JPS63128232A

JPS63128232A - 光分割装置

Info

Publication number: JPS63128232A
Application number: JP27569486A
Authority: JP
Inventors: Masami Sugiyama; 杉山　正実; Shizuhiro Okui; 奥井　静弘; Ikuyasu Itou; 伊藤　生育
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1986-11-19
Filing date: 1986-11-19
Publication date: 1988-05-31

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、被測定光を分割して複数の受光器に導くため
の光分割装置に関するものであり、例えば色彩検出装置
に用いられるものである。

（従来の技術）従来、被測定面からの光をレンズ系を用いて複数の受光
器に導くようにした色彩検出装置において、各受光器を
レンズ系の非結像位置に配置することが提案されている
（特開昭６．１−８００１８号公報）９この従来例にあ
っては、受光器や回路系の配置が、レンズ系によって制
限されることになる。

（発明が解決しようとする問題点）色彩検出装置においては、被測定面からの光をスペクト
ル３刺激値ア島ｙ入、７入の分光感度を持つ３つの受光
器に均等に導く必要がある。そこで、被測定光をレンズ
系により結像させ、その結像面に多分割ファイバーの入
射端を配置し、多分割ファイバーの出射端にそれぞれ受
光器を配置することが考えられる。この場合において、
各受光器の受光レベルを均一にするために、多分割ファ
イバーを第２図に示すようなランダム仕様のものとする
ことが好ましいが、この方法では各受光器に入射する受
光レベルの均一性は、多分割ファイバーのランダム性に
依存し、そのランダム性の向上には技術的にも限界があ
り、また、コストアップにつながるという問題があった
。

本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、各受光器に被測定光を均等に
分配することができ、しかも、受光器や回路系の配置が
光学系によって制限されない光分割装置を提供するにあ
る。

（問題点を解決するための手段）本発明に係る光分割装置にあっては、第１図及び第２図
に示すように、多数本の光ファイバー素線を含む複数の
出射端（ｏ　Ｉ＞、（０２）、（０２）を備え、各出射
端（ｏ　ｌ）、（０２）、（０３）に導かれる多数本の
光ファイバー素線を入射端（Ｉｏ）においてランダムに
束ねて成る多分割ファイバー（ＦＢ）と、前記多分割フ
ァイバー（ＦＢ）の各出射端（ｏ＋）、（Ｏ□）。

（０，）にそれぞれ配された複数の受光器（Ｄ　、）、
（Ｄ２）、（Ｄ３）と、被測定面を結像させるレンズ（
Ｌ）のような光学系とを有し、前記多分割ファイバー（
ＦＢ）の入射端（工。）を前記光学系における非結像位
置に配したものである。

（作用）本発明にあっては、被測定物の一点（Ｐ）からの光はレ
ンズ（Ｌ）のような光学系によって結像され、その結像
位置からは離れた非結像位置において、多分割ファイバ
ー（ＦＢ）の入射端（Ｉｏ）に入射する。この入射光は
多分割ファイバー（ＦＢ）の出射端（０１＞、（０２）
、（０３）に分割されて、各受光器（Ｄ＋）、（Ｉ）２
）、（Ｄａ）に導かれる。各出射端（０＋　）　、　（
０２）、（０３）に導かれる多数本の光ファイバー素線
が入射端（Ｉｏ）においてランダムに束ねられているこ
とにより、各受光器（Ｄ　Ｉ）、（Ｄ　２）、（Ｄ　３
）に入射される光は、入射光を略均等に分割したものと
なる。

このように、本発明では、光学系により集光された光を
多分割ファイバー（ＦＢ）によって受け、各受光器（Ｄ
　、）、（Ｄ　２）、（Ｄ　、）に分割するようにして
いるので、受光器及び回路系の配置には光学系による制
約を受けない。しかも、多分割ファイバー（ＦＢ）の入
射端（■。）を光学系の非結像位置に配置しているので
、光学系によるデフォーカス効果と多分割ファイバー（
ＦＢ）のランダム性との相乗効果により、いずれか一方
を単独で用いる場合よりも均等な光の分割が可能となる
。

（実施例）第１図は本発明の一実施例の概略構成図である。

第１図において、被測定物の一点（Ｐ）からの光は、対
物レンズ（Ｌ）によって集光されて、結像位置において
一旦結像するが、ランダム仕様の多分割ファイバー（Ｆ
Ｂ）の入射端（工。）には、結像位置よりも後方の非結
像位置においてデフォーカスされた状態で入射する。入
射端（工。）に入射した光は、ファイバー（ＦＢ）の３
つの出射端（０１）、（Ｏ□）、（０、）に均等に分割
されて出射され、各出射端（０，）。

（０２）、（０３）にそれぞれ配された複数の受光器（
Ｄ＋）、（Ｄｉ）、（Ｄｓ＞へと導かれる。対物レンズ
（Ｌ）の後方と、結像位置、及び、ファイバー（ＦＢ）
の入射端（工。〉の前方には、それぞれ、光路を制限す
る制限板（ｓ　＋）、（Ｓ　２）、（Ｓ　３）が設けら
れている。

これらの制限板（ｓ　＋）、（Ｓ　２）、（Ｓ　３）は
測定受光角を決定するものであり、被測定物以外からの
フレア等の不要な光を入射端（■。）に入れないために
用いられているものである。

第２図はランダム仕様のファイバー（ＦＢ）の概略構成
を示す図である。前記ファイバー（ＦＢ）の入射端（工
。）においては、■°゛、“■“、′■″で示したよう
な光ファイバー素線が多数本束ねられた状態になってい
る。入射端（Ｉｏ）に入射された光の中で、′■°′で
示した光ファイバー素線に入射した光は出射端（Ｏ２〉
へ、■°°で示した光ファイバー素線に入射した光は出
射端（０２）へ、■”で示した光ファイバー素線に入射
した光は出射端（０３）へと導かれる。このようにして
、入射端（工。）に入射した光は出射端（０＋）、（０
□）、（０３）に３分割されて出射される。入射端（工
。）における光ファイバー素線の配列は第２図に示すよ
うな配列に限定されるものではなく、ランダムに束ねら
れていれば良いものである。

第３図は、微小光源をこの光学系で見た場合に、ファイ
バー（ＦＢ）の入射端（Ｉｏ）に入射する光束（ｌ）の
大きさを示している。同図（ａ）の場合は、結像位置に
ファイバー（ＦＢ）の入射端（■。）を配置した場合で
あり、入射光束（１）が非常に小さく絞り込まれている
。また、同図（ｂ）の場合は、非結像位置にファイバー
（ＦＢ）の入射端（■。）を配置した場合であり、入射
光束（１）は大きくぼやけた光束になっている。

第４図及び第５図は、前記微小光源をこの光学系に対し
て移動させた場合の入射端（１０）における入射光束（
１）の中心位置Ａ　、Ｂ　、Ｃ、・・・、Ｌ、Ｍと、出
射端（０＋）（出射端（ｏ２）、（０３）にライても同
様）での出力光量との関係を示しており、第４図は結像
位置にファイバー（ＦＢ）の入射端（Ｉｏ）を配置した
場合、第５図は非結像位置にファイバー（ＦＢ）の入射
端（工。）を配置した場合を示している。

微小光源を移動させて行くと、各図（ａ）に示すように
、ファイバー（ＦＢ）の入射端（Ｉｏ）に入射する光束
（１）の中心位置は、Ａ　、Ｂ　、Ｃ、・・・、Ｌ、Ｍ
へと移動する。ファイバー（ＦＢ）の出射端（ｏｔ）、
（ｏｘ）、（０３）では、微小光源の位置に関係なく、
入射した光束の１／３ずつを均等に出射することが理想
である。しかし、結像位置にファイバー（ＦＢ）の入射
端（Ｉｏ）が配置されている場合には、第４図（ａ）に
示すように、入射する光束（１）が小さいので、ファイ
バー（ＦＢ）のランダム性の影響を大きく受け、ランダ
ム性が悪い場合には、第４図（ｂ）に示すように、微小
光源の位置によって出力光量がばらつくことになる。と
ころが、非結像位置にファイバー（ＦＢ）の入射端（工
。）を配置した場合には、第５図（ａ）に示すように、
入射する光束（１）が第４図（ａ）の場合に比べて大き
くなり、また、ぼやけているので、ファイバー（ＦＢ）
のランダム性が悪くても、その影響を受けにくくなり、
第５図（ｂ）に示すように、微小光源の位置には関係な
く、出力光量が略一様になるものである。

なお、実施例の説明においては、入射光を３分割する場
合について記述したが、２分割する場合や４分割以上の
場合についても同様のことが成り立つことは言うまでも
ない。

また、実施例では、ファイバー（ＦＢ）の入射端（Ｉｏ
）を結像位置よりも後方の非結像位置に配置したが、結
像位置よりも前方の非結像位置に配置しても良い。

（発明の効果）本発明は上述のように、光学系からランダム仕様の多分
割ファイバーの入射端に入射された光を各出射端に配さ
れた受光器に分割すると共に、その入射端を光学系の非
結像位置に配置したので、単に、複数の受光器を光学系
の非結像位置に配置する場合に比べて、受光器や回路系
の配置に制約を受けることがないという利点があり、し
かも、光学系によるデフォーカス効果と多分割ファイバ
ーのランダム性との相乗効果により、いずれが一方のみ
を用いる場合に比べて、各受光器への光の分割をより均
等に行うことができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成を示す図、第２図
は同上の要部斜視図、第３図（ａ）は従来例における入
射端と入射光束との位置関係を示す説四国、同図（ｂ）
は本発明における入射端と入射光束との位置関係を示す
説明図、第４図（ａ）は従来例における入射端での入射
光束の位置変化を示す図、同図（ｂ）は同上の入°射光
束の位置と出力光量との関係を示す図、第５図（ａ）は
本発明における入射端での入射光束の位置変化を示す図
、同図（ｂ）は同上の入射光束の位置と出力光量との関
係を示す図である。（Ｄ　Ｉ）、（Ｄ　２）、（Ｄ　３）は受光器、（ＦＢ
）は多分割ファイバー、（■。）は入射端、（０１）、
（０２）、（０３）は出射端、（Ｌ）はレンズである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多数本の光ファイバー素線を含む出射端を複数個
備え、各出射端に導かれる多数本の光ファイバー素線を
入射端においてランダムに束ねて成る多分割ファイバー
と、前記多分割ファイバーの各出射端にそれぞれ配され
た複数の受光器と、被測定面を結像させる光学系とを有
し、前記多分割ファイバーの入射端を前記光学系におけ
る非結像位置に配したことを特徴とする光分割装置。
（２）前記光学系は多分割ファイバーの入射端に不要な
光が入射しないように光路を制限する制限板を有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光分割装置
。