测定装置的制作方法

本发明涉及测定装置、例如涉及测定纸等片状的测定对象物的特性的测定装置。

本申请基于2017年7月6日提出的日本专利申请第2017﹣132960号主张享有优先权的权益，并在此援引其内容。

背景技术：

在纸的制造工序中，水成分的测定/控制极为重要。虽然纸是以重量交易的，但根据水成分的不同而重量发生变化，因此需要严格管理进行重量测定时的水成分。因此，在抄纸工序中，需要监视纸的水分率的水分测定传感器。作为水成分的测定方法，一般的方法例如有通过对利用近红外线测定到的吸光度进行多变量分析来计算水成分的方法、和基于微波的谐振频率来测定水成分的方法。

作为基于利用近红外线测定到的吸光度来计算水成分的测定装置，以往提出有红外线吸收型水分计。红外线吸收型水分计如图1所示具备框架10(o型框架)、上部传感器头11以及下部传感器头12。上部传感器头11以及下部传感器头12与框架10卡合，且在y方向上以使得上部传感器头11和下部传感器头12位于y方向的相同位置的方式被同步地往复驱动。在上部传感器头11与下部传感器头12之间，作为测定对象物的纸p以非接触的状态由输送机构相对于图面从内里侧朝近前侧的方向输送。

在红外线吸收型水分计中，如图5所示，夹着纸p而上方的构成物设置于上部传感器头11，下方的构成物设置于下部传感器头12。例如，作为上方的构成物，具备光源部与内表面反射镜22(光导管)，作为下方的构成物，作为受光部设置有检测器33。

在光源部设置有基板sb，在基板sb配置有放射被水大量吸收的1.94μm的波长λ1、被纸的原料的大部分即纤维素大量吸收的2.1μm的波长λ2、既不被水吸收也不被纤维素吸收的1.7μm的波长λ3的各个波长的光的发光元件21a～21c。作为基板sb，例如使用印刷基板、陶瓷基材。使发光元件尽量接近内表面反射镜的入射端22a。内表面反射镜22具有棱锥型的形状，将从光源部放射的红外线朝纸的方向反射。因而，从光源部放射的红外线透过纸p，检测器33接受透过了纸后的红外线。为了计算水分率，检测器33测定具有如下的波长λ1～λ3的红外线的吸光度。

与内表面反射镜22的下部隔开几mm的间隙而配置有作为测定对象物的纸p。在纸p的下部进一步隔开几mm的间隙且在内表面反射镜的大致光轴ax上配置检测器33。检测器33接受从内表面反射镜22的射出端22b射出的光束，并使用检测电路(未图示)和运算处理部(未图示)求出各波长的透过衰减率。运算处理部例如根据波长λ1的强度和波长λ3的强度来确定水的透过衰减率，并基于所确定的透过衰减率来测定水成分。波长λ1、λ2、λ3的光源在分别以不同的频率调制的基础上，对于利用检测器33检测到的信号，根据频率来辨别各波长的强度。并且，运算处理部根据波长λ2的强度和波长λ3的强度来确定纤维素的透过衰减率，并基于所确定的透过衰减率来测定表示纸的组成的大部分的纤维素量。运算处理部通过将水成分除以纤维素量来计算水分率。这样，红外线吸收型水分计能够利用单一的传感器根据纤维素量和水成分的比率来测定水分率。并且，红外线吸收型水分计的测定分辨率高，因此作为纸用的水分计而最为普及。

图6是示出测定装置的其他例的概要框图。图6所示的测定装置是基于微波的谐振频率来测定水成分的微波水分计。相比作为测定对象物的纸p靠上部的构成物设置于上部传感器头，相比纸p靠下部的构成物设置于下部传感器头。微波水分计具有由夹着纸而被上下分割开的空腔构成的空腔谐振器。微波水分计具有在该空腔中使微波谐振的振荡器(osc：oscillator)。振荡器利用控制器来扫描所激振出的微波的频率，信号转换部将空腔谐振器的电阻最大的频率转换为电压并输出。谐振频率根据夹在空腔谐振器内的电介体(纸所包含的水成分)而变化。运算处理部能够参照已知的谐振频率与水成分之间的关系来确定与所测定出的谐振频率对应的水成分。进而，使用来自未图示的基重传感器的基重信号通过运算来求出水分率。

在以往的红外线吸收型水分计中，由于因纸的纤维所导致的扩散的影响、或者在含有碳等添加物的情况下因碳等添加物的影响，在含有大量纤维或碳等的厚(高基重)纸中，到达受光器的到达光的强度显著降低。基重是纸的厚度的单位，意味着每1m²的纸的重量。因此，在以往的红外线吸收型水分计中，有时无法测定透过衰减率、进而无法测定水成分或水分率。在将这样的厚纸作为测定对象时，使用微波水分计，但是，微波水分计仅能测定水成分，因此为了测定水分率还另行需要基重计。并且，关于微波水分计，由于是基于谐振频率来确定水分率，因此测定误差容易变大。此外，微波水分计具有如下的各点等课题：需要进行用于降低因纸温而导致的影响的温度补偿这点、由于纸p所通过的谐振器的截面大因此无法测定局部的水成分的变化这点、由于装置结构复杂因此容易变得昂贵这点。因此，在水成分或水分率的测定中，期待尽量利用红外线吸收型水分计。

技术实现要素：

测定装置基于透过了检查对象物后的电磁波的检测结果来测定所述检查对象物的特性。所述测定装置具备：照射部，对所述检查对象物照射电磁波；聚光部，具有将透过了所述检查对象物后的电磁波中的、相对于与所述检查对象物对置的入射端的入射角为规定的入射角以内的电磁波朝聚光面引导的反射面；以及检测部，检测被引导至所述聚光面后的电磁波。

根据参照附图进行的、以下叙述的实施方式的详细说明，应当能够清楚本发明的进一步的特征以及方式。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的测定装置的概要结构的立体图。

图2是示出本发明的一个实施方式所涉及的测定装置所具备的上部传感器头以及下部传感器头的内部结构的正面透视图。

图3是示出本发明的一个实施方式所涉及的测定装置所具备的下部传感器头的内部结构的正面透视图。

图4是示出本发明的一个实施方式所涉及的测定装置所具备的上部传感器头以及下部传感器头的内部结构的其他例的正面透视图。

图5是示出以往的测定装置所具备的上部传感器头以及下部传感器头的内部结构的正面透视图。

图6是示出以往的空腔谐振型水分计的结构的概要框图。

具体实施方式

参照优选实施方式对本发明的实施方式进行说明。本领域技术人员能够使用本发明的教导达成本实施方式的多个替代方式，本发明并不限定于此处说明的优选本实施方式。

本发明的一个方式提供一种能够扩大测定对象物的可测定厚度范围的测定装置。

以下，参照附图对本发明所涉及的测定装置的实施方式进行说明。在以下的说明中，为了使得理解变得容易，主要举出将本实施方式所涉及的测定装置应用于作为红外线分析装置的一种的红外线吸收型水分计的例子。此外，本实施方式也能够应用于基重计(纸厚计)等其他的测定对象的测定装置。

图1是示出基于本发明的一个实施方式的测定装置1的概要结构的立体图。如图1所示，测定装置1具备框架10(o型框架)、上部传感器头11(第1头)以及下部传感器头12(第2头)，例如安装于设置在制纸车间的抄纸机，进行用抄纸机制造的纸p(检查对象物)所包含的水分率的测定。

在对各部件的位置关系进行说明之际，有时参照图中所设定的xyz正交坐标系。但是，为了说明的方便，并不使各图所示的xyz正交坐标系的原点相同，而是根据各图使其位置不同。在图1所示的xyz正交坐标系中，x轴被设定为沿着纸p的输送方向d1的方向、y轴被设定为沿着纸p的宽度方向的方向、z轴被设定为沿着铅垂方向的方向。

框架10是作为外部形状而具有长边方向和短边方向的大致四边环形状的部件。框架10在其开口部op内将上部传感器头11以及下部传感器头12支承为能够沿长边方向往复运动。具体地说，框架10的长边方向被设定为沿着纸p的宽度方向(y方向)的方向、且短边方向被设定为沿着铅垂方向(z方向)的方向，纸p以通过开口部op的大致中央的方式配置。

即，框架10以上部传感器头11配置在所输送的纸p的上方、且下部传感器头12配置在所输送的纸p的下方的方式相对于纸p被定位。在图1中省略图示，但框架10具备使上部传感器头11沿着纸p的表面在长边方向往复运动的机构、和使下部传感器头12沿着纸p的背面在长边方向往复运动的机构。若使这些机构以相同的方式进行驱动，则能够使上部传感器头11和下部传感器头12同步地往复运动。

上部传感器头11如上所述由框架10支承为能够沿着纸p的表面在纸p的宽度方向往复运动。上部传感器头11朝纸p的表面照射波长不同的多个红外光(近红外光)。具体地说，朝纸p的表面照射因水导致的吸收率比因纤维素导致的吸收率高的波长λ1(例如1.94μm)的近红外光、因占纸的大部分的成分即纤维素导致的吸收率比因水导致的吸收量高的波长λ2(例如2.1μm)的近红外光、以及因水和纤维素导致的吸收率分别比波长λ1、λ2时的吸收率低的波长λ3(例如1.7μm)的近红外光。

下部传感器头12如上所述由框架10支承为能够沿着纸p的背面在纸p的宽度方向往复运动，接受透过了纸p后的近红外光。基于由下部传感器头12接受的近红外光的检测结果来测定纸p所包含的水分。关于下部传感器头12，由于夹着沿输送方向d1(x方向)被输送的纸p而使其与上部传感器头11同步地在纸p的宽度方向(y方向)往复运动，因此沿着图1所示的交错状的测定线l1来测定纸p所包含的水成分。

其次，对上部传感器头11以及下部传感器头12的内部结构进行说明。图2是示出测定装置1所具备的上部传感器头11以及下部传感器头12的内部结构的正面透视图。在图2中，省略了上部传感器头11以及下部传感器头12的框体的图示。关于上部传感器头11，交织地示出局部截面图。如图2所示，上部传感器头11作为构成照射电磁波的照射部的光源而具备发光元件21a～21c和内表面反射镜22(光导管)。

发光元件21a～21c射出朝纸p的表面照射的近红外光。发光元件21a～21c例如为ld(laserdiode；激光二极管)或者led(lightemittingdiode；发光二极管)等半导体发光元件。具体地说，发光元件21a射出因水导致的吸收率比因纤维素导致的吸收率充分高的波长λ1(例如1.94μm)的近红外光。发光元件21b射出因纤维素导致的吸收率比因水导致的吸收率充分高的波长λ2(例如2.1μm)的近红外光。发光元件21c射出因水以及纤维素导致的吸收率分别比波长λ1、λ2充分低的波长λ3(例如1.7μm)的近红外光。这些发光元件21a～21c在印刷基板或陶瓷基板等平板状的基板sb上隔开一定的间隔而排列成直线状或者平面状。

内表面反射镜22配设在发光元件21a～21c与纸p之间，是使从发光元件21a～21c射出的近红外光分别多重反射而使其强度分布均匀化的多边形状的光学元件。具体地说，内表面反射镜22具有：xy平面内的形状呈四边形状且供来自发光元件21a～21c的近红外光入射的入射端22a；xy平面内的形状呈与入射端22a相似的形状且射出多重反射后的近红外光的射出端22b。并且，内表面反射镜22具有射出端22b形成得比入射端22a大的锥状的形状。

具体地说，关于内表面反射镜22，例如，入射端22a的边长被设定为几mm的程度，射出端22b的边长被设定为十几mm～几十mm的程度。此处，从内表面反射镜22射出的近红外光的光点直径被设定为与在纸p上设定的测定区域相同程度的大小，从内表面反射镜22射出的近红外光的光点直径根据射出端22b的大小规定。因此，射出端22b的大小被设定为与在纸p上设定的测定区域的大小相同的程度。另外，内表面反射镜22以搭载在基板sb上的发光元件21a～21c尽量接近入射端22a、且与纸p的表面之间的间隔为几mm的程度的方式配设在发光元件21a～21c与纸p之间。

此处，考虑从配置于从沿着内表面反射镜22的中心轴的光轴ax偏移的位置的发光元件21a射出并通过路径p1、p2的近红外光。通过路径p1的近红外光相对于光轴ax从发光元件21a带有θ1的角度射出并从入射端22a入射至内表面反射镜22内。进而，通过路径p1的近红外光每当在内表面反射镜22的内表面反射2次时与光轴ax的夹角就逐渐变小，最终相对于光轴ax的夹角成为θ2(θ1＞θ2)并从射出端22b射出。通过路径p2的近红外光也同样，通过在内表面反射镜22的内表面反射1次而相对于光轴ax的夹角变小并从射出端22b射出。

这样，从入射端22a入射至内表面反射镜22内后的近红外光通过在内表面反射镜22的内部被反射(多重反射)而相对于光轴ax的夹角逐渐变小并从射出端22b射出。因此，即便近红外光入射至入射端22a时的相对于光轴ax的角度(从发光元件21a～21c射出的近红外光的角度)不同，也从内表面反射镜22射出相对于光轴ax大致平行的近红外光。因此，能够朝纸p的表面照射光点直径并未过分扩大而具有均匀的强度分布的近红外光。

另一方面，如图2所示，下部传感器头12具备保护窗31、聚光器32以及检测器33。

保护窗31避免纸p或其他物体附着于聚光器32，由使从发光元件21a～21c射出的近红外光透过的物质构成。该物质例如为硅酸盐(玻璃)。

聚光器32具有开口部，从纸p的背面透过了保护窗31后的近红外光入射至作为入射端32b的开口部的表面。开口部的表面、背面分别指开口部的主面中的与纸p对置的面、与检测器33对置的面。聚光器32对入射的近红外光进行聚光，将入射角成为规定的入射角以内的近红外光引导至作为射出端32c的开口部的背面，并将引导至射出端32c的近红外光朝检测器33射出。聚光器32由金属、玻璃等机械性能稳定的物质构成，在其内侧面形成有反射面32a。反射面32a涂覆有金等相对于所入射的近红外光的反射率充分高的物质。聚光器32的更详细的结构将在后面叙述。

检测器33以其受光面位于光轴ax的延长线上、且受光面和与其对置的聚光器32的射出端32c之间的间隔为几mm以下的方式配置在纸p的下方。因而，检测器33检测经由纸p和聚光器32得到的近红外光(入射至纸p的表面、并从纸p的背面透过的近红外光)。检测器33作为受光元件例如能够使用pbs元件、ge元件、或者ingaas元件。

此处，pbs元件是以硫化铅作为主成分的光导电元件，能够进行约0.6～3.0μm的波段的光的检测。pbs元件的检测灵敏度在波长2.0μm附近最大。ge元件是以锗作为主成分的光导电元件。利用ge元件，能够进行约0.6～1.8μm的波段的光的检测。ingaas元件是以铟、镓以及砷作为主成分的三元混晶半导体元件。ingaas元件能够进行约0.9～2.3μm的波段的光的检测，在波长1.5～1.8μm附近检测灵敏度最大。

其次，对下部传感器头12的内部结构更详细地进行说明。图3是示出下部传感器头12的内部结构的正面透视图。

在图3所示的例子中，聚光器32是具有从表面贯通至背面的开口部的复合抛物面聚光器(cpc：compoundparabolicconcentrator)。在开口部的内侧面形成的反射面32a的形状为复合抛物面。反射面32a以z轴作为旋转轴而具有旋转对称性。反射面32a与通过z轴的截面交叉的曲线为抛物线。反射面32a与通过其旋转轴且平行于x轴的截面交叉而得的抛物线上的x坐标与z坐标之间的关系用式(1)表示。

x＝a+b(c+d·z)^1/2+e·z…(1)

虚线c表示抛物线的轴，角度θ表示轴c与z轴的夹角。在开口部的表面形成的入射端32b以及在开口部的背面形成的射出端32c形成以z轴为中心的同心圆，入射端32b的半径d2大于射出端32c的半径d1。在射出端32c的周缘部形成有反射面32a的焦点f。根据这样的结构，经由配置在聚光器32的表面的保护窗31而入射至入射端32b的光中的、入射角比角度θ小的分量的由反射面32a反射的反射光从射出端32c射出。即、角度θ是反射光能够从射出端32c射出的角度。将该角度θ称作允许受光角。因而，聚光器32的厚度l为(d1+d2)cotθ。当式(1)的a、b、c、d、e分别为﹣6.8、8.6、1.9、0.25、﹣0.32时，θ为45度。

检测器33具备窗部件34、受光元件35以及导线36。

窗部件34覆盖受光元件35的周围，由使从射出端32c射出的近红外光透过的物质构成。由此，能够避免其他物体与受光元件35接触。

受光元件35接受从射出端32c射出并透过了窗部件34后的近红外光。受光元件35设置在其表面(受光面)与光轴ax垂直、且其中心位于光轴ax的延长线上的位置。入射端32b的开口面积大于射出端32c的开口面积，因此，也比受光元件35被近红外光照射的照射面积大。因此，与不经由聚光器32而进行受光的情况相比，照射至受光元件35的近红外光的强度变高。受光元件35安装有导线36，该导线36用于产生与所接受的光的强度相应的电压并将具有所产生的电压的检测信号取出。根据所取出的电信号的电流、电压或者电阻变化来检测到达该受光元件35的光的强度。

其次，对上述结构的测定装置1的动作进行说明。若测定装置1的动作开始，则利用设置于框架10的驱动机构(未图示)驱动上部传感器头11和下部传感器头12。上部传感器头11以及下部传感器头12在纸p的宽度方向(y方向)上同步地往复运动。在上部传感器头11以及下部传感器头12的驱动开始的同时，设置于上部传感器头11的发光元件21a～21c的驱动也开始。由此，从发光元件21a射出波长λ1(例如1.94μm)的近红外光，从发光元件21b射出波长λ2(例如2.1μm)的近红外光，从发光元件21c射出波长λ3(例如1.7μm)的近红外光。发光元件21a～21c分别以彼此不同的频率对强度进行调制而照射近红外光。

从发光元件21a～21c射出的近红外光从入射端22a入射至内表面反射镜22内，并在内表面反射镜22的内部被多重反射，由此，光轴ax与入射方向之间的夹角逐渐变小。因此，近红外光在内表面反射镜22的内部其强度分布变得均匀化并从射出端22b照射至纸p的表面。照射至纸p的表面后的近红外光的一部分分量在纸p的表面反射或者散射，其余的分量透过纸p。

透过纸p后的近红外光经由保护窗31而入射至聚光器32的入射端32b。入射至入射端32b的近红外光中的、入射角θ比最大入射角小的分量由反射面32a聚光并从射出端32c射出。从射出端32c射出的近红外光经由窗部件34而照射至受光元件35。由此，能够观测所照射的近红外光的强度。由于在射出端32c与受光元件35之间存在间隙，因此从射出端32c射出的近红外光的一部分并未照射至受光元件35，但其比率为可以忽略的程度。

测定装置1还具备检测电路(未图示)和运算处理部(未图示)。检测电路在将从受光元件35输入的检测信号放大后根据近红外光的各个波长分量进行分离，生成与波长λ1、λ2、λ3的近红外光对应的测定信号s1、s2、s3，并检测各自的强度。检测电路将所检测到的测定信号s1、s2、s3的强度通知给运算处理部。发光元件21a～21c以根据相互不同的频率调制后的强度点亮，因此，检测电路能够根据用受光元件35检测到的信号的频率来进行辨别，检测各个波长的信号分量。

运算处理部对测定信号s1、s2、s3的强度比以及各波长分量的吸收率进行多变量分析，从而计算纸p对近红外光的吸收率。

如上所述，波长λ1的近红外光的大部分在透过纸p时由纸p所包含的水吸收，波长λ2的近红外光的大部分在透过纸p时由作为纸p的成分的纤维素吸收。与此相对，波长λ3的近红外光由纸p以及纸p所包含的水吸收的吸收量少。因此，透过了纸p后的波长λ1、λ2的近红外光的强度与波长λ3的近红外光的强度相比变小。

利用上述特性，运算处理部例如根据波长λ1的近红外光的强度和波长λ3的近红外光的强度计算波长λ1的透过衰减率，根据波长λ2的近红外光的强度和波长λ3的近红外光的强度计算波长λ2的透过衰减率。波长λ1、λ2的透过衰减率分别具有水成分、纤维素量越多则越低的关系。在运算处理部，预先设定有表示波长λ1、λ2的透过衰减率与水成分、纤维素量各自之间的关系的表格，参照表格求出与所计算出的波长λ1、λ2的透过衰减率对应的水成分、纤维素量。运算处理部将所求出的水成分除以纤维素量来计算水分率。运算处理部在计算水成分、纤维素量时，除了使用表格的方法以外，也可以使用预先设定的函数等。

在以上的测定中，在纸p被沿着图1所示的输送方向d1(x方向)输送的状态下，上部传感器头11以及下部传感器头12同步地沿着纸p的宽度方向(y方向)持续进行往复运动。因而，沿着图1所示的交错状的测定线l1来测定纸p所包含的水分率。在本实施方式中，透过了纸p后的近红外光由聚光器32聚光至受光元件35，因此，与以往的红外线吸收型水分计相比能够提高所被聚光的光的强度。

例如，在图4所示的以往的红外线吸收型水分计中，透过了纸p后的近红外光作为扩散光照射至检测器33。检测器33所具有的受光元件相对于纸p的在2维平面上的视角θ用式(2)表示。

θ＝tan^-1(r/l)…(2)

在式(2)中，l表示从纸p的背面到受光元件的表面为止的距离，r表示受光元件的半径。若假定l为10mm、r为1.5mm，则θ为8.5度。

与此相对，本实施方式所涉及的聚光器32能够对入射角、即从纸p起的视角θ为允许受光角以内的近红外光进行聚光。另一方面，立体角与2维平面上的视角θ的大致平方成比例。若假定聚光器32的允许受光角为45度，则本实施方式所涉及的聚光器32的立体角相对于以往的红外线吸收型水分计的受光元件的立体角的比率为28(≈(45/8.5)2)倍。由于借助聚光器32而受光元件35取入的光的强度大致与立体角成比例，因此，相当于本实施方式的检测器33的灵敏度增加至以往的28倍。因而，即便是利用以往的红外线吸收型水分计无法测定的高基重(例如1000g/m²以上)的纸p，也能够单独使用本实施方式所涉及的测定装置1而无需使用基重计等就能够测定水分率。并且，与微波水分计比较测定直径变小，因此测定分辨率高，能够在空间上进行详细的测定。该情况能够对水成分的测定、进而对纸的制造工序中的生产率的提高作出贡献。

如以上所说明了的那样，本实施方式所涉及的测定装置1是基于透过了检查对象物后的电磁波的检测结果来测定检查对象物的特性的测定装置，具备照射部(例如发光元件21a～21c)、聚光部(例如聚光器32)、以及检测部(例如检测器33)。照射部对检查对象物照射电磁波。聚光部具有将透过了检查对象物后的电磁波中的、相对于与检查对象物对置的入射端的入射角为规定的入射角以内的电磁波朝特定的聚光面引导的反射面。检测部检测被引导至聚光面后的电磁波。

此处，特定的聚光面是与检测部(例如检测器33)对置的射出端(例如射出端32c)处的开口面。并且，反射面的形状为复合抛物面。并且，进一步，聚光部的入射端的开口面积大于检测对象物被电磁波照射到的照射面积。并且，检查对象物的形状为厚度比宽度以及长度充分小的片状。

根据该结构，相对于入射端的入射角为规定的入射角以内的电磁波被引导至聚光面，因此，能够使透过检查对象物而衰减后的电磁波的强度在聚光面处比入射端处的强度高。因此，即便是在以往的测定装置中因透过后的电磁波的衰减而导致无法测定其特性的较厚的检查对象物也能够进行测定，能够扩大所能够测定的厚度的范围。由于反射面的形状为复合抛物面，因此例如与反射面的形状为倒圆锥台的情况比较，能够增大光的取入角。因此，本实施方式的测定装置能够对比反射面的形状为倒圆锥台的情况多的光进行聚光，能够提高测定精度。

并且，照射部所照射的电磁波包含：第1波长分量，与因检查对象物的主成分(例如纤维素)导致的吸收率相比，因检查对象物所包含的液体(例如水)导致的吸收率高；第2波长分量，与因该液体导致的吸收率相比，因主成分导致的吸收率高；以及第3波长分量，因液体导致的吸收率比第1波长分量低、且因主成分导致的吸收率比第2波长分量低。

根据该结构，能够根据第1波长分量的强度和第3波长分量的强度确定检查对象物中的液体的量，根据第2波长分量的强度和第3波长分量的强度确定检查对象物的主成分的量。因而，为了测定上述液体或主成分的量或者率，不需要复杂的运算或装置结构。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了说明，但是，具体的结构并不限于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种各样的设计变更等。

在上述的实施方式中，以作为3波长的光源而使用半导体光源的情况为例进行了说明，但光源并不限于半导体光源，例如也可以在卤素灯等放射广波段的光的光源上使用使所需要的波长透过的光学带通滤波器。

关于光源的点亮方法，代替以相互不同的频率进行调制而点亮的方法，也可以使光源相互在不同的时刻照射各个波长的光，检测器33与该各个波长的点亮时刻同步地检测各波长的信号分量。

并且，检查对象物并非必须为纸，例如也可以是布、塑料等其他的树脂的片材、或者其他的金属箔等片状的物体。关于检查对象物的特性，并不限于水成分或者水分率，也可以是混合或者浸润在检查对象物中的副成分的量或者率。作为副成分，例如也可以是油脂、酒精等液体的量或者率。在该情况下，只要照射部所照射的电磁波包含赋予检查对象物的主成分、检查对象物所包含的副成分各自所固有的吸收率的峰值的第1、第2波长分量；以及主成分、副成分的吸收率均低的第3波长分量即可。例如，当测定在6.9μm的波长具有吸收率的峰值的油脂的量或者率的情况下，只要所照射的电磁波至少包含6.9μm的第1波长分量、赋予主成分的吸收率的峰值的第2波长分量、以及主成分和副成分各自的吸收率更低的第3波长分量即可。吸收率的波长特性根据检查对象物的主成分或其所包含的副成分而不同。因此，照射部所照射的电磁波并不限于近红外线，也可以是远红外线、可见光线、或者紫外线。

为了进一步提高照射至受光元件35的电磁波的强度，只要如图4所例示的那样以使得在与光轴ax方向垂直的纸p上设定的测定区域包含在聚光器32的入射端32b的区域内的方式配置聚光器32即可。为此，能够使内表面反射镜22的射出端22b的对角线的长度为聚光器32的入射端32b的直径2/d2以下。由此，能够减少从内表面反射镜22的射出端22b放射的电磁波并不经由检查对象物和保护窗31入射至聚光器32的入射端32b而泄漏的比例。

此外，也可以尽量缩窄聚光器32的射出端32c与受光元件35的表面之间的间隔，以使得与光轴ax方向垂直的射出端32c的区域包含在受光元件35的区域内的方式配置受光元件35。此处，只要使聚光器32的射出端32c的半径d1为受光元件35的表面的半径以下即可。并且，窗部件34也可以省略。由此，能够抑制从聚光器32的射出端32c射出的电磁波并不照射至受光元件35而泄漏的比例。

并且，也可以在聚光器32的射出端32c与受光元件35的表面之间、在其光轴位于光轴ax的延长线上的位置配置凸透镜。配置在该位置的凸透镜将从聚光器32的射出端32c射出的电磁波会聚至受光元件35的表面的区域内。根据这样的结构，也能够减少从聚光器32的射出端32c射出的电磁波并未照射至受光元件35而泄漏的比例。凸透镜也可以构成窗部件34的一部分。由此，能够避免部件数量的增加。

聚光器32的反射面32a的形状并不限于复合抛物面，例如也可以是普通的旋转抛物面。在该情况下，受光元件35只要设置在使得反射面32a的焦点位于其表面上的位置即可。聚光器32的射出端32c可以设置在反射面32a的焦点位于射出端32c的开口面内的位置、或者相比反射面32a的焦点靠近入射端32b的位置(即上方)。即便为这样的配置，入射至入射端32b的电磁波也被引导至受光元件35的表面上，能够使照射至受光元件35的电磁波的强度比入射至入射端32b的电磁波的强度高。

在反射面32a的形状为普通的旋转抛物面的情况下，聚光器32的背面也可以并不开口，不设置射出端32c。在该形状的基础上，可以以使得反射面32a的焦点配置在受光元件35的表面上的方式，将支承受光元件35的支承件设置在由反射面32a包围的空间内。

在本说明书中，“前、后、上、下、右、左、垂直、水平、纵、横、行以及列”等表示方向的术语所言及的均是本发明的装置中的上述方向。因而，本发明的说明书中的上述术语在本发明的装置中应当相对地解释。

“构成”这样的术语表示为了实现本发明的功能而构成、或者用来表示装置的结构、要素、部分。

此外，在技术方案中，作为“功能性限定”表现的术语应当包含为了实现本发明所包含的功能而能够利用的所有的构造。

“单元”这一术语用于表示结构要素、单元、硬件、或者为了实现所期望的功能而程序化了的软件的一部分。硬件的典型例为元器件或电路，但并不限于此。

以上对本发明的优选实施例进行了说明，但本发明并不限定于这些实施例。能够在不脱离本发明的主旨的范围进行结构的附加、省略、置换、以及其他的变更。本发明并非由前述的说明限定，而仅由所附的请求保护的范围限定。