水分含量传感器及衣物干燥装置的制作方法

本发明涉及一种水分含量传感器及衣物干燥装置。

背景技术：

以往，例如在使在室内空间中晾干的衣物(对象物)干燥的衣物干燥装置中，已知有搭载有检测对象物的水分含量的水分含量传感器的衣物干燥装置。而且，衣物干燥装置有时由水分含量传感器检测对象物的水分含量，并基于该水分含量传感器的检测结果来调整除湿强度。另外，作为水分含量传感器，例如已知有利用水分对红外线的吸收来测定水分含量的红外线水分计(例如，参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-118984号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

但是，为了能够进行更高效的衣物干燥，希望根据对象物的状况检测水分含量。

因此，本发明提供一种根据状况检测对象物的水分含量，从而能够进行高效的衣物干燥的水分含量传感器以及衣物干燥装置。

解决问题的手段

为了达到上述目的，本发明的一个方式的水分含量传感器，其向对象物发光，并基于来自该对象物的反射光来检测对象物的水分含量，其中，具备：发光部，其向对象物一边扫描一边发出检测光和参照光，检测光包含被水吸收度大于规定值的第一波长带，参照光包含被水吸收度在规定值以下的第二波长带；第一受光部，其接受由对象物反射的检测光，并转换为第一电信号；第二受光部，其接受由对象物反射的参照光，并转换为第二电信号；运算处理部，其计算第一电信号和第二电信号的信号比；以及光源控制部，其在发光部发出的检测光和参照光的扫描范围中，基于信号比，控制信号比的多个检测位置的分布。

另外，本发明的一个方式的衣物干燥装置具备上述水分含量传感器和干燥控制部，该干燥控制部基于由水分含量传感器检测出的水分含量来控制干燥条件。

发明的效果

本发明的水分含量传感器以及衣物干燥除湿机根据状况检测对象物的水分含量，从而能够进行高效的衣物干燥。

附图说明

图1是表示实施方式的衣物干燥装置的概略结构的立体图。

图2是实施方式的衣物干燥装置的控制框图。

图3是表示实施方式的水分含量传感器的结构和对象物的示意图。

图4是表示实施方式的水分含量传感器的控制结构的框图。

图5是表示水分和水蒸气的吸收光谱的图。

图6是表示实施方式的扫描模块的扫描范围的说明图。

图7a是实施方式的检测范围调整机构的概念图。

图7b是实施方式的检测范围调整机构的概念图。

图8是表示实施方式的扫描范围a的多个检测位置p的分布与水分含量的关系的说明图。

图9a是变形例1的检测范围调整机构的概念图。

图9b是变形例1的检测范围调整机构的概念图。

图10是表示变形例2的扫描范围的多个检测位置的分布与水分含量的关系的说明图。

图11是表示变形例3的扫描范围的多个检测位置的分布与水分含量的关系的说明图。

图12是表示标准化信号比的变化率与干燥度的关系的曲线图。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的实施方式的衣物干燥装置及水分含量传感器进行详细说明。另外，以下说明的实施方式均表示本发明的优选的一个具体例。因此，以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素的配置以及连接方式等是一例，并不限定本发明。因此，对于以下的实施方式中的构成要素中未记载于表示本发明的最上位概念的独立权利要求的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。

另外，各图是示意图，并不一定是严格地图示。因此，例如，在各图中比例尺等未必一致。另外，在各图中，对于实质上相同的结构标注相同的附图标记，省略或简化重复的说明。

(实施方式)

[衣物干燥装置]

首先，对实施方式的衣物干燥装置100进行说明。

图1是表示实施方式的衣物干燥装置100的概略结构的立体图。

如图1所示，衣物干燥装置100通过吸入室内空气并除湿，再次朝向室内送风，从而使在室内晾干的对象物2干燥。在此，对象物2在没有特别限定的情况下，例如是衣物等。作为衣物以外的对象物2，可列举床单、枕套等寝具。

衣物干燥装置100具备大致长方体形状的主体101和在主体101的上部开闭的盖部102。在主体101的上部设置有在盖部102为打开状态的情况下露出的送风部103(参照图2)。送风部103通过对室内的空间3吹送风w，使存在于该空间3内的对象物2干燥。空间3是衣物干燥装置100与对象物2之间的空间(自由空间)，包含湿气(水蒸气)。空间3是衣物干燥装置100的主体101的外部空间。

另外，在主体101的上部，在离开盖部102的位置设置有取入外部气体的吸入口104。在主体101的内部形成有将空气从吸入口104引导至送风部103的流路，对于该流路，设有对空气进行除湿的除湿部105(参照图2)。另外，在盖部102设置有检测对象物2的水分含量的水分含量传感器1。

图2是实施方式的衣物干燥装置100的控制框图。如图2所示，衣物干燥装置100具备除湿部105、送风部103、水分含量传感器1、以及干燥控制部106。

除湿部105例如是蒸汽压缩式的热泵，对在主体101的流路中流动的空气进行除湿。送风部103将由除湿部105除湿后的空气向空间3送风。送风部103中的送风范围、风向、送风的强度(风力)、送风温度等至少一个干燥条件能够变更。关于水分含量传感器1的详细情况，将在后面叙述。

干燥控制部106由微控制器构成。干燥控制部106具有存储了衣物干燥装置100的总括性动作程序的非易失性存储器、作为用于执行程序的临时存储区域的易失性存储器、输入输出端口、执行程序的处理器等。

具体而言，干燥控制部106基于由水分含量传感器1检测出的对象物2的水分含量，控制送风部103的干燥条件。因此，根据对象物2的水分含量选择适当的干燥条件。

[水分含量传感器]

接着，对实施方式的水分含量传感器1的概要进行说明。

图3是表示实施方式的水分含量传感器1的结构和对象物2的示意图。

图4是表示实施方式的水分含量传感器1的控制结构的框图。

水分含量传感器1是向对象物2发光，基于来自该对象物2的反射光检测对象物2的水分含量的水分含量传感器。

在本实施方式中，如图1和图2所示，水分含量传感器1检测隔着空间3配置的对象物2中含有的水分。

如图1和图2所示，水分含量传感器1包含框体10、发光部20、第一受光模块30、第二受光模块40和信号处理电路50。

以下，详细说明水分含量传感器1的各构成要素。

[框体]

框体10是衣物干燥装置100中的盖部102的框体，收纳有发光部20、第一受光模块30、第二受光模块40以及信号处理电路50。框体10由遮光性的材料形成。由此，能够抑制外部光射入框体10内。具体而言，框体10由对第一受光模块30和第二受光模块40接受的光具有遮光性的树脂材料或金属材料形成。

在框体10的外壁设置有多个开口，在这些开口安装有发光部20的透镜21、第一受光模块30的透镜31、第二受光模块40的透镜41。

[发光部]

发光部20是向对象物2发出包含被水吸收度大于规定值的第一波长带的检测光、以及包含被水吸收度在规定值以下的第二波长带的参照光的发光部。具体而言，发光部20具备透镜21、光源22、扫描模块23以及检测范围调整机构24。

透镜21是将光源22发出的光向对象物2聚集的聚光透镜。透镜21是由树脂制的凸透镜，但不限于此。

光源22是发出包含形成检测光的第一波长带和形成参照光的第二波长带、且峰值波长位于第二波长带侧的连续的光的led(lightemittingdiode)光源。具体而言，光源22是由化合物半导体构成的led光源。

图5是表示水分和水蒸气的吸收光谱的图。如图5所示，水分在约1450nm和约1940nm的波长处具有吸收峰值。水蒸气在比水分的吸收峰值稍低的波长、具体而言，约1350nm～1400nm和约1800nm～1900nm的波长处具有吸收峰值。

因此，作为形成检测光的第一波长带，选择水的吸光度高的波长带，作为形成参照光的第二波长带，选择水的吸光度比第一波长带小的波长带。并且，作为一例，第二波长带的平均波长比第一波长带的平均波长长。此外，关于由光学带通滤光片的最大透射率的一半即波长的中心值定义的中心波长，例如第一波长带的中心波长为1450nm，第二波长带的中心波长为1700nm。

这样，光源22照射连续包含第一波长带和第二波长带的光，因此向对象物2照射包含被水吸收度大的第一波长带的检测光、以及包含被水吸收度小于第一波长带的第二波长带的参照光。

扫描模块23使来自光源22的光朝向空间3进行扫描。如果在该扫描模块23的扫描范围a内，则能够扫描来自光源22的光，在所希望的位置检测水分含量。

图6是表示实施方式的扫描模块23的扫描范围a的说明图。另外，在图6中，示出了在扫描范围a内仅包含一个对象物2的情况，但在该扫描范围a内也可以包含多个对象物2。

如图6所示，扫描模块23在来自光源22的光扫描扫描范围a的期间，多次暂时停止该光。在该停止时，进行水分含量的检测。将检测水分含量的位置设为“检测位置p”，将在一个检测位置处检测水分含量的范围设为“检测范围ra”。在扫描范围a内，存在多个检测位置p，而扫描模块23能够调整检测位置p的间距。具体而言，扫描模块23通过调整主扫描方向上的光的停止定时，来调整主扫描方向上的检测位置p的间距。另外，扫描模块23通过调整副扫描间隔，来调整副扫描方向上的检测位置p的间距。

扫描模块23具有反射来自光源22的光而使该光进行扫描的结构。具体而言，扫描模块23具有在水平方向(主扫描方向)上以比较高的速度摆动的第一反射镜、和在垂直方向(副扫描方向)上以比较低的速度摆动的第二反射镜。而且，第一反射镜和第二反射镜将来自光源22的光反射到与自身的摆动角相应的方向。来自光源的光在第一反射镜反射后，在第二反射镜反射。第一反射镜和第二反射镜分别在水平方向和垂直方向上摆动，由此来自光源22的光一边在水平方向和垂直方向(即二维地)上扫描一边照射到空间3，扫描对象物2。

另外，除了反射光并进行扫描的结构以外，也可以在扫描模块23中采用通过调整光源22的姿势来使光扫描的结构。另外，也可以使水分含量传感器1自身移动，使光扫描。

检测范围调整机构24是调整检测范围ra的大小的机构。具体而言，检测范围调整机构24通过使透镜21与光源22的间隔改变来控制透射了透镜21的光的光斑的大小。该光斑是检测范围ra。

图7a及图7b是实施方式的检测范围调整机构24的概念图。图7a表示检测范围宽的状态，图7b表示检测范围窄的状态。如果具体说明，则如图7a所示，在透镜21与光源22的距离缩短了的情况下(比图7b中的距离短的距离d1)，透射了透镜21的光的光斑(检测范围ra)变大。另一方面，如图7b所示，在透镜21与光源22的距离增长了的情况下(比图7a中的距离长的距离d2)，透射了透镜21的光的光斑(检测范围ra)变小。检测范围调整机构24通过使透镜21及光源22中的至少一个移动来调整透镜21与光源22的距离，从而调整检测范围ra的大小。

[第一受光模块]

如图3所示，第一受光模块30具备透镜31、第一带通滤光片32、以及第一受光部33。

透镜31是用于将由对象物2反射的反射光聚集到第一受光部33的聚光透镜。透镜31例如以焦点位于第一受光部33的受光面的方式固定于框体10。透镜31例如是树脂制的凸透镜，但不限于此。

第一带通滤光片32是从反射光中提取第一波长带的光的带通滤光片。具体而言，第一带通滤光片32配置在透镜31与第一受光部33之间，设置在透射透镜31而射入第一受光部33的反射光的光路上。而且，第一带通滤光片32透射第一波长带的光，并且吸收除此以外的波长带的光。

第一受光部33是接受由对象物2反射并透射了第一带通滤光片32的第一波长带的光，并转换为第一电信号的受光元件。第一受光部33通过对所接受的第一波长带的光进行光电转换，生成与该光的受光量(即，强度)对应的第一电信号。所生成的第一电信号被输出到信号处理电路50。第一受光部33例如是光电二极管，但不限于此。例如，第一受光部33也可以是光电晶体管或图像传感器。

[第二受光模块]

第二受光模块40具备透镜41、第二带通滤光片42、以及第二受光部43。

透镜41是用于将由对象物2反射的反射光聚集到第二受光部43的聚光透镜。透镜41例如以焦点位于第二受光部43的受光面的方式固定于框体10。透镜41例如是树脂制的凸透镜，但不限于此。

第二带通滤光片42是从反射光中提取第二波长带的光的带通滤光片。具体而言，第二带通滤光片42配置在透镜41与第二受光部43之间，设置在透射透镜41射入第二受光部43的反射光的光路上。而且，第二带通滤光片42透射第二波长带的光，并且吸收除此以外的波长带的光。

第二受光部43是接受由对象物2反射并透射了第二带通滤光片42的第二波长带的光，并转换为第二电信号的受光元件。第二受光部43通过对所接受的第二波长带的光进行光电转换，生成与该光的受光量(即，强度)对应的第二电信号。所生成的第二电信号被输出到信号处理电路50。第二受光部43是与第一受光部33相同类型的受光元件。即，在第一受光部33为光电二极管的情况下，第二受光部43也为光电二极管。

[信号处理电路]

信号处理电路50是通过对发光部20的光源22进行点亮控制，并且对从第一受光部33及第二受光部43输出的第一电信号及第二电信号进行处理，来运算水分含量的电路。

信号处理电路50可以收纳于框体10，或者也可以安装于框体10的外侧面。或者，信号处理电路50也可以具有无线通信等通信功能，接收来自第一受光部33的第一电信号及来自第二受光部43的第二电信号。

具体而言，如图4所示，信号处理电路50具备光源控制部51、第一放大部52、第二放大部53、第一信号处理部54、第二信号处理部55以及运算处理部56。

光源控制部51由驱动电路和微控制器构成。光源控制部51具有光源22、存储有扫描模块23及检测范围调整机构24的控制程序的非易失性存储器、作为用于执行程序的临时存储区域的易失性存储器、输入输出端口、执行程序的处理器等。

光源控制部51控制光源22，使得光源22的点亮和熄灭以规定的发光周期重复。具体而言，光源控制部51通过向光源22输出规定频率(例如1khz)的脉冲信号，使光源22以规定的发光周期点亮和熄灭。

另外，光源控制部51通过控制检测范围调整机构24来控制光源22与透镜21的间隔，从而进行检测范围ra的大小的控制。此外，光源控制部51控制扫描模块23，通过使来自光源22的光一边扫描一边以规定的间距停止，从而在多个检测位置p处使检测范围ra的光照射对象物2。光源控制部51基于由运算处理部56检测出的水分含量，控制多个检测位置p的间距和检测范围ra的大小中的至少一个，从而控制扫描范围a内的检测位置p的分布。关于检测位置p的分布控制，将在后面叙述。

第一放大部52对第一受光部33输出的第一电信号进行放大并输出至第一信号处理部54。具体而言，第一放大部52是对第一电信号进行放大的运算放大器。

第一信号处理部54由微控制器构成。第一信号处理部54具有存储有对第一电信号的处理程序的非易失性存储器、作为用于执行程序的临时存储区域的易失性存储器、输入输出端口、执行程序的处理器等。第一信号处理部54对第一电信号进行通过频带限制即通带限制并且校正由该通带限制引起的相位延迟，然后实施与光源22的发光周期的相乘处理。对于该第一电信号的处理是所谓的锁相放大处理。由此，能够从第一电信号抑制基于干扰光的噪声。

第二放大部53对第二受光部43输出的第二电信号进行放大并输出至第二信号处理部55。具体而言，第二放大部53是对第二电信号进行放大的运算放大器。

第二信号处理部55由微控制器构成。第二信号处理部55具有存储有对第二电信号的处理程序的非易失性存储器、作为用于执行程序的临时存储区域的易失性存储器、输入输出端口、执行程序的处理器等。第二信号处理部55对第二电信号进行通带限制并且校正由该通带限制引起的相位延迟，然后实施与光源22的发光周期的相乘处理。对于该第二电信号的处理是所谓的锁相放大处理。由此，能够从第二电信号抑制基于干扰光的噪声。

运算处理部56基于从第一受光部33输出的第一电信号和从第二受光部43输出的第二电信号，检测对象物2中包含的成分。具体而言，运算处理部56基于第一电信号的电压电平与第二电信号的电压电平之比(信号比)，检测对象物2中包含的水分含量。在本实施方式中，运算处理部56基于由第一信号处理部54处理后的第一电信号和由第二信号处理部55处理后的第二电信号，检测对象物2中包含的水分含量。关于具体的水分含量的检测(计算)方法将在后面说明。

运算处理部56例如是微控制器。运算处理部56具有存储有信号处理程序的非易失性存储器、作为用于执行程序的临时存储区域的易失性存储器、输入输出端口、执行程序的处理器等。运算处理部56将检测出的对象物2的水分含量从输入输出端口输出至光源控制部51。由此，光源控制部51能够基于由运算处理部56检测出的水分含量来控制扫描范围a内的多个检测位置p的分布。

[信号处理(检测处理)]

接着，对由运算处理部56进行的信号处理(干燥度的检测处理)进行说明。

在本实施方式中，运算处理部56通过对反射光中包含的检测光的光能pd和参照光的光能pr进行比较，来检测对象物2中包含的成分量。另外，光能pd对应于从第一受光部33输出的第一电信号的强度，光能pr对应于从第二受光部43输出的第二电信号的强度。

光能pd由下面的(式1)表示。

(式1)pd＝pd0×gd×rd×td×aad×ivd

这里，pd0是光源22发出的光中构成检测光的第一波长带的光的光能。gd是第一波长带的光的相对于第一受光部33的耦合效率(聚光率)。具体而言，gd相当于光源22发出的光中成为被对象物2漫反射的成分的一部分(即，反射光中包含的检测光)的部分的比例。

rd是对象物2的检测光的反射率。td是第一带通滤光片32的检测光的透射率。ivd是第一受光部33的对反射光中包含的检测光的受光灵敏度。

aad是对象物2中包含的成分(水分)的检测光的吸收率，由下面的(式2)表示。

(式2)aad＝10^-αa×ca×d

在此，αa是预先确定的吸光系数，具体而言，是基于成分(水分)的检测光的吸光系数。ca是对象物2中包含的成分(水分)的体积浓度。d是有助于检测光的吸收的成分的厚度的2倍即作用厚度。

更具体而言，在水分均质地分散的对象物2中，在光射入对象物2并在内部反射而从对象物2射出的情况下，ca相当于对象物2的成分中包含的体积浓度。另外，d相当于在内部反射而从对象物2射出为止的光路长度。例如，在对象物2为纤维等网眼状的固形物、或海绵等多孔性的固形物的情况下，假定光在固形物的表面反射。在这种情况下，例如ca是覆盖固形物的液相中包含的水分的浓度。另外，d是作为覆盖固形物的液相的平均厚度而换算的作用厚度。

因此，αa×ca×d相当于对象物2中包含的成分量(水分含量)。从以上可知，与第一电信号的强度相当的光能pd根据对象物2中包含的水分含量而变化。另外，与水分相比，湿气的吸光度极小，因此可以忽略。

同样地，射入第二受光部43的参照光的光能pr由下面的(式3)表示。

(式3)pr＝pr0×gr×rr×tr×ivr

在本实施方式中，能够视为参照光实质上不被对象物2中包含的成分吸收，因此与(式1)比较可知，与水分的吸收率aad相当的项不包含在(式3)中。

在(式3)中，pr0是光源22发出的光中构成参照光的第二波长带的光的光能。gr是光源22发出的参照光的相对于第二受光部43的耦合效率(聚光率)。具体而言，gr相当于参照光中成为被对象物2漫反射的成分的一部分(即，反射光中包含的参照光)的部分的比例。rr是参照光被对象物2反射的反射率。rr是对象物2的参照光的反射率。tr是第二带通滤光片42的参照光的透射率。ivr是第二受光部43的对反射光的受光灵敏度。

在本实施方式中，从光源22照射的光，即，检测光和参照光以同轴且相同光斑尺寸的方式照射，因此，检测光的耦合效率gd和参照光的耦合效率gr大致相等。此外，由于检测光和参照光的峰值波长比较接近，所以检测光的反射率rd和参照光的反射率rr大致相等。

因此，通过取得(式1)与(式3)之比，导出下面的(式4)。

(式4)pd/pr＝z×aad

在此，z是常数项，由(式5)表示。

(式5)z＝(pd0/pr0)×(td/tr)×(ivd/ivr)

光能pd0及pr0分别作为光源22的初始输出而预先确定。此外，透射率td及透射率tr分别由第一带通滤光片32及第二带通滤光片42的透射特性预先确定。受光灵敏度ivd及受光灵敏度ivr分别由第一受光部33及第二受光部43的受光特性预先确定。因此，由(式5)表示的z可以看作是常数。

运算处理部56基于第一电信号计算检测光的光能pd，基于第二电信号计算参照光的光能pr。具体而言，第一电信号的信号电平(电压电平)相当于光能pd，并且第二电信号的信号电平(电压电平)相当于光能pr。

因此，运算处理部56能够基于(式4)计算对象物2中包含的水分的吸收率aad。由此，运算处理部56能够基于(式2)计算水分含量。

另外，在空间3中也存在湿气(水蒸气)，也设想由于水蒸气吸收检测光和参照光的情况。可以在信号处理电路50中设置对第一电信号和第二电信号进行校正的校正部，使得基于该水蒸气的吸收部分消除。

[分布控制]

接着，对基于检测出的水分含量的、扫描范围a内的多个检测位置p的分布控制进行说明。

首先，在水分含量检测开始时，光源控制部51将多个检测位置p的间距和检测范围ra的大小分别作为初始值，并基于它们来控制检测范围调整机构24和扫描模块23。由此，在扫描范围a中，使初始值大小的光一边以初始值的间距暂时停止一边被扫描。在暂时停止的部分，每次反射光都射入第一受光部33和第二受光部43。由此，在运算处理部56中，检测在各检测位置p处的水分含量。

接着，运算处理部56将检测出的水分含量输出至光源控制部51。光源控制部51基于该水分含量决定下一次扫描时的多个检测位置p的间距和检测范围ra的大小。用于该决定的水分含量只要是能够识别检测范围ra内的水分含量的经时变化的形式即可。例如，用于决定的水分含量可以是多个检测位置p处的水分含量的平均值，也可以是特定的一个检测位置p的水分含量。

图8是表示实施方式的扫描范围a的多个检测位置p的分布与水分含量的关系的说明图。在水分含量多的情况下，对象物2并未那么干燥，而是处于整体润湿的状态。即，由于在衣物干燥装置100中也可以不细致地变更干燥条件，所以扩大检测位置p的间距，并且也增大检测范围ra的大小。即，使检测位置p的分布变粗。换言之，降低检测密度。

另一方面，随着水分含量变少，对象物2也部分地干燥。因此，优选在衣物干燥装置100中细致地变更干燥条件。为了对干燥条件进行细致控制，需要使检测位置p也变细，增多水分含量的数据数量。因此，随着水分含量变少，检测位置p的间距缩窄，并且检测范围ra的大小也变小。即，使检测位置p的分布变密。换言之，提高检测密度。

这样，光源控制部51通过基于水分含量来决定多个检测位置p的间距和检测范围ra的大小，从而适当地控制扫描范围a内的多个检测位置p的分布。

[衣物干燥装置的动作]

接下来，对衣物干燥装置100的动作进行说明。

在衣物干燥时，衣物干燥装置100的干燥控制部106基于从水分含量传感器1输入的各检测位置p的水分含量及坐标，控制送风部103的干燥条件。具体而言，在对象物2的水分含量少的情况下，从水分含量传感器1输入到干燥控制部106的水分含量的数据数量也少。因此，干燥控制部106粗略决定送风部103的干燥条件。另一方面，在对象物2的水分含量多的情况下，从水分含量传感器1输入到干燥控制部106的水分含量的数据数量也多。因此，干燥控制部106细致地决定送风部103的干燥条件。

[效果等]

如上所述，根据本实施方式的水分含量传感器1，向对象物2发光，基于来自该对象物2的反射光检测对象物2的水分含量，具备：发光部20，其向对象物2一边扫描一边发出检测光和参照光，所述检测光包含被水吸收度大于规定值的第一波长带，所述参照光包含被水吸收度在规定值以下的第二波长带；第一受光部33，其接受由对象物2反射的检测光，并转换为第一电信号；第二受光部43，其接受由对象物2反射的参照光，并转换为第二电信号；运算处理部56，其计算第一电信号和第二电信号的信号比；以及光源控制部51，其在由发光部20发出的检测光和参照光的扫描范围a内，基于信号比控制信号比的多个检测位置p的分布。

另外，根据本实施方式的衣物干燥装置100，具备水分含量传感器1和干燥控制部106，该干燥控制部106基于由水分含量传感器1检测出的水分含量控制干燥条件。

根据该结构，光源控制部51基于信号比(水分含量)控制用于检测第一电信号和第二电信号的信号比的多个检测位置p的分布，因此能够根据对象物2的状况检测适当数量的水分含量。因此，能够基于由水分含量传感器1检测出的水分含量使干燥条件的控制高效化。

另外，光源控制部51在扫描范围a中基于信号比控制信号比在多个检测位置p的间距和检测位置p处的检测范围ra的大小中的至少一个。

根据该结构，在检测位置p的分布的控制中，由于控制信号比的多个检测位置p的间距和检测位置p处的检测范围ra的大小中的至少一个，因此能够简单地进行所述分布的控制。

另外，发光部20具备光源22和透镜21，光源控制部51通过控制光源22与透镜21的间隔，来进行检测范围ra的大小的控制。

根据该结构，通过控制光源22与透镜21之间的间隔来进行检测范围ra的大小的控制，因此能够以简单的机构进行检测范围ra的大小的控制。

另外，光源22放射包含构成检测光的波长带和构成参照光的波长带的连续的波长的光，光源控制部51使光源22以规定的发光周期发光，水分含量传感器1具备第一信号处理部54和第二信号处理部55，所述第一信号处理部54对第一受光部33的第一电信号进行处理并输出到运算处理部56，所述第二信号处理部55对第二受光部43的第二电信号进行处理并输出到运算处理部56，第一信号处理部54对第一电信号进行通带限制并且校正由该通带限制引起的相位延迟，然后实施与发光周期的相乘处理，第二信号处理部55对第二电信号进行通带限制并且校正由该通带限制引起的相位延迟，然后实施与发光周期的相乘处理。

根据该结构，能够对第一电信号和第二电信号实施锁相放大处理，能够从第一电信号和第二电信号抑制基于干扰光的噪声。

[变形例1]

在上述实施方式中，例示了检测范围调整机构24通过调整光源22与透镜21的相对距离来控制检测范围ra的大小的情况。在本变形例1中，通过检测范围调整机构控制多个透镜来控制检测范围ra的大小的情况进行说明。

图9a及图9b是变形例1的检测范围调整机构24a的概念图。图9a表示检测范围宽的状态，图9b表示检测范围窄的状态。如果具体说明，则发光部20具有曲率不同的多个透镜21a、21b。检测范围调整机构24a是在与光源22相对的位置切换透镜21a、21b的切换机构，由光源控制部51控制。

另外，如果透镜21a、21b配置在与光源22相对的位置，则透镜21a、21b的光轴与光源22的光轴一致。另外，在该位置，透镜21a、21b与光源22的距离d3是一定的。

如图9a所示，在曲率大的透镜21a配置在与光源22相对的位置的情况下，透射了透镜21a的光的光斑(检测范围ra)变大。另一方面，如图9b所示，在曲率比透镜21a小的透镜21b配置在与光源22相对的位置的情况下，透射了透镜21b的光的光斑(检测范围ra)变小。

这样，发光部20具备光源22和多个透镜21a、21b，光源控制部51通过控制多个透镜21a、21b来进行检测范围ra的大小的控制。

根据该结构，由于在检测范围ra的大小的控制中使用多个透镜21a、21b，因此能够进一步提高检测范围ra的大小的控制的自由度。

另外，如果通过控制多个透镜，能够控制检测范围ra的大小，则该多个透镜的控制方法可以是任意的。例如，沿着光源22的光轴排列多个透镜，光源控制部51控制这些透镜的间隔来控制检测范围ra的大小，这也包含于“多个透镜的控制”。

[变形例2]

在上述实施方式中，例示说明了通过控制多个检测位置p的间距和检测范围ra的大小这两者来控制检测位置p的分布的情况。在本变形例2中，对光源控制部51通过控制多个检测位置p的间距来控制检测位置p的分布的情况进行说明。

图10是表示变形例2的扫描范围a的多个检测位置p的分布与水分含量的关系的说明图。在图10中，扫描范围a的双点划线的圆表示来自发光部20的光在扫描时暂时停止，不进行水分含量的检测的部分。另外，实线的圆是检测水分含量的检测位置p。另外，来自发光部20的光也可以在扫描时仅暂时在检测位置p处停止。

在水分含量多的情况下，光源控制部51保持检测范围ra恒定并扩大检测位置p的间距，从而降低扫描范围a内的检测密度。而且，随着水分含量变少，光源控制部51保持检测范围ra恒定并缩窄检测位置p的间距，从而提高扫描范围a内的检测密度。

根据该结构，通过控制检测位置p的间距来控制检测位置p的分布，因此即使没有检测范围调整机构也能够控制检测位置p的分布。即，能够实现水分含量传感器1的简化。

[变形例3]

在变形例2中，说明了光源控制部51通过控制多个检测位置p的间距来控制检测位置p的分布的情况。在本变形例3中，对光源控制部51通过按照每规定数量对多个检测位置p进行分组，控制各组中的检测位置p的规定数量，由此进行分布的控制的情况进行说明。

图11是表示变形例3的扫描范围a的多个检测位置p的分布与水分含量的关系的说明图。在图11中，扫描范围a中的双点划线的圆是检测水分含量的检测位置p。另外，实线的圆表示将多个检测位置p进行分组后的范围r1。

在这种情况下，运算处理部56使用各组内的对多个检测位置p处的水分含量取平均后的值作为进行分组后的范围的水分含量。即，可以将一个组的范围r1视为虚拟的检测位置以及检测范围。

而且，在水分含量多的情况下，光源控制部51增大各组中的检测位置p的规定数量，降低扫描范围a内的虚拟检测密度。而且，随着水含量变少，光源控制部51通过减小各组中的检测位置p的规定数量，提高扫描范围a内的虚拟检测密度。

根据该结构，通过控制各组中的检测位置p的规定数量，即使没有检测范围调整机构也能够虚拟地控制检测范围的大小。

[变形例4]

在上述实施方式中，例示了基于水分含量来控制检测位置p的分布控制的情况。但是，也可以基于干燥度来控制检测位置p的分布控制。

具体而言，如果将表示信号比(第一电信号的电压电平与第二电信号的电压电平之比)的变化率与对象物2的干燥度的关系的表格预先存储于运算处理部56的非易失性存储器，则运算处理部56能够基于检测出的信号比和表格来检测对象物2的干燥度dr。

例如，表格由表示信号比的变化率与干燥度dr的关系的检量线来赋予定义。具体而言，将对象物2的干燥时的重量设为w1，对象物2含有的水分含量为w2(相当于αa×ca×d)时的干燥度dr用dr＝w1/(w1+w2)×100[％]表示。另外，将第一电信号设为s1、将第二电信号设为s2时的信号比r用r＝s1/s2表示。当将干燥度为100％的情况的第一电信号设为s1、第二电信号设为s2时，基准信号比r用r＝s1/s2表示。信号比的变化率用信号比r与基准信号比r之比(标准化信号比)r/r表示。而且，检量线是利用比r/r与干燥度dr的关系求出的。

图12是表示标准化信号比的变化率(δr/r)与干燥度dr的关系的曲线图。如图12所示，如果干燥度dr大于60％，则变化率δr/r大致表示线性的变化。因此，将干燥度dr为60％以上的变化率δr/r与干燥度dr的一次近似直线c作为检量线。基于该检量线制作表格，预先存储在运算处理部56的非易失性存储器中即可。

这样，运算处理部56计算第一电信号和所述第二电信号的信号比，并基于该信号比，计算对象物2的干燥度作为水分含量。

根据该结构，能够基于干燥度来控制检测位置p的分布控制。

[变形例5]

在此，由于参照光与检测光相比不被水吸收，因此，如果使用基于了该参照光的第二电信号，则也能够测定从水分含量传感器1到对象物2的距离。因此，在各检测位置p处，也可以测定距水分含量传感器1的距离，基于该测定值的经时变化和水分含量控制检测位置p的分布。即，光源控制部51基于扫描范围a中的多个检测位置p处的信号比(水分含量)和该多个检测位置p处的第二电信号的经时变化(距离的经时变化)来控制检测位置p的分布。

根据该结构，即使从水分含量传感器1到对象物2(检测位置p)的距离随时间发生了变化，也能够与该经时变化对应地控制检测位置p的分布。例如，在扫描范围a内，产生了距水分含量传感器1的距离比其他检测位置p大得多的检测位置p。在这种情况下，可以估计在该检测位置p处不存在对象物2。即，通过忽略在该检测位置p检测出的水分含量，能够削减衣物干燥装置100所使用的数据数量。此外，由于可以估计不存在对象物2的检测位置p，所以还可以估计对象物2的形状。

(其他)

以上，基于上述的实施方式以及变形例对本发明的水分含量传感器1进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式以及变形例。

例如，在上述实施方式中，例示了光源22为led光源的情况，但光源也可以是半导体激光元件或有机el元件等。

另外，在上述实施方式中，例示了一个光源22发出包含构成检测光的第一波长带和构成参照光的第二波长带的连续光的情况进行了说明。然而，也可以设置多个光源，使得一个光源发出检测光，而其他光源发出参照光。

另外，在上述实施方式中，例示信号处理电路50所具备的光源控制部51、第一信号处理部54、第二信号处理部55以及运算处理部56分别由专用的微控制器构成的情况进行了说明，但信号处理电路也可以作为整体由一个微控制器实现。

另外，在上述实施方式中，例示了水分含量传感器1一体地搭载于衣物干燥装置100的情况，但水分含量传感器可以是专用的设备，也可以是能够后安装于衣物干燥装置100的结构。另外，作为安装有水分含量传感器的装置，只要是能够利用水分含量传感器检测出的水分含量(干燥度)的装置，则可以是任意的装置。例如，可列举使用水分含量传感器检测出的水分含量来变更除湿条件的除湿装置、分析水分含量传感器检测出的水分含量的分析装置等。

此外，对各实施方式实施本领域技术人员所能够想到的各种变形而得到的方式、在不脱离本发明的主旨的范围内对各实施方式中的构成要素以及功能进行任意组合而实现的方式也包含在本发明中。

附图标记的说明

1水分含量传感器

2对象物

20发光部

21、21a、21b透镜

22光源

30第一受光模块

32第一带通滤光片

33第一受光部

40第二受光模块

42第二带通滤光片

43第二受光部

51光源控制部

54第一信号处理部

55第二信号处理部

56运算处理部

100衣物干燥装置

106干燥控制部

a扫描范围

p检测位置

ra检测范围

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(修改后)一种水分含量传感器，其向对象物发光，并基于来自该对象物的反射光来检测所述对象物的水分含量，其中，具备：

发光部，其向所述对象物一边扫描一边发出检测光和参照光，所述检测光包含被水吸收度大于规定值的第一波长带，所述参照光包含被水吸收度在所述规定值以下的第二波长带；

第一受光部，其接受由所述对象物反射的所述检测光，并转换为第一电信号；

第二受光部，其接受由所述对象物反射的所述参照光，并转换为第二电信号；

运算处理部，其计算所述第一电信号和所述第二电信号的信号比；以及

光源控制部，其在所述发光部发出的所述检测光和所述参照光的扫描范围中，基于所述信号比，控制所述信号比的多个检测位置的分布，

所述光源控制部在所述扫描范围中，在所述分布的控制中，控制所述信号比的多个检测位置的间距和在所述检测位置处的检测范围的大小中的至少一个。

2.(修改后)如权利要求1所述的水分含量传感器，其中，

所述光源控制部基于所述扫描范围中的所述多个检测位置处的信号比和该多个检测位置处的所述第二电信号的经时变化，控制所述分布。

3.(修改后)如权利要求1或2所述的水分含量传感器，其中，

所述发光部具备光源和透镜，

所述光源控制部通过控制所述光源与所述透镜的间隔，进行所述检测范围的大小的控制。

4.(修改后)如权利要求1或2所述的水分含量传感器，其中，

所述发光部具备光源和多个透镜，

所述光源控制部通过控制所述多个透镜，进行所述检测范围的大小的控制。

5.(修改后)如权利要求3或4所述的水分含量传感器，其中，

所述光源放射包含构成所述检测光的波长带和构成所述参照光的波长带的连续波长的光，

所述光源控制部使所述光源以规定的发光周期发光，

所述水分含量传感器，具备：

第一信号处理部，其对所述第一受光部的所述第一电信号进行处理，并输出至所述运算处理部；以及

第二信号处理部，其对所述第二受光部的所述第二电信号进行处理，并输出至所述运算处理部，

所述第一信号处理部对所述第一电信号进行通带限制并且校正由该通带限制引起的相位延迟，然后实施与所述发光周期的相乘处理，

所述第二信号处理部对所述第二电信号进行通带限制并且校正由该通带限制引起的相位延迟，然后实施与所述发光周期的相乘处理。

6.(修改后)如权利要求1～5中任一项所述的水分含量传感器，其中，

所述光源控制部通过控制所述检测位置的间距，进行所述分布的控制。

7.(修改后)如权利要求1～5中任一项所述的水分含量传感器，其中，

所述光源控制部通过将所述多个检测位置按每规定数量进行分组，并控制各组中的所述检测位置的规定数量，进行所述分布的控制。

8.(修改后)如权利要求1～7中任一项所述的水分含量传感器，其中，

所述运算处理部计算所述第一电信号和所述第二电信号的信号比，并基于该信号比，计算所述对象物的干燥度作为所述水分含量。

9.(修改后)一种衣物干燥装置，其中，具备：

权利要求1～8中任一项所述的水分含量传感器；以及

干燥控制部，其基于由所述水分含量传感器检测出的所述水分含量控制干燥条件。