灵敏度调整板以及传感器装置的制造方法
文献发布时间:2023-06-19 13:48:08
技术领域
本发明涉及一种用于传感器装置的灵敏度调整的灵敏度调整板以及传感器装置的制造方法。
背景技术
以往,已知一种利用由水分对红外线的吸收来测定水分量的传感器装置。在专利文献1中公开了一种干燥度传感器,该干燥度传感器能够抑制由对象物的材质不同引起的水分量检测结果的偏差,从而提高干燥度检测的准确性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2018/155289号
发明内容
发明要解决的问题
另外,在批量生产多个传感器装置的情况下,问题在于要抑制在多个传感器装置之间产生灵敏度偏差。
本发明提供一种能够抑制多个传感器装置的灵敏度偏差的灵敏度调整板以及传感器装置的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明的一个方式所涉及的灵敏度调整板用于调整传感器装置的灵敏度,所述传感器装置检测对象物中含有的特定成分,关于所述特定成分对光的吸收率,相比于对第一波段的光的吸收率而言,对第二波段的光的吸收率更高,所述传感器装置具备:光源,其朝向所述对象物发出包含所述第一波段的光和所述第二波段的光的照射光;第一受光部,其将通过所述照射光被对象物反射而得到的反射光中包含的所述第一波段的光转换为第一电信号;第二受光部,其将所述反射光中包含的所述第二波段的光转换为第二电信号;以及运算部,其基于所述第一电信号和所述第二电信号来计算所述对象物中含有的所述特定成分的量,所述灵敏度调整板具有模拟了所述特定成分的光吸收特性的光透过特性,在所述传感器装置的灵敏度调整工序中,所述灵敏度调整板被配置在光反射板与所述传感器装置之间。
本发明的一个方式所涉及的传感器装置的制造方法中,所述传感器装置具备:光源,其朝向对象物发出包含第一波段的光和第二波段的光的照射光;第一受光部,其将通过所述照射光被所述对象物反射而得到的反射光中包含的所述第一波段的光转换为第一电信号;第二受光部,其将所述反射光中包含的所述第二波段的光转换为第二电信号;存储部,其用于存储系数;以及运算部,其通过使用了所述第一电信号、所述第二电信号以及所述系数的运算,来计算所述对象物中含有的特定成分的量,在所述制造方法中,在光反射板与所述传感器装置之间配置灵敏度调整板,所述灵敏度调整板具有模拟了所述特定成分的光吸收特性的光透过特性,基于在所述光反射板与所述传感器装置之间配置有所述灵敏度调整板的状态下由所述传感器装置计算出的所述特定成分的量,来改写所述存储部中存储的所述系数。
发明的效果
根据本发明,实现一种能够抑制多个传感器装置的灵敏度偏差的灵敏度调整板以及传感器装置的制造方法。
附图说明
图1是实施方式所涉及的水分量传感器的外观立体图。
图2是示出实施方式所涉及的水分量传感器的内部构造的图。
图3是用于说明使用了实施方式所涉及的灵敏度调整板的灵敏度调整的第一图。
图4是用于说明使用了实施方式所涉及的灵敏度调整板的灵敏度调整的第二图。
图5是示出与衣物干燥度为75%的衣物相当的对象物中的水的吸光度的图。
图6是示出实施方式所涉及的灵敏度调整板的光透过特性的图。
图7是实施方式所涉及的水分量传感器的制造方法的流程图。
图8是示出实施方式所涉及的灵敏度调整板的光透过特性的变形例1的图。
图9是示出实施方式所涉及的灵敏度调整板的光透过特性的变形例2的图。
图10是示出实施方式所涉及的灵敏度调整板的光透过特性的变形例3的图。
具体实施方式
下面,参照附图对实施方式进行说明。此外,以下说明的实施方式均示出概括性的或具体的例子。以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接方式、步骤以及步骤的顺序等是一例,而并非旨在限定本发明。另外,以下实施方式的构成要素中的在独立权利要求中没有记载的构成要素作为任意的构成要素来进行说明。
此外,各图是示意图,并不一定严格地进行了图示。另外,在各图中,对实质上相同的结构标注了相同的附图标记,有时省略或简化重复的说明。
(实施方式)
[概要]
首先,对实施方式所涉及的水分量传感器的概要进行说明。图1是实施方式所涉及的水分量传感器的外观立体图。图2是示出实施方式所涉及的水分量传感器的内部构造的图。
实施方式所涉及的水分量传感器10是向对象物40发出光并基于来自该对象物40的反射光来检测对象物40的水分量的水分量传感器。水分量传感器10例如检测位于远离水分量传感器10的位置处的对象物40中含有的水分。对象物40例如是衣物。对象物40也可以是床单或枕套等寝具,没有特别地限定对象物。水分量传感器10例如安装于衣物干燥装置等,用于确认衣物的干燥状况。能够通过这种水分量传感器10,来抑制发生因过度干燥而引起的衣物损伤等。
具体地说,水分量传感器10具备壳体11、光源12、透镜13、透镜14、半透半反镜15、第一带通滤波器16a、第一受光部17a、第二带通滤波器16b、第二受光部17b、信号处理电路18以及存储部19。以下,详细地说明水分量传感器10的各构成要素。
壳体11是用于收容光源12、透镜13、透镜14、半透半反镜15、第一带通滤波器16a、第一受光部17a、第二带通滤波器16b、第二受光部17b、信号处理电路18以及存储部19的壳体。壳体11由具有遮光性的材料形成。由此,能够抑制外部光入射到壳体11内。具体地说,壳体11由对第一受光部17a和第二受光部17b要接收的光具有遮光性的树脂材料或金属材料形成。
在壳体11的外壁设置有多个开口,透镜13和透镜14安装于这些开口。
光源12朝向对象物40发出包含第一波段的光以及与第一波段不同的第二波段的光的照射光。第一波段例如是1420nm以上且1530nm以下的波段,第二波段例如是1530nm以上且1630nm以下的波段。具体地说,光源12是将发出红外光的LED(Light Emitting Diode:发光二极管)元件用作发光元件的发光模块。
透镜13是将光源12所发出的光会聚到对象物40的聚光透镜。透镜13例如是树脂制的凸透镜,但没有特别地限定。
透镜14是用于将由对象物40反射的反射光会聚到第一受光部17a和第二受光部17b的聚光透镜。透镜14例如以焦点位于第一受光部17a的受光面和第二受光部17b的受光面的方式被固定于壳体11。透镜14例如是树脂制的凸透镜,但没有特别地限定。
半透半反镜15是将透过透镜14而入射到半透半反镜15的光进行分支并分别向第一受光部17a和第二受光部17b射出的光学构件。在水分量传感器10中,由半透半反镜15反射的光向第一受光部17a入射,透过了半透半反镜15的光向第二受光部17b入射。
此外,在水分量传感器10中应用了通过半透半反镜15来分配同轴的入射光的光学系统,但在水分量传感器10中也可以应用设置有2个透镜的使用异轴的入射光的光学系统。
第一带通滤波器16a是从入射到第一带通滤波器16a的光中提取第一波段的光的带通滤波器。第一带通滤波器16a配置在透镜14与第一受光部17a之间,位于透过透镜14而向第一受光部17a入射的光的光路上。第一带通滤波器16a使第一波段的光透过并且吸收除该第一波段之外的波段的光。
第一受光部17a是接收由对象物40反射并透过了第一带通滤波器16a的第一波段的光来将该光转换为第一电信号的受光元件。第一受光部17a通过对接收到的第一波段的光进行光电转换,来生成与该光的受光量(即,强度)相应的第一电信号。所生成的第一电信号被输出到信号处理电路18。第一受光部17a例如是光电二极管,但不限定于此。例如,第一受光部17a也可以是光电晶体管或图像传感器。
第二带通滤波器16b是从入射到第二带通滤波器16b的光中提取第二波段的光的带通滤波器。第二带通滤波器16b配置在透镜14与第二受光部17b之间,位于透过透镜14而向第二受光部17b入射的光的光路上。第二带通滤波器16b使第二波段的光透过并且吸收除该第二波段之外的波段的光。
第二受光部17b是接收由对象物40反射并透过第二带通滤波器16b的第二波段的光来将该光转换为第二电信号的受光元件。第二受光部17b通过对接收到的第二波段的光进行光电转换,来生成与该光的受光量(即,强度)相应的第二电信号。所生成的第二电信号被输出到信号处理电路18。第二受光部17b是与第一受光部17a相同形状的受光元件。也就是说,在第一受光部17a是光电二极管的情况下,第二受光部17b也是光电二极管。
信号处理电路18进行光源12的发光控制。另外,信号处理电路18具备运算部18a,运算部18a通过对从第一受光部17a输出的第一电信号和从第二受光部17b输出的第二电信号进行信号处理,来计算水分量。
信号处理电路18例如被收容在壳体11中,但也可以安装在壳体11的外侧面。信号处理电路18通过有线通信来接收第一电信号和第二电信号,但也可以通过无线通信来接收第一电信号和第二电信号。信号处理电路18例如由微型计算机来实现,该微型计算机包括对第一电信号和第二电信号进行放大的运算放大器、存储器、输入输出端口、执行程序的处理器等。
存储部19是存储由运算部18a执行的用于计算水分量的计算机程序(算法)以及后述的吸光系数αa等的存储装置。存储器19也可以实现为信号处理电路18的一部分。存储部19例如通过半导体存储器来实现。
[水分量的计算方法]
接着,说明由运算部18a计算水分量的计算方法。运算部18a通过将由对象物40反射的反射光中包含的探测光的光能Pd与由对象物40反射的反射光中包含的参照光的光能Pr进行比较,来检测对象物40中含有的成分量。此外,光能Pd与从第一受光部17a输出的第一电信号的强度对应,光能Pr与从第二受光部17b输出的第二电信号的强度对应。
光能Pd用以下的(式1)表示。
(式1)Pd=Pd0×Gd×Rd×Td×Aad×Ivd
在此,Pd0是光源12所发出的光中的形成探测光的第一波段的光的光能。Gd是第一波段的光向第一受光部17a耦合的耦合效率(聚光率)。具体地说,Gd相当于光源12所发出的光中的、作为被对象物40漫反射的成分中的一部分成分(即,反射光中包含的探测光)的部分的比例。
Rd是由对象物40反射的探测光的反射率。Td是第一带通滤波器16a对探测光的透过率。Ivd是第一受光部17a的对探测光的受光灵敏度。
Aad是由对象物40中含有的特定成分(水分)吸收探测光的吸收率,用以下的(式2)来表示。
(式2)Aad=10
在此,αa是吸光系数,具体地说,是由成分(水分)吸收探测光的吸光系数。Ca是对象物40中含有的成分(水分)的体积浓度。D是每单位体积浓度的对吸收探测光作出贡献的成分的厚度的2倍即贡献厚度。
更为具体地说,在水分均匀地分散的对象物40中,在光向对象物40入射并在对象物40的内部反射后从对象物40射出的情况下,Ca相当于对象物40的成分所含有的体积浓度。另外,D相当于在对象物40的内部反射后从对象物40射出为止的光路长度。例如假定在对象物40是纤维等网眼状的固体物或海绵等的多孔性的固体物的情况下,光由固体物的表面反射。在该情况下,例如,Ca是在覆盖固体物的液相中含有的水分的浓度。另外,D是被换算为覆盖固体物的液相的平均厚度的贡献厚度。
因而,αa×Ca×D相当于对象物40中含有的成分量(水分量)。根据以上内容可知,与第一电信号的强度相当的光能Pd根据对象物40中含有的水分量而变化。此外,与水分相比,湿气的吸光度极小,因此能够忽略。
同样地,向第二受光部17b入射的参照光的光能Pr用以下的(式3)来表示。
(式3)Pr=Pr0×Gr×Rr×Tr×Ivr
如上所述,根据由对象物40中含有的成分(水分)对第一波段的探测光的吸收与由对象物40中含有的成分(水分)对第二波段的参照光的吸收之差来求出吸收率Aad。此外,与测定光相比,参照光被对象物40中含有的成分吸收的量非常小,因此能够视为参照光实质上不被吸收,因此与(式1)进行比较可知,在(式3)中不包含相当于由水分吸收参照光的吸收率Aad的项。
在(式3)中,Pr0是光源12所发出的光中的形成参照光的第二波段的光的光能。Gr是光源12所发出的参照光的对第二受光部17b耦合的耦合效率(聚光率)。具体地说,Gr相当于参照光中的、作为被对象物40漫反射的成分中的一部分成分(即,反射光中包含的参照光)的部分的比例。Rr是由对象物40反射的参照光的反射率。Tr是第二带通滤波器16b对参照光的透过率。Ivr是第二受光部17b的对反射光的受光灵敏度。
在水分量传感器10中,从光源12照射的光、即探测光和参照光以同轴且同光斑尺寸被照射,因此探测光的耦合效率Gd与参照光的耦合效率Gr大致相等。另外,探测光的峰值波长与参照光的峰值波长比较接近,因此探测光的反射率Rd与参照光的反射率Rr大致相等。
此外,由于参照光的中心波长为由水蒸气进行吸光的吸光度小于规定值的波长,因此能够视为参照光没有被水分量传感器10与对象物40之间的空间中的水蒸气吸收。
因而,即使不考虑上述空间中含有的水蒸气的影响,也能够通过取得(式1)与(式3)之比来导出以下的(式4)。
(式4)Pd/Pr=Z×Aad
在此,Z是常数项,用(式5)表示。
(式5)
Z=(Pd0/Pr0)×(Td/Tr)×(Ivd/Ivr)
光能Pd0和Pr0分别被预先确定为光源12的初始输出。另外,透过率Td和透过率Tr分别根据第一带通滤波器16a和第二带通滤波器16b的透过特性而被预先确定。受光灵敏度Ivd和受光灵敏度Ivr分别根据第一受光部17a和第二受光部17b的受光特性而被预先确定。因而,(式5)所示的Z能够视为常数。
运算部18a基于第一电信号来计算探测光的光能Pd,基于第二电信号来计算参照光的光能Pr。具体地说,第一电信号的信号电平(电压电平)相当于光能Pd,第二电信号的信号电平(电压电平)相当于光能Pr。
因而,运算部18a能够基于(式4)来计算对象物40中含有的水分的吸收率Aad。由此,运算部18a能够基于(式2)来计算水分量。
[使用了基准试样的灵敏度调整]
另外,在制造多个水分量传感器10后将多个水分量传感器10出厂的情况下,为了抑制多个水分量传感器10对水分量的计算值的偏差,在出厂前进行灵敏度调整。例如,使多个水分量传感器10分别计算以基准试样(即,灵敏度调整用的对象物40)为对象的水分量,水分量的计算值在规定范围内的水分量传感器被直接出厂。另一方面,对于水分量的计算值在规定范围外的水分量传感器10,在以使水分量的计算值在规定范围内的方式将存储在存储部19中的吸光系数αa的值进行改写之后进行出厂。
在此,灵敏度调整用的基准试样由于干燥等而导致基准试样中含有的水分量变化。为了进行稳定的灵敏度调整,需要将基准试样的状态保持为固定的状态,但这是困难的。也就是说,在基准试样的管理上花费工夫成为问题。这是因为,如果不适当地管理基准试样就进行灵敏度调整,则会导致出厂了水分量的计算误差大的水分量传感器10。
[使用了灵敏度调整板的灵敏度调整]
因此,以下对使用了灵敏度调整板20的灵敏度调整方法进行说明。图3和图4是用于说明使用了灵敏度调整板20的灵敏度调整的图。
在使用了灵敏度调整板20的灵敏度调整中,在相当于对象物40的位置处配置光反射板30,在水分量传感器10与光反射板30之间配置灵敏度调整板20。具体地说,灵敏度调整板20位于透镜14与光反射板30之间,与透镜14相向,但不与透镜13相向。灵敏度调整板20也可以被配置为与透镜14及透镜13这两者相向。作为光反射板30,例如使用白色的光扩散板等。
灵敏度调整板20具有模拟了水分的光吸收特性(或者,水分的光反射特性)的光透过特性。图5是示出与衣物干燥度为75%的衣物相当的对象物40中的水的吸光度(水分的光吸收特性的一例)的图,图6是示出灵敏度调整板20的光透过特性的图。此外,在图5中,与(式2)的Ca×D相当的水的光路长度相当于0.19mm。吸光度也可以被代替理解为对光的吸收率。
图6所示的灵敏度调整板20的光透过特性具有基本上使图5的水的吸光度的1380nm以上且1650nm以下的部分进行了上下反转而得到的形状。换言之,图6所示的灵敏度调整板20的光透过特性由于是光透过率与波长无关地固定为100%的透过特性,因此通过从100%减去基于水的吸光度的吸收率来得到。虚线是忠实地置换基于吸光度的透过率而得到的波形,实线是在范围R的波长两端区域(1380nm,1650nm)将吸光度设为0来转换为透过率、并将超过100%的部分设为100%而得到的波形。在实线的透过率特性中,限定了使透过率降低的区域,因此灵敏度调整板的制作变得容易。
如图3和图4所示,如果灵敏度调整板20被配置在水分量传感器10与光反射板30之间,则水分量传感器10所发出的照射光被光反射板30反射并透过灵敏度调整板20而向透镜14入射。由于灵敏度调整板20的光透过特性是模拟了与衣物干燥度为75%的衣物相当的对象物40中的水的吸光度的光透过特性,因此此时的入射光具有与通过向相当于衣物干燥度为75%的衣物的对象物40照射照射光而得到的反射光相同的特性。也就是说,灵敏度调整板20和光反射板30能够作为上述的基准试样的代替部件来利用。
灵敏度调整板20是所谓的光学滤波器,例如是通过在玻璃基板等透光性基板(换言之,透光性基材)上层叠折射率互不相同的多个层而形成的。因而,灵敏度调整板20的特性不易因保存环境等而发生变化,与基准试样相比更容易管理。能够通过灵敏度调整板20,来容易地抑制多个水分量传感器10对水分量的计算值的偏差。
[水分量传感器的制造方法]
接着,对应用了上述灵敏度调整方法的水分量传感器10的制造方法进行说明。图7是水分量传感器10的制造方法的流程图。
首先,进行水分量传感器10的组装(S11)。在组装得到的水分量传感器10的存储部19中存储有吸光系数αa的初始值。
接着,在光反射板30与水分量传感器10之间配置灵敏度调整板20(S12),将灵敏度调整装置与水分量传感器10的外部连接端子(未图示)等电连接(S13)。换言之,灵敏度调整装置是水分量传感器10的制造装置,例如由个人计算机等实现。
接着,由水分量传感器10进行水分量的计算(S14)。灵敏度调整装置获取水分量的计算值(S15),判定所获取到的水分量的计算值是否在规定的范围内(S16)。
在判定为水分量的计算值在规定的范围外的情况下(在S16中为“否”),灵敏度调整装置以使水分量的计算值在上述规定范围内的方式改写在水分量传感器10的存储部19中存储的吸光系数αa的初始值(S17)。另一方面,在判定为水分量的计算值在上述规定的范围内的情况下(在S16中为“是”),不进行对吸光系数αa的初始值的改写。
此外,在步骤S17中被改写的系数不限定于吸光系数αa。例如,在(式2)中Ca×D小的情况下,吸收率Aad能够如以下的(式6)那样进行近似。
(式6)Aad=10
也可以是,如(式6)所示,在步骤S17中,代替吸光系数αa而改写与之相关联的吸收系数ka的值。也就是说,在灵敏度调整中被调整的系数只要是与吸光系数αa相关联的系数即可。
上述灵敏度调整流程是一例,也可以基于在设置灵敏度调整板前后的探测光、参照光的数据来计算并写入吸光系数αa。
这种水分量传感器10的制造方法能够容易地抑制多个水分量传感器10对水分量的计算值的偏差。
[灵敏度调整板的变形例1]
图6所示的灵敏度调整板20的光透过特性是一例。灵敏度调整板20的光透过特性只要是模拟了水分的光吸收特性的特性即可,这里的“模拟了”是广义的意思。模拟了水分的光吸收特性的特性例如是水分的吸光度较大的第一波段具有透过率为最小值的特性。另外,模拟了水分的光吸收特性的特性也可以是(水分对光的吸光度较大的)第一波段的透过率实质上比(水分对光的吸光度较小的)第二波段的透过率低的特性。
以下,对模拟了水分的光吸收特性的光透过特性的变形例1进行说明。图8是示出灵敏度调整板20的光透过特性的变形例1的图。此外,在图8中,还示出了忠实地模拟了水分的光吸收特性的光透过特性(虚线),来作为光透过特性的变形例1(实线)的比较对象。
图8所示的灵敏度调整板20的光透过特性包括针对第一波段中的至少一部分波段的第一带阻特性21和针对第二波段中的至少一部分波段的第二带阻特性22。也就是说,图8所示的灵敏度调整板20的光透过特性是将2个带阻特性(换言之,带消除特性或带截止特性)进行组合而构成的。第一带阻特性21的光透过率的谷值比第二带阻特性22的光透过率的谷值低。
具有图8所示的光透过特性的灵敏度调整板20例如通过在透光性基板(换言之,透光性基材)上层叠折射率互不相同的多个层而形成为单个的板。具有图8所示的光透过特性的灵敏度调整板20也可以通过具有第一带阻特性21的板和具有第二带阻特性22的板的重叠来形成。
具有图8所示的光透过特性(实线)的灵敏度调整板20有以下优点:与具有忠实地模拟了水分的光吸收特性的光透过特性(图8的虚线。光透过率平滑且连续地变化的光透过特性。)的灵敏度调整板20相比更容易制作。
[灵敏度调整板的变形例2]
对模拟了水分的光吸收特性的光透过特性的变形例2进行说明。图9是示出灵敏度调整板20的光透过特性的变形例2的图。此外,在图9中,还示出了忠实地模拟了水分的光吸收特性的光透过特性(虚线),来作为光透过特性的变形例2(实线)的比较对象。
图9所示的灵敏度调整板20的光透过特性包括针对第一波段中的至少一部分波段的带阻特性23,并且不包括针对第二波段的带阻特性。也就是说,灵敏度调整板20的光透过特性仅包括1个带阻特性。另外,当除去带阻特性23的部分时,光透过率固定为小于100%的规定的透过率(在图9的例子中为96%左右)。也就是说,在灵敏度调整板20的光透过特性的变形例2中,第二波段的光的透过率是固定的。此外,也可以是,第二波段中的至少一部分波段的光的透过率是固定的。
具有图9所示的光透过特性的灵敏度调整板20例如是通过在具有上述规定的透过率的透光性基板(换言之,透光性基材)上层叠折射率互不相同的多个层而形成的。
具有图9所示的光透过特性的灵敏度调整板20具有以下优点:与具有图8所示的带阻特性的灵敏度调整板20相比更容易制作。
[灵敏度调整板的变形例3]
对模拟了水分的光吸收特性的光透过特性的变形例3进行说明。图10是示出灵敏度调整板20的光透过特性的变形例3的图。此外,在图10中,还示出了忠实地模拟了水分的光吸收特性的光透过特性(虚线),来作为光透过特性的变形例3(实线)的比较对象。
图10所示的灵敏度调整板20的光透过特性包括针对第一波段中的至少一部分波段的带阻特性24,并且不包括针对第二波段的带阻特性。也就是说,灵敏度调整板20的光透过特性仅包括1个带阻特性。当除去带阻特性24的部分时,光透过率固定为100%。也就是说,在灵敏度调整板20的光透过特性的变形例3中,第二波段的光的透过率固定为100%。此外,也可以是,第二波段中的至少一部分波段的光的透过率固定为100%。这里的100%不是严格意义上的100%,而是指实质上为100%(大致透明)。
具有图10所示的光透过特性的灵敏度调整板20例如是通过在实质上透明(透过率为100%)的基板(换言之,基材)上层叠折射率互不相同的多个层而形成的。
具有图10所示的光透过特性的灵敏度调整板20有能够使用透明的基板而容易地制作的优点。
[效果等]
如以上所说明的那样,灵敏度调整板20用于对检测对象物40中含有的水分的水分量传感器10的灵敏度进行调整。水分对第二波段的光的吸收率比对第一波段的光的吸收率高。水分量传感器10具备:光源12,其朝向对象物40发出包含第一波段的光和第二波段的光的照射光;第一受光部17a,其将通过照射光被对象物40反射而得到的反射光中包含的第一波段的光转换为第一电信号;第二受光部17b,其将反射光中包含的第二波段的光转换为第二电信号;以及运算部18a,其基于第一电信号和第二电信号来计算对象物40中含有的水分量。灵敏度调整板20具有模拟了水分的光吸收特性的光透过特性,在水分量传感器10的灵敏度调整工序中,灵敏度调整板20被配置在光反射板30与水分量传感器10之间。水分量传感器10是传感器装置的一例,水分是特定成分的一例。
能够通过这样的灵敏度调整板20,来容易地抑制多个水分量传感器10对水分量的计算值的偏差。
另外,在变形例1中,灵敏度调整板20的光透过特性包括针对第一波段中的至少一部分波段的第一带阻特性和针对第二波段中的至少一部分波段的第二带阻特性。
这种灵敏度调整板20具有以下优点:与具有忠实地模拟了水分的光吸收特性的光透过特性的灵敏度调整板20相比更容易制作。
另外,在变形例2和变形例3中,灵敏度调整板20的光透过特性包括针对第一波段中的至少一部分波段的带阻特性,并且不包括针对第二波段的带阻特性。
这种灵敏度调整板20具有以下优点:与具有变形例1的光透过特性的灵敏度调整板20相比更容易制作。
另外,在变形例3中,灵敏度调整板20的针对第二波段的光的透过率为100%。另外,也可以是,灵敏度调整板20的针对第二波段中的至少一部分波段的光的透过率为100%。
这种灵敏度调整板20具有能够使用透明的基板而容易地制作的优点。
另外,灵敏度调整板20在1380nm以上且1650nm以下的波段具有模拟了水分的光吸收特性的光透过特性。
这种灵敏度调整板20能够容易地抑制多个水分量传感器10对水分量的计算值的偏差。
另外,更为具体地说,水分量传感器10具备用于存储吸光系数αa的存储部19,运算部18a通过使用了第一电信号、第二电信号以及吸光系数αa的运算来计算对象物40中含有的水分量。在这种水分量传感器10的制造方法中,在光反射板30与水分量传感器10之间配置具有模拟了水分的光吸收特性的光透过特性的灵敏度调整板20(S12),基于在光反射板30与水分量传感器10之间配置有灵敏度调整板20的状态下由水分量传感器10计算出的水分量,来改写存储在存储部19中的与吸光系数αa相关联的系数(S17)。
根据这种水分量传感器10的制造方法,能够容易地抑制多个水分量传感器10对水分量的计算值的偏差。
(其它实施方式)
以上,对实施方式进行了说明,但本发明不限定于上述实施方式。
例如,在上述实施方式中对在水分量传感器的灵敏度调整中使用灵敏度调整板的例子进行了说明,但使用了灵敏度调整板的灵敏度调整方法也能够应用于将水分以外的特定成分作为检测对象的其它传感器装置。例如,使用了灵敏度调整板的灵敏度调整方法可以应用于检测对象物中含有的油或乙醇等特定成分(液体成分)的传感器装置,也可以应用于检测作为特定成分的气体成分的传感器装置。在该情况下,灵敏度调整板只要具有模拟了特定成分的光吸收特性的光透过特性即可。此外,第一波段和第二波段的具体数值范围根据检测对象的特定成分而不同。
另外,在上述实施方式中对光源是将LED元件用作发光元件的发光模块的情况进行了说明,但光源也可以是将半导体激光元件或有机EL元件等用作发光元件的光源。
另外,在上述实施方式中,一个光源发出了包含第一波段的光和第二波段的光的照射光,但传感器装置也可以具备发出第一波段的光的光源和发出第二波段的光的光源这两个光源。
另外,本发明的总的或具体的实施方式也可以由系统、装置、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的CD-ROM等记录介质实现。另外,也可以由系统、装置、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意组合实现。例如,本发明可以实现为上述实施方式的灵敏度调整装置,也可以实现为具备灵敏度调整装置、光反射板以及灵敏度调整板的传感器装置的制造系统(制造装置)。
另外,在上述实施方式中所说明的制造方法的流程图中的多个处理的顺序是一例。多个处理的顺序可以变更,多个处理也可以并行地执行。
此外,对各实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形所得到的方式、或者在不脱离本发明的主旨的范围内通过将各实施方式中的构成要素及功能任意地组合而实现的方式也包含在本发明中。
附图标记说明
10:水分量传感器(传感器装置);12:光源;17a:第一受光部;17b:第二受光部;18a:运算部;19:存储部;20:灵敏度调整板;21:第一带阻特性;22:第二带阻特性;23、24:带阻特性;30:光反射板;40:对象物。
- 灵敏度调整板以及传感器装置的制造方法
- 在低温下具有高灵敏度的气体传感器装置及其制造方法