光検出部１７は、例えば、それぞれＲＧＢ光源および１つの受光素子により構成される。ＲＧＢ光源からは、例えば、時分割で赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）および青色光（Ｂ）が照射される。ＲＧＢ光源から時分割で照射される入射光は、光検出部１７により検出される。色判別部では、光検出部１７での検出結果に基づいてＲＧＢ成分それぞれの反射光の比率の違いが演算される。ＲＧＢ成分それぞれの反射光の比率の違いに基づいて対象物９００の色が判別される。なお、色判別部に対応する入射光照射部１５および光検出部１７の構成として、例えば、それぞれＲＧＢ光源および対応する３つの受光素子、白色光源およびカラーフィルタを有する受光素子（ＲＧＢカラーセンサ素子）、または、その他の色検出に関するその他の全ての構成が挙げられる。
【００６８】
また、反射光量算出部１８は、上記のように、時間を限定せずに、光検出部１７の検出結果に基づいて、入射光の照射開始時から現時点での上記反射光の光量の合計値を算出するようにしてもよい。また、反射光量算出部１８は、上記のように、時間を限定せずに、光検出部１７の検出結果に基づいて、入射光の照射開始時から現時点での上記反射光の光量の平均値を算出するようにしてもよい。また、反射光量算出部１８は、上記のように、時間を限定せずに、光検出部１７の検出結果を比較して、入射光の照射開始時から現時点での上記反射光の光量の最大値を算出するようにしてもよい。以上の場合、液晶部２０には、常に、入射光の照射開始時から現時点での上記反射光の光量の合計値、又は、平均値、又は、最大値を表示させるようにしてもよい。
【００６９】
また、評価値算出部１９は、反射光量算出部１８で算出された値に基づいて、対象物の状態に関する評価値を算出するものである。対象物の状態に関する評価値として、例えば、魚の鮮度・その他の生鮮食品の鮮度が一例として挙げられる。
【００７０】
例えば、魚は死んでから時間がたつと目の水晶体が白く濁る。魚の目に光を当てると、目の奥等で反射して反射光が出てくるが、魚の目の濁り具合に応じて反射光の光量が変わってくる。このことを利用して反射光量算出部１８で算出された反射光の光量に関する値を利用して、魚の鮮度を容易に算出することができる。なお、評価値算出部１９において魚の鮮度を算出する場合、その前提として、入射光照射部１５における入射光の照射は、魚の目に対して行う必要がある。
【００７１】
操作部１４は、外部からの操作を受け付けて、その操作に対応する要求を各部に行うものである。操作部１４から所定の操作に対応する要求が行なわれると、各部は要求に対応する動作を行う。操作部１４は、例えば、外部から入射光の照射開始に対応する操作を受け付けると、入射光照射部１５にその旨の要求を行い、要求を受けて入射光照射部１５は入射光の照射を開始する。また、操作部１４は、例えば、外部から反射光の検出を終了すべき旨の操作を受け付けると、入射光照射部１５及び反射光量算出部１８にその旨の要求を行い、要求を受けて入射光照射部１５は入射光の照射を終了し、反射光量算出部１８は算出処理を終了して結果を液晶部２０へ出力する。
【００７２】
液晶部２０は、上記説明したように、例えば、反射光量算出部１８における算出結果を表示させるものである。また、液晶部２０には、その他に、操作部１４で受け付けた操作の内容を表示させてもよい。また、液晶部２０には、例えば、入射光の照射が開始される旨の表示をさせたり、入射光の照射時間を表示させたり、入射光の照射が終了される旨の表示をさせたりする等のことが一例として挙げられるが、これに限定されるものではなく、その他の表示をさせてもよい。
【００７３】
また、入射光の照射位置を撮影可能な（図示しない）カメラ部をさらに設けてもよい。（図示しない）カメラ部で撮影される映像を液晶部２０に表示させれば、反射光検出装置１の使用者は、それを見て入射光の照射位置を細かく調整することができる。
【００７４】
図２に示すように、操作部１４、光検出部１７、反射光量算出部１８、評価値算出部１９は、筐体１０の内部に収容される。また、図２に示すように、導光通路１６は筐体１０の一端（先端）に配設される。また、図２に示すように、液晶部２０は筐体１０の他端（後端）と連結される。入射光照射部１５は、図２に示すように、導光通路１６により取り囲まれる中空空間に配設される。より具体的に入射光照射部１５は、導光通路１６を構成する円筒形部材１３の内部（中央中空空間１３１）に収容される。なお、入射光照射部１５は、可能であれば筐体１０に収容されてもよい。すなわち、入射光照射部１５は、導光通路１６により取り囲まれる中空空間から外部（対象物９００）へ入射光を照射可能な位置（例えば、筐体１０内部、又は、導光通路１６により取り囲まれる中空空間）に配設されることが好ましい。また、筐体１０は、両手、又は片手で把持可能な大きさであることが好ましい。
【００７５】
以上のように、反射光検出装置１は、片手で把持可能な大きさを有する筐体１０に各部が収容され、筐体１０の先端に導光通路１６が配設され、導光通路１６により取り囲まれる中空空間から外部へ入射光を照射可能な位置に入射光照射部１５が配設されている。このため、反射光検出装置１は、装置自体を両手、又は片手で把持可能な程度な大きさにすることができる。これにより、反射光検出装置１は、使用者にとって扱いが容易になる。
【００７６】
なお、入射光は、対象物９００のうち、特に、図３（ａ）に示す眼球のような反射面（外部表面又は内側表面）が湾曲、又は、屈曲する部分を含む部分に照射されることを想定している。すなわち、入射光は、対象物９００のうち、入射光の進行方向に対して、反射面が所定の角度θ（０°＜θ＜９０°，９０°＜θ＜１８０°）を成す部分を含む部分に照射されることを想定している。図３（ａ）では、角度θの一例として角度θ１及び角度θ２を示している。
【００７７】
図３（ｂ）に示すように、平行光である入射光（点線で表示）が、入射光の進行方向に対して９０°を成す反射面９０１に照射されても、反射光（一点鎖線で表示）はそのまま中央中空空間１３１に入射し、入口面１３５には入射しない。これでは、反射光の検出を行うことができない。一方、眼球に入射光を照射すれば、図３（ａ）に示すように、眼球表面及び内部で入射光は乱反射する（図３（ａ）の眼球内の実線参照）。その結果、反射光（実線で表示）は様々な方向へ進行する。環状の入口面１３５なら様々な方向へ進行する多くの反射光を入射させて導光通路１６を通じて光検出部１７へ導光することができる。これにより、多くの反射光を検出することができ、データの信頼性を高めることができる。
【００７８】
＜反射光検出装置ハード構成＞
次に、図４を参照して反射光検出装置１のハード構成の一例について説明する。反射光検出装置１は、例えば、制御部１００と、平行光等を照射可能な光源部材１１１と、受光素子１１２と、操作受付部１１３と、液晶ディスプレイ１１４と、カメラモジュール１１５と、バッテリ１１６とを備える。
【００７９】
光源部材１１１は、例えば、光源と、その光源から発される光を平行光にするレンズ等により構成される。受光素子１１２は、受光した反射光をその受光した反射光の強さに応じた電気信号に変換するものである。操作受付部１１３は、外部から操作を受け付けるものであり、例えば、操作ボタンや操作レバー等により構成される。なお、液晶ディスプレイ１１４がタッチパネル液晶ディスプレイにより構成される場合、液晶ディスプレイ１１４におけるタッチパネル部分も操作受付部１１３に含まれる。カメラモジュール１１５は、例えば、ＣＣＤ型カメラモジュールやＣＭＯＳ型カメラモジュールのいずれが想定されるが、これに限定されるものではなく、その他の方式を採用したカメラモジュールであってもよい。バッテリ１１６は、反射光検出装置１に各部に電力を供給するものである。なお、バッテリ１１６は、使い捨て電池により代用可能である。
【００８０】
制御部１００は、反射光検出装置１内の各制御を行うものであり、図１で説明した筐体収容部材に収容される制御基板に相当するものである。制御部１００は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０３と、記憶媒体１０４と、照射インターフェース１０５と、受光インターフェース１０６と、操作受付インターフェース１０７と、表示制御部１０８と、映像処理部１０９とを備える。なお、図４においてインターフェースは、Ｉ／Ｆと表記される。
【００８１】
ＣＰＵ１０１は、反射光検出装置１内の全体の処理を司るものであり、作業領域としてＲＡＭ１０２を使用する。ＲＯＭ１０３には、例えば、ＣＰＵ１０１で実行される様々なプログラムが書き込まれている。記憶媒体１０４は、例えば、フラッシュメモリ等により構成される。記憶媒体１０４は、例えば、ＣＰＵ１０１で処理されるデータの保存場所として機能する。
【００８２】
照射インターフェース１０５は、ＣＰＵ１０１からの命令を光源部材１１１へ伝えるものである。ＣＰＵ１０１からの命令に従って光源部材１１１はオン・オフの動作を行う。受光インターフェース１０６は、受光素子１１２から送られてくる電気信号の情報をＣＰＵ１０１へ伝えるものである。ＣＰＵ１０１は、その電気信号の情報に基づいて、様々な演算処理を行う。操作受付インターフェース１０７は、操作受付部１１３で受け付けた外部からの操作をＣＰＵ１０１へ伝えるものである。
【００８３】
表示制御部１０８は、液晶ディスプレイ１１４にＣＰＵ１０１からの命令に従った表示をさせるものである。映像処理部１０９は、カメラモジュール１１５で撮影される映像が液晶ディスプレイ１１４で表示可能なように、カメラモジュール１１５で撮影される映像に対して所定の処理を行うものである。所定の処理として、例えば、カメラモジュール１１５で撮影される映像に対するＡＤ（Analog-to-digital）変換や、映像の明るさ、コントラスト等を調整する処理等が一例として挙げられる。
【００８４】
図２における入射光照射部１５は、例えば、光源部材１１１により実現可能である。また、図２における光検出部１７は、例えば、受光素子１１２により実現可能である。また、図２における反射光量算出部１８は、例えば、受光インターフェース１０６から伝えられる情報に基づいて、ＲＯＭ１０３に記憶されるプログラムをＣＰＵ１０１が実行することにより実現可能である。また、評価値算出部１９は、反射光量算出部１８での結果に基づいて、ＲＯＭ１０３に記憶されるプログラムをＣＰＵ１０１が実行することにより実現可能である。以上のＣＰＵ１０１での実行結果は、例えば、記憶媒体１０４に記憶される。また、図２における操作部１４は、例えば、操作受付部１１３及び操作受付インターフェース１０７により実現可能である。また、図２における液晶部２０は、例えば、液晶ディスプレイ１１４及び表示制御部１０８により実現可能である。また、図２で説明した（図示しない）カメラ部は、例えば、カメラモジュール１１５及び映像処理部１０９により実現可能である。
【００８５】
＜導光通路＞
次に、図５を参照して導光通路１６の構成の一例について説明する。図１で説明した先端部１１は、図５（ａ）に示すように、先端がテーパー状の中空円筒形状の円筒形部材１３により構成される。円筒形部材１３を形成する周壁１３４は、上記説明したように、光透過性材料により形成される。周壁１３４に取り囲まれる空間は、周壁１３４の長さ方向へ延びる中空の中央中空空間１３１である。
【００８６】
中央中空空間１３１には、例えば、入射光照射部１５が配設される。そして、図５（ｂ）の矢印Ａに示すように、中央中空空間１３１の周壁１３４の長さ方向先端側の端面の開口領域１３１ａから外部に入射光が照射される。
【００８７】
周壁１３４は、導光通路１６に相当する。周壁１３４は、図５（ｂ）の左側の矢印に示すように、周壁１３４の内部を進む光を内部で内面反射させて所定の方向へ光を導光する構造をしている。このような周壁１３４を、例えば、光透過性材料等の導光に適した材料で形成すれば、上記のように所定の方向へ光を導光することができる。
【００８８】
導光通路１６の入口面１３５は、環状に形成され、入射光の出口である開口領域１３１ａの周囲を取り囲む。すなわち、導光通路１６の入口面１３５は、入射光の周囲を取り囲む環状に形成される。
【００８９】
従来、入射光は、入射角によって、反射光から得られる電気信号の大きさが異なることから、データの信頼性を高めるため、同一の照射点に同一の入射角で継続して入射光を照射していた。そして、その入射光に対応する反射光の強さに基づいて、生鮮食品の鮮度が算出されていた。
【００９０】
一方、入射光照射部１５で特定の断面積を有する入射光を対象物９００に照射する場合、対象物９００からはその面積に応じた複数の反射光が様々な方向へ生じる。反射光検出装置１は、入口面１３５を環状に形成して、様々な方向へ生じる多くの反射光を入口面１３５へ入射させ易くして、多くの反射光を光検出部１７へ誘導するように構成されている。多くの反射光を光検出部１７で検出できれば、それだけデータの信頼性を高めることができる。特定の断面積を有する入射光を対象物９００に照射すれば、入射光の対象物への照射も容易に行うことができる。また、入射光の入射角や照射箇所の厳密な正確性も要求されないため、装置の使用が容易になる。
【００９１】
さらに、入射光照射部１５の周囲を取り囲む筒状（又は、環状）の導光通路１６で反射光を光検出部１７へ導光するため、光検出部１７を入射光照射部１５の近傍に配置させることも可能である。このため、反射光検出装置１全体を小型化することが容易である。
【００９２】
また、入口面１３５は、図５（ｂ）に示すように、入射光の進行方向Ａに対して傾斜している。より具体的には入口面１３５は、図５（ｂ）に示すように、入射光の進行方向Ａ側に向かって、入射光から離れる方向へ広がるように傾斜している。入射光に起因する反射光は、入射光の進行方向Ａに対して所定の角度を成すものが多く含まれ、入口面１３５が以上のように傾斜して形成されると、より多くの反射光を導光通路１６に取り込むことができる。
【００９３】
一方、導光通路１６の出口面１３６も入口面１３５と同様に、環状に形成され、円筒形部材１３（周壁１３４）の長さ方向後端側における中央中空空間１３１の端面の開口１３１ｂの周囲を取り囲む。なお、出口面１３６は、入口面１３５から入射される反射光の出口であり、入口面１３５と平行にさせる必要がない。出口面１３６は、例えば、入射光照射部１５から照射される入射光が平行光である場合、入射光の進行方向における軸に対して略垂直な方向であってもよい。また、出口面１３６は、例えば、入射光照射部１５から照射される入射光が拡散光である場合、拡散光の中心に位置する光の進行方向に対して略垂直な方向であってもよい。
【００９４】
反射光は、導光通路１６としての周壁１３４内部で内面反射しながら出口面１３６を通過して光検出部１７で受光される。このような導光通路１６としての周壁１３４は、入射光照射部１５から照射される入射光の進行方向に沿って延びるように形成されることが好ましい。このように導光通路１６が形成されれば、導光通路１６は、スリムに形成されるため、反射光検出装置１も小型化することができる。
【００９５】
また、導光通路１６の出口面１３６又はその近傍に沿って、複数の受光素子を環状に配置させてそれを光検出部１７として構成させてもよい。
【００９６】
なお、周壁１３４の内部を中空にして、周壁１３４の内部に中空の円筒空間を設けてもよい。すなわち、周壁１３４を構成する外周面１３２と内周面１３３との間を中空にしてもよい。この場合、円筒形部材１３には、中央に円筒形部材１３の長さ方向へ延びる中空の中央中空空間１３１が形成されているのみならず、内周面１３３と外周面１３２との間にも略円筒形状の中空の円筒空間が形成される。そして、外周面１３２の内周側に相当する外周内周面１３２ａ、及び、内周面１３３の外周側に相当する内周外周面１３３ａは、反射光が反射可能な材質、例えば、鏡面や金属面等で構成してもよい。外周内周面１３２ａ、及び、内周外周面１３３ａを反射光が反射可能な鏡面や金属面等で構成すれば、周壁１３４は導光通路として反射光を出口面１３６（出射面）へ導光することができる。
【００９７】
＜導光通路の変形例＞
次に、図６を参照して導光通路３０の構成の別の一例について説明する。図１で説明した先端部１１は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、両端が開口する中空円筒形状の円筒形部材２１の一端面において周方向に４等分される位置から円筒形部材２１の長さ方向後端側へ突起部材２２〜２５が延びる態様をしている。
【００９８】
円筒形部材２１と突起部材２２〜２５とは、例えば、光透過性材料で一体形成される。より具体的には円筒形部材２１を構成する周壁２９と突起部材２２〜２５とは、例えば、光透過性材料で一体形成される。
【００９９】
先端部１１は以上のように形成されるが、そのうち導光通路３０は、周壁２９から突起部材２２〜２５にかけて形成される。そして、入口面３１は、周壁２９の長さ方向先端側の環状の端面２９ａにより構成される。入口面３１は、図２及び図５で説明した導光通路１６における入口面１３５と同様に、入射光の進行方向に対して傾斜していてもよい。
【０１００】
また、出口面２２ｂ〜２５ｂは、それぞれ突起部材２２〜２５の長さ方向後端側の端面により構成される。そして、出口面２２ｂ〜２５ｂ又はその近傍には、受光素子１７ａ〜１７ｄを光検出部１７として配設させる。
【０１０１】
図６における導光通路１６と導光通路３０とを比較すると、導光通路１６は周壁１３４のみで形成されているのに対して、導光通路３０は周壁２９が途中から複数に分岐されて、複数の分岐路を有するように形成される。そして、この分岐路は環状の入口面３１の周方向に均一な間隔で配設される。分岐路に相当するのが、突起部材２２〜２５である。
【０１０２】
周壁２９及び、分岐路としての突起部材２２〜２５は、図５を参照して説明した周壁１３４と同様に、周壁２９及び、分岐路としての突起部材２２〜２５の内部を進む光を、内部で内面反射させて所定の方向へ光を導光する構造をしている。このような周壁２９及び、分岐路としての突起部材２２〜２５を、例えば、光透過性材料等の導光に適した材料で形成すれば、上記のように所定の方向へ光を導光することができる。
【０１０３】
導光通路３０において分岐路は４つであるが、これに限定されるものではなく、分岐路は４つ以下でも４つ以上あってもよい。
【０１０４】
なお、円筒形部材２１を構成する周壁２９の内部を中空にして、周壁２９の内部に中空の円筒空間を設けてもよい。すなわち、周壁２９を構成する内周面２６と外周面２７との間を中空にしてもよい。この場合、外周面２７の内周側に相当する外周内周面２７ａ、及び、内周面２６の外周側に相当する内周外周面２６ａは、反射光が反射可能な材質、例えば、鏡面や金属面等で構成してもよい。
【０１０５】
また、突起部材２２〜２５の内部を中空にして、突起部材２２〜２５の内部に中空の中空空間２２ａ〜２５ａを設けてもよい。この場合、突起部材２２〜２５の内周側に相当する内周面は、反射光が反射可能な材質、例えば、鏡面や金属面等で構成してもよい。
【０１０６】
周壁２９の長さ方向先端側の端面２９ａは外部に対して開口されている。周壁２９の長さ方向後端側の端面２９ｂは、外部に対して開口されることなく、円筒空間が中空空間２２ａ〜２５ａとのみ空間的に連通するように、周壁２９の長さ方向後端側の端面２９ｂと突起部材２２〜２５の長さ方向先端側の端面とは一体的に形成される。以上のような場合、導光通路３０は、空間的に連通する周壁２９内部の円筒空間から中空空間２２ａ〜２５ａにわたる空間により形成される。
【０１０７】
次に、図７を参照して導光通路３０における入射光及び反射光の動作について説明する。図７（ａ）に示すように、入射光照射部１５から照射される入射光は、先端部１１における中央中空空間２８から中央中空空間２８における円筒形部材２１の長さ方向先端側の端面開口２８ａを通過して対象物９００に照射される。
【０１０８】
上記入射光に起因する対象物９００からの反射光は、図７（ｂ）に示すように、入口面３１から入射する。入口面３１から入射した反射光は、周壁２９内部で内面反射しながら突起部材２２〜２５のいずれかへ進む。そして、その反射光は突起部材２２〜２５の内部でも内面反射しながら対応する出口面２２ｂ〜２５ｂに向かって進む。出口面２２ｂ〜２５ｂを通過した反射光は、対応する受光素子１７ａ〜１７ｄのいずれかで受光される。なお、対象物９００と入口面３１との距離が離れすぎていると、入射光に起因する対象物９００からの反射光が入口面３１で十分に集光できないため、対象物９００と入口面３１とは可能な限り近接、又は、接触させた状態で、反射光の検出を行うことが好ましい。一方で、対象物９００と入口面３１とを可能な限り近接、又は、接触させた状態で、反射光の検出を行うと、外乱光等の余計な光が反射光として検出されることを防止することができる。
【０１０９】
＜反射光検出のエラー処理＞
次に、図８を参照して反射光検出装置１における検出エラーの態様について説明する。図８（ａ）に示すように、例えば、対象物９００の眼球の中心から対象物９００の眼球全体に対して９０°を成す方向から反射光検出装置１により入射光が照射された場合を考える。この場合、入射光は、対象物９００の眼球で様々な方向へ概ね均一な光量が反射されることが想定される。そして、環状の入口面にも均一に反射光が入射することが想定される。
【０１１０】
この場合、図８（ｃ）に示す導光通路１６の出口面１３６近傍において出口面１３６の周方向に等間隔で配置される受光素子１７ｅ〜１７ｍ（光検出部１７）では、それぞれ概ね均一な範囲にあると見做せる単位光量を受光すると考えられる。また、図８（ｄ）に示す導光通路３０の各出口面の近傍にそれぞれ配置される受光素子１７ａ〜１７ｄ（光検出部１７）でも同様に、それぞれ概ね均一な範囲にあると見做せる単位光量を受光すると考えられる。なお、単位光量とは、受光素子単体が受光する光量を指すものとする。
【０１１１】
一方、図８（ｂ）に示すように、例えば、対象物９００の眼球の中心から右へずれた位置で、対象物９００の眼球の概ね右半分に対して９０°を成す方向から入射光が照射された場合を考える。この場合、入射光は、対象物９００の眼球で様々な方向へ均一な光量で反射されず、方向毎に偏った光量の分布を成して反射されることが想定される。そして、環状の入口面は、対象物９００の眼球の中心から右へずれた位置にあるため、入口面の場所によって反射光の入射量が変わり、入口面全体として不均一に反射光が入射することが想定される。
【０１１２】
この場合、図８（ｃ）に示す導光通路１６の出口面１３６近傍に配置される光検出部１７を構成する受光素子１７ｅ〜１７ｍでは、それぞれ受光する単位光量が不均一になると考えられる。また、図８（ｄ）に示す導光通路３０の出口面近傍に配置される光検出部１７を構成する受光素子１７ａ〜１７ｄでも同様に、それぞれ受光する単位光量が不均一になると考えられる。
【０１１３】
上記のように、対象物９００の特定部分全体に、正常に入射光が照射されていない場合、複数の受光素子の受光する単位光量が不均一になる可能性がある。また、対象物９００の特定部分に入射光の反射に支障がある障害が発生した場合、複数の受光素子の受光する単位光量が不均一になる可能性がある。このような場合、反射光量算出部１８は、複数の受光素子の受光する単位光量が不均一な範囲にあると判断して、対象物９００における眼球からの反射光の検出にエラーが発生したものとして扱って液晶部２０にその旨を表示させる。一方、反射光量算出部１８は、複数の受光素子の受光する単位光量に差があっても、複数の受光素子の受光する単位光量が均一な範囲にあると判断した場合、対象物９００における眼球からの反射光の検出が正常であるものとして扱う。
【０１１４】
なお、複数の受光素子の受光する単位光量それぞれが均一な範囲にあるか否かは、予め均一な範囲の条件を設定しておき、反射光量算出部１８は、その条件に従って複数の受光素子の受光する単位光量それぞれが均一な範囲にあるか否かを判断する。
【０１１５】
＜第２の実施形態＞
図９を参照して本発明の第２の実施形態における反射光検出装置２について以下説明する。反射光検出装置２は、反射光検出装置１に入射光通路４０を設けたものである。反射光検出装置２のそれ以外の部分は、反射光検出装置１と同様であるため、説明を省略する。
【０１１６】
入射光通路４０は、入射光照射部１５から照射される入射光の通路である。入射光通路４０は、入射光照射部１５から照射される入射光の周囲を取り囲み、その入射光を対象物に向かって案内する筒状部により構成される。筒状部は、例えば、図９（ａ）に示すように、筒状体４１により構成される。筒状体４１について以下具体的に説明する。
【０１１７】
筒状体４１は、図９（ｂ）に示すように、筒状の本体部４２と、本体部４２の内周面４４と、開口４５と、縮径部４６とにより構成される。本体部４２の内周面４４よって取り囲まれる通路空間４３は、本体部４２の長さ方向（中心軸Ｃ方向）に延びる。内周面４４の少なくとも一部が、光を吸収する材質である光吸収材で構成される。光吸収材として、例えば、黒色の塗膜が一例として挙げられる。開口４５は、本体部４２の長さ方向（中心軸Ｃ方向）の一方の端部に相当する。なお、図９（ｂ）に示すように、本体部４２の長さ方向（中心軸Ｃ方向）の他方の端部（面４７）は開口しているが、これに限定されるものではなく、閉じられていてもよい。
【０１１８】
縮径部４６は、本体部４２の長さ方向の開口４５側に行くに従って（または、開口４５側に向かって、以下も同様とする。）連続して本体部４２の断面の内径Ｄ（または内周）が縮小される部分である。本体部４２の断面の内径Ｄ（または内周）は、本体部４２の長さ方向（中心軸Ｃ方向）に直角な方向の本体部４２の断面の内径（または内周）である。縮径部４６は、本体部４２の途中から開口４５まで内径Ｄが徐々に縮小していく。これにより、内周面４４は、例えば、本体部４２の長さ方向の開口４５側に行くに従って内径方向内側へ傾斜するテーパ面となる。
【０１１９】
筒状体４１は、図９（ｂ）に示すように、円筒形状の円筒部４１１と、円錐台筒形状の円錐台筒部４１２とにより構成される。円筒部４１１と円錐台筒部４１２とは、径が一致する底面において連結される。通路空間４３は、円筒部４１１の内周面に取り囲まれる円柱空間と、円錐台筒部４１２の内周面に取り囲まれる円錐台空間とにより構成される。縮径部４６は、円錐台筒部４１２に相当する。
【０１２０】
縮径部の変形例について図１０を参照して説明する。図１０（ａ）に示すように、縮径部６０は、筒状体６１の本体部６２の途中区間に形成される。縮径部６０では、本体部６２の途中区間において本体部６２の長さ方向（中心軸方向）の開口６３側に行くに従って内径Ｄ１が徐々に縮小される。
【０１２１】
具体的に筒状体６１は、円筒形状の円筒部６１０と、円錐台筒形状の円錐台筒部６１１と、円筒形状の円筒部６１２とにより構成される。円筒部６１０の内径は、円筒部６１２の内径よりも大きい。円筒部６１０は内径が大きい大径筒部を構成する。円筒部６１２は、大径筒部よりも内径が小さい小径筒部を構成する。また、円筒部６１２は、内径が自身の長さ方向（中心軸方向）の開口６３側に行くに従って縮小されるよう変化する内径変化筒部を構成する。円筒部６１０と円錐台筒部６１１と円筒部６１２とは、順に径が一致する底面において連結される。つまり、大径筒部と内径変化筒部と小径筒部とは、自身の中心軸方向に沿って連続して結合される。通路空間６１３は、円筒部６１０の内周面に取り囲まれる円柱空間と、円錐台筒部６１１の内周面に取り囲まれる円錐台空間と、円筒部６１２の内周面に取り囲まれる円柱空間とにより構成される。
【０１２２】
また、図１０（ｂ）に示すように、縮径部７０は、筒状体７１の本体部７２の途中箇所に形成される。縮径部７０では、本体部７２の途中箇所において内径Ｄ２が内径Ｄ３（Ｄ２＞Ｄ３）に縮小する。すなわち、筒状体７１では、本体部７２の長さ方向（中心軸方向）の開口７６側に行くに従って内周面７４の内周（または内径）が縮小されるような段差７５（一点鎖線領域Ｇ参照）が形成される。
【０１２３】
具体的に筒状体７１は、円筒形状の円筒部７１０と、円筒形状の円筒部７１１とにより構成される。円筒部７１０の内径は、円筒部７１１の内径よりも大きい。円筒部７１０は内径が大きい大径筒部を構成する。円筒部７１１は、大径筒部よりも内径が小さい小径筒部を構成する。円筒部７１０と円筒部７１１とは、互いの中心軸が一致するように底面において連結される。つまり、大径筒部と小径筒部とは、互いの中心軸が一致し、その中心軸方向に沿って結合される。通路空間７１２は、円筒部７１０の内周面に取り囲まれる大径の円柱空間と、円筒部７１１の内周面に取り囲まれる小径の円柱空間とにより構成される。そして、段差７５は、環状の段差になる。
【０１２４】
図１０（ｃ）に示すように、縮径部８０は、上記縮径部６０および縮径部７０が結合したものである。縮径部８０は、筒状体８１の本体部８２の長さ方向に沿って形成される。そして、縮径部８０は、本体部８２の長さ方向の開口８３側に行くに従って不連続に本体部８２の内径が縮小される。これにより、筒状体８１は、大径筒部、内径変化筒部、中径筒部および小径筒部が順に自身の中心軸方向に沿って連続して結合されて構成されたものと見做せる。なお、中径筒部は、大径筒部の内径と小径筒部の内径との間の大きさの内径を有するものである。なお、上記縮径部６０と縮径部７０との間は内径が略一定の中径筒部８１０で構成されており、この中径筒部の区間では内径が縮小してしない。このようなことを指して「不連続に本体部８２の内径が縮小される」と定義する。
【０１２５】
また、図１０（ｄ）に示すように、筒状体８４の本体部８５における上記縮径部６０と縮径部７０との間に、上記縮径部６０ａおよび拡径部８６が形成されてもよい。なお、上記縮径部６０ａは、上記縮径部６０とは内径が縮小される度合いが異なる。また、拡径部８６は、本体部８５の長さ方向の開口８７側に行くに従って本体部８５の断面の内径Ｄ（または内周）が拡大する部分である。これにより、筒状体８４は、大径筒部、第１内径変化筒部、第２内径変化筒部、第３内径変化筒部および小径筒部が順に自身の中心軸方向に沿って連続して結合されて構成されたものと見做せる。なお、第１内径変化筒部および第２内径変化筒部は、縮径部６０，６０ａに相当し、内径が中心軸方向の開口８７側に行くに従って縮小されるよう変化する。第３内径変化筒部は、拡径部８６に相当し、内径が中心軸方向の開口８７側に行くに従って拡大されるよう変化する。
【０１２６】
再度、図９に戻って説明する。導光通路１６は、上記説明したように、入射光の周囲を取り囲む周壁として形成される。筒状体４１は、この周壁（導光通路１６）の内周面１６ａにより囲まれる中空空間１６ｂに配置される。そして、上記筒状体４１は、入射光照射部１５の近傍から導光通路１６における入口面１３５の内側領域である開口領域１３１ａへ向かって延設されよう配置される。結果、筒状体４１は、導光通路１６よりも入射光に近い側において入射光の周囲を取り囲む。
【０１２７】
筒状体４１の配置態様について以下さらに具体的に説明する。本体部４２は、中空空間１６ｂ内に配置される。そして、本体部４２は、開口４５が開口領域１３１ａへ向くよう配置される。結果、通路空間４３は、入射光照射部１５の近傍から開口領域１３１ａへ向かって延びる。これにより、入射光は、開口４５および開口領域１３１ａを通過して外部へ進行する。
【０１２８】
なお、入射光は、内周面４４に入射すると、反射をせずに光吸収材で吸収される。また、通路空間４３は、縮径部４６により段々と縮小される。これにより、入射光の断面積は、開口４５側へ進むに従って縮小される。そして、開口４５を通過する入射光は、大部分が開口４５の開口面に対して垂直な方向を進行する平行光になる。結果、開口４５の開口面を通過する入射光は大部分が対象物の特定箇所へ照射されるため、導光通路１６の入口面１３５に入射する反射光の大部分が対象物の特定箇所で反射されたものになる。これにより、入射光に起因する反射光の大部分が対象物の特定箇所で反射されたものにすることができる。
【０１２９】
また、内周面４４が光吸収部材で構成されない場合、入射光が内周面４４に入射すると反射する。この場合、開口４５を通過する入射光には、開口４５の開口面４５ａに対して垂直な方向を進行しないものも多数含まれる。開口４５を通過する入射光の大部分が開口４５の開口面４５ａに対して垂直な方向を進行するようにするには、なるべく開口４５の開口面４５ａの面積を小さくすることが好ましい。
【０１３０】
＜第３の実施形態＞
図１１を参照して本発明の第３の実施形態における反射光検出装置３について以下説明する。反射光検出装置３は、反射光検出装置１に対象物収容筐体５０を設けたものである。反射光検出装置３のそれ以外の部分は、反射光検出装置１と同様であるため、説明を省略する。
【０１３１】
対象物収容筐体５０は、対象物９０１を収容可能なものである。対象物収容筐体５０は、本体部５１と、内周面５３と、開口５４とを備える。本体部５１は、内部に対象物９０１を収容可能な内部空間５２を有する。本体部５１および内部空間５２の形状は、特に限定されない。対象物９０１として、例えば、流体、微粒子等の一定の形状を保持することができないものが挙げられる。内部空間５２に流体、微粒子等の対象物９０１が収容されれば、眼球に類似する状態が形成される。
【０１３２】
内周面５３は、本体部５１の内周面であり、内部空間５２を取り囲む。そして、内周面５３は、内部空間５２内を進行する光が反射可能に構成される。光が反射可能な材質、例えば、鏡面や金属面等が挙げられる。内周面５３を鏡面や金属面等にすれば、内部空間５２内を進行する光を反射可能である。
【０１３３】
開口５４は、本体部５１に設けられ、内部空間５２と外部とを連通させる。開口５４には、例えば、反射光検出装置２の先端が挿入される。この場合、反射光検出装置２の入射光照射部１５は、図１１（ａ）に示すように、内部空間５２の外部に配置される。入射光照射部１５から照射される入射光は、開口５４を通過して内部空間５２へ進行して対象物９０１へ照射される。この入射光は、対象物９０１および内周面５３で反射される。この反射される光は、導光通路１６の入口面１３５から入射して出口面１３６へ導光される。入口面１３５は、内部空間５２内に配置される。以上のような構成の場合、入射光は開口５４を通過し、開口５４を通過しない反射光が入口面１３５から入射される。
【０１３４】
上記説明した対象物収容筐体５０を用いれば、流体、微粒子等の一定の形状を保持することができない対象物９０１の状態に関する評価値も得ることができる。例えば、対象物９０１がサラダ油または細かい粒子状の砂糖・塩であっても、サラダ油または砂糖・塩を対象物収容筐体５０に収容すれば、入射光を照射することによりサラダ油または砂糖・塩の鮮度等の状態に関する評価値を得ることができる。
【０１３５】
＜第４，５の実施形態＞
図１２を参照して本発明の第４，５の実施形態における反射光検出装置について以下説明する。図１２（ａ）に示すように、本発明の第４の実施形態における反射光検出装置４では、反射光検出装置３の場合とは異なり、反射光検出装置１の入射光照射部１５が、対象物収容筐体５５の内部空間５６内に配置される。以上のような構成の場合、入射光は開口５７を通過せず、開口５７を通過しない反射光が入口面１３５から入射される。
【０１３６】
また、図１２（ｂ）に示すように、本発明の第５の実施形態における反射光検出装置５では、対象物収容筐体５８の開口５９を通じて反射光検出装置１の先端が内部空間５９ａに挿入されなくてもよい。この場合、反射光検出装置１の入射光照射部１５および入口面１３５は、図１２（ｂ）に示すように、内部空間５９ａの外部に配置される。以上のような構成の場合、入射光は開口５９を通過し、開口５９を通過する反射光が入口面１３５から入射される。
【０１３７】
＜第６の実施形態＞
図１３を参照して本発明の第６の実施形態における反射光検出装置について以下説明する。また、図１３（ａ）に示すように、本発明の第６の実施形態における反射光検出装置６は、反射光検出装置３に対象物収容筐体６４を設けたものである。対象物収容筐体６４は、対象物９０１を収容可能に構成される。すなわち、対象物収容筐体６４は、対象物９０１を収容可能な内部空間６５を有する。そして、対象物収容筐体６４は、対象物収容筐体５０の内部空間５２に配置される。このため、対象物収容筐体６４は、内部空間５２に配置可能な大きさ、形状を有する。
【０１３８】
また、対象物収容筐体５０は、図１３（ｂ）に示すように、筐体上部５０ｂと、筐体下部５０ｃと、（図示しない）開閉機構とにより構成される。対象物収容筐体５０は、対象物収容筐体５０の深さ方向中央面５０ａを境界として筐体上部５０ｂおよび筐体下部５０ｃに分離される。筐体上部５０ｂおよび筐体下部５０ｃは、開閉機構により連結される。開閉機構として、例えば、ヒンジ機構が挙げられる。筐体上部５０ｂは、ヒンジ機構のヒンジ軸を軸として筐体下部５０ｃの蓋のように開閉動作を可能に構成される。なお、開閉機構は、ヒンジ機構ではなく着脱機構であってもよい。この場合、筐体上部５０ｂと筐体下部５０ｃとは、着脱可能である。
【０１３９】
以上の開閉機構または着脱機構を利用して、筐体下部５０ｃから筐体上部５０ｂを取り外す。取り外した後に、対象物収容筐体６４を筐体下部５０ｃの内部底面に載置する。そして、筐体上部５０ｂを筐体下部５０ｃに被せて固定する。結果、対象物収容筐体６４は、対象物収容筐体５０に収容される。
【０１４０】
また、対象物収容筐体６４は、光を透過させる光透過性材質により構成されることが好ましい。光透過性材質として、例えば、透明な樹脂、ガラス等が一例として挙げられる。光透過性材質は、透過率が高い方が好ましい。内部空間６５を進行する光が対象物収容筐体６４を通過して、対象物収容筐体５０の内周面５３により反射されるようにするためである。なお、対象物収容筐体６４の内周面は、光を反射可能な鏡面や金属面等で構成されてもよい。
【０１４１】
例えば、サラダ油等の流体を対象物収容筐体５０に直接収容すると、対象物収容筐体５０の内周面５３が汚れる。この場合、別の測定対象の対象物９０１を対象物収容筐体５０に収容させる際に、対象物収容筐体５０の内周面５３をきれいに清掃する必要がある。これを測定対象物毎に行うと測定作業が煩雑になる。対象物収容筐体６４を用いれば、対象物収容筐体５０の内周面５３は汚れないため、測定作業が効率良く行うことができる。対象物収容筐体６４を複数用意すれば、測定対象物毎に別の対象物収容筐体６４を使用できる。結果、測定対象物が複数あっても効率良く測定作業を行うことができる。
【０１４２】
＜反射光検出装置の利用形態について＞
図２において説明した評価値算出部１９における対象物の状態に関する評価値の捉えかたにより反射光検出装置１を利用した対象物状態測定装置は、様々なことを評価することができる。対象物の状態を、例えば、野菜、果物、肉、魚等の食品の鮮度状態、糖度の状態、その他の食品の状態を捉えれば、反射光検出装置１を利用した対象物状態測定装置は、食品の鮮度測定装置、糖度測定装置、その他の食品状態測定装置として利用することができる。また、対象物の状態に関する評価値を、例えば、評価値を動脈血酸素飽和度（ＳｐＯ２）と捉えれば、反射光検出装置１を利用した対象物状態測定装置は、パルスオキシメータとして利用することができる。
【０１４３】
また、上記説明したように入射光照射部１５から照射される入射光の波長を様々な波長にすることで、上記以外の様々な用途に反射光検出装置１を利用することができる。
【０１４４】
尚、本発明の反射光検出装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１４５】
１，２，３，４，５，６  反射光検出装置
１０  筐体
１５  入射光照射部
１６、３０  導光通路
１６ａ，４４，５３，７４  内周面
１６ｂ  中空空間
１７  光検出部
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ、１７ｇ、１７ｈ、１７ｉ、１７ｊ、１７ｋ、１７ｌ、１７ｍ、１１２  受光素子
１８  反射光量算出部
１９  評価値算出部
２５ｂ、１３６  出口面
３１、１３５  入口面
４０  入射光通路
４１，６１，７１，８１，８４  筒状体
４２,５１，６２，７２，８２，８５  本体部
４３，６１３，７１２  通路空間
４５，５４，５７，５９，６３，７６，８７  開口
４６，６０，６０ａ，７０，８０  縮径部
５０，５５，５８，６４  対象物収容筐体
５２，５６，５９ａ，６５  内部空間
７５  段差
８６  拡径部
９００，９０１  対象物
【図１】
2018013469.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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