ES2927785T3 - Dispositivo de medición óptica - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de medición óptica 1 irradia una muestra con luz de excitación y detecta la luz de medición. El dispositivo de medición óptica 1 incluye un integrador 20 formado con una abertura incidente 22 sobre la que incide la luz de excitación y una abertura de salida 23 por la que sale la luz de medida, en la que se dispone la muestra en el integrador, una unidad de guía de luz 30 que guía la luz de medición que sale de la abertura de salida 23, y una unidad de detección de luz 40 que detecta la luz de medición guiada por la unidad de guía de luz 30. La unidad de guía de luz 30 incluye una pluralidad de miembros de guía de luz 32 dispuestos de modo que las superficies extremas incidentes 32a de los miembros de guía de luz 32 miran hacia el interior del integrador 20 a través de la abertura de salida 23. La unidad de detección de luz 40 detecta la luz de medición que es guiada por al menos uno de la pluralidad de miembros de guía de luz 32. Las regiones receptoras de luz de la pluralidad de miembros de guía de luz 32 en las superficies extremas incidentes 32a se superponen entre sí en el integrador 20. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de medición óptica

Campo técnico

Un aspecto de la presente invención se refiere a un dispositivo de medición óptica.

Antecedentes de la técnica

Un dispositivo de medición óptica, que irradia una muestra como un objeto que se va a medir con luz de excitación y detecta la luz de medición, se ha conocido en el pasado. Como este tipo de técnica, por ejemplo, cada una de la Literatura de Patentes 1 y la Literatura de Patentes 2 desvela un dispositivo de medición óptica que incluye un integrador en el que se va a disponer una muestra y fotodetectores que detectan la luz de medición que sale de una abertura de salida del integrador. En los dispositivos de medición óptica desvelados en la Literatura de Patentes 1 y la Literatura de Patentes 2, se utiliza una pluralidad de fotodetectores que tienen características de sensibilidad espectral diferentes entre sí para permitir que los dispositivos de medición ópticos realicen mediciones en una amplia región de longitud de onda. En el integrador se forman una pluralidad de aberturas de salida correspondientes a los fotodetectores.

El documento WO 2016088568 A1 se refiere a un dispositivo de espectrometría provisto de una fuente de luz, un integrador, un primer detector espectroscópico, un segundo detector espectroscópico y una unidad de análisis. El integrador está provisto de un espacio interior en el que se dispone un objeto que se va a medir, una unidad de entrada de luz que introduce luz en el espacio interior, una unidad de salida de luz que emite luz desde el espacio interior y una unidad de fijación de muestras para fijar el objeto que se va a medir. Un dispositivo similar que incluye un deflector se desvela en Jan Valenta: "Determinación de los rendimientos cuánticos absolutos de nanomateriales luminiscentes en un amplio intervalo espectral: desde la teoría de la esfera integradora hasta la metodología correcta", Métodos de Nanociencia, vol. 3, n.° 1, 10 de enero de 2014, páginas 11-27, ISSN: 2164-2311, DOI: 10.1080/21642311.2014.884288.

Lista de citas

Literatura de Patentes

Literatura de Patentes 1: Publicación internacional n.° 2015/151233

Literatura de Patentes 2: Publicación de Patente japonesa no examinada n° 2006-23284

Sumario de la invención

Problema técnico

Debido a que la pluralidad de aberturas de salida correspondientes a los fotodetectores se forman en el integrador del dispositivo de medición óptica mencionado anteriormente, se aumenta el área de las aberturas del integrador. Por este motivo, existe la preocupación de que las múltiples características de difusión y reflexión de la luz de medición en el integrador puedan deteriorarse. Además, debido a que los fotodetectores respectivos detectan piezas de luz de medición que salen de las aberturas de salida que se forman en posiciones diferentes entre sí, existe la preocupación de que pueda producirse una variación en la distribución de intensidad de la luz de medición que incide sobre los fotodetectores respectivos. En consecuencia, existe la preocupación de que la precisión en la detección de la luz de medición pueda deteriorarse en los dispositivos de medición óptica mencionados anteriormente.

Se ha realizado un aspecto de la invención teniendo en cuenta las circunstancias mencionadas anteriormente, y un objeto de un aspecto de la invención es proporcionar un dispositivo de medición óptica que pueda detectar con precisión la luz de medición.

Solución al problema

El objeto de la invención se consigue con la materia objeto de la reivindicación independiente. En las reivindicaciones se definen realizaciones ventajosas. Se proporcionan ejemplos adicionales para facilitar la comprensión de la invención. Un dispositivo de medición óptica de acuerdo con un aspecto de la invención es para irradiar una muestra con luz de excitación y detectar luz de medición. El dispositivo de medición óptica incluye un integrador formado con una abertura incidente en la que debe incidir la luz de excitación y una abertura de salida por la que debe salir la luz de medición, en donde la muestra se va a disponer en el integrador, una unidad de guía de luz para guiar la luz de medición que sale de la abertura de salida, y una unidad de detección de luz para detectar la luz de medición guiada por la unidad de guía de luz. La unidad de guía de luz incluye una pluralidad de miembros de guía de luz dispuestos de forma que las superficies de extremo incidentes de los miembros de guía de luz se orienten hacia el interior del integrador a través de la abertura de salida, la unidad de detección de luz detecta la luz de medición que es guiada por al menos uno de la pluralidad de miembros de guía de luz, y las regiones de recepción de luz de la pluralidad de miembros de guía de luz en el lado de la superficie de extremo incidente se superponen entre sí en el integrador.

En el dispositivo de medición óptica, la pluralidad de miembros de guía de luz están dispuestos de forma que las superficies de extremo incidentes se orientan hacia el interior del integrador a través de la abertura de salida, y la unidad de detección de luz detecta la luz de medición guiada por al menos uno de la pluralidad de miembros de guía de luz. En consecuencia, debido a que la luz de medición se puede extraer de la abertura de salida común a través de la pluralidad de miembros de guía de luz, se puede reducir el número de aberturas de salida que se va a formar en el integrador. Por lo tanto, se pueden asegurar las múltiples características de difusión y reflexión del integrador. Además, la distribución de intensidad de la luz de medición que se va a extraer por los miembros de guía de luz respectivos se puede uniformizar. Asimismo, en el dispositivo de medición óptica, las regiones de recepción de luz de la pluralidad de miembros de guía de luz en el lado de la superficie de extremo incidente se superponen entre sí en el integrador. En consecuencia, debido a que la luz de medición de la región común en el integrador incide sobre la pluralidad de miembros de guía de luz, la distribución de intensidad de la luz de medición que se va a extraer por los miembros de guía de luz respectivos se puede uniformizar aún más. Por lo tanto, de acuerdo con el dispositivo de medición óptica, la luz de medición que tiene una distribución de intensidad uniforme puede extraerse mientras que las características de difusión y reflexión múltiples del integrador pueden garantizarse y la luz de medición puede detectarse con precisión.

En el dispositivo de medición óptica, los ejes ópticos de la pluralidad de miembros de guía de luz en las superficies de extremo incidentes se cruzan entre sí en el integrador. En este caso, el efecto antes mencionado, es decir, un efecto, que puede uniformizar aún más la distribución de intensidad de la luz de medición que deben extraer los miembros de guía de luz respectivos debido a que la luz de medición de la región común en el integrador incide sobre la pluralidad de miembros de guía de luz, se obtiene significativamente.

El dispositivo de medición óptica incluye además un deflector que está dispuesto en el integrador en una posición para orientarse hacia la abertura de salida. En este caso, el deflector puede evitar que la luz, que se refleja en la muestra, incida directamente en la abertura de salida y la luz de medición se puede difundir y reflejar de forma confiable en el integrador.

En el dispositivo de medición óptica, los ejes ópticos de la pluralidad de miembros de guía de luz en las superficies de extremo incidentes se cruzan entre sí entre la abertura de salida y el deflector. En este caso, la luz de medición de la región común en el integrador puede ser extraída por la pluralidad de miembros de guía de luz mientras que el deflector evita que la luz, que se refleja en la muestra, incida directamente en la abertura de salida.

En el dispositivo de medición óptica de acuerdo con un aspecto de la invención, el deflector puede estar soportado por un par de postes de soporte que están dispuestos cerca de la abertura de salida en el integrador, y una dirección en la que se disponen la pluralidad de miembros de guía de luz y una dirección en la que el par de postes de soporte están dispuestos de lado a lado pueden cruzarse entre sí. En este caso, es posible inhibir la luz de medición, que debe incidir en los miembros de la guía de luz, para que sea bloqueada por los postes de soporte y la distribución de intensidad de la luz de medición que se va a extraer por los miembros de guía de luz respectivos se puede uniformizar aún más.

El dispositivo de medición óptica de acuerdo con un aspecto de la invención puede incluir además una unidad de filtro que incluye una pluralidad de filtros ópticos y es capaz de insertar algunos de la pluralidad de filtros ópticos en las trayectorias ópticas de las respectivas piezas de luz de medición, que van a ser incidentes en la pluralidad de superficies de extremo incidentes, como filtros insertados. En este caso, los filtros ópticos de acuerdo con las condiciones de medición del dispositivo de medición óptica pueden insertarse en las trayectorias ópticas de las respectivas piezas de luz de medición que deben incidir en la pluralidad de superficies de extremo incidentes. Como resultado, se puede realizar una medición de alta precisión.

En el dispositivo de medición óptica de acuerdo con un aspecto de la invención, la unidad de filtro puede incluir al menos uno de un filtro ND, un filtro de paso corto, un filtro de paso largo, un filtro de paso de banda, un filtro de muesca y un filtro hecho de un material reflectante ligero, tales como los filtros ópticos. En este caso, se puede realizar específicamente una medición de acuerdo con las condiciones de medición del dispositivo de medición óptica.

En el dispositivo de medición óptica de acuerdo con un aspecto de la invención, la unidad de filtro puede incluir una parte de base que se proporciona con la pluralidad de filtros ópticos, una unidad de accionamiento para accionar la parte de base de forma que los filtros insertados se cambien entre la pluralidad de filtros ópticos, y una unidad de control para controlar el accionamiento de la unidad de accionamiento; y la unidad de control puede seleccionar algunos de la pluralidad de filtros ópticos como filtros seleccionados y puede accionar la unidad de accionamiento para que los filtros seleccionados se conviertan en los filtros insertados. En este caso, el filtro óptico de acuerdo con, por ejemplo, las condiciones de medición del dispositivo de medición óptica puede seleccionarse e insertarse en las trayectorias ópticas por la unidad de control. Como resultado, se puede facilitar el trabajo de medición de acuerdo con las condiciones de medición.

En el dispositivo de medición óptica de acuerdo con un aspecto de la invención, la unidad de detección de luz puede incluir una pluralidad de fotodetectores cuyo número es el mismo que el número de la pluralidad de miembros de guía de luz, y las características de sensibilidad espectral de la pluralidad de fotodetectores pueden ser diferentes entre sí. En este caso, debido a que se utiliza la pluralidad de fotodetectores que tienen características de sensibilidad espectral diferentes entre sí, se puede realizar la medición en una amplia región de longitud de onda.

Efectos ventajosos de la invención

De acuerdo con un aspecto de la invención, la luz de medición puede detectarse con precisión.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un diagrama que ilustra esquemáticamente la configuración de un dispositivo de medición óptica de acuerdo con una realización.

La Figura 2 es una vista en sección transversal esquemática que ilustra una sección transversal de una porción principal del dispositivo de medición óptica de la Figura 1.

La Figura 3 es una vista en sección transversal esquemática que ilustra otra sección transversal de la porción principal del dispositivo de medición óptica de la Figura 1.

La Figura 4(a) es una vista frontal de una parte de base de una unidad de filtro.

La Figura 4(b) es una vista lateral de la parte de base de la unidad de filtro.

Descripción de las realizaciones

Se describirá en detalle a continuación una realización de la invención con referencia a los dibujos. Por otra parte, en la siguiente descripción, los elementos iguales o correspondientes se indican con los mismos números de referencia y se omitirá la descripción repetida de los mismos.

Un dispositivo de medición óptica 1 ilustrado en la Figura 1 es un dispositivo que se utiliza para medir o evaluar características ópticas, tales como características de fluorescencia, de una muestra como un objeto que se va a medir mediante, por ejemplo, un método de fotoluminiscencia (método PL). La muestra es, por ejemplo, una muestra fluorescente, tal como un material de electroluminiscencia orgánica (EL) o un material luminiscente para un diodo emisor de luz blanca (LED), una pantalla plana (FPD), o similar. Los materiales que están en las formas de, por ejemplo, polvo, líquido (solución), un sólido o una película fina y similares se pueden usar como muestra.

Los ejemplos de las características ópticas incluyen una absorbancia, eficiencia cuántica interna (rendimiento cuántico de emisión) y eficiencia cuántica externa. Una absorbancia es un parámetro relacionado con el número de fotones que se va a absorber. La eficiencia cuántica interna es un parámetro relacionado con una relación del número de fotones de luz, que se emite debido a la emisión de luz, al número de fotones de luz que se va a absorber. La eficiencia cuántica externa es un parámetro relacionado con el número de fotones que se va a emitir. La eficiencia cuántica externa es el producto de una absorbancia y la eficiencia cuántica interna. Una absorbancia es contraria a una reflectancia que es un parámetro relacionado con el número de fotones que se va a reflejar. Una absorbancia tiene el mismo significado que "1-reflectancia".

El dispositivo de medición óptica 1 incluye una unidad de suministro de luz de excitación 10, un integrador 20, una unidad de guía de luz 30, una unidad de detección de luz 40, una unidad de análisis 51, una unidad de entrada 52 y una unidad de visualización 53. La unidad de suministro de luz de excitación 10 suministra luz de excitación, que tiene una longitud de onda predeterminada, al integrador 20. La unidad de suministro de luz de excitación 10 incluye una fuente de luz de excitación 11 y una guía de luz incidente 12. En el dispositivo de medición óptica 1, la unidad de suministro de luz de excitación 10 y el integrador 20 están conectados ópticamente entre sí, el integrador 20 y la unidad de guía de luz 30 están conectados ópticamente entre sí, y la unidad de guía de luz 30 y la unidad de detección de luz 40 están conectadas ópticamente entre sí. La unidad de detección de luz 40 y la unidad de análisis 51 están conectadas eléctricamente entre sí, la unidad de análisis 51 y la unidad de entrada 52 están conectadas eléctricamente entre sí, y la unidad de análisis 51 y la unidad de visualización 53 están conectadas eléctricamente entre sí.

La fuente de luz de excitación 11 es una fuente de luz que genera luz de excitación. La fuente de luz de excitación 11 incluye, por ejemplo, una lámpara de xenón, un espectrofotómetro, o similar. La longitud de onda de la luz de excitación, que es generada por la fuente de luz de excitación 11, puede ser variable. La fuente de luz de excitación 11 puede establecer de forma variable la longitud de onda de la luz de excitación en la región de longitud de onda de, por ejemplo, 250 nm a 1600 nm. La guía de luz incidente 12 guía la luz de excitación, que es generada por la fuente de luz de excitación 11, al integrador 20. Por ejemplo, se puede utilizar una fibra óptica y similares como guía de luz incidente 12.

El integrador 20 es una esfera integradora y tiene forma de esfera hueca. Un material reflectante de alta difusión, tal como el sulfato de bario, se aplica a la superficie interna 20a del integrador 20, o el integrador 20 está hecho de un material altamente reflectante, que tiene una reflectancia cercana a 1, tal como PTFE o Spectralon (marca registrada). El integrador 20 está provisto de una abertura de introducción de muestra 21 que es una ventana de introducción de muestra utilizada para introducir una muestra, una abertura incidente 22 que es una ventana incidente sobre la que debe incidir la luz de excitación, y una abertura de salida 23 que es una ventana de salida desde la que debe salir la luz de medición. El integrador 20 puede estar provisto de una pluralidad de aberturas de introducción de muestras 21, una pluralidad de aberturas incidentes 22 y una pluralidad de aberturas de salida 23.

Se inserta un portacontenedor de muestras 24 y se monta en la abertura de introducción de muestra 21. El portacontenedor de muestras 24 sujeta un contenedor de muestras 2 (véase Figura 3) en el que una muestra se aloja, y dispone la muestra en el integrador 20. La luz de excitación, que es guiada por la guía de luz incidente 12, es incidente en la apertura del incidente 22. La luz de excitación incidente desde la abertura incidente 22 se difunde y refleja de forma múltiple en el integrador 20. Además, la luz generada, que es generada por la muestra que se irradia con la luz de excitación, se difunde y refleja de forma múltiple en el integrador 20. La luz de medición, que incluye la luz de excitación y la luz generada, sale por la abertura de salida 23. La luz de medición, que sale por la abertura de salida 23, es guiada a la unidad de detección de luz 40, que se proporciona en la etapa siguiente, por la unidad de guía de luz 30.

La unidad de guía de luz 30 incluye una pluralidad de (dos en este ejemplo) miembros de guía de luz 32 y 32, y guía por separado la luz de medición por la pluralidad de miembros de guía de luz 32. La unidad de detección de luz 40 detecta la luz de medición que es guiada por la unidad de guía de luz 30. La unidad de detección de luz 40 incluye una pluralidad de detectores espectrales 41 y 41 cuyo número es el mismo (dos en este ejemplo) que el número de la pluralidad de miembros de guía de luz 32. Cada detector espectral 41 incluye un espectrofotómetro 42 que descompone la luz de medición en componentes de longitud de onda y un fotodetector 43 que detecta la luz de medición descompuesta por el espectrofotómetro 42.

Las características de sensibilidad espectral de la pluralidad de fotodetectores 43 y 43, que están incluidos en la unidad de detección de luz 40, son diferentes entre sí. Por ejemplo, un sensor de imagen lineal CCD de adelgazamiento posterior (BT), un sensor de imagen lineal CMOS, un sensor de imagen lineal de InGaAs y similares pueden usarse como el fotodetector 43. Cada fotodetector 43 emite los datos del espectro de longitud de onda de la luz de medición detectada a la unidad de análisis 51 que se proporciona en la etapa posterior. La detección de la luz de medición, que debe realizarse por la pluralidad de detectores espectrales 41 y 41, se puede realizar en paralelo o se puede realizar en tiempos desplazados entre sí. Como alternativa, solo la detección de la luz de medición, que es realizada por un detector espectral 41, se puede realizar y la detección de la luz de medición, que es realizada por el otro detector espectral 41, no podrá realizarse. La detección de la luz de medición realizada en paralelo incluye la detección de la luz de medición realizada simultáneamente, la detección de la luz de medición realizada en el mismo período, la detección de la luz de medición realizada al mismo tiempo, o la detección de la luz de medición realizada simultáneamente en paralelo.

La unidad de análisis 51 es, por ejemplo, un ordenador. La unidad de análisis 51 incluye, por ejemplo, una unidad central de procesamiento (CPU) tal como un procesador, una memoria de acceso aleatorio (RAM) o una memoria de solo lectura (ROM) como medio de registro, y similares. La unidad de análisis 51 opera cuando se lee un programa o similar en el hardware, tal como una CPU y una RAM. La unidad de análisis 51 realiza el análisis de datos necesario sobre los datos del espectro de longitud de onda, que es creado por la unidad de detección de luz 40, mediante la CPU para adquirir información sobre la muestra. La unidad de análisis 51 realiza la lectura y escritura de los datos de la RAM mediante la CPU. Por otra parte, la unidad de análisis 51 puede ser una matriz de puertas programables en campo (FPGA), un microordenador, un dispositivo inteligente o un servidor en la nube. La unidad de entrada 52 y la unidad de visualización 53 están conectadas eléctricamente a la unidad de análisis 51. La unidad de entrada 52 se usa para la entrada de una instrucción sobre el análisis de datos o similar, la entrada de las condiciones de análisis, condiciones de medición, o similares, y similares. La unidad de entrada 52 es, por ejemplo, un dispositivo de entrada, tal como un ratón, un teclado o un panel táctil. La unidad de visualización 53 se utiliza para la visualización de los resultados del análisis de datos obtenidos y similares. La unidad de visualización 53 es, por ejemplo, una pantalla o similar.

Posteriormente, el integrador 20 y la unidad de guía de luz 30 se describirán con más detalle con referencia a las Figuras 2 y 3. El integrador 20 está montado en una montura 3 mediante, por ejemplo, tornillos de montaje (no ilustrados) o similares. Las líneas centrales respectivas de la abertura de introducción de muestras 21, la abertura incidente 22 y la abertura de salida 23 pasan por el centro del integrador 20 y son ortogonales entre sí.

El portacontenedor de muestras 24 se inserta y monta en la abertura de introducción de muestras 21 como se ha descrito anteriormente. El portacontenedor de muestras 24 coloca y sujeta el contenedor de muestras 2 en el que se recibe una muestra. En este ejemplo, se dispone una muestra en la porción central del integrador 20.

Un soporte de guía de luz incidente 220, que conecta la guía de luz incidente 12 (véase Figura 1) al integrador 20, se inserta y se monta en la abertura incidente 22. El soporte de guía de luz incidente 220 incluye una porción de sujeción de guía de luz 221 que coloca y sujeta la guía de luz incidente 12. La muestra se irradia con luz de excitación L, que sale de la guía de luz incidente 12, en el integrador 20.

Una parte de montaje 31 se inserta y se monta en la abertura de salida 23. La parte de montaje 31 incluye una abertura 31a que permite que la luz de medición, que se dirige a las superficies de extremo incidentes 32a de los miembros de guía de luz 32 desde el interior del integrador 20, pase por allí. La sección transversal de la abertura 31a tiene, por ejemplo, una forma ovalada o una forma elíptica cuya dirección longitudinal es paralela a una dirección predeterminada D. La dirección predeterminada D es una dirección paralela a la línea central de la abertura incidente 22, y coincide con una dirección en la que la pluralidad de miembros de guía de luz 32 se disponen uno al lado del otro como se describe más adelante. La abertura 31a forma una región de paso de luz, a través de la que pasa la luz de medición, en la abertura de salida 23.

Un deflector 25 está dispuesto en el integrador 20 en una posición para orientarse hacia la abertura de salida 23. El deflector 25 tiene una forma cónica y está dispuesto de forma que una porción de vértice 25a se oriente hacia la abertura de salida 23. La porción de vértice 25a del deflector 25 se coloca sobre, por ejemplo, la línea central de la abertura de salida 23. El deflector 25 se coloca entre el contenedor de muestras 2 y la abertura de salida 23 y evita que la luz (luz reflejada primaria), que se refleja en la muestra, incida directamente en la abertura de salida 23. En consecuencia, la luz de medición se puede difundir y reflejar de forma fiable en el integrador 20.

El deflector 25 se soporta por un par de postes de soporte 26 que están dispuestos cerca de la abertura de salida 23 en el integrador 20. En este ejemplo, el par de postes de soporte 26 se encuentra en la porción de borde periférico de la abertura 31a de la parte de montaje 31, y se orientan uno hacia el otro con la abertura 31a (la región de paso de luz de la abertura de salida 23) interpuesta entre los mismos. Más específicamente, el par de postes de soporte 26 se dispone uno al lado del otro en una dirección ortogonal a la dirección predeterminada D y orientados entre sí con la línea central de la abertura de salida 23 interpuesta entre los mismos.

Para garantizar múltiples características de difusión y reflexión de la luz de medición en el integrador 20, se aplica un material reflectante de alta difusión a las superficies exteriores del deflector 25 y los postes de soporte 26 como en el caso de la superficie interna 20a del integrador 20, o el deflector 25 y los postes de soporte 26 están hechos de un material altamente reflectante.

La pluralidad de miembros de guía de luz 32 están dispuestos de forma que las superficies de extremo incidentes 32a se orientan hacia el interior del integrador 20 a través de la abertura de salida 23. La pluralidad de miembros de guía de luz 32 están dispuestos uno al lado del otro en la dirección predeterminada D. Es decir, la dirección en la que la pluralidad de miembros de guía de luz 32 están dispuestos uno al lado del otro y la dirección en la que el par de postes de soporte 26 están dispuestos uno al lado del otro son ortogonales entre sí. Cada miembro de guía de luz 32 guía la luz de medición, que incide sobre la superficie extrema incidente 32a a través de la abertura 31a de la parte de montaje 31, a la unidad de detección de luz 40 que se proporciona en la etapa posterior. Por ejemplo, se puede usar un haz de fibras o una sola fibra como miembro de guía de luz 32.

Las porciones de extremo de los miembros de guía de luz 32 cerca de las superficies de extremo incidentes 32a se fijan a la montura 3 a través de un miembro de fijación 33. El miembro de fijación 33 incluye una parte de cuerpo 34 que está provista de porciones rebajadas 34a y manguitos 35 que están dispuestos en las porciones rebajadas 34a. La parte de cuerpo 34 está fijada a la montura 3. Cada porción rebajada 34a tiene, por ejemplo, una forma de sección transversal circular. Las porciones rebajadas 34a se abren hacia el lado de la parte de cuerpo 34 opuesto a la abertura de salida 23 y se extienden hasta posiciones cercanas a la superficie de la parte de cuerpo 34 orientada hacia la abertura de salida 23. Se proporcionan las porciones rebajadas 34a cuyo número es el mismo que el número de la pluralidad de miembros de guía de luz 32. En este ejemplo, se proporcionan dos porciones rebajadas 34a en posiciones orientadas entre sí con la línea central de la abertura de salida 23 interpuesta entre las mismas. Las dos porciones rebajadas 34a están dispuestas una al lado de la otra en la dirección predeterminada D en un estado en el que las dos porciones rebajadas 34a están inclinadas con respecto a la línea central de la abertura de salida 23 de forma que los ejes de las porciones rebajadas 34a se acercan entre sí a medida que se acercan a la abertura de salida 23. Una abertura 34b, que pasa a través de la superficie de la parte de cuerpo 34 que se orienta hacia la abertura de salida 23, se forma en la parte inferior de cada porción rebajada 34a.

Los manguitos 35 tienen, por ejemplo, una forma cilíndrica. Cada manguito 35 se inserta coaxialmente en la porción rebajada 34a y está en contacto con la parte inferior de la porción rebajada 34a, de forma que cada manguito 35 quede posicionado con respecto a la parte de cuerpo 34. Los manguitos 35 se fijan a la parte de cuerpo 34 mediante tornillos 34c. En consecuencia, los manguitos 35 se proporcionan en la parte de cuerpo 34 a lo largo de las porciones rebajadas 34a como sigue. Es decir, se proporcionan los manguitos 35 cuyo número es el mismo que el número de la pluralidad de miembros 32 de guía de luz. En este ejemplo, se proporcionan dos manguitos 35 en posiciones que se orientan entre sí con la línea central de la abertura de salida 23 interpuesta entre las mismas. Los dos manguitos 35 están dispuestos uno al lado del otro en la dirección predeterminada D en un estado en el que los dos manguitos 35 están inclinados con respecto a la línea central de la abertura de salida 23 de forma que los ejes de los manguitos 35 se acercan entre sí a medida que se acercan a la abertura de salida 23.

Las porciones de extremo de los miembros de guía de luz 32 cerca de las superficies de extremo incidentes 32a están dispuestas coaxialmente en los manguitos 35 y se extienden en línea recta a lo largo de los manguitos 35. Las porciones de extremo de los miembros de guía de luz 32 están provistas en los manguitos 35 de forma que las superficies de extremo incidentes 32a estén niveladas con las caras de extremo de los manguitos 35 en el lado de la abertura de salida 23. Las superficies de extremo incidentes 32a de los miembros de guía de luz 32 están expuestas al exterior a través de las aberturas 34b. Las porciones de extremo de los miembros de guía de luz 32 se fijan en los manguitos 35 mediante, por ejemplo, un adhesivo.

Los miembros de guía de luz 32 permiten que la luz, que corresponden a las regiones de recepción de luz de los mismos en el lado de las superficies de extremo incidentes 32a, incida sobre los mismos y pueden guiar la luz. En este punto, la luz, que puede incidir en la superficie de extremo incidente 32a del miembro de guía de luz 32, es la luz correspondiente a una región dentro de un ángulo de visión en el lado cercano a la superficie de extremo incidente 32a (es decir, el ángulo máximo de incidencia de la luz que puede incidir sobre la superficie de extremo incidente 32a). Es decir, la región de recepción de luz del miembro de guía de luz 32 significa una región (campo de visión de detección) dentro de un ángulo de visión en el lado cercano a la superficie de extremo incidente 32a del miembro de guía de luz 32. El tamaño de la región de recepción de luz del miembro de guía de luz 32 está prescrito por la apertura numérica (NA) de la superficie de extremo incidente 32a. Por ejemplo, la región de recepción de luz del miembro de guía de luz 32 es una región cónica cuyo lado del vértice corresponde a la superficie de extremo incidente 32a. Los intervalos de las regiones de recepción de luz de los miembros de guía de luz 32 se ilustran en las Figuras 2 y 3 mediante una línea discontinua de dos puntos.

Como se muestra en la Figura 2, las regiones de recepción de luz de la pluralidad de miembros de guía de luz 32 se superponen entre sí en el integrador 20. Específicamente, los ejes ópticos X de las superficies de extremo incidentes 32a de la pluralidad de miembros de guía de luz 32 se cruzan entre sí en la porción de vértice 25a del deflector 25. Cada una de las regiones de recepción de luz de la pluralidad de miembros de guía de luz 32 se extiende radialmente alrededor del eje óptico X como eje central de las mismas desde la superficie de extremo incidente 32a. Las regiones de recepción de luz de la pluralidad de miembros de guía de luz 32 se superponen entre sí en una región predeterminada alrededor de la porción de vértice 25a. En consecuencia, la luz de medición de una región común en el integrador 20 incide sobre la pluralidad de miembros de guía de luz 32.

Como se ilustra en las Figuras 2, 3 y 4, el dispositivo de medición óptica 1 incluye además una unidad de filtro 60. La unidad de filtro 60 incluye una pluralidad de filtros ópticos 61, una parte de base 62 que está provista de la pluralidad de filtros ópticos 61, una unidad de accionamiento 63 que acciona la parte de base 62, y una unidad de control 64 que controla el accionamiento de la unidad de accionamiento 63. La unidad de accionamiento 63 y la unidad de control 64 están conectadas eléctricamente entre sí.

La parte de base 62 tiene forma de placa circular. Se proporciona una pluralidad de orificios de disposición 62a en la porción de borde periférico de la parte de base 62 para disponerse a intervalos regulares en una dirección circunferencial. Cada orificio de disposición 62a tiene, por ejemplo, una forma de sección transversal circular, y pasa a través de la parte de base 62 en la dirección del espesor. Los filtros ópticos 61 están dispuestos en algunos de la pluralidad de orificios de disposición 62a, y los otros de la pluralidad de orificios de disposición 62a forman partes de abertura 66 sin la disposición de los filtros ópticos 61. Es decir, la parte de base 62 está provista de las porciones de abertura 66, que permiten que la luz de medición pase a través de las mismas tal como es, además de los filtros ópticos 61 que filtran la luz de medición.

Cualquier filtro de acuerdo con las especificaciones se puede emplear como los filtros ópticos 61 que deben disponerse en los orificios de disposición 62a. Por ejemplo, un filtro de densidad neutra (ND), un filtro de paso corto, un filtro de paso largo, un filtro de paso de banda, un filtro de muesca, un filtro que está hecho de un material reflectante de luz y similares se puede utilizar como el filtro óptico 61. Spectralon (marca registrada), que es un material proporcionado en la superficie interna 20a del integrador 20 y tiene alta reflectancia y excelente difusibilidad, Se puede utilizar como material reflectante de luz. Es decir, un filtro Spectralon, que tiene la forma de una hoja y está hecho de Spectralon que tiene una reflectancia sustancialmente constante en una amplia región de longitud de onda desde un intervalo visible hasta un intervalo de infrarrojo cercano, se puede utilizar como filtro óptico 61.

Se puede emplear cualquier disposición de acuerdo con las especificaciones como disposición de los filtros ópticos 61 y las porciones de abertura 66. Por ejemplo, en un ejemplo de la disposición ilustrada en la Figura 4, la parte de base 62 incluye una pluralidad de primeros conjuntos A1, una pluralidad de segundos conjuntos A2 y un tercer conjunto A3. Cada primer conjunto A1 incluye dos filtros ópticos 61 que son adyacentes entre sí en la dirección circunferencial. Cada segundo conjunto A2 incluye el filtro óptico 61 y la porción de abertura 66 que son adyacentes entre sí en la dirección circunferencial. El tercer conjunto A3 incluye dos porciones de abertura 66 que son adyacentes entre sí en la dirección circunferencial. Las combinaciones de los tipos de filtros ópticos 61 incluidos en los primeros conjuntos A1 son diferentes entre sí entre la pluralidad de primeros conjuntos A1. Los tipos de filtros ópticos 61 incluidos en los segundos conjuntos A2 son diferentes entre sí entre la pluralidad de segundos conjuntos A2. Siempre que las combinaciones de los tipos de filtros ópticos sean diferentes entre sí entre la pluralidad de primeros conjuntos A1, los tipos de dos filtros ópticos 61 incluidos en un primer conjunto A1 pueden ser diferentes entre sí o pueden ser del mismo tipo. Por otra parte, se puede disponer una pluralidad de tipos de filtros en un orificio de disposición 62a para superponerse entre sí.

La parte de base 62 está conectada a una parte de soporte 67 por una porción de eje 62b, y está adaptada para girar alrededor de la porción de eje 62b como un eje giratorio con respecto a la parte de soporte 67. La parte de soporte 67 tiene, por ejemplo, la forma de una placa rectangular. Un extremo de la parte de soporte 67 en dirección longitudinal forma una porción sobresaliente 67a que sobresale del borde periférico exterior de la parte de base 62. La porción sobresaliente 67a tiene una forma cónica. En un caso en el que la parte de base 62 deba insertarse en un espacio de disposición de unidad de filtro S, que se forma en la montura 3, de la porción sobresaliente 67a, la inserción de la parte de base 62 puede ser guiada por la parte de base 62 mientras que la parte sobresaliente 67a está en contacto con la montura 3. En consecuencia, es posible facilitar el trabajo de inserción de la parte de base 62 y de la parte de soporte 67. Además, debido a que la porción sobresaliente 67a sobresale del borde periférico exterior de la parte de base 62, puede suprimirse la interferencia de la parte de base 62, eventualmente, daños o similares en la parte de base 62.

El otro extremo de la parte de soporte 67 en la dirección longitudinal está provisto de una porción de contacto 67b. La porción de contacto 67b está en contacto con una superficie de soporte 3a de la montura 3 en un estado en el que la parte de base 62 y la parte de soporte 67 están dispuestas en el espacio de disposición S de la unidad de filtro. La porción de contacto 67b está en contacto con la superficie de soporte 3a y la parte posterior de la parte de soporte 67 (la superficie de la parte de soporte 67 en la que se proporciona la porción de contacto 67b) está en contacto con la montura 3, de forma que la parte de soporte 67 quede posicionada con respecto a la montura 3. La parte de soporte 67 está provista de aberturas 67c. Las aberturas 67c están provistas en posiciones a través de las que pasan las respectivas piezas de luz de medición que deben incidir sobre las superficies de extremo incidentes 32a de la pluralidad de miembros de guía de luz 32. Se proporciona una pluralidad de aberturas 67c cuyo número es el mismo que el número de la pluralidad de miembros de guía de luz 32. La forma de la sección transversal de la abertura 67c es la misma que la forma de la sección transversal del orificio de disposición 62a. Por ejemplo, la forma de la sección transversal de la abertura 67c es una forma de sección transversal circular.

Cuando la parte de base 62 gira con respecto a la parte de soporte 67 en un estado en el que la parte de soporte 67 está posicionada con respecto a la montura 3, algunos de la pluralidad de filtros ópticos 61 pueden insertarse en las trayectorias ópticas de las respectivas piezas de luz de medición, que deben incidir en las superficies de extremo incidentes 32a de la pluralidad de miembros de guía de luz 32, como filtros insertados F. Además, en un caso en el que la parte de base 62 esté provista de las porciones de abertura 66 como en esta realización, la porción de abertura 66 puede estar también dispuesta en al menos una de las trayectorias ópticas respectivas.

La unidad de accionamiento 63 es, por ejemplo, un motor, y está adaptada para poder transmitir una fuerza de accionamiento giratoria a la parte de base 62 en un caso en el que un engranaje 63a conectado a un eje de accionamiento engrana con una porción de engranaje (no ilustrada) formada en la superficie periférica exterior del parte de base 62. La unidad de accionamiento 63 acciona la parte de base 62 de acuerdo con una salida de señal de la unidad de control 64 para que los filtros F insertados se cambien entre la pluralidad de filtros ópticos 61.

La unidad de control 64 está formada por, por ejemplo, un ordenador que incluye una unidad central de procesamiento (CPU), una memoria de solo lectura (ROM), una memoria de acceso aleatorio (RAM), y similares. Además, la unidad de control 64 puede ser una matriz de puertas programables en campo (FPGA) o un microordenador. La unidad de control 64 puede proporcionarse independientemente de la unidad de análisis 51, la unidad de entrada 52 y la unidad de visualización 53, y puede integrarse con al menos cualquiera de las unidades de análisis 51, la unidad de entrada 52 y la unidad de visualización 53.

La unidad de control 64 selecciona algunos de la pluralidad de filtros ópticos 61 como los filtros seleccionados de acuerdo con las condiciones de medición del dispositivo de medición óptica 1. La unidad de control 64 acciona la unidad de accionamiento 63 para que los filtros seleccionados se conviertan en los filtros insertados F. El funcionamiento más específico de la unidad de control 64 se describirá a continuación.

La unidad de control 64 está conectada a la unidad de entrada 52 para poder comunicarse con la unidad de entrada 52 y recibe las condiciones de medición entradas en la unidad de entrada 52. Las condiciones de medición incluyen, por ejemplo, el tipo de una muestra, las características ópticas que se van a medir, el tipo, longitud de onda e intensidad de la luz de excitación, las características de sensibilidad espectral del fotodetector 43, y similares. Por ejemplo, en un caso en el que un fotodetector 43 es un sensor de imagen lineal BT-CCD, el otro fotodetector 43 es un sensor de imagen lineal InGaAs, y la luz de excitación es un rayo láser, un filtro de paso corto está dispuesto como el filtro óptico 61 en la trayectoria óptica de la luz de medición detectada por un fotodetector 43 y la porción de abertura 66 está dispuesta en la trayectoria óptica de la luz de medición detectada por el otro fotodetector 43.

La relación de disposición de los filtros ópticos 61 y las porciones de abertura 66, es decir, la relación de disposición del primer al tercer conjuntos A1 a A3 en la parte de base 62 se almacena en la unidad de control 64 de antemano. La unidad de control 64 dispone el filtro óptico 61 o la porción de abertura 66, que se incluye en cualquiera del primer al tercer conjuntos A1 a A3, en cada trayectoria óptica accionando la unidad de accionamiento 63 basándose en las condiciones de medición con referencia a la relación de disposición.

Más específicamente, en primer lugar, la unidad de control 64 selecciona cualquiera del primer al tercer conjuntos A1 a A3 de acuerdo con las condiciones de medición. Por ejemplo, la unidad de control 64 selecciona un primer conjunto A1. La selección de un primer conjunto A1 corresponde a un caso en el que se selecciona el filtro óptico 61 insertado en la trayectoria óptica de la luz de medición detectada por un fotodetector 43 y el filtro óptico 61 insertado en la trayectoria óptica de la luz de medición detectada por el otro fotodetector 43 es seleccionado. Después, la unidad de control 64 conduce la unidad de accionamiento 63 a una posición rotatoria donde los dos filtros ópticos 61 incluidos en el primer conjunto seleccionado A1 se convierten en filtros insertados F.

Como alternativa, la unidad de control 64 selecciona un segundo conjunto A2 de acuerdo con las condiciones de medición. La selección de un segundo conjunto A2 corresponde a la selección de un caso en el que se selecciona el filtro óptico 61 insertado en la trayectoria óptica de la luz de medición detectada por un fotodetector 43 y la porción de abertura 66 está dispuesta en la trayectoria óptica de la luz de medición detectada por el otro fotodetector 43. Después, la unidad de control 64 acciona la unidad de accionamiento 63 a una posición giratoria en la que el filtro óptico 61 incluido en el segundo conjunto seleccionado A2 se convierte en un filtro insertado F y la porción de abertura 66 se coloca en la trayectoria óptica.

Como alternativa, la unidad de control 64 selecciona el tercer conjunto A3 de acuerdo con las condiciones de medición. La selección del tercer conjunto A3 corresponde a la selección de un caso en el que las porciones de abertura 66 están dispuestas en las trayectorias ópticas de las respectivas piezas de medición de luz detectadas por los dos fotodetectores 43. Después, la unidad de control 64 acciona la unidad de accionamiento 63 a una posición giratoria en la que se colocan dos porciones de abertura 66 en las trayectorias ópticas respectivas.

En el dispositivo de medición óptica 1 mencionado anteriormente, una muestra se irradia con luz de excitación incidente desde la abertura incidente 22 y la luz de medición, incluida la luz generada por la muestra, se difunde y refleja de forma múltiple en el integrador 20. En este caso, debido a que el deflector 25 evita que la luz, que se refleja en la muestra, incida directamente en la abertura de salida 23, la luz de medición se difunde y refleja de forma fiable en el integrador 20. Además, la luz de medición, que se difunde, se refleja y se uniformiza de forma múltiple, incide sobre las superficies de extremo incidentes 32a de la pluralidad de miembros de guía de luz 32 desde una región de recepción de luz común en el integrador 20 a través de una abertura de salida 23. Las piezas de luz de medición, que inciden sobre las respectivas superficies de extremo incidentes 32a, son detectadas en paralelo o en tiempos desplazados entre sí por la unidad de detección de luz 40 que incluye la pluralidad de fotodetectores 43, y son analizadas por la unidad de análisis 51. Los resultados del análisis de la unidad de análisis 51 se muestran en la unidad de visualización 53.

Como se ha descrito anteriormente, en el dispositivo de medición óptica 1, la pluralidad de miembros de guía de luz 32 están dispuestos de forma que las superficies de extremo incidentes 32a se orientan hacia el interior del integrador 20 a través de la abertura de salida 23, y la unidad de detección de luz 40 detecta la luz de medición guiada por la pluralidad de miembros de guía de luz 32. En consecuencia, debido a que la luz de medición se puede extraer de la abertura de salida común 23 a través de la pluralidad de miembros de guía de luz 32, se puede reducir el número de aberturas de salida 23 que se va a formar en el integrador 20. Por lo tanto, se pueden asegurar las múltiples características de difusión y reflexión del integrador 20. Además, la distribución de intensidad de la luz de medición que se va a extraer por los miembros de guía de luz respectivos 32 se puede uniformizar. Asimismo, en el dispositivo de medición óptica 1, las regiones de recepción de luz de la pluralidad de miembros de guía de luz 32 en el lado de la superficie de extremo incidente 32a se superponen entre sí en el integrador 20. En consecuencia, debido a que la luz de medición de la región común en el integrador 20 incide sobre la pluralidad de miembros de guía de luz 32, la distribución de intensidad de la luz de medición que se va a extraer por los miembros de guía de luz respectivos 32 se puede uniformizar aún más. Por lo tanto, de acuerdo con el dispositivo de medición óptica 1, la luz de medición que tiene una distribución de intensidad uniforme puede extraerse mientras que las características de difusión y reflexión múltiples del integrador 20 pueden garantizarse y la luz de medición puede detectarse con precisión.

En comparación con un caso en el que la luz de medición extraída a través de un miembro de guía de luz 32 puede cambiarse y guiarse a la pluralidad de fotodetectores 43 mediante un conmutador o similar, a diferencia del dispositivo de medición óptica 1, la luz de medición extraída a través de la pluralidad de miembros de guía de luz 32 puede detectarse al mismo tiempo en el dispositivo de medición óptica 1. En consecuencia, la luz de medición puede detectarse con precisión. Además, debido a que el conmutador o similar no es necesario, la estructura del dispositivo se puede simplificar también. Asimismo, debido a que la luz de medición sale de la abertura de salida común 23 a través de la pluralidad de miembros de guía de luz 32 en el dispositivo de medición óptica 1, un caso en el que una pluralidad de piezas de luz de medición no se pueden extraer debido a la falta de abertura apenas se produce a pesar de que, por ejemplo, el número de aberturas que se va a formar en el integrador 20 se determina de antemano.

En el dispositivo de medición óptica 1, los ejes ópticos X de la pluralidad de miembros de guía de luz 32 en las superficies de extremo incidentes 32a se cruzan entre sí en el integrador 20. En consecuencia, el efecto antes mencionado, es decir, un efecto, que puede uniformizar aún más la distribución de intensidad de la luz de medición que se va a extraer por los miembros de guía de luz respectivos 32 debido a que la luz de medición de la región común en el integrador 20 incide sobre la pluralidad de miembros de guía de luz 32, se obtiene significativamente.

El dispositivo de medición óptica 1 incluye además el deflector 25 que está dispuesto en el integrador 20 en una posición para orientarse hacia la abertura de salida 23. En consecuencia, el deflector 25 puede evitar que la luz, que se refleja en la muestra, incida directamente en la abertura de salida 23 y la luz de medición se puede difundir y reflejar de forma fiable en el integrador 20.

En el dispositivo de medición óptica 1, los ejes ópticos X de la pluralidad de miembros de guía de luz 32 en las superficies de extremo incidentes 32a se cruzan entre sí entre la abertura de salida 23 y el deflector 25. En consecuencia, la luz de medición de la región común en el integrador 20 puede ser tomada por la pluralidad de miembros de guía de luz 32 mientras que el deflector 25 evita que la luz, que se refleja en la muestra, incida directamente en la abertura de salida 23.

En el dispositivo de medición óptica 1, el deflector 25 se soporta por el par de postes de soporte 26 dispuestos alrededor de la abertura de salida 23 en el integrador 20 y la dirección en la que la pluralidad de miembros de guía de luz 32 están dispuestos uno al lado del otro y la dirección en la que el par de postes de soporte 26 está dispuesto uno al lado del otro son ortogonales entre sí. En consecuencia, es posible inhibir la luz de medición, que debe incidir en los miembros de guía de luz 32, para que sea bloqueada por los postes de soporte 26 y la distribución de intensidad de la luz de medición que se va a extraer por los miembros de guía de luz respectivos 32 se puede uniformizar aún más.

El dispositivo de medición óptica 1 incluye la unidad de filtro 60 que incluye la pluralidad de filtros ópticos 61 y puede insertar algunos de la pluralidad de filtros ópticos 61 en las trayectorias ópticas de las respectivas piezas de luz de medición, que van a ser incidentes en la pluralidad de superficies de extremo incidentes 32a, como filtros insertados F. En consecuencia, los filtros ópticos 61 de acuerdo con las condiciones de medición del dispositivo de medición óptica 1 pueden insertarse en las trayectorias ópticas de las respectivas piezas de luz de medición que deben incidir en la pluralidad de superficies de extremo incidentes 32a. Como resultado, se puede realizar una medición de alta precisión.

En el dispositivo de medición óptica 1, la unidad de filtro 60 incluye al menos uno de un filtro ND, un filtro de paso corto, un filtro de paso largo, un filtro de paso de banda, un filtro de muesca y un filtro hecho de un material reflectante ligero, como los filtros ópticos 61. En consecuencia, se puede realizar específicamente una medición de acuerdo con las condiciones de medición del dispositivo de medición óptica 1.

En el dispositivo de medición óptica 1, la unidad de filtro 60 incluye la parte de base 62 que está provista de la pluralidad de filtros ópticos 61, la unidad de accionamiento 63 que acciona la parte de base 62 para que los filtros F insertados se cambien entre la pluralidad de filtros ópticos 61, y la unidad de control 64 que controla el accionamiento de la unidad de accionamiento 63. Además, la unidad de control 64 selecciona algunos de la pluralidad de filtros ópticos 61 como filtros seleccionados, y acciona la unidad de control 63 para que los filtros seleccionados se conviertan en los filtros insertados F. En consecuencia, los filtros ópticos 61 de acuerdo con, por ejemplo, las condiciones de medición del dispositivo de medición óptica 1 pueden seleccionarse e insertarse en las trayectorias ópticas por la unidad de control 64. Como resultado, el trabajo de medición de acuerdo con las condiciones de medición puede facilitarse en comparación con un caso en el que, por ejemplo, los filtros insertados F se cambian manualmente.

En el dispositivo de medición óptica 1, la unidad de detección de luz 40 incluye la pluralidad de fotodetectores 43 cuyo número es el mismo que el número de la pluralidad de miembros de guía de luz 32, y las características de sensibilidad espectral de la pluralidad de fotodetectores 43 son diferentes entre sí. En este caso, debido a que se utiliza la pluralidad de fotodetectores 43 que tienen características de sensibilidad espectral diferentes entre sí, se puede realizar la medición en una amplia región de longitud de onda.

Una realización de la invención se ha descrito anteriormente, pero la invención no se limita a la realización. Por ejemplo, se ha utilizado una esfera de integración como integrador 20 en la realización, pero el integrador 20 puede ser un medio (componente óptico) para integrar espacialmente la luz en su interior. Por ejemplo, una semiesfera de integración desvelada en la Publicación de Patente Japonesa No Examinada n.° 2009-103654 puede usarse como el integrador 20.

En la realización, la unidad de detección de luz 40 puede incluir los fotodetectores 43 (detectores espectrales 41) cuyo número es el mismo que el número de la pluralidad de miembros de guía de luz 32 que se va a disponer. En este caso, por ejemplo, la unidad de detección de luz 40 puede detectar solo la luz de medición guiada por algunos miembros de guía de luz 32 y puede no detectar la luz de medición guiada por los otros miembros de guía de luz 32. Los miembros de guía de luz 32 en los que no se detecta la luz de medición pueden estar cerrados por miembros en forma de varilla o similares para que la luz no entre en el integrador 20. Es decir, la unidad de detección de luz 40 puede tener que detectar solo la luz de medición que es guiada por al menos uno de la pluralidad de miembros de guía de luz 32.

En la realización, el dispositivo de medición óptica 1 puede incluir tres o más miembros de guía de luz 32. En este caso, la pluralidad de miembros de guía de luz 32 pueden disponerse uno al lado del otro en una línea, pueden disponerse uno al lado del otro en una pluralidad de líneas, pueden disponerse uno al lado del otro en forma circular, y pueden disponerse uno al lado del otro en forma rectangular. La dirección en la que la pluralidad de miembros de guía de luz 32 están dispuestos uno al lado del otro y la dirección en la que el par de postes de soporte 26 están dispuestos uno al lado del otro han sido ortogonales entre sí en la realización, pero pueden cruzarse entre sí en un ángulo que no sea un ángulo recto. Como alternativa, la dirección en la que la pluralidad de miembros de guía de luz 32 están dispuestos uno al lado del otro y la dirección en la que el par de postes de soporte 26 están dispuestos uno al lado del otro pueden no cruzarse entre sí.

Los ejes ópticos X de las superficies de extremo incidentes 32a de la pluralidad de miembros de guía de luz 32 se han cruzado entre sí en la porción de vértice 25a del deflector 25 en la realización, pero pueden cruzarse entre sí en el integrador 20 y pueden cruzarse entre sí en otras posiciones entre la abertura de salida 23 y el deflector 25. En la realización, las regiones de recepción de luz de la pluralidad de miembros de guía de luz 32 solo tienen que superponerse entre sí en el integrador 20 y los ejes ópticos X de la pluralidad de miembros de guía de luz 32 pueden no cruzarse entre sí en el integrador 20.

En la realización, la parte de base 62 puede no estar provista de las porciones de abertura 66. En este caso, los filtros ópticos 61 están dispuestos en todos los orificios de disposición 62a. La parte de base 62 ha incluido los primeros conjuntos A1, los segundos conjunto A2 y el tercer conjunto A3 en la realización, pero puede incluir solo los primeros conjuntos A1 y los segundos conjuntos A2 o puede incluir solo los primeros conjuntos A1 y el tercer conjunto A3. La parte de base 62 puede tener una forma arbitraria y puede tener, por ejemplo, la forma de una placa rectangular. La parte de base 62 puede adaptarse para poder cambiar los filtros F insertados deslizándose sobre la parte de soporte 67. La unidad de filtro 60 puede no incluir la unidad de accionamiento 63, y la parte de base 62 puede adaptarse para poder girar, por ejemplo, manualmente.

En la realización, la unidad de filtro 60 puede incluir dos partes de base 62 que están dispuestas orientadas entre sí. En este caso, debido a que los filtros ópticos 61 de una parte de la base 62 y los filtros ópticos 61 de la otra parte de la base 62 se pueden usar para superponerse entre sí en las trayectorias ópticas de la luz de medición, el número de combinaciones de los filtros ópticos 61, que se puede seleccionar, se puede aumentar. El dispositivo de medición óptica 1 puede no incluir la unidad de filtro 60.

En la realización, la abertura 31a de la parte de montaje 31 puede tener una forma de sección transversal circular. Sin embargo, en un caso en el que la pluralidad de miembros de guía de luz 32 se disponen uno al lado del otro en la dirección D predeterminada como en la realización, es preferible que la sección transversal de la abertura 31a tenga una forma ovalada o una forma elíptica cuya dirección longitudinal sea la dirección predeterminada D. Esto se debe a que, en este caso, una relación de la luz, que no incide sobre las superficies de extremo incidentes 32a de la pluralidad de miembros de guía de luz 32, con respecto a la luz de medición que pasa a través de la abertura 31a se puede reducir.

En la realización, se puede disponer una muestra en una posición distinta de la porción central del integrador 20, y se puede disponer, por ejemplo, para colocarse en el lado opuesto a la abertura de introducción de muestras 21 en el integrador 20. En este caso, el deflector se encuentra en la superficie interna del integrador 20 entre la muestra colocada y la abertura de salida 23, y se puede proporcionar en una posición alejada de la línea central de la abertura de salida 23. En caso de que se proporcione dicho deflector, es preferible que la dirección en la que la pluralidad de miembros de guía de luz 32 estén dispuestos uno al lado del otro cruce la dirección en la que la abertura de salida 23 y el deflector estén dispuestos uno al lado del otro, para inhibir la luz de medición, que debe incidir en las superficies de extremo incidentes 32a de la pluralidad de miembros de guía de luz 32, para que sea bloqueado por el deflector.

Los postes de soporte 26 se han proporcionado en la parte de montaje 31 en la realización, pero se pueden proporcionar en la superficie interna 20a del integrador 20. Como alternativa, el deflector 25 se puede proporcionar directamente en la superficie interna 20a del integrador 20 sin los postes de soporte 26. La forma del deflector 25 puede ser capaz de evitar que la luz, que se refleja en la muestra, incida directamente en la abertura de salida 23, y puede tener la forma de una placa plana o similar.

Lista de signos de referencia

1: dispositivo de medición óptica, 20: integrador, 22: abertura incidente, 23: abertura de salida, 25: deflector, 26: poste de soporte, 30: unidad de guía de luz, 32: miembro de guía de luz, 32a: superficie de extremo incidente, 40: unidad de detección de luz, 43: fotodetector, 60: unidad de filtro (unidad de filtro), 61: filtro óptico, 62: parte de base, 63 unidad de accionamiento, 64: unidad de control, F: filtro insertado, L: luz de excitación, X: eje óptico.

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de medición óptica (1) para irradiar una muestra con luz de excitación y detectar la luz de medición, comprendiendo el dispositivo de medición óptica:

un integrador (20) formado por una abertura incidente (22) sobre la que incidirá la luz de excitación y una abertura de salida (23) por la que saldrá la luz de medición, en donde la muestra se debe disponer en el integrador; una unidad de guía de luz (30) para guiar la luz de medición que sale de la abertura de salida (23); y una unidad de detección de luz (40) para detectar la luz de medición guiada por la unidad de guía de luz (30), en donde la unidad de guía de luz (30) comprende una pluralidad de miembros de guía de luz (32) dispuestos de forma que las superficies de extremo incidentes (32a) de los miembros de guía de luz (32) se orienten hacia el interior del integrador (20) a través de la abertura de salida (23),

la unidad de detección de luz (40) está configurada para detectar la luz de medición que es guiada por al menos uno de la pluralidad de miembros de guía de luz; en donde la pluralidad de miembros de guía de luz (32) están dispuestos de forma que los campos de visión de detección de la pluralidad de miembros de guía de luz (32) en el lado de la superficie de extremo incidente (32a) se superponen entre sí en el integrador (20);

caracterizado por que

un deflector (25) está dispuesto en el integrador (20) en una posición para orientarse hacia la abertura de salida y los miembros de guía de luz están dispuestos de tal forma que los ejes ópticos de la pluralidad de miembros de guía de luz (32) en las superficies de extremo incidentes se cruzan entre sí entre la abertura de salida (23) y el deflector (25).

2. El dispositivo de medición óptica (1) de acuerdo con la reivindicación 1,

que comprende un par de postes de soporte dispuestos en las proximidades de la abertura de salida en el integrador (2), dispuestos de tal forma que el deflector (25) está soportado por el par de postes de soporte y una dirección en la que está dispuesta la pluralidad de miembros de guía de luz (32) y una dirección en la que están dispuestos el par de postes de soporte, se cruzan entre sí.

3. El dispositivo de medición óptica (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, que comprende, además:

una unidad de filtro (60) que comprende una pluralidad de filtros ópticos y es capaz de insertar algunos de la pluralidad de filtros ópticos en trayectorias ópticas de las respectivas piezas de luz de medición, que deben incidir en la pluralidad de superficies de extremo incidentes, como filtros insertados.

4. El dispositivo de medición óptica (1) de acuerdo con la reivindicación 3, en donde la unidad de filtro (60) comprende al menos uno de un filtro ND, un filtro de paso corto, un filtro de paso largo, un filtro de paso de banda, un filtro de muesca y un filtro hecho de un material reflectante ligero, tales como los filtros ópticos.

5. El dispositivo de medición óptica (1) de acuerdo con las reivindicaciones 3 o 4,

en donde la unidad de filtro (60) comprende una parte de base que está provista de la pluralidad de filtros ópticos, una unidad de accionamiento (63) para accionar la parte de base de forma que los filtros insertados se cambien entre la pluralidad de filtros ópticos, y una unidad de control (64) para controlar el accionamiento de la unidad de accionamiento (63), y

la unidad de control (64) está configurada para seleccionar algunos de la pluralidad de filtros ópticos como filtros seleccionados,

y accionar la unidad de accionamiento (63) para que los filtros seleccionados se conviertan en los filtros insertados.

6. El dispositivo de medición óptica (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,

en donde la unidad de detección de luz (40) comprende una pluralidad de fotodetectores cuyo número es el mismo que el número de la pluralidad de miembros de guía de luz (32), y

las características de sensibilidad espectral de la pluralidad de fotodetectores son diferentes entre sí.