JP7797931B2 - Light receiving device and measuring device - Google Patents
Light receiving device and measuring deviceInfo
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Description
本開示は、受光装置及び測定装置に関する。 This disclosure relates to a light receiving device and a measurement device.
下記特許文献1には、光源と受光部とを有する計測部と、該計測部を制御する制御部と、前記計測部によって計測された結果を表示する表示部と、測色操作を行う操作部とが、片手で持てる大きさ及び形状のハンディタイプの本体に組み込まれた携帯型の測色計であって、前記計測部は測色計本体の一部に設けられた窓部内に配設されており、前記光源が白色LEDから成り、前記受光部の受光素子が三原色(B・G・R)の受光センサーから成ることを特徴とする測色計が開示されている。 Patent Document 1 below discloses a portable colorimeter in which a measurement unit having a light source and a light-receiving unit, a control unit that controls the measurement unit, a display unit that displays the results measured by the measurement unit, and an operation unit that performs color measurement operations are incorporated into a handheld main body that is small and shaped to be held in one hand, the measurement unit being disposed within a window provided in part of the colorimeter main body, the light source being a white LED, and the light-receiving elements of the light-receiving unit being light-receiving sensors for the three primary colors (B, G, R).
例えば、受光部を備えた箱体が取付けられた基板に光源を設ける場合には、箱体が光源から出射させる光の妨げとなることが懸念される。 For example, if a light source is mounted on a board to which a box with a light-receiving unit is attached, there is a concern that the box may obstruct the light emitted from the light source.
本開示は、受光部を備えた箱体が取付けられた基板に光源を設ける場合と比較して、箱体が光源から出射させる光の妨げとなることを抑制する受光装置及び測定装置を得ることが目的である。 The purpose of this disclosure is to provide a light-receiving device and a measuring device that minimize the obstruction of light emitted from a light source by a box, compared to when a light source is mounted on a board to which a box with a light-receiving unit is attached.
第1態様に係る受光装置は、第1開口が形成され、対象物に光を照射する光源を該第1開口の周りに有する基板と、第2開口が形成され、該第2開口から入った該対象物からの反射光を受ける受光部を内側に有する箱体と、該箱体における該第2開口とは反対側が取付けられた他の基板と、該箱体の少なくとも一部が該第1開口に挿入されるか又は該第2開口に向かう該反射光が該第1開口を通過する姿勢で、該基板と該他の基板とを固定した固定部と、を備えている。 The light-receiving device according to the first aspect comprises a substrate having a first opening formed therein and a light source surrounding the first opening that irradiates light onto an object; a box having a second opening formed therein and a light-receiving unit inside that receives light reflected from the object through the second opening; another substrate attached to the side of the box opposite the second opening; and a fixing unit that fixes the substrate and the other substrate in a position in which at least a portion of the box is inserted into the first opening or in which the reflected light directed toward the second opening passes through the first opening.
第2態様に係る受光装置は、第1態様に記載の受光装置において、前記第1開口に前記箱体を挿入した状態で前記基板と前記他の基板とが前記固定部で固定されており、前記第1開口と前記箱体の側面の隙間は、前記受光部と前記光源の位置ずれの許容範囲に設定されている。 The light-receiving device according to the second aspect is the light-receiving device according to the first aspect, wherein the substrate and the other substrate are fixed by the fixing portion when the box is inserted into the first opening, and the gap between the first opening and the side surface of the box is set within the allowable range of positional misalignment between the light-receiving unit and the light source.
第3態様に係る受光装置は、第1態様又は第2態様に記載の受光装置において、前記基板と前記他の基板との間に、長さの異なる前記固定部が取付可能とされている。 The light-receiving device according to the third aspect is the light-receiving device according to the first or second aspect, in which the fixing portions of different lengths can be attached between the substrate and the other substrate.
第4態様に係る受光装置は、第1態様から第3態様までのいずれか1つの態様に記載の受光装置において、前記基板に対して前記他の基板と反対側に間隔をおいて設けられ、前記第2開口及び前記第1開口の位置に合わせて配置される第3開口を備えた覆い部を有し、前記光源から出射されて前記第3開口を通過した光が対象物に照射される構成とされている。 The light-receiving device according to the fourth aspect is the light-receiving device according to any one of the first to third aspects, further comprising a cover portion provided on the opposite side of the substrate from the other substrate at a distance, the cover portion including a third opening aligned with the positions of the second and first openings, and configured so that light emitted from the light source and passing through the third opening is irradiated onto an object.
第5態様に係る受光装置は、第4態様に記載の受光装置において、前記第3開口の内径は、前記覆い部と前記基板との間隔以上に設定されている。 The light-receiving device according to the fifth aspect is the light-receiving device according to the fourth aspect, wherein the inner diameter of the third opening is set to be equal to or greater than the distance between the cover portion and the substrate.
第6態様に係る受光装置は、第4態様又は第5態様に記載の受光装置において、前記覆い部と前記基板とを固定する他の固定部を有する。 The light-receiving device according to the sixth aspect is the light-receiving device according to the fourth or fifth aspect, further comprising another fixing portion that fixes the cover portion and the substrate.
第7態様に係る測定装置は、第1態様から第6態様までのいずれか1つの態様に記載の受光装置と、電源と、測定値を表示する表示部と、前記受光装置と前記電源と前記表示部が配置される筐体と、を備え、前記筐体には、前記基板、前記他の基板、前記電源及び前記表示部が前記基板の板面と交差する方向に沿った直線上に配置されている。 The measuring device according to the seventh aspect comprises a light-receiving device according to any one of the first to sixth aspects, a power source, a display unit that displays a measurement value, and a housing in which the light-receiving device, the power source, and the display unit are arranged, and in the housing, the substrate, the other substrate, the power source, and the display unit are arranged on a straight line that intersects with the surface of the substrate.
第8態様に係る測定装置は、第7態様に記載の測定装置において、前記筐体における把持部には、前記電源を挿抜する開口部が形成されている。 The measuring device according to the eighth aspect is the measuring device according to the seventh aspect, wherein an opening for inserting and removing the power supply is formed in the grip portion of the housing.
第9態様に係る測定装置は、第8態様に記載の測定装置において、前記把持部には、測定を行うための操作部が設けられている。 The measuring device according to the ninth aspect is the measuring device according to the eighth aspect, wherein the gripping portion is provided with an operating portion for performing measurements.
第10態様に係る測定装置は、第7態様から第9態様までのいずれか1つの態様に記載の測定装置において、前記基板に対して前記他の基板の反対側に間隔をおいて設けられ、前記第2開口及び前記第1開口の位置に合わせて配置される第3開口を備えた覆い部を有し、前記覆い部の少なくとも一部を対象物に接触させた状態で、前記筐体が自立可能な構成とされている。 The measuring device according to a tenth aspect is the measuring device according to any one of the seventh to ninth aspects, further comprising a cover portion provided on the opposite side of the substrate from the other substrate at a distance, the cover portion having a third opening aligned with the second opening and the first opening, and the housing is configured to be self-supporting with at least a portion of the cover portion in contact with the object.
第1態様に係る受光装置によれば、受光部を備えた箱体が取付けられた基板に光源を設ける場合と比較して、箱体が光源から出射させる光の妨げとなることを抑制することができる。 The light-receiving device according to the first aspect can prevent the box from interfering with the light emitted from the light source, compared to when the light source is provided on a board to which a box equipped with a light-receiving unit is attached.
第2態様に係る受光装置によれば、第1開口と箱体の側面との間の隙間が受光部と光源の位置ずれの許容範囲よりも大きい場合と比較して、基板と他の基板の位置決めを容易にできる。 The light-receiving device according to the second aspect makes it easier to position the substrate relative to another substrate compared to when the gap between the first opening and the side of the box is larger than the allowable range for misalignment between the light-receiving unit and the light source.
第3態様に係る受光装置によれば、基板と他の基板との間が一定の距離で固定されている場合と比較して、基板と受光部に入射する反射光の光量調整ができる。 With the light-receiving device according to the third aspect, the amount of reflected light incident on the substrate and the light-receiving unit can be adjusted, compared to when the distance between the substrate and another substrate is fixed at a constant value.
第4態様に係る受光装置によれば、光源から出射される光のほとんどを対象物に直接照射する場合と比較して、光源を対象物に近づけることができる。 The light-receiving device according to the fourth aspect allows the light source to be brought closer to the object compared to when most of the light emitted from the light source is directly irradiated onto the object.
第5態様に係る受光装置によれば、第3開口の内径が覆い部と基板との間隔よりも小さい場合と比較して、対象物と覆い部との距離が変化したときに、測定値が変化することが抑制される。 With the light-receiving device according to the fifth aspect, changes in the measurement value are suppressed when the distance between the object and the cover changes, compared to when the inner diameter of the third opening is smaller than the distance between the cover and the substrate.
第6態様に係る受光装置によれば、覆い部を基板以外の受光装置の構成部材に固定する場合と比較して、覆い部と基板との距離の調整が容易である。 With the light-receiving device according to the sixth aspect, it is easier to adjust the distance between the cover and the substrate compared to when the cover is fixed to a component of the light-receiving device other than the substrate.
第7態様に係る測定装置によれば、受光装置、電源及び表示部がジグザクに配置されている場合と比較して、ハンディタイプとした場合に片手で操作しやすい。 The measuring device according to the seventh aspect is easier to operate with one hand when it is handy, compared to when the light receiving device, power supply, and display unit are arranged in a zigzag pattern.
第8態様に係る測定装置によれば、筐体における把持部以外に電源を挿抜する開口部が形成されている場合と比較して、使用時に電源が筐体から外れることを抑制できる。 The measuring device according to the eighth aspect can prevent the power supply from becoming detached from the housing during use, compared to when an opening for inserting and removing the power supply is formed somewhere other than the grip portion of the housing.
第9態様に係る測定装置によれば、操作部が把持部以外の部分に設けられている場合と比較して、ハンディタイプとした場合に片手で操作しやすい。 The measuring device according to the ninth aspect is easier to operate with one hand when it is handheld, compared to when the operating unit is located somewhere other than the grip.
第10態様に係る測定装置によれば、 覆い部を対象物に接触させた状態で筐体が自立しない場合と比較して、対象物を測定するときに対象物に対して箱体の受光部がずれにくい。 With the measuring device according to the tenth aspect, the light receiving section of the box body is less likely to shift relative to the object when measuring the object, compared to when the housing cannot stand on its own with the cover in contact with the object.
本開示の実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。各図面において、本開示の技術と関連性の低いものは図示を省略している。 Embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In each drawing, elements that are less relevant to the technology of the present disclosure have been omitted.
[第1実施形態]
第1実施形態に係る受光装置を備えた測定装置について説明する。
[First embodiment]
A measurement device including a light receiving device according to the first embodiment will be described.
<測定装置の全体構成>
図1は、第1実施形態に係る受光装置10を備えた測定装置100の一例を示す斜視図であり、図2は、測定装置100の一例を示す断面図である。図1及び図2に示すように、測定装置100は、筐体102と、筐体102の内部に挿入されたバッテリー104と、筐体102の一方側に配置された表示装置106と、筐体102の他方側に配置された受光装置10と、を備えている。第1実施形態では、測定装置100は、受光装置10によって対象物150(図3)の色差を測定する装置である。なお、図1及び図2における上下方向がZ方向(鉛直方向)であり、左右方向がX方向(水平方向)であり、Z方向とX方向に互いに直交する方向がY方向(水平方向)である。他の図面においても、図1及び図2に合わせてX方向、Y方向、及びZ方向のいずれか1つ以上を表示する場合がある。
<Overall configuration of the measuring device>
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a measuring device 100 including a light-receiving device 10 according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the example of the measuring device 100. As shown in FIGS. 1 and 2 , the measuring device 100 includes a housing 102, a battery 104 inserted inside the housing 102, a display device 106 disposed on one side of the housing 102, and a light-receiving device 10 disposed on the other side of the housing 102. In the first embodiment, the measuring device 100 is a device that measures the color difference of an object 150 ( FIG. 3 ) using the light-receiving device 10. Note that the up-down direction in FIGS. 1 and 2 is the Z direction (vertical direction), the left-right direction is the X direction (horizontal direction), and the direction perpendicular to the Z direction and the X direction is the Y direction (horizontal direction). In other drawings, one or more of the X direction, Y direction, and Z direction may be indicated in accordance with FIGS. 1 and 2 .
(筐体)
図1及び図2に示すように、筐体102は、長手方向の中間部に把持部112を備えている。把持部112は、平面視(Z方向から見た状態)にて矩形状の部材で構成されており、長手方向(本実施形態では、Z方向)に延びている。把持部112は、ユーザーが手で把持することが可能である。把持部112の一面112Aには、バッテリー104を挿抜する開口部114が形成されている(図1参照)。測定装置100の開口部114には、開閉可能または着脱可能な蓋が取付けられていても良い。バッテリー104は、電源の一例である。開口部114は、例えば、矩形状であり、把持部112の長手方向に沿って延びている。バッテリー104は、例えば、直方体状である。バッテリー104は、把持部112の開口部114から筐体102の外部に抜き出すことが可能である(図18参照)。
(Housing)
As shown in FIGS. 1 and 2 , the housing 102 includes a grip portion 112 in the longitudinal middle portion. The grip portion 112 is formed of a rectangular member in a plan view (as viewed from the Z direction) and extends in the longitudinal direction (the Z direction in this embodiment). The grip portion 112 can be held by a user's hand. One surface 112A of the grip portion 112 is formed with an opening 114 for inserting and removing the battery 104 (see FIG. 1 ). The opening 114 of the measuring device 100 may be fitted with an openable or removable cover. The battery 104 is an example of a power source. The opening 114 is, for example, rectangular and extends along the longitudinal direction of the grip portion 112. The battery 104 is, for example, rectangular. The battery 104 can be removed from the housing 102 through the opening 114 of the grip portion 112 (see FIG. 18 ).
把持部112には、測定を行うための操作部116が設けられている。一例として、操作部116は、押しボタンであり、操作部116を押すことで、測定が行われるようになっている。一例として、操作部116は、把持部112の一面112Aに隣接する把持部112を構成する他の面の長手方向における表示装置106に近い側に設けられている。当該位置に操作部116を設けることにより、ユーザーが操作部116を操作するために把持部112を握ると、当該ユーザーの指または手のひらで開口部114を覆うことになる。このため、ユーザーが測定装置100を使用しているときに、開口部114からバッテリー104が脱落することを抑制できる。ここで、ユーザーが操作部116を操作するために把持部112を握るとは、操作部116上に1つの指(親指等)の先端部を位置させることをいう。 The grip portion 112 is provided with an operation unit 116 for performing measurements. As an example, the operation unit 116 is a push button, and measurements are performed by pressing the operation unit 116. As an example, the operation unit 116 is provided on one surface 112A of the grip portion 112, on the side closer to the display device 106 in the longitudinal direction of another surface constituting the grip portion 112 that is adjacent to the other surface. By providing the operation unit 116 in this position, when a user grips the grip portion 112 to operate the operation unit 116, the user's fingers or palm will cover the opening 114. This prevents the battery 104 from falling out of the opening 114 while the user is using the measuring device 100. Here, when a user grips the grip portion 112 to operate the operation unit 116, it means that the user positions the tip of one finger (such as the thumb) on the operation unit 116.
(表示装置)
表示装置106は、筐体102における把持部112の長手方向(本実施形態では、Z方向)の一方側に配置されている。表示装置106は、把持部112の幅(X方向及びY方向の幅)よりも幅が大きい。表示装置106は、表示部122と、入力部124とを備えている(図1参照)。表示部122は、表示装置106における把持部112と反対側の端面106Aに設けられている。表示部122は、例えば、液晶画面で構成されている。表示部122には、例えば、測定値などが表示される。
(Display device)
The display device 106 is disposed on one side of the housing 102 in the longitudinal direction (in the Z direction in this embodiment) of the grip portion 112. The width of the display device 106 is larger than the width of the grip portion 112 (width in the X direction and Y direction). The display device 106 includes a display unit 122 and an input unit 124 (see FIG. 1). The display unit 122 is provided on the end surface 106A of the display device 106 opposite the grip portion 112. The display unit 122 is configured, for example, with a liquid crystal screen. The display unit 122 displays, for example, measured values and the like.
(受光装置)
受光装置10は、筐体102における把持部112の長手方向(本実施形態では、Z方向)の他方側であって、表示装置106と反対側に配置されている。受光装置10における把持部112と反対側の端部には、後述するカバー26が設けられている(図2参照)。測定装置100は、カバー26の一部を設置面に配置した状態で、筐体102が自立可能な構成とされている。これにより、測定装置100は、カバー26の一部を測定対象である対象物150(図3参照)に接触させた状態で、筐体102が自立可能な構成とされている。受光装置10の構成については、後に説明する。
(Light receiving device)
The light receiving device 10 is disposed on the other side of the housing 102 in the longitudinal direction (Z direction in this embodiment) of the grip portion 112, opposite the display device 106. A cover 26, which will be described later, is provided on the end of the light receiving device 10 opposite the grip portion 112 (see FIG. 2). The measuring device 100 is configured so that the housing 102 can stand on its own with a portion of the cover 26 placed on an installation surface. As a result, the measuring device 100 is configured so that the housing 102 can stand on its own with a portion of the cover 26 in contact with an object 150 (see FIG. 3), which is the measurement target. The configuration of the light receiving device 10 will be described later.
(測定装置の各部材の関係)
図2に示すように、筐体102には、受光装置10の後述する第1基板12、第2基板18、バッテリー104、及び表示装置106の表示部122が第1基板12の板面と交差する方向に沿った直線上に配置されている。第1実施形態では、受光装置10、バッテリー104、及び表示装置106の各重心が第1基板12の板面と交差する方向に沿った直線上に配置されている。
(Relationships between components of the measuring device)
2 , in the housing 102, the first substrate 12, second substrate 18, battery 104, and display unit 122 of the display device 106, which will be described later, of the light receiving device 10 are arranged on a straight line extending in a direction intersecting with the plate surface of the first substrate 12. In the first embodiment, the centers of gravity of the light receiving device 10, the battery 104, and the display device 106 are arranged on a straight line extending in a direction intersecting with the plate surface of the first substrate 12.
一例として、測定装置100では、表示装置106と受光装置10とはケーブル130及びコネクタ132によって電気的に接続されている。また、バッテリー104と受光装置10とはケーブル134及びコネクタ132によって電気的に接続されている。また、操作部116と受光装置10とはケーブル136によって電気的に接続されている。測定装置100では、操作部116の操作によって、受光装置10が動作され、受光装置10による対象物150の測定値が表示装置106の表示部122に表示される。 As an example, in the measuring device 100, the display device 106 and the light-receiving device 10 are electrically connected by a cable 130 and a connector 132. The battery 104 and the light-receiving device 10 are electrically connected by a cable 134 and a connector 132. The operation unit 116 and the light-receiving device 10 are electrically connected by a cable 136. In the measuring device 100, the light-receiving device 10 is operated by operating the operation unit 116, and the measurement value of the object 150 taken by the light-receiving device 10 is displayed on the display unit 122 of the display device 106.
<受光装置の全体構成>
次に、第1実施形態に係る受光装置10について説明する。図3は、受光装置10の一部を示す断面図である。図3では、カバー26が省略されている。
<Overall configuration of the light receiving device>
Next, a description will be given of the light receiving device 10 according to the first embodiment. Fig. 3 is a cross-sectional view showing a part of the light receiving device 10. In Fig. 3, the cover 26 is omitted.
図3に示すように、受光装置10は、基板の一例としての第1基板12と、受光部14を内側に有する箱体16と、箱体16が取り付けられた他の基板の一例としての第2基板18と、を有している(図2参照)。また、受光装置10は、第1基板12と第2基板18とを固定するスペーサ20を備えている。 As shown in Figure 3, the light receiving device 10 has a first substrate 12 as an example of a substrate, a box 16 with a light receiving unit 14 inside, and a second substrate 18 as an example of another substrate to which the box 16 is attached (see Figure 2). The light receiving device 10 also has a spacer 20 that secures the first substrate 12 and the second substrate 18 together.
また、受光装置10は、第2基板18と対向する位置であって、第2基板18に対して第1基板12と反対側に設けられた第3基板24と、第3基板24と第2基板18とを固定するスペーサ22と、を備えている。 The light receiving device 10 also includes a third substrate 24 located opposite the second substrate 18 and on the opposite side of the second substrate 18 from the first substrate 12, and a spacer 22 that secures the third substrate 24 to the second substrate 18.
また、図2に示すように、受光装置10は、第1基板12に対して第2基板18の反対側に間隔をおいて配置されたカバー26を備えている。カバー26は、覆い部の一例である。 As shown in FIG. 2, the light receiving device 10 also includes a cover 26 that is spaced apart from the first substrate 12 on the opposite side of the second substrate 18. The cover 26 is an example of a covering portion.
(第1基板)
図3及び図4に示すように、第1基板12には、第1開口30が形成されている。第1基板12は、対象物150に光を照射する光源32を第1開口30の周りに有している。光源32は、第1基板12のZ方向の一面12A(第2基板18と反対側に配置される底面)に設けられている。なお、第1基板12においては、本開示の技術と関連性が低い部材は図示を省略している。
(First substrate)
3 and 4 , a first opening 30 is formed in the first substrate 12. The first substrate 12 has a light source 32 around the first opening 30 that irradiates light onto the object 150. The light source 32 is provided on one surface 12A of the first substrate 12 in the Z direction (the bottom surface located on the opposite side to the second substrate 18). Note that, in the first substrate 12, components that are less relevant to the technology of the present disclosure are not shown in the drawings.
一例として、第1基板12は、平面視(Z方向から見た状態)にて矩形状である。また、一例として、第1開口30は、平面視(Z方向から見た状態)にて矩形状であり、光源32は、第1開口30の4つの辺の外側に4つ設けられている(図4参照)。光源32として、例えば、白色LEDなどが用いられている。 As an example, the first substrate 12 is rectangular in plan view (when viewed from the Z direction). Also, as an example, the first opening 30 is rectangular in plan view (when viewed from the Z direction), and four light sources 32 are provided on the outside of the four sides of the first opening 30 (see Figure 4). For example, a white LED or the like is used as the light source 32.
第1基板12の縁部(本実施形態では4隅)には、ボルトが貫通される複数(本実施形態では4つ)の貫通孔34が設けられている。貫通孔34の位置には、スペーサ20がそれぞれ配置される。貫通孔34は、円形であり、内径がスペーサ20の外径よりも小さい。貫通孔34には、スペーサ20のねじ穴20Cに締付けるボルトが挿入可能とされている。スペーサ20等の構成については後述する。 The first substrate 12 has a plurality of through holes 34 (four in this embodiment) at its edge (four corners in this embodiment) through which bolts pass. A spacer 20 is disposed at each of the through holes 34. The through holes 34 are circular, and the inner diameter is smaller than the outer diameter of the spacer 20. A bolt can be inserted into the through hole 34 to be fastened to the screw hole 20C of the spacer 20. The configuration of the spacer 20 and other components will be described later.
光源32が設けられた第1基板12の一面12Aと反対側の面には、第2基板18からのピンヘッダ46(図5参照)が接続される挿入部を備えたピンソケット36が設けられている。 On the surface opposite to the surface 12A of the first board 12 on which the light source 32 is provided, there is provided a pin socket 36 with an insertion portion to which a pin header 46 (see Figure 5) from the second board 18 is connected.
(箱体及び受光部)
図3及び図5に示すように、箱体16は、第2基板18のZ方向の一面18A(第1基板12側の下面)に取付けられている。箱体16は、平面視(Z方向から見た状態)にて矩形状であり、箱体16における第1基板12側の底面16Aには、第2開口40が形成されている。箱体16は、第2開口40から入った対象物150からの反射光を受ける受光部14を内側に有している。
(Box body and light receiving part)
3 and 5, the box 16 is attached to one surface 18A in the Z direction (the lower surface on the first substrate 12 side) of the second substrate 18. The box 16 is rectangular in plan view (as viewed from the Z direction), and a second opening 40 is formed in the bottom surface 16A of the box 16 on the first substrate 12 side. The box 16 has an internal light receiving unit 14 that receives light that has entered through the second opening 40 and is reflected from an object 150.
平面視(Z方向から見た状態)にて箱体16の外形は、第1基板12の第1開口30よりも小さい。言い換えると、箱体16のX方向の長さは第1開口30のX方向の長さよりも短く、箱体16のY方向の長さは第1開口30のY方向の長さよりも短い。一例として、箱体16の少なくとも一部(第1実施形態では、底面16A付近)が第1開口30に挿入されている(図3参照)。 In a plan view (when viewed from the Z direction), the outer shape of the box body 16 is smaller than the first opening 30 of the first substrate 12. In other words, the length of the box body 16 in the X direction is shorter than the length of the first opening 30 in the X direction, and the length of the box body 16 in the Y direction is shorter than the length of the first opening 30 in the Y direction. As an example, at least a portion of the box body 16 (near the bottom surface 16A in the first embodiment) is inserted into the first opening 30 (see Figure 3).
第1実施形態では、箱体16は、分光器を構成している。箱体16の内部(内側)には、第2基板18に設けられた分光素子42が配置されている。分光素子42は、第2開口40と対向する位置に配置されており、対象物150から第2開口40を通じて箱体16内に入った入射光(反射光)を受ける。分光素子42として、例えば、反射型凹面ブレーズドグレーティングなどのグレーティングチップが用いられている。 In the first embodiment, the box 16 constitutes a spectroscope. A spectroscopic element 42 provided on the second substrate 18 is disposed inside the box 16 (inside). The spectroscopic element 42 is disposed opposite the second opening 40, and receives incident light (reflected light) that enters the box 16 from the object 150 through the second opening 40. A grating chip such as a reflective concave blazed grating is used as the spectroscopic element 42, for example.
第2開口40は、例えば、円形である。第1実施形態では、第2開口40は、箱体16の底面16Aから内径が徐々に小さくなる傾斜面と、傾斜面から半径方向内側に延びた壁面と、壁面に設けられた開口(すなわち、傾斜面よりも内径が小さい開口)と、で構成されている。なお、第2開口40の形状は、変更可能である。また、第2開口40は、箱体16の底面16Aから内径が徐々に小さくなる傾斜面のみから構成されていても良い。 The second opening 40 is, for example, circular. In the first embodiment, the second opening 40 is composed of an inclined surface whose inner diameter gradually decreases from the bottom surface 16A of the box body 16, a wall surface extending radially inward from the inclined surface, and an opening provided in the wall surface (i.e., an opening whose inner diameter is smaller than that of the inclined surface). The shape of the second opening 40 can be changed. The second opening 40 may also be composed only of an inclined surface whose inner diameter gradually decreases from the bottom surface 16A of the box body 16.
受光部14は、分光素子42の一部と対向する位置であって、分光素子42で分光された光を受ける位置に配置されている。第1実施形態では、受光部14は、箱体16の底面16Aの内側に設けられている。受光部14として、例えば、CMOSリニアイメージセンサなどが用いられている。 The light receiving unit 14 is positioned opposite a portion of the spectroscopic element 42 and receives light dispersed by the spectroscopic element 42. In the first embodiment, the light receiving unit 14 is provided on the inside of the bottom surface 16A of the box body 16. For example, a CMOS linear image sensor is used as the light receiving unit 14.
図3及び図6に示すように、第1基板12の第1開口30に箱体16の一部を挿入した状態で、第1基板12と第2基板18とがスペーサ20及びスペーサ22で固定されている(図3参照)。この状態で、第1開口30と箱体16の側面16Bの隙間(Z方向と交差する方向の隙間)は、受光部14と光源32の位置ずれの許容範囲に設定されている。言い換えると、箱体16におけるX方向を向く一対の側面16B間の長さと、第1開口30のX方向の長さとの隙間、及び箱体16におけるY方向を向く一対の側面16B間の長さと、第1開口30のY方向の長さとの隙間は、受光部14と光源32の位置ずれの許容範囲に設定されている。 As shown in Figures 3 and 6, with a portion of the box body 16 inserted into the first opening 30 of the first substrate 12, the first substrate 12 and the second substrate 18 are fixed together with spacers 20 and 22 (see Figure 3). In this state, the gap between the first opening 30 and the side surface 16B of the box body 16 (the gap in the direction intersecting the Z direction) is set within the tolerance range for misalignment between the light receiving unit 14 and the light source 32. In other words, the gap between the length between the pair of side surfaces 16B of the box body 16 facing the X direction and the length of the first opening 30 in the X direction, and the gap between the length between the pair of side surfaces 16B of the box body 16 facing the Y direction and the length of the first opening 30 in the Y direction are set within the tolerance range for misalignment between the light receiving unit 14 and the light source 32.
(第2基板)
図3及び図5に示すように、第2基板18の一面18Aには、箱体16における第2開口40とは反対側が取付けられている。第1実施形態では、箱体16は、底面16Aと反対側が開口しており、箱体16の上端部16Cの端面が第2基板18の一面18Aに取り付けられている。一例として、第2基板18は、平面視(Z方向から見た状態)にて矩形状である。また、第2基板18の一面18Aには、第1基板12と接続するためのピンヘッダ46が設けられている。第2基板18のピンヘッダ46は、第1基板12のピンソケット36に挿入されることで、第1基板12と第2基板18とが電気的に接続されるようになっている。なお、第2基板18においては、本開示の技術と関連性が低い部材は図示を省略している。
(Second substrate)
As shown in FIGS. 3 and 5 , the side of the box 16 opposite the second opening 40 is attached to the surface 18A of the second substrate 18. In the first embodiment, the box 16 is open on the side opposite the bottom surface 16A, and the end surface of the upper end 16C of the box 16 is attached to the surface 18A of the second substrate 18. As an example, the second substrate 18 is rectangular in plan view (as viewed from the Z direction). Furthermore, a pin header 46 for connecting to the first substrate 12 is provided on the surface 18A of the second substrate 18. The pin header 46 of the second substrate 18 is inserted into the pin socket 36 of the first substrate 12, thereby electrically connecting the first substrate 12 and the second substrate 18. Note that components of the second substrate 18 that are not particularly relevant to the technology of the present disclosure are not shown in the drawings.
第2基板18の縁部(本実施形態では4隅)には、ボルトが貫通される複数(本実施形態では4つ)の貫通孔34が設けられている。貫通孔34には、スペーサ20がそれぞれ配置される。貫通孔34は、円形であり、内径がスペーサ20の外径よりも小さい。貫通孔34には、スペーサ20の本体部20Aから延びたボルト部20Bが挿入可能とされている(図3)。 The second substrate 18 has a plurality of (four in this embodiment) through-holes 34 at its edge (four corners in this embodiment) through which bolts pass. A spacer 20 is placed in each through-hole 34. The through-holes 34 are circular, and the inner diameter is smaller than the outer diameter of the spacer 20. The bolt portion 20B extending from the main body portion 20A of the spacer 20 can be inserted into the through-hole 34 (Figure 3).
(スペーサ)
図7及び図8に示すように、受光装置10は、第1基板12と第2基板18とを固定するスペーサ20と、第2基板18と第3基板24とを固定するスペーサ22と、第1基板12とカバー26とを固定するスペーサ50と、を備えている。一例として、スペーサ20、スペーサ22、及びスペーサ50は、それぞれ4つ設けられている。スペーサ20、スペーサ22、及びスペーサ50は、長さが同等であるが、異なる長さのものでもよい。さらに、カバー26の端面26A側には、ザグリが形成されている。ザグリにより、カバー26をスペーサ50に締付けるボルト52の頭部は、端面26Aから出っ張ることがない(図12参照)。ザグリは、カバー26の貫通孔62と対応する位置に設けられている。第3基板24のZ方向の上方側には、スペーサ22を固定するナット54が設けられている。スペーサ20及びスペーサ22は、固定部の一例である。スペーサ50及びボルト52は、他の固定部の一例である。
(spacer)
As shown in FIGS. 7 and 8 , the light-receiving device 10 includes a spacer 20 that secures the first substrate 12 and the second substrate 18 together, a spacer 22 that secures the second substrate 18 and the third substrate 24 together, and a spacer 50 that secures the first substrate 12 and the cover 26 together. For example, four spacers 20, 22, and 50 are provided. The spacers 20, 22, and 50 are equal in length, but may be of different lengths. Furthermore, a counterbore is formed on the end surface 26A of the cover 26. The counterbore prevents the heads of the bolts 52 that fasten the cover 26 to the spacers 50 from protruding from the end surface 26A (see FIG. 12 ). The counterbore is located at a position corresponding to the through-hole 62 in the cover 26. A nut 54 that secures the spacer 22 is provided on the upper side of the third substrate 24 in the Z direction. The spacers 20 and 22 are examples of fixing parts. The spacer 50 and the bolt 52 are an example of another fixing portion.
スペーサ20は、本体部20Aと、本体部20Aの軸方向の一端部から軸方向に延びたボルト部20Bと、本体部20Aの軸方向の他端部に設けられたねじ穴20Cと、を備えている。本体部20Aは、例えば、円柱状である。同様にスペーサ22も本体部22Aと、ボルト部22Bと、ねじ穴22Cと、を備えている。スペーサ20のボルト部20Bは、第2基板18の貫通孔34を貫通し、スペーサ22のねじ穴22Cに締付けることが可能である。同様にスペーサ50も本体部50Aと、ボルト部50Bと、ねじ穴50Cと、を備えている。スペーサ50のボルト部50Bは、第1基板12の貫通孔34を貫通し、スペーサ20のねじ穴20Cに締付けることが可能である。 The spacer 20 comprises a main body 20A, a bolt portion 20B extending axially from one axial end of the main body 20A, and a threaded hole 20C provided at the other axial end of the main body 20A. The main body 20A is, for example, cylindrical. Similarly, the spacer 22 comprises a main body 22A, a bolt portion 22B, and a threaded hole 22C. The bolt portion 20B of the spacer 20 passes through the through hole 34 of the second substrate 18 and can be fastened to the threaded hole 22C of the spacer 22. Similarly, the spacer 50 comprises a main body 50A, a bolt portion 50B, and a threaded hole 50C. The bolt portion 50B of the spacer 50 passes through the through hole 34 of the first substrate 12 and can be fastened to the threaded hole 20C of the spacer 20.
なお、第2基板18と第3基板24とは、ピンヘッダ(図示省略)がピンソケット56に挿入されることで、電気的に接続される。第3基板24には、受光装置10の各部を駆動するための制御部等を備えた搭載部品58が設けられている。 The second board 18 and the third board 24 are electrically connected by inserting a pin header (not shown) into a pin socket 56. The third board 24 is provided with mounted components 58 including a control unit for driving each part of the light receiving device 10.
一例として、受光装置10を組み付ける際には、図9Aに示すように、第2基板18の貫通孔34にスペーサ20のボルト部20Bを貫通させ、スペーサ22を回転させることで、スペーサ22のねじ穴22Cにスペーサ20のボルト部20Bを仮締めする。これにより、第2基板18の箱体16側に4つのスペーサ20を仮締めし、第2基板18の箱体16と反対側に4つのスペーサ22を仮締めする。 As an example, when assembling the light receiving device 10, as shown in FIG. 9A, the bolt portion 20B of the spacer 20 is inserted through the through-hole 34 of the second substrate 18, and the spacer 22 is rotated to temporarily fasten the bolt portion 20B of the spacer 20 to the screw hole 22C of the spacer 22. This temporarily fastens four spacers 20 to the side of the second substrate 18 facing the box 16, and temporarily fastens four spacers 22 to the side of the second substrate 18 opposite the box 16.
その後、図9Bに示すように、スペーサ20側に第1基板12を配置し、スペーサ22のボルト部22Bを第3基板24の貫通孔34に挿入する。この状態で、スペーサ22とスペーサ20を逆方向に回転させることで、スペーサ22とスペーサ20を本締めする。このような作業を繰り返すことで、受光装置10の第1基板12、第2基板18、第3基板24を組み付ける。 Then, as shown in Figure 9B, the first substrate 12 is placed on the spacer 20 side, and the bolt portion 22B of the spacer 22 is inserted into the through-hole 34 of the third substrate 24. In this state, the spacer 22 and spacer 20 are rotated in opposite directions to fully tighten the spacer 22 and spacer 20. By repeating this process, the first substrate 12, second substrate 18, and third substrate 24 of the light receiving device 10 are assembled.
図示を省略するが、第1基板12と第2基板18との間には、スペーサ20に代えて、スペーサ20と長さの異なる固定部の一例としてのスペーサが取付可能とされている。 Although not shown in the figure, a spacer serving as an example of a fixing part having a length different from that of the spacer 20 can be attached between the first substrate 12 and the second substrate 18 in place of the spacer 20.
(カバー)
図7、及び図10~図12に示すように、カバー26は、第1基板12の第1開口30及び箱体16の第2開口40と位置を合わせて配置される第3開口60を備えている。受光装置10では、第1基板12の光源32から出射されて第3開口60を通過した光が対象物150に照射される構成とされている(図12参照)。
(cover)
7 and 10 to 12, the cover 26 has a third opening 60 that is aligned with the first opening 30 of the first substrate 12 and the second opening 40 of the box body 16. The light receiving device 10 is configured such that light emitted from the light source 32 of the first substrate 12 and passing through the third opening 60 is irradiated onto the object 150 (see FIG. 12).
一例として、カバー26は、平面視(Z方向から見た状態)にて矩形状である。カバー26の縁部(第1実施形態では4隅)には、ボルト52の軸部が貫通する貫通孔62が設けられている。貫通孔62は、例えば、円形である。 As an example, the cover 26 is rectangular in plan view (when viewed from the Z direction). Through holes 62, through which the shanks of the bolts 52 pass, are provided at the edges of the cover 26 (at the four corners in the first embodiment). The through holes 62 are, for example, circular.
上記のように、受光装置10は、カバー26と第1基板12とを固定するスペーサ50を備えている。スペーサ50のボルト部50Bは、第1基板12の貫通孔34を貫通し、スペーサ20のねじ穴20Cに締付けられる。これにより、第1基板12にスペーサ50が取付けられる。さらに、スペーサ50のねじ穴50Cにカバー26の端面26A側からボルト52を貫通孔62に貫通させ、スペーサ50のねじ穴50Cに締付ける。これにより、カバー26と第1基板12がスペーサ50及びボルト52で固定されている(図12参照)。 As described above, the light receiving device 10 includes a spacer 50 that secures the cover 26 to the first substrate 12. The bolt portion 50B of the spacer 50 passes through the through hole 34 of the first substrate 12 and is tightened into the screw hole 20C of the spacer 20. This attaches the spacer 50 to the first substrate 12. Furthermore, a bolt 52 is passed through the through hole 62 of the screw hole 50C of the spacer 50 from the end surface 26A side of the cover 26 and tightened into the screw hole 50C of the spacer 50. This secures the cover 26 to the first substrate 12 with the spacer 50 and bolt 52 (see Figure 12).
カバー26の内面は、黒など光を吸収する(すなわち、光を反射しない)色であることが好ましい。これにより、カバー26により光が反射することが抑制され、光源32から出射されて第3開口60を通過した光が対象物150に照射される。一例として、第3開口60は、平面視(Z方向から見た状態)にて円形状である。例えば、第3開口60の内径は、カバー26と第1基板12との間隔以上に設定されている。 The inner surface of the cover 26 is preferably a color that absorbs light (i.e., does not reflect light), such as black. This prevents light from being reflected by the cover 26, and light emitted from the light source 32 and passing through the third opening 60 is irradiated onto the object 150. As an example, the third opening 60 has a circular shape in a plan view (as viewed from the Z direction). For example, the inner diameter of the third opening 60 is set to be equal to or greater than the distance between the cover 26 and the first substrate 12.
(光源とカバーと箱体の位置関係)
受光装置10では、光源32の正反射光を除外し、拡散光を得るために、複数の光源32のすべてについて、少なくとも45~60°の角度(Z方向に対する角度)で出射される光が対象物150に当たることが好ましい。このため、上記角度の光により対象物150が照射される範囲に光のスポット径の中心が位置するように、光源32とカバー26と箱体16の位置が設定されることが好ましい。
(Positional relationship between the light source, cover, and box)
In the light-receiving device 10, in order to exclude specularly reflected light from the light source 32 and obtain diffused light, it is preferable that light emitted from all of the multiple light sources 32 be incident on the object 150 at an angle of at least 45 to 60 degrees (angle with respect to the Z direction). For this reason, it is preferable that the positions of the light source 32, the cover 26, and the box 16 are set so that the center of the light spot diameter is located within the range in which the object 150 is irradiated by light at the above angle.
カバー26の第3開口60は、広すぎると外部から侵入した光(すなわち、光源32以外の光)の反射光が箱体16の第2開口40から箱体16の内部に入り易くなる。このため、複数の光源32のすべてについて、少なくとも45~60°の角度で出射される光が対象物150に当たるように、カバー26の第3開口60の内径を設定する必要がある。 If the third opening 60 of the cover 26 is too wide, reflected light from outside (i.e., light other than from the light source 32) will be more likely to enter the interior of the box 16 through the second opening 40 of the box 16. For this reason, the inner diameter of the third opening 60 of the cover 26 must be set so that the light emitted from all of the multiple light sources 32 strikes the target object 150 at an angle of at least 45 to 60 degrees.
図13は、光源32と箱体16とカバー26の第3開口60との位置関係を示す模式的な概略構成図である。図13に示すように、複数の光源32のすべてについて、少なくとも45~60°の角度θ(Z方向に対する角度θ)で出射される光が対象物150に当たるように設定するため、第3開口60の内径D1は、例えば、φ15mm程度必要となる。また、対象物150の測定径をMD1とし、光源32が設けられた第1基板12の一面(底面)12Aからカバー26の端面(底面)26Aまでの距離(以下、「第1基板12とカバー26との距離」とする)をWD1とする。例えば、第1基板12とカバー26との距離WD1を8.5mm、箱体16の開口数(numerical aperture)を0.23とした場合、測定径MD1は第1基板12とカバー26との距離WD1で一意に決まるため、測定径MD1はφ4mmとなる。 Figure 13 is a schematic diagram showing the positional relationship between the light source 32, the box 16, and the third opening 60 of the cover 26. As shown in Figure 13, in order to set the light emitted from all of the multiple light sources 32 to strike the object 150 at an angle θ of at least 45 to 60° (angle θ relative to the Z direction), the inner diameter D1 of the third opening 60 must be, for example, approximately φ15 mm. Furthermore, the measurement diameter of the object 150 is defined as MD1, and the distance from one surface (bottom surface) 12A of the first substrate 12 on which the light source 32 is provided to the end surface (bottom surface) 26A of the cover 26 (hereinafter referred to as the "distance between the first substrate 12 and the cover 26") is defined as WD1. For example, if the distance WD1 between the first substrate 12 and the cover 26 is 8.5 mm and the numerical aperture of the box 16 is 0.23, the measurement diameter MD1 is uniquely determined by the distance WD1 between the first substrate 12 and the cover 26, and therefore the measurement diameter MD1 is φ4 mm.
図14Aは、カバー26の端面26Aと近い位置に対象物150を配置して測定した例である。図14Aでは、各部の構成を分かりやすくするため、カバー26の端面26Aと対象物150とが離れているように図示されているが、実際にはカバー26の端面26Aと対象物150はほぼ接触している。図14Aでは、拡散光を得るために、光源32は、カバー26の第3開口60に約45°の角度で入射するように配置している。すなわち、光源32からカバー26の第3開口60に入射するZ方向に対する角度θは約45°である。また、第1基板12とカバー26との距離WD1は、8.5mmであり、カバー26の第3開口60の内径D1は、φ15mmである。カバー26の第3開口60の内径D1は、第1基板12とカバー26との距離WD1以上に設定されている。 Figure 14A shows an example of measurement in which the object 150 was placed close to the end surface 26A of the cover 26. In Figure 14A, the end surface 26A of the cover 26 and the object 150 are shown separated from each other to make the configuration of each part easier to understand. However, in reality, the end surface 26A of the cover 26 and the object 150 are almost in contact. In Figure 14A, to obtain diffused light, the light source 32 is positioned so that it enters the third opening 60 of the cover 26 at an angle of approximately 45°. That is, the angle θ of the light from the light source 32 entering the third opening 60 of the cover 26 with respect to the Z direction is approximately 45°. Furthermore, the distance WD1 between the first substrate 12 and the cover 26 is 8.5 mm, and the inner diameter D1 of the third opening 60 of the cover 26 is φ15 mm. The inner diameter D1 of the third opening 60 of the cover 26 is set to be equal to or greater than the distance WD1 between the first substrate 12 and the cover 26.
図14Bは、カバー26の端面26Aに対して遠い位置に対象物150を配置して測定した例である。図14Bに示すように、カバー26の端面26Aと対象物150との距離D3は、約1mmである。このため、光源32から対象物150までの距離は、第1基板12とカバー26との距離WD1である8.5mmに、カバー26の端面26Aと対象物150との距離D3である1mmが加算される。すなわち、光源32から対象物150までの距離は、9.5mmとなる。 Figure 14B shows an example of measurement in which the object 150 was placed at a position far from the end surface 26A of the cover 26. As shown in Figure 14B, the distance D3 between the end surface 26A of the cover 26 and the object 150 is approximately 1 mm. Therefore, the distance from the light source 32 to the object 150 is the distance WD1 between the first substrate 12 and the cover 26, which is 8.5 mm, plus the distance D3 between the end surface 26A of the cover 26 and the object 150, which is 1 mm. In other words, the distance from the light source 32 to the object 150 is 9.5 mm.
図14Bに示すように、カバー26の第3開口60の内径D1がφ15mmである場合、カバー26の第3開口60が光源32からの光を遮ることが低減されるため、対象物150に当たる光の変化が少ない。このため、箱体16内の受光部14で受光される測定値の変化が少なくなる。 As shown in Figure 14B, when the inner diameter D1 of the third opening 60 of the cover 26 is φ15 mm, the third opening 60 of the cover 26 blocks less of the light from the light source 32, so there is less change in the light that strikes the object 150. As a result, there is less change in the measurement value of the light received by the light receiving unit 14 inside the box 16.
図22A及び図22Bは、第1比較例の受光装置500により対象物150を測定した例である。図22A及び図22Bに示すように、第1比較例の受光装置500では、第1実施形態の受光装置10に対して、カバー502のみを変更している。カバー502は、第1基板12の第1開口30に位置に合わせて第3開口504を備えており、第3開口504の内径D1は、φ4mmである。第1基板12とカバー502との距離WD1は、8.5mmである。 Figures 22A and 22B show an example of measuring an object 150 using a light receiving device 500 of the first comparative example. As shown in Figures 22A and 22B, the light receiving device 500 of the first comparative example has only the cover 502 changed from the light receiving device 10 of the first embodiment. The cover 502 has a third opening 504 aligned with the first opening 30 of the first substrate 12, and the inner diameter D1 of the third opening 504 is φ4 mm. The distance WD1 between the first substrate 12 and the cover 502 is 8.5 mm.
図22Aは、カバー502の端面502Aと近い位置に対象物150を配置して測定した例である。図22Aでは、各部の構成を分かりやすくするため、カバー502の端面502Aと対象物150とが離れているように図示されているが、実際にはカバー502の端面502Aと対象物150はほぼ接触している。 Figure 22A shows an example of measurement in which the object 150 is placed close to the end surface 502A of the cover 502. In Figure 22A, to make the configuration of each part easier to understand, the end surface 502A of the cover 502 and the object 150 are shown as being separated from each other, but in reality, the end surface 502A of the cover 502 and the object 150 are almost in contact with each other.
図22Bは、カバー502の端面502Aに対して遠い位置に対象物150を配置して測定した例である。図22Bに示すように、カバー502の端面502Aと対象物150との距離D3は、約1mmである。 Figure 22B shows an example of measurement in which the object 150 was placed at a position far from the end surface 502A of the cover 502. As shown in Figure 22B, the distance D3 between the end surface 502A of the cover 502 and the object 150 is approximately 1 mm.
図22Bに示すように、カバー502の第3開口504の内径D1がφ4mmである場合、カバー502の第3開口504で光源32からの光が遮られ、図22Aに示す場合と比較して、対象物150に当たる光が大きく減少する。このため、箱体16内の受光部14で受光される測定値の変化が大きくなる。 As shown in Figure 22B, when the inner diameter D1 of the third opening 504 of the cover 502 is φ4 mm, the light from the light source 32 is blocked by the third opening 504 of the cover 502, and the amount of light striking the target object 150 is significantly reduced compared to the case shown in Figure 22A. This results in a larger change in the measurement value received by the light receiving unit 14 inside the box 16.
<作用及び効果>
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
<Action and effect>
Next, the operation and effects of this embodiment will be described.
受光装置10は、第1開口30が形成されると共に、対象物150に光を照射する光源32を第1開口30の周りに有する第1基板12を備えている。また、受光装置10は、第2開口40が形成されると共に、第2開口40から入った対象物150からの反射光を受ける受光部14を内側に有する箱体16を備えている。また、受光装置10は、箱体16における第2開口40とは反対側が取付けられた第2基板18を備えている。さらに、受光装置10は、箱体16の少なくとも一部が第1開口30に挿入される姿勢で、第1基板12と第2基板18とを固定したスペーサ20及びスペーサ22を備えている。 The light-receiving device 10 includes a first substrate 12 having a first opening 30 formed therein and a light source 32 surrounding the first opening 30 that irradiates light onto the object 150. The light-receiving device 10 also includes a box 16 having a second opening 40 formed therein and a light-receiving unit 14 inside that receives light reflected from the object 150 that enters through the second opening 40. The light-receiving device 10 also includes a second substrate 18 attached to the side of the box 16 opposite the second opening 40. The light-receiving device 10 also includes a spacer 20 and a spacer 22 that secure the first substrate 12 and the second substrate 18 together, with at least a portion of the box 16 inserted into the first opening 30.
受光装置10では、光源32から出射され、カバー26の第3開口60を通過して対象物150に当たった光が反射し、反射光は箱体16の第2開口40から箱体16内に入り、箱体16の内側に設けられた受光部14に受光される。第1実施形態では、対象物150からの反射光は、箱体16の第2開口40から箱体16内に入り、反射光が分光素子42に当たって分光され、その分光された光を受光部14で受ける。これにより、受光装置10では、対象物150の色差が測定される。 In the light-receiving device 10, light emitted from the light source 32, passes through the third opening 60 of the cover 26, hits the object 150, is reflected, and the reflected light enters the box 16 through the second opening 40 of the box 16 and is received by the light-receiving unit 14 provided inside the box 16. In the first embodiment, the light reflected from the object 150 enters the box 16 through the second opening 40 of the box 16, hits the spectroscopic element 42 and is split, and the split light is received by the light-receiving unit 14. In this way, the light-receiving device 10 measures the color difference of the object 150.
受光装置10では、上記のように、光源32を第1開口30の周りに有する第1基板12と、箱体16における第2開口40とは反対側が取付けられた第2基板18とが設けられている。 As described above, the light receiving device 10 includes a first substrate 12 having a light source 32 around the first opening 30, and a second substrate 18 attached to the side of the box 16 opposite the second opening 40.
このため、受光装置10では、受光部14を備えた箱体16が取付けられた第2基板18に光源32を設ける場合と比較して、箱体16が光源32から出射させる光の妨げとなることを抑制することができる。すなわち、光源32から出射される光の入射角を維持しながら光源32を配置するとき、受光装置10が第1基板12の面方向にコンパクトになる。 As a result, in the light receiving device 10, the box 16 is less likely to obstruct the light emitted from the light source 32 than when the light source 32 is provided on the second substrate 18 to which the box 16 equipped with the light receiving unit 14 is attached. In other words, when the light source 32 is positioned while maintaining the angle of incidence of the light emitted from the light source 32, the light receiving device 10 becomes more compact in the surface direction of the first substrate 12.
また、受光装置10では、第1開口30に箱体16を挿入した状態で第1基板12と第2基板18とがスペーサ20及びスペーサ22で固定されており、第1開口30と箱体16の側面16Bの隙間は、受光部14と光源32の位置ずれの許容範囲に設定されている。 In addition, in the light-receiving device 10, the first substrate 12 and the second substrate 18 are fixed with spacers 20 and 22 when the box body 16 is inserted into the first opening 30, and the gap between the first opening 30 and the side surface 16B of the box body 16 is set within the allowable range for misalignment between the light-receiving unit 14 and the light source 32.
このため、受光装置10では、第1開口30と箱体16の側面16Bとの間の隙間が受光部14と光源32の位置ずれの許容範囲よりも大きい場合と比較して、第1基板12と第2基板18の位置決めを容易にできる。 As a result, in the light-receiving device 10, it is easier to position the first substrate 12 and the second substrate 18 compared to when the gap between the first opening 30 and the side surface 16B of the box body 16 is larger than the allowable range for misalignment between the light-receiving unit 14 and the light source 32.
また、受光装置10では、第1基板12と第2基板18との間に、長さの異なるスペーサ20が取付可能とされている。 In addition, the light receiving device 10 allows spacers 20 of different lengths to be attached between the first substrate 12 and the second substrate 18.
このため、受光装置10では、第1基板12と第2基板18との間が一定の距離で固定されている場合と比較して、第1基板12と受光部14に入射する反射光の光量調整ができる。 As a result, in the light receiving device 10, the amount of reflected light incident on the first substrate 12 and the light receiving unit 14 can be adjusted, compared to when the first substrate 12 and the second substrate 18 are fixed at a constant distance.
また、受光装置10では、第1基板12に対して第2基板18と反対側に間隔をおいて設けられたカバー26を備えており、カバー26は、第2開口40及び第1開口30の位置に合わせて配置される第3開口60を備えている。そして、受光装置10では、光源32から出射されて第3開口60を通過した光が対象物150に照射される構成とされている。単に光源32を対象物150に近づけると、ロバスト性の問題(すなわち、受光装置10の外部から入射する光の影響などの問題)があるが、光源32から出射されてカバー26の第3開口60を通過した光を対象物150に照射することで、ロバスト性を高める(すなわち、受光装置10の外部から入射する光の影響を低減する)ことができる。 The light-receiving device 10 also includes a cover 26 that is spaced apart from the first substrate 12 on the opposite side from the second substrate 18, and the cover 26 includes a third opening 60 that is aligned with the positions of the second opening 40 and the first opening 30. The light-receiving device 10 is configured so that light emitted from the light source 32 and passing through the third opening 60 is irradiated onto the object 150. Simply bringing the light source 32 closer to the object 150 can cause robustness issues (i.e., issues such as the influence of light incident from outside the light-receiving device 10). However, by irradiating the object 150 with light emitted from the light source 32 and passing through the third opening 60 of the cover 26, robustness can be improved (i.e., the influence of light incident from outside the light-receiving device 10 can be reduced).
このため、受光装置10では、光源32から出射される光のほとんどを対象物150に直接照射する場合と比較して、光源32を対象物150に近づけることができる。 For this reason, in the light receiving device 10, the light source 32 can be brought closer to the object 150 compared to when most of the light emitted from the light source 32 is directly irradiated onto the object 150.
また、受光装置10では、第3開口60の内径D1は、カバー26と第1基板12との間隔、すなわち、カバー26と第1基板12との距離WD1以上に設定されている。これにより、対象物150とカバー26との距離が変化したときに、対象物150に照射される光が減少しにくくなる。 Furthermore, in the light receiving device 10, the inner diameter D1 of the third opening 60 is set to be equal to or greater than the distance between the cover 26 and the first substrate 12, i.e., the distance WD1 between the cover 26 and the first substrate 12. This makes it less likely that the light irradiated onto the object 150 will decrease when the distance between the object 150 and the cover 26 changes.
このため、受光装置10では、第3開口60の内径D1がカバー26と第1基板12との間隔よりも小さい場合と比較して、対象物150とカバー26との距離が変化したときに、測定値が変化することが抑制される。 As a result, in the light receiving device 10, changes in the measurement value are suppressed when the distance between the object 150 and the cover 26 changes, compared to when the inner diameter D1 of the third opening 60 is smaller than the distance between the cover 26 and the first substrate 12.
また、受光装置10では、カバー26と第1基板12とを固定するスペーサ50及びボルト52を有する。 The light receiving device 10 also has a spacer 50 and a bolt 52 that secure the cover 26 and the first substrate 12.
このため、受光装置10では、カバー26を第1基板12以外の受光装置10の構成部材に固定する場合と比較して、カバー26と第1基板12との距離の調整が容易である。 For this reason, in the light receiving device 10, it is easier to adjust the distance between the cover 26 and the first substrate 12 compared to when the cover 26 is fixed to a component of the light receiving device 10 other than the first substrate 12.
また、測定装置100は、受光装置10と、バッテリー104と、測定値を表示する表示部122と、受光装置10とバッテリー104と表示部122が配置される筐体102と、を備えている。筐体102には、第1基板12、第2基板18、バッテリー104及び表示部122が第1基板12の板面と交差する方向に沿った直線上に配置されている。 The measuring device 100 also includes a light receiving device 10, a battery 104, a display unit 122 that displays the measured value, and a housing 102 in which the light receiving device 10, battery 104, and display unit 122 are arranged. In the housing 102, the first board 12, second board 18, battery 104, and display unit 122 are arranged on a straight line that intersects with the surface of the first board 12.
このため、測定装置100では、受光装置10、バッテリー104及び表示部122がジグザクに配置されている場合と比較して、ハンディタイプとした場合に片手で操作しやすい。 For this reason, the measuring device 100 is easier to operate with one hand when it is handheld, compared to when the light receiving device 10, battery 104, and display unit 122 are arranged in a zigzag pattern.
また、測定装置100では、筐体102における把持部112には、バッテリー104を挿抜する開口部114が形成されている。これにより、測定装置100の使用時に把持部112の開口部114がユーザーの指等で把持されて、開口部114の一部が塞がれる場合が多くなる。 In addition, the measuring device 100 has an opening 114 formed in the grip portion 112 of the housing 102 for inserting and removing the battery 104. As a result, when using the measuring device 100, the opening 114 of the grip portion 112 is often gripped by the user's fingers or the like, causing part of the opening 114 to become blocked.
このため、測定装置100では、筐体102における把持部112以外にバッテリー104を挿抜する開口部114が形成されている場合と比較して、使用時にバッテリー104が筐体102から外れることを抑制できる。 As a result, the measuring device 100 can prevent the battery 104 from coming off the housing 102 during use, compared to when an opening 114 for inserting and removing the battery 104 is formed in the housing 102 other than the grip portion 112.
また、測定装置100では、把持部112には、測定を行うための操作部116が設けられている。 In addition, the measuring device 100 has an operating unit 116 on the gripping unit 112 for performing measurements.
このため、測定装置100では、操作部116が把持部112以外の部分に設けられている場合と比較して、ハンディタイプとした場合に片手で操作しやすい。 For this reason, the measuring device 100 is easier to operate with one hand when it is handheld, compared to when the operating unit 116 is located somewhere other than the grip unit 112.
また、測定装置100では、第1基板12に対して第2基板18の反対側に間隔をおいて設けられたカバー26が設けられている。カバー26は、第2開口40及び第1開口30の位置に合わせて配置される第3開口60を備えている。測定装置100では、カバー26の少なくとも一部を対象物150に接触させた状態で、筐体102が自立可能な構成とされている。 The measuring device 100 also includes a cover 26 that is spaced apart from the first substrate 12 on the opposite side of the second substrate 18. The cover 26 includes a third opening 60 that is aligned with the positions of the second opening 40 and the first opening 30. The measuring device 100 is configured so that the housing 102 can stand on its own with at least a portion of the cover 26 in contact with the object 150.
このため、測定装置100では、カバー26を対象物150に接触させた状態で筐体102が自立しない場合と比較して、対象物150を測定するときに対象物150に対して箱体16の受光部14がずれにくい。 For this reason, in the measuring device 100, the light receiving unit 14 of the box body 16 is less likely to shift relative to the object 150 when measuring the object 150, compared to when the housing 102 cannot stand on its own with the cover 26 in contact with the object 150.
[カバーの第3開口を変更して測定した実験]
次に、カバーの第3開口の大きさ及び形状を変更した複数の受光装置において、カバーと対象物との距離に対する受光装置の測定値との関係について調べる実験を行った。なお、各受光装置においては、前述した第1実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
[Experiment measuring the third opening of the cover after changing it]
Next, experiments were conducted to investigate the relationship between the measurement value of the light receiving device and the distance between the cover and the target object for multiple light receiving devices in which the size and shape of the third opening of the cover were changed. Note that in each light receiving device, the same components as those in the first embodiment described above are assigned the same numbers and their description will be omitted.
図15Aは、第2比較例の受光装置520を示す概略構成図である。図15Aに示すように、第2比較例の受光装置520では、カバー522の第3開口524は、カバー522の端面522A側に向かって内径が徐々に小さくなるテーパ状とされている。カバー522の第3開口524の最小内径となる部分の内径D1は、φ4mmであり、カバー522の第3開口524のテーパ面の最も大きい部分の内径D2は、14.4mmである。第3開口524のテーパ面の水平方向に対する角度θ2は、60°である。また、カバー522を含んだ筐体526の厚さtは、3mmであり、第1基板12とカバー522との距離WD1は、8.88mmである。その他の構成は、第1実施形態の受光装置10の構成と同様である。 Figure 15A is a schematic diagram showing a light receiving device 520 of a second comparative example. As shown in Figure 15A, in the light receiving device 520 of the second comparative example, the third opening 524 of the cover 522 is tapered, with the inner diameter gradually decreasing toward the end surface 522A of the cover 522. The inner diameter D1 of the smallest portion of the third opening 524 of the cover 522 is φ4 mm, and the inner diameter D2 of the largest portion of the tapered surface of the third opening 524 of the cover 522 is 14.4 mm. The angle θ2 of the tapered surface of the third opening 524 with respect to the horizontal is 60°. The thickness t of the housing 526 including the cover 522 is 3 mm, and the distance WD1 between the first substrate 12 and the cover 522 is 8.88 mm. The rest of the configuration is similar to that of the light receiving device 10 of the first embodiment.
図15Bは、第2実施形態の受光装置200を示す概略構成図である。図15Bに示すように、第2実施形態の受光装置200では、カバー202の第3開口204の縁部に、カバー202から箱体16と反対側に突出する突出部206が設けられている。カバー202の第3開口204の内径D1は、φ10mmである。突出部206の外径D5は、12mmである。また、カバー202の厚さtは、1.5mmである。その他の構成は、第1実施形態の受光装置10の構成と同様である。 Figure 15B is a schematic diagram showing the configuration of the light receiving device 200 of the second embodiment. As shown in Figure 15B, in the light receiving device 200 of the second embodiment, a protrusion 206 that protrudes from the cover 202 toward the opposite side of the box 16 is provided on the edge of the third opening 204 of the cover 202. The inner diameter D1 of the third opening 204 of the cover 202 is φ10 mm. The outer diameter D5 of the protrusion 206 is 12 mm. The thickness t of the cover 202 is 1.5 mm. The rest of the configuration is the same as the configuration of the light receiving device 10 of the first embodiment.
図15Cは、第3実施形態の受光装置220を示す概略構成図である。図15Cに示すように、第3実施形態の受光装置220では、カバー222の第3開口224の縁部の内側(すなわち、箱体16側)に円形状の段差部226が設けられている。カバー222の第3開口224の内径D1は、φ15mmである。段差部226の内径D6は、40mmである。また、段差部226の高さhは、1.5mmである。その他の構成は、第1実施形態の受光装置10の構成と同様である。 Figure 15C is a schematic diagram showing the configuration of a light receiving device 220 of the third embodiment. As shown in Figure 15C, the light receiving device 220 of the third embodiment has a circular step 226 provided on the inside edge of the third opening 224 of the cover 222 (i.e., on the box 16 side). The inner diameter D1 of the third opening 224 of the cover 222 is φ15 mm. The inner diameter D6 of the step 226 is 40 mm. The height h of the step 226 is 1.5 mm. The rest of the configuration is the same as that of the light receiving device 10 of the first embodiment.
図示を省略するが、第4実施形態の受光装置では、第3実施形態の受光装置220と同様の構成において、カバー222の第3開口224の内径D1をφ10mmに変更している。 Although not shown in the figures, the light receiving device of the fourth embodiment has the same configuration as the light receiving device 220 of the third embodiment, except that the inner diameter D1 of the third opening 224 of the cover 222 is changed to φ10 mm.
実験では、第1実施形態の受光装置10、第2実施形態の受光装置200、第3実施形態の受光装置220、第4実施形態の受光装置、及び第2比較例の受光装置520を用い、カバーと対象物との間隔を変更して対象物の測定を行った。カバーと対象物との間隔の変更は、カバーと対象物との間に介在させるシムの厚さを変更して行った。 In the experiment, the light receiving device 10 of the first embodiment, the light receiving device 200 of the second embodiment, the light receiving device 220 of the third embodiment, the light receiving device of the fourth embodiment, and the light receiving device 520 of the second comparative example were used to measure the object while changing the distance between the cover and the object. The distance between the cover and the object was changed by changing the thickness of the shim placed between the cover and the object.
図16は、第1実験において、シムの厚さに対する受光装置で測定される色差ΔEの変化量との関係を示すグラフである。シムの厚さは、カバーと対象物との間隔に対応している。また、第1実験では、第1実施形態の受光装置10のすべての光源32は、光源32からの光のスポット中心と光源32中心(LED中心)との角度θ(Z方向に対する角度)が45°~60°を満たすように設定している。 Figure 16 is a graph showing the relationship between the thickness of the shim and the amount of change in color difference ΔE measured by the light-receiving device in the first experiment. The thickness of the shim corresponds to the distance between the cover and the target object. In addition, in the first experiment, all light sources 32 of the light-receiving device 10 of the first embodiment were set so that the angle θ (angle with respect to the Z direction) between the center of the light spot from the light source 32 and the center of the light source 32 (center of the LED) was between 45° and 60°.
図16に示すように、第1実施形態の受光装置10、第3実施形態の受光装置220、及び第4実施形態の受光装置では、カバーと対象物との間隔が変化しても、色差ΔEの変化量がかなり少ないことが確認された。第2実施形態の受光装置200では、カバーと対象物との間隔が広くなると、色差ΔEの変化量が大きくなることが認められたが、第2比較例の受光装置520よりも色差ΔEの変化量は少なかった。 As shown in Figure 16, it was confirmed that the light receiving device 10 of the first embodiment, the light receiving device 220 of the third embodiment, and the light receiving device of the fourth embodiment showed a significantly small change in color difference ΔE even when the distance between the cover and the object changed. With the light receiving device 200 of the second embodiment, it was confirmed that the change in color difference ΔE increased as the distance between the cover and the object increased, but the change in color difference ΔE was smaller than with the light receiving device 520 of the second comparative example.
図17は、第2実験において、シムの厚さに対する受光装置で測定される色差ΔEの変化量との関係を示すグラフである。第2実験では、第1実施形態の受光装置10のすべての光源32は、光のスポット径φ4mmが対象物の照射幅よりも小さくなるように、第1基板12とカバー26との距離WD1を8.5mmに設定している。 Figure 17 is a graph showing the relationship between the change in color difference ΔE measured by the light receiving device and the thickness of the shim in the second experiment. In the second experiment, for all light sources 32 of the light receiving device 10 of the first embodiment, the distance WD1 between the first substrate 12 and the cover 26 was set to 8.5 mm so that the light spot diameter φ4 mm was smaller than the irradiation width of the target object.
図17に示すように、第1実施形態の受光装置10、第3実施形態の受光装置220、及び第4実施形態の受光装置では、カバーと対象物との間隔が変化しても、色差ΔEの変化量がかなり少ないことが確認された。第2実施形態の受光装置200では、カバーと対象物との間隔が広くなると、色差ΔEの変化量が大きくなることが認められたが、第2比較例の受光装置520よりも色差ΔEの変化量は少なかった。 As shown in Figure 17, it was confirmed that the light receiving device 10 of the first embodiment, the light receiving device 220 of the third embodiment, and the light receiving device of the fourth embodiment showed a significantly small change in color difference ΔE even when the distance between the cover and the object changed. With the light receiving device 200 of the second embodiment, it was confirmed that the change in color difference ΔE increased as the distance between the cover and the object increased, but the change in color difference ΔE was smaller than with the light receiving device 520 of the second comparative example.
〔その他〕
本開示の受光装置及び測定装置は、第1~第4実施形態の構成に限定されるものではなく、本開示の技術を逸脱しない範囲で、種々の変更を加えることが可能である。以下、他の実施形態の受光装置について説明する。なお、前述した第1~第4実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
〔others〕
The light receiving device and measuring device of the present disclosure are not limited to the configurations of the first to fourth embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the technology of the present disclosure. Light receiving devices of other embodiments will be described below. Note that the same components as those of the first to fourth embodiments described above will be assigned the same numbers and their description will be omitted.
図19は、第5実施形態の受光装置240の一部を示す構成図である。図19に示すように、受光装置240は、第2基板18に取付けられた箱体242を備えている。箱体242は、立方体状の形状であり、第2基板18に取り付けられる上壁242Aを備えている。箱体242の内部には、上壁242Aの内面に分光素子42が設けられている。その他の構成は、第1実施形態の受光装置10の構成と同様である。 Figure 19 is a structural diagram showing a portion of a light receiving device 240 of the fifth embodiment. As shown in Figure 19, the light receiving device 240 includes a box body 242 attached to the second substrate 18. The box body 242 is cubic in shape and includes an upper wall 242A attached to the second substrate 18. Inside the box body 242, a spectroscopic element 42 is provided on the inner surface of the upper wall 242A. The rest of the configuration is similar to that of the light receiving device 10 of the first embodiment.
第5実施形態の受光装置240でも、第1実施形態の受光装置10と同様の構成により、同様の作用及び効果を得ることができる。 The light receiving device 240 of the fifth embodiment has the same configuration as the light receiving device 10 of the first embodiment, and can therefore achieve the same functions and effects.
図20は、第6実施形態の受光装置260の一部を示す構成図である。図20に示すように、受光装置260は、第2基板18に取付けられた箱体262を備えている。箱体262は、立方体状の形状であり、第1基板12側の底壁262Aに第2開口264が形成されている。箱体262は、第2基板18に取り付けられる上壁262Bを備えている。箱体242内の上壁242Bの内面には、第2開口264から入った対象物(図示省略)からの反射光を受ける受光部266が設けられている。 Figure 20 is a structural diagram showing a portion of a light receiving device 260 of the sixth embodiment. As shown in Figure 20, the light receiving device 260 includes a box 262 attached to the second substrate 18. The box 262 is cubic in shape, and a second opening 264 is formed in the bottom wall 262A on the first substrate 12 side. The box 262 includes an upper wall 262B attached to the second substrate 18. A light receiving unit 266 is provided on the inner surface of the upper wall 242B inside the box 242, and receives reflected light from an object (not shown) that enters through the second opening 264.
箱体262の内部には、第2開口264と受光部266との間に色フィルタ268が設けられている。一例として、色フィルタ268は、底壁262Aの内側に取り付けられている。これにより、対象物(図示省略)からの反射光は、第2開口264から箱体262の内部に入射され、色フィルタ268を通って受光部266で受ける。その他の構成は、第1実施形態の受光装置10の構成と同様である。 A color filter 268 is provided inside the box 262, between the second opening 264 and the light receiving unit 266. As an example, the color filter 268 is attached to the inside of the bottom wall 262A. As a result, reflected light from an object (not shown) enters the inside of the box 262 through the second opening 264, passes through the color filter 268, and is received by the light receiving unit 266. The rest of the configuration is the same as that of the light receiving device 10 of the first embodiment.
第6実施形態の受光装置260でも、第1実施形態の受光装置10と同様の構成により、同様の作用及び効果を得ることができる。 The light receiving device 260 of the sixth embodiment has the same configuration as the light receiving device 10 of the first embodiment, and can achieve the same functions and effects.
図21は、第7実施形態の受光装置280の一部を示す構成図である。図21に示すように、受光装置280は、第2基板18に取付けられた箱体282を備えている。箱体282は、底壁262Aに対向する上壁を備えておらず、箱体282の上端部282Bの端面が第2基板18に取り付けられている。箱体282の内部における第2基板18には、第2開口264から入った対象物(図示省略)からの反射光を受ける受光部266が設けられている。受光装置280のその他の構成は、第6実施形態の受光装置260の構成と同様である。 Figure 21 is a structural diagram showing a portion of a light receiving device 280 of the seventh embodiment. As shown in Figure 21, the light receiving device 280 has a box body 282 attached to the second substrate 18. The box body 282 does not have an upper wall facing the bottom wall 262A, and the end face of the upper end portion 282B of the box body 282 is attached to the second substrate 18. A light receiving unit 266 is provided on the second substrate 18 inside the box body 282 to receive reflected light from an object (not shown) that enters through the second opening 264. The rest of the configuration of the light receiving device 280 is similar to the configuration of the light receiving device 260 of the sixth embodiment.
第7実施形態の受光装置280でも、第1実施形態の受光装置10と同様の構成により、同様の作用及び効果を得ることができる。 The light receiving device 280 of the seventh embodiment has the same configuration as the light receiving device 10 of the first embodiment, and can therefore achieve the same functions and effects.
第1~第7実施形態では、箱体の少なくとも一部が第1基板12の第1開口30に挿入されていたが、本開示はこの構成に限定されるものではない。図示を省略するが、例えば、箱体が第1基板12の第1開口30に挿入されず、第2開口40に向かう対象物からの反射光が第1開口30を通過する姿勢で、第1基板12と第2基板18とが固定部で固定されている構成でもよい。 In the first to seventh embodiments, at least a portion of the box body is inserted into the first opening 30 of the first substrate 12, but the present disclosure is not limited to this configuration. Although not shown, for example, a configuration may be adopted in which the box body is not inserted into the first opening 30 of the first substrate 12, and the first substrate 12 and the second substrate 18 are fixed by a fixing portion in a position in which reflected light from an object heading toward the second opening 40 passes through the first opening 30.
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。 While the present invention has been described in detail with reference to a specific embodiment, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to such an embodiment, and that various other embodiments are possible within the scope of the present invention.
10 受光装置
12 第1基板(基板の一例)
12A 一面
14 受光部
16 箱体
16A 底面
16B 側面
18 第2基板(他の基板の一例)
18A 一面
20 スペーサ(固定部の一例)
22 スペーサ(固定部の一例)
26 カバー(覆い部の一例)
26A 端面
30 第1開口
32 光源
40 第2開口
50 スペーサ(他の固定部の一例)
52 ボルト
60 第3開口
100 測定装置
102 筐体
104 バッテリー(電源の一例)
112 把持部
112A 一面
114 開口部
116 操作部
122 把持部
122 表示部
150 対象物
200 受光装置
202 カバー(覆い部の一例)
204 第3開口
220 受光装置
222 カバー(覆い部の一例)
224 第3開口
230 受光装置
232 カバー(覆い部の一例)
234 第3開口
240 受光装置
242 箱体
260 受光装置
262 箱体
264 第3開口
266 受光部
280 受光装置
282 箱体
282B 上端部
D1 内径(第3開口の内径)
10 Light receiving device 12 First substrate (an example of a substrate)
12A: One surface 14: Light receiving unit 16: Box body 16A: Bottom surface 16B: Side surface 18: Second substrate (an example of another substrate)
18A One side 20 Spacer (an example of a fixing part)
22 Spacer (an example of a fixing portion)
26 Cover (an example of a covering portion)
26A End surface 30 First opening 32 Light source 40 Second opening 50 Spacer (an example of another fixing portion)
52 Volt 60 Third opening 100 Measuring device 102 Housing 104 Battery (an example of a power source)
112 Grip portion 112A One surface 114 Opening 116 Operation portion 122 Grip portion 122 Display portion 150 Target object 200 Light receiving device 202 Cover (an example of a cover portion)
204 Third opening 220 Light receiving device 222 Cover (an example of a covering portion)
224 Third opening 230 Light receiving device 232 Cover (an example of a covering portion)
234 Third opening 240 Light receiving device 242 Box 260 Light receiving device 262 Box 264 Third opening 266 Light receiving section 280 Light receiving device 282 Box 282B Upper end D1 Inner diameter (inner diameter of third opening)
Claims (10)
第2開口が形成された箱体であって、該第2開口から入った該対象物からの反射光を受ける分光素子と、該第2開口が形成された面に配置され、該分光素子で分光された光を受ける受光部を内側に有する箱体と、
該箱体における該第2開口とは反対側が取付けられた板状の他の基板と、
該箱体の少なくとも一部が該第1開口に挿入される姿勢で、該基板の縁部と該他の基板の縁部とを固定した固定部と、
を備えた受光装置。 a plate-shaped substrate having a first opening formed therein and a light source disposed around the first opening for irradiating light onto an object;
a box having a second opening formed therein , the box having a spectroscopic element that receives light that has entered through the second opening and is reflected from the object, and a light receiving unit that is disposed on the surface on which the second opening is formed and receives the light that has been spectroscopically separated by the spectroscopic element ;
another plate-shaped substrate attached to the box body on the side opposite to the second opening;
a fixing portion that fixes an edge portion of the substrate and an edge portion of the other substrate in a position where at least a portion of the box body is inserted into the first opening;
A light receiving device comprising:
前記第1開口と前記箱体の側面の隙間は、前記受光部と前記光源の位置ずれの許容範囲に設定されている請求項1に記載の受光装置。 the substrate and the other substrate are fixed by the fixing portion in a state in which the box body is inserted into the first opening,
The light receiving device according to claim 1 , wherein a gap between the first opening and the side surface of the box is set within an allowable range of positional deviation between the light receiving unit and the light source.
前記光源から出射されて前記第3開口を通過した光が対象物に照射される構成とされている請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の受光装置。 a cover portion provided on the substrate on the opposite side to the other substrate at a distance, the cover portion including a third opening that is positioned to align with the second opening and the first opening;
4. The light receiving device according to claim 1, wherein the light emitted from the light source and passing through the third opening is irradiated onto an object.
電源と、
測定値を表示する表示部と、
前記受光装置と前記電源と前記表示部が配置される筐体と、を備え、
前記筐体には、前記基板、前記他の基板、前記電源及び前記表示部が前記基板の板面と交差する方向に沿った直線上に配置されている測定装置。 A light receiving device according to any one of claims 1 to 6;
Power supply and
a display unit that displays the measurement value;
a housing in which the light receiving device, the power supply, and the display unit are disposed,
The measuring device has the substrate, the other substrate, the power supply, and the display unit arranged in a straight line that intersects with the surface of the substrate in the housing.
前記覆い部の少なくとも一部を対象物に接触させた状態で、前記筐体が自立可能な構成とされている請求項7から請求項9までのいずれか1項に記載の測定装置。 a cover portion provided on the opposite side of the substrate from the other substrate at a distance, the cover portion including a third opening disposed in alignment with the second opening and the first opening;
10. The measuring device according to claim 7, wherein the housing is configured to be self-supporting with at least a portion of the cover in contact with the object.
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