JPH0443809Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、カーブプリズム式液体屈折率計に係
り、特にカーブプリズムの構造を改良したもので
ある。

〔従来の技術及び問題点〕

一般にカーブプリズム式の液体屈折率計は、基
本的には第５図に示すように構成されており、発
光素子、例えば発光ダイオード（以下、LEDと
略す）１から射出した光ｐが、屈折率n₁の液体２
中を通つてカーブプリズム３のカーブしたプリズ
ム面３ａに到達し、そこで該カーブプリズム３の
屈折率n₂と液体２の屈折率n₁との差により、入射
角θで上記カーブプリズム３のプリズム面３ａに
入射するとした場合、スネルの法則に基づいて屈
折角θ′（sinθ／sinθ′＝n₂／n₁）で屈折し、さらに
カーブプリズム３内を透過して、受光素子、例え
ばフオトダイオード４の受光面４ａに入射する。
かくして、フオトダイオード４の受光面４ａ上で
はLED１からの光が入射する明るい部分と、
LED１からの光が入射しない暗い部分とが生じ
る。このような明暗境界線は上記プリズム面３ａ
に対して接線方向に入射する光により形成され且
つカーブプリズム３のプリズム面３ａの長手方向
に平行に、即ち第５図の紙面に垂直な方向に延び
ることになる。

このような構成のカーブプリズム式液体屈折率
計によれば、液体２の屈折率n₁の値に従つて、
LED１から射出してプリズム面３ａに対して接
線方向に入射する光ｑの屈折角θ₀が決定されるこ
とから、フオトダイオード４の受光面４ａ上にお
ける明暗境界線が第５図において矢印Ｘ方向に移
動し、フオトダイオード４はその受光量にほぼ比
例する電流を出力するので、この電流を測定すれ
ば、明暗境界線の位置が得られることになる。従
つて、この明暗境界線の位置に基づいて屈折角θ₀
が求められ、式 sin（π／２）／sinθ₀＝n₂／n₁ により液体２の屈折率n₁が算出されるのである。

しかしながら、このようなカーブプリズム式液
体屈折率計においては、例えば符号ｒで示す光
は、液体２中を進んでカーブプリズム面３ａに達
し、該プリズム面３ａでスネルの法則に基づいて
屈折した後、カーブプリズム３の底面３ｂに達
し、この底面３ｂで反射してフオトダイオード４
に入射することになる。従つて、LED１から射
出した光がカーブプリズム３のカーブしたプリズ
ム面３ａで屈折した後に直接的にフオトダイオー
ド４に入射することにより、フオトダイオード４
の受光面４ａ上に形成される明暗ゾーン、即ち上
記明るい部分と暗い部分との間の明暗境界線が、
LED１から射出してカーブプリズム３のプリズ
ム面３ａで屈折した後にカーブプリズム３の底面
３ｂで反射してフオトダイオード４に入射する光
（例えば前記した光ｒ）によつてぼかされてしま
う。また、カーブプリズムの底面３ｂが液体２に
接しているために、該底面３ｂにおける反射光量
が液体２の屈折率n₁によつて変化するとともに、
カーブプリズムの底面３ｂから太陽光、照明灯等
の外乱光が入射するため、これらの外乱光によつ
ても該明暗境界線はぼかされてしまいその位置の
検出が容易且つ確実に行われ得なくなつてしまう
という欠点がある。

さらに、上記の構成のカーブプリズム式液体屈
折率計においては、カーブプリズム３に対してフ
オトダイオード４を位置決めする際、その取付け
位置がカーブプリズム式液体屈折率計の測定精度
に影響するため正確な位置決めを要するが、フオ
トダイオード４の取付け位置の調整は自動化が困
難であることもあつて多大な労力と時間を要する
ことになる。そのため、この種屈折率計の生産性
の点で問題があつた。

さらにまた、カーブプリズム３をケース（図示
せず）に固定する場合、接着剤により固定してい
るが、接着面が大きくとれないために接着強度が
あまり高くなく、従つて信頼性の点でも問題があ
つた。

〔考案の目的〕

本考案は、以上の点に鑑み、カーブプリズムの
底面における光の望ましくない反射を防止するこ
とにより液体の屈折率の正確な測定を可能にする
と共に、フオトダイオードの取付け位置の調整を
不要とし、さらにカーブプリズムをケースに確実
に固定し得るようにした液体屈折率計用カーブプ
リズムを提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

上記の目的は、本考案によれば、カーブプリズ
ムの底面に、該底面における光の反射を防止する
ための光吸収板を受容すべき凹陥部が設けられて
おり、また該カーブプリズムの受光素子が配置さ
れる端面に、該受光素子をその取付け位置へ案内
するガイド及び該ガイドに沿つて案内された受光
素子を取付け位置で停止させ且つ維持するストツ
パーとが備えられている液体屈折率計用カーブプ
リズムにより達成される。

この考案によれば、カーブプリズムの底面に設
けられた凹陥部内に光吸収板を受容させて該底面
に接して光吸収板を配設することにより液体屈折
率計を構成したときは、カーブプリズムの底面に
おける光の反射が防止され、これによつて受光素
子の受光面において明暗境界線を形成する直接光
以外の、該底面で反射した間接光が受光素子の受
光面に入射することが阻止される。かくしてカー
ブプリズムのカーブしたプリズム面で屈折した後
に直接的に受光素子に入射する光により受光素子
の受光面上に形成される明暗ゾーン、即ち上記明
るい部分と暗い部分との間の明暗境界線が、カー
ブプリズムのプリズム面で屈折した後にその底面
で反射して受光素子に入射する光によつてぼかさ
れるようなことがなく、該明暗境界線の位置の検
出が容易且つ確実に行われ得る。

また、受光素子がカーブプリズムの取付け端面
に対して、ガイドに沿つて案内され且つストツパ
ーにより取付け位置で停止されるので、位置決め
のための調整を行うことなく極めて簡単にカーブ
プリズムに対して正確に位置決めされ得る。

さらに、カーブプリズムの受光素子が配置され
る端面に隣接して、カーブプリズムをケースに対
して固定するための接着用フランジが備えられて
いると、カーブプリズムがこの接着用フランジを
介して確実にケースに接着されるので、その接着
面が大きくとれることから接着強度が増大する。

〔実施例〕

以下、図面に示した一実施例に基づいて本考案
を詳細に説明する。

第１図乃至第３図は本考案によるカーブプリズ
ムの一実施例を示す図である。カーブプリズム１
０は、カーブしたプリズム面１０ａと、底面１０
ｂ及び受光素子が取り付けられるべき端面１０ｃ
とを有していて、基本的には従来のカーブプリズ
ムと同様の構成でなつている。

本考案によるカーブプリズム１０においては、
さらにその底面１０ｂに、該底面１０ｂにおける
光の反射を防止するための光吸収板１１（第２図
において仮想線で示す）を受容するために凹陥部
１２が形成されている。

また、カーブプリズム１０の端面１０ｃには、
受光素子（図示せず）をその取付け位置へ、第１
図及び第２図において上方から案内するガイド１
３，１３′が両側縁に沿つて備えられていると共
に、このガイド１３，１３′によつて案内される
受光素子をその取付け位置で停止させるためのス
トツパー１４，１４′が該端面１０ｃの下方両端
部に備えられている。

さらにカーブプリズム１０には、その端面１０
ｃに隣接してその反対面にカーブプリズム本体の
周囲を囲むように張り出した接着用フランジ１５
が形成されている。

このように形成されたカーブプリズム１０は、
第４図に示されているように発光素子としての
LED１、受光素子としてのフオトダイオード４
と共に各々ケース１６内の所定位置に取り付けら
れることにより液体屈折率計２０を構成し、これ
らの光学的位置関係は第５図に示した従来のカー
ブプリズム式液体屈折率計と同じである。この液
体屈折率計２０において、カーブプリズム１０は
その底面１０ｂに設けられた凹陥部１２内に光吸
収板１１を受容し、かくしてカーブプリズム１０
の底面１０ｂに接して光吸収板１１が配設される
ことになる。また、フオトダイオード４は、カー
ブプリズム１０の端面１０ｃに備えられたガイド
１３，１３′及びストツパー１４，１４′を用いる
ことにより、なんら調整を行うことなく簡単に所
定の取付け位置に正確に位置決めされる。さら
に、カーブプリズム１０をケース１６内に固定す
る場合、その端面１０ｃに隣接してその反対面に
形成された接着用フランジ１５に接着剤を塗布し
て接着固定することにより、カーブプリズム１０
がケース１６に確実に固定される。

本考案の実施例によるカーブプリズム１０を使
用して液体屈折率計２０を構成すれば、カーブプ
リズム１０に対してフオトダイオード４は特別に
なんらの位置調整をする必要もなしに、極めて簡
単且つ正確に位置決めされ得ると共に、カーブプ
リズム１０をケース１６に固定する場合には、そ
の端面１０ｃ付近に形成された接着用フランジ１
５によりカーブプリズム１０がケース１６に接着
固定される。

さらにこのようにして構成された液体屈折率計
２０においては、LED１から射出した光は、例
えば符号ｐで示すように、液体２中を通つてカー
ブプリズム１０のカーブしたプリズム面１０ａに
入射してスネルの法則に基づいて屈折し、さらに
カーブプリズム１０内を通つてフオトダイオード
４の受光面４ａに達して、該受光面４ａ上に従来
の場合と同様に明暗境界線を形成する。ところ
が、LED１から射出してカーブプリズム１０の
カーブしたプリズム面１０ａで屈折した後にその
底面１０ｂに入射する光ｒは、該底面１０ｂに接
して配設された光吸収板１１によつて吸収される
ので、該底面１０ｂで反射せず、従つてフオトダ
イオード４の受光面４ａには達しない。また、底
面１０ｂには光吸収板１１が受容されているか
ら、該底面１０ｂから外乱光が侵入することはな
い。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案によれば、カーブプリ
ズムの底面に、該底面における光の反射を防止す
るための光吸収板を受容すべき凹陥部を設け、受
光素子が配置される該カーブプリズムの端面に、
該受光素子をその適正な取付け位置へ案内するガ
イド及び該ガイドに沿つて案内される受光素子を
取付け位置で停止させるストツパーとを備えるよ
うに液体屈折率計用カーブプリズムを構成したか
ら、カーブプリズムの底面に形成された凹陥部内
に光吸収板を受容させることにより、該底面に接
して光吸収板が簡単且つ正確に配設され得ると共
に、このカーブプリズムを使用して液体屈折率計
を構成したときに、カーブプリズムの底面におけ
る光の反射が防止され、これによつて受光素子の
受光面において明暗境界線を形成する直接光以外
の該底面で反射した間接光が受光素子の受光面に
入射することが阻止される。かくしてカーブプリ
ズムのカーブしたプリズム面で屈折した後に直接
的に受光素子に入射する光によ受光面上に形成さ
れる明暗ゾーン、即ち明るい部分と暗い部分との
間の明暗境界線が、カーブプリズムのプリズム面
で屈折した後にその底面で反射して受光素子に入
射する光によつてぼかされるようなことがない。
そのため、明暗境界線の位置の検出が容易且つ確
実に行われ得るので、液体の屈折率の正確な測定
が可能である。

また受光素子がカーブプリズムの取付け端面に
対して、ガイドに沿つて案内され且つストツパー
により予め設定された適正な取付け位置で停止さ
れるので、受光素子の手作業によるやつかいな取
付け位置の調整を行う必要なしに、受光素子は極
めて簡単にカーブプリズムに対して正確に位置決
めされ得る。かくして液体屈折率計の組み立ての
際の生産性が向上することになる。

また、カーブプリズムの受光素子が配置される
端面に隣接して、カーブプリズムをケースに対し
て固定するための接着用フランジが備えられてい
ると、カーブプリズムがこの接着用フランジを介
してケースに確実に接着されるので、その接着面
が大きくとれることから接着強度が増大し、かく
して液体屈折率計の製品としての信頼性が向上す
ることになる。

以上述べたように本考案によるカーブプリズム
を使用することにより、極めて優れたカーブプリ
ズム式液体屈折率計が提供されるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案によるカーブプリズムの一実
施例を示す端面図、第２図は第１図の−線断
面図、第３図は第２図の矢印Ａ方向にみた図、第
４図は第１図によるカーブプリズムを使用した液
体屈折率計を示す概略断面図である。第５図は従
来のカーブプリズム式液体屈折率計の概略側面図
である。 １……LED、２……液体、４……フオトダイ
オード、１０……カーブプリズム、１０ａ……プ
リズム面、１０ｂ……カーブプリズムの底面、１
０ｃ……カーブプリズムの端面、１１……光吸収
板、１２……凹陥部、１３，１３′……ガイド、
１４，１４′……ストツパー、１５……接着用フ
ランジ、１６……ケース、２０……液体屈折率
計。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) カーブプリズムの底面に、該底面における光
   の反射を防止するための光吸収板を受容すべき
   凹陥部が設けられており、受光素子が配置され
   る該カーブプリズムの端面に、該受光素子をそ
   の取付け位置へ案内するガイド及びこのガイド
   に沿つて案内される受光素子を取付け位置で停
   止させるストツパーとが備えられていることを
   特徴とする、液体屈折率計用カーブプリズム。 (2) 前記受光素子が配置されるカーブプリズムの
   端面に隣接して、カーブプリズムをケースに対
   して固定するための接着用フランジが備えられ
   ていることを特徴とする、実用新案登録請求の
   範囲第１項に記載の液体屈折率計用カーブプリ
   ズム。