JP2005181614A - Light guide, multi-wavelength light source device, and analytical device - Google Patents
Light guide, multi-wavelength light source device, and analytical device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005181614A JP2005181614A JP2003421008A JP2003421008A JP2005181614A JP 2005181614 A JP2005181614 A JP 2005181614A JP 2003421008 A JP2003421008 A JP 2003421008A JP 2003421008 A JP2003421008 A JP 2003421008A JP 2005181614 A JP2005181614 A JP 2005181614A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light source
- exit
- incident
- port
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Abstract
Description
本発明は、それぞれ波長の異なる複数の光源からの光を導光するライトガイド、多波長光源装置及び分析装置に関するものである。 The present invention relates to a light guide that guides light from a plurality of light sources having different wavelengths, a multi-wavelength light source device, and an analyzer.
測定対象物の特性を光を用いて測定する光学測定装置では、測定対象物に互いに異なる波長の光を照射する必要上、互いに異なる波長の光を射出する多波長光源装置を組み込むことが必要とされる。 In an optical measurement device that measures the characteristics of a measurement object using light, it is necessary to irradiate the measurement object with light of different wavelengths and to incorporate a multi-wavelength light source device that emits light of different wavelengths. Is done.
例えば、分光光度計は、測定対象物を透過した透過光の光強度値と基準濃度の溶液を透過した透過光の光強度値とを特定波長の光についてそれぞれ測定し、それらの値を比較して吸光度を算出することにより、測定対象物の化学成分を分析している。この場合において、吸収される光の波長が測定対象物によって異なるため、複数の波長の光が必要とされる。 For example, a spectrophotometer measures the light intensity value of transmitted light that has passed through a measurement object and the light intensity value of transmitted light that has passed through a solution of a reference concentration for light of a specific wavelength, and compares these values. Thus, the chemical component of the measurement object is analyzed by calculating the absorbance. In this case, since the wavelength of the absorbed light differs depending on the measurement object, light having a plurality of wavelengths is required.
また、例えば、血中アンモニア濃度、血中尿素窒素濃度及びグルコース濃度などを測定する臨床検査用測定装置は、血液によって呈色した試薬パッドの検出層における色濃度やその変化を測定することによってそれら濃度を測定している。この場合において、測定項目によって使用する光の波長が異なるために、複数の波長の光が必要とされる。 In addition, for example, a measurement apparatus for clinical examination that measures blood ammonia concentration, blood urea nitrogen concentration, glucose concentration, etc., measures the color concentration in the detection layer of a reagent pad colored by blood and changes thereof. The concentration is measured. In this case, since the wavelength of the light to be used differs depending on the measurement item, light having a plurality of wavelengths is required.
このような光学測定装置に組み込まれる多波長光源装置としては、主に次の3つが考えられる。第1の多波長光源装置は、光源からの光を角度可変の回折格子で分散させ、回折格子の回転角度を調節して所望の波長の光を試料に照射する。第2の多波長光源装置は、円板上に特定の波長を透過させるフィルタを複数個配置し、円板を回転させて光源からの光を所望の波長のフィルタに透過させ、透過した光を試料に照射する。第3の多波長光源装置は、それぞれ出力波長の異なる複数の光源を回折格子に対して所望の角度で配置し、複数の光源を順次発光させることで出射スリットから必要な単色光を出力し、出力した光を試料に照射する(例えば、特許文献1参照)。 As the multi-wavelength light source device incorporated in such an optical measuring device, the following three are conceivable. The first multi-wavelength light source device disperses the light from the light source with a variable-angle diffraction grating, adjusts the rotation angle of the diffraction grating, and irradiates the sample with light of a desired wavelength. In the second multi-wavelength light source device, a plurality of filters that transmit a specific wavelength are arranged on a disk, the light from the light source is transmitted through a filter having a desired wavelength by rotating the disk, and the transmitted light is transmitted. Irradiate the sample. The third multi-wavelength light source device has a plurality of light sources having different output wavelengths arranged at a desired angle with respect to the diffraction grating, and outputs the necessary monochromatic light from the exit slit by sequentially emitting the plurality of light sources, The sample is irradiated with the output light (see, for example, Patent Document 1).
図6は、従来の光学測定装置の構成を示す断面図であり、図7は、図6に示す従来の光学測定装置を下方から見た図であり、図8は、図6に示す多波長光源装置の光源部分及び出射スリットを拡大した図である。 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional optical measurement apparatus, FIG. 7 is a view of the conventional optical measurement apparatus shown in FIG. 6 as viewed from below, and FIG. 8 is a multiwavelength shown in FIG. It is the figure which expanded the light source part and exit slit of a light source device.
従来の光学測定装置100は、多波長光源装置110、レンズ105、回折格子106及び出射スリット107を備えて構成される。多波長光源装置110は、それぞれ異なる波長の光を発光する複数の発光ダイオード(以下、「LED」と略記する)102a,102b,102c,102d,102e,102f(以下、単に「LED102」とする)、各LEDを保持する保持板103及び各LED102を台板101に取り付ける取付部材104を備えて構成される。保持板103と取付部材104との間には、入射スリットが形成されたマスク部材108が配置されている。
The conventional
LED102からの光は、それぞれのLED102に設けられたマスク部材108の入射スリットによって規制され、レンズ105を介して回折格子106に入射する。回折格子106によって分散された光は、レンズ105によって集光され、出射スリット107に入射する。
上述の第1の多波長光源装置では、回折格子を駆動する機構が必要となり、装置が大型化するという問題を有している。また、第2の多波長光源装置では、円板を回転させる機構が必要となり、装置が大型化するという問題を有しており、さらに、各波長に応じた複数のフィルタを用意する必要があり、コストがかかるという問題を有している。 The first multi-wavelength light source device described above has a problem that a mechanism for driving the diffraction grating is required, and the size of the device increases. Further, the second multi-wavelength light source device has a problem that a mechanism for rotating the disk is required, which increases the size of the device, and it is necessary to prepare a plurality of filters corresponding to each wavelength. Have the problem of cost.
第3の多波長光源装置では、図8に示すように、発光ダイオード102を保持するための保持板103と、発光ダイオード102からの光を規制するマスク部材108とが必要となる。また、隣接する発光ダイオード102は、発光ダイオード102自体の大きさ以上には近づけることが困難であり、発光ダイオード102自体の大きさ以上には近づける場合は、図7に示すように、反射ミラー109を介さなくてはならず部品点数の増加に繋がる。さらに、図7に示すように、各発光ダイオード102は、固定する位置及び固定する方向がそれぞれ異なっているので、電気的接続は、各発光ダイオード102の端子にリード線をはんだ付けして、個別に制御回路基板に接続するようにしている。そのため、各発光ダイオード102の電気的接続が煩雑になり、断線する虞がある。
In the third multiwavelength light source device, as shown in FIG. 8, a
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、部品点数を削減することができるとともに、複数の光源の位置調整を容易に行うことができるライトガイド、多波長光源装置及び分析装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and can reduce the number of components and can easily adjust the positions of a plurality of light sources, a multi-wavelength light source device, and an analysis device. Is intended to provide.
本発明の一構成に係るライトガイドは、複数の光源のそれぞれの位置を決めるとともに保持する光源保持部と、前記光源毎に発光した光を個別に入射させる入射口と、前記入射口より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射させる出射口とを備え、前記光源保持部と前記入射口と前記出射口とが透明材料からなる一体形成部材である。 A light guide according to one configuration of the present invention determines a position of each of a plurality of light sources and holds a light source, an incident port for individually incident light emitted from each light source, and an incident from the incident port The light source holding portion, the incident port, and the emission port are integrally formed members made of a transparent material.
この構成によれば、複数の光源のそれぞれの位置が決められるとともに保持される光源保持部と、光源毎に発光した光が個別に入射する入射口と、入射口より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射する出射口とが透明材料からなる一体形成部材である。したがって、複数の光源が1つの部品で保持されるので、部品点数を削減することができ、光源毎に出射口の位置関係を固定することができ、複数の光源の位置調整を容易に行うことができる。 According to this configuration, the position of each of the plurality of light sources is determined and held, the incident port where the light emitted from each light source is individually incident, and the light incident from the incident port are identified. The emission port that emits light in the direction is an integrally formed member made of a transparent material. Therefore, since a plurality of light sources are held by one component, the number of components can be reduced, the positional relationship of the emission ports can be fixed for each light source, and the positions of the plurality of light sources can be easily adjusted. Can do.
また、上記のライトガイドにおいて、前記光源は発光ダイオードであり、前記光源保持部は、前記発光ダイオードの外形と略同形状であり、かつ前記発光ダイオードと前記光源保持部との間に隙間を有することが好ましい。 In the above light guide, the light source is a light emitting diode, the light source holding part is substantially the same as the outer shape of the light emitting diode, and there is a gap between the light emitting diode and the light source holding part. It is preferable.
この構成によれば、光源は発光ダイオードであり、光源保持部は発光ダイオードの外形と略同形状であり、かつ発光ダイオードと光源保持部との間には隙間が形成されるので、発光ダイオードを光源保持部に固定する際に、この隙間内において発光ダイオードを移動させることで発光ダイオードの位置を容易に調整することができる。 According to this configuration, the light source is a light emitting diode, the light source holding part is substantially the same shape as the light emitting diode, and a gap is formed between the light emitting diode and the light source holding part. When fixing the light source to the light source holding part, the position of the light emitting diode can be easily adjusted by moving the light emitting diode within the gap.
また、上記のライトガイドにおいて、前記出射口は、他の光学系を介して出射する出射スリットに対して共役となる位置に配置され、前記出射口の形状は、前記出射スリットの形状に対して共役となる形状に形成されていることが好ましい。 In the above light guide, the exit port is disposed at a position conjugate to the exit slit that exits through another optical system, and the shape of the exit port is relative to the shape of the exit slit. It is preferably formed in a conjugated shape.
この構成によれば、出射口は、他の光学系を介して出射する出射スリットに対して共役となる位置に配置され、出射口の形状は、出射スリットの形状に対して共役となる形状に形成されているので、出射口から出射された光を全て出射スリットに入射させることができ、照明効率を上げることができる。 According to this configuration, the exit port is disposed at a position that is conjugate to the exit slit that exits through another optical system, and the exit port has a shape that is conjugate to the exit slit shape. Since it is formed, all the light emitted from the exit can be made incident on the exit slit, and the illumination efficiency can be increased.
また、上記のライトガイドにおいて、前記入射口は、前記光源の像を前記出射口に結像させるレンズを有することが好ましい。 In the light guide, it is preferable that the entrance has a lens that forms an image of the light source on the exit.
この構成によれば、入射口は、光源の像を出射口に結像させるレンズを有しているので、光源からの光を効率よく出射口より出射させることができる。 According to this configuration, since the entrance has the lens that forms an image of the light source on the exit, the light from the light source can be efficiently emitted from the exit.
また、上記のライトガイドにおいて、前記出射口は、出射する光束を他の光学系に導くための所定の形状及び/又は角度で形成された面を有していることが好ましい。 In the light guide, it is preferable that the exit port has a surface formed with a predetermined shape and / or angle for guiding the emitted light beam to another optical system.
この構成によれば、出射口は、出射する光束を他の光学系に導くための所定の形状や角度で形成されているので、隣接する光源の出力波長に関わらず、出射口が有する面の形状や角度を変化させることで、光源自体の大きさ以上に近接して配置することができ、従来のように光源からの光を反射させる必要がなくなり、部品点数を削減することができる。 According to this configuration, since the exit port is formed with a predetermined shape and angle for guiding the emitted light beam to another optical system, regardless of the output wavelength of the adjacent light source, the surface of the exit port has By changing the shape and angle, the light source can be arranged close to the size of the light source itself, and there is no need to reflect light from the light source as in the conventional case, and the number of parts can be reduced.
また、上記のライトガイドにおいて、前記入射口から入射する光の入射光軸と、前記出射口から出射する光の出射光軸との角度を変更する反射面を前記入射口と前記出射口との間にさらに備え、前記反射面は、入射光が全反射して出射口から出射する角度を有していることが好ましい。 In the light guide, a reflection surface that changes an angle between an incident optical axis of light incident from the incident port and an output optical axis of light emitted from the output port is formed between the incident port and the output port. In addition, it is preferable that the reflection surface has an angle at which incident light is totally reflected and emitted from the emission port.
この構成によれば、入射口と出射口との間にさらに備えられた反射面によって、入射口から入射する光の入射光軸と、出射口から出射する光の出射光軸との角度が変更され、反射面は、入射光が全反射して出射口から出射する角度を有しているので、複数の光源を同一平面上に配置することができ、各光源と制御回路基板との接続を容易に行うことができる。 According to this configuration, the angle between the incident optical axis of the light incident from the incident port and the outgoing optical axis of the light output from the output port is changed by the reflection surface further provided between the incident port and the output port. The reflecting surface has an angle at which incident light is totally reflected and emitted from the exit, so that a plurality of light sources can be arranged on the same plane, and the connection between each light source and the control circuit board can be established. It can be done easily.
また、上記のライトガイドにおいて、前記光源からの光が前記入射口から前記出射口に到達するまでの間に、隣接する光源からの光束を遮断する空隙を設けることが好ましい。 In the light guide described above, it is preferable to provide a gap that blocks the light flux from an adjacent light source before the light from the light source reaches the exit from the entrance.
この構成によれば、光源からの光が入射口から出射口に到達するまでの間に、隣接する光源からの光束を遮断する空隙が設けられているので、隣接する光源からの光の迷光を抑制することができる。 According to this configuration, since the gap that blocks the light flux from the adjacent light source is provided before the light from the light source reaches the exit port, the stray light of the light from the adjacent light source is reduced. Can be suppressed.
本発明の他の構成に係る多波長光源装置は、それぞれ異なる波長の光を発光する複数の光源と、複数の光源からの光を個別に導くライトガイドとを備え、前記ライトガイドは、複数の光源のそれぞれの位置を決めるとともに保持する光源保持部と、前記光源毎に発光した光を個別に入射させる入射口と、前記入射口より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射させる出射口とを備え、前記光源保持部と前記入射口と前記出射口とが透明材料からなる一体形成部材である。 A multi-wavelength light source device according to another configuration of the present invention includes a plurality of light sources that emit light of different wavelengths, and a light guide that individually guides light from the plurality of light sources, and the light guide includes a plurality of light guides. A light source holding unit that determines and holds each position of the light source, an incident port that individually enters light emitted from each light source, and an exit port that emits each light incident from the incident port in a specific direction, The light source holding part, the entrance and the exit are integrally formed members made of a transparent material.
この構成によれば、複数の光源によって、それぞれ異なる波長の光が発光され、ライトガイドによって、複数の光源からの光が個別に導かれる。そして、ライトガイドは、複数の光源のそれぞれの位置が決められるとともに保持される光源保持部と、光源毎に発光した光が個別に入射する入射口と、入射口より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射する出射口とが透明材料からなる一体形成部材である。したがって、複数の光源が1つの部品で保持されるので、部品点数を削減することができ、光源毎に出射口の位置関係を固定することができ、複数の光源の位置調整を容易に行うことができる。 According to this configuration, light having different wavelengths is emitted by the plurality of light sources, and light from the plurality of light sources is individually guided by the light guide. The light guide determines the position of each of the plurality of light sources and holds the light source, the incident port where the light emitted from each light source is individually incident, and the light incident from the incident port. The emission port that emits light in the direction is an integrally formed member made of a transparent material. Therefore, since a plurality of light sources are held by one component, the number of components can be reduced, the positional relationship of the emission ports can be fixed for each light source, and the positions of the plurality of light sources can be easily adjusted. Can do.
本発明のさらに他の構成に係る分析装置は、それぞれ異なる波長の光を発光する複数の光源と、複数の光源からの光を個別に導くライトガイドとを備える多波長光源装置と、前記多波長光源装置から出射された光を分散させる分散部と、前記分散部によって分散された光を、測定対象である試料に照射する光学系と、前記試料を透過した光を受光する受光部と、前記受光部によって受光された光に基づいて、前記試料を分析する分析部とを備え、前記ライトガイドは、複数の光源のそれぞれの位置を決めるとともに保持する光源保持部と、前記光源毎に発光した光を個別に入射させる入射口と、前記入射口より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射させる出射口とを備え、前記光源保持部と前記入射口と前記出射口とが透明材料からなる一体形成部材である。 An analyzer according to still another configuration of the present invention includes a multi-wavelength light source device including a plurality of light sources that emit light of different wavelengths, and a light guide that individually guides light from the plurality of light sources, and the multi-wavelength A dispersion unit that disperses the light emitted from the light source device; an optical system that irradiates the sample to be measured with the light dispersed by the dispersion unit; a light receiving unit that receives the light transmitted through the sample; An analysis unit for analyzing the sample based on light received by the light receiving unit, the light guide determining and holding each position of a plurality of light sources, and emitting light for each of the light sources The light source holding unit, the incident port, and the emission port are made of a transparent material. The light source holding unit, the incident port, and the emission port are provided with an incident port for individually entering light and an emission port for emitting each light incident from the incident port in a specific direction. A body forming member.
この構成によれば、複数の光源によって、それぞれ異なる波長の光が発光され、ライトガイドによって、複数の光源からの光が個別に導かれ、分散部によって、ライトガイドから出射された光が分散され、光学系によって、分散された光が、測定対象である試料に照射され、受光部によって、試料を透過した光が受光され、分析部によって、受光された光に基づいて、試料が分析される。そして、ライトガイドは、複数の光源のそれぞれの位置が決められるとともに保持される光源保持部と、光源毎に発光した光が個別に入射する入射口と、入射口より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射する出射口とが透明材料からなる一体形成部材である。したがって、複数の光源が1つの部品で保持されるので、部品点数を削減することができ、光源毎に出射口の位置関係を固定することができ、複数の光源の位置調整を容易に行うことができる。 According to this configuration, light having different wavelengths is emitted by the plurality of light sources, light from the plurality of light sources is individually guided by the light guide, and light emitted from the light guide is dispersed by the dispersion unit. The light dispersed by the optical system is applied to the sample to be measured, the light transmitted through the sample is received by the light receiving unit, and the sample is analyzed by the analyzing unit based on the received light. . The light guide determines the position of each of the plurality of light sources and holds the light source, the incident port where the light emitted from each light source is individually incident, and the light incident from the incident port. The emission port that emits light in the direction is an integrally formed member made of a transparent material. Therefore, since a plurality of light sources are held by one component, the number of components can be reduced, the positional relationship of the emission ports can be fixed for each light source, and the positions of the plurality of light sources can be easily adjusted. Can do.
請求項1に記載の発明によれば、複数の光源が1つの部品で保持されるので、部品点数を削減することができ、光源毎に出射口の位置関係を固定することができ、複数の光源の位置調整を容易に行うことができる。 According to the first aspect of the present invention, since a plurality of light sources are held by one component, the number of components can be reduced, and the positional relationship of the emission ports can be fixed for each light source. It is possible to easily adjust the position of the light source.
請求項2に記載の発明によれば、発光ダイオードを光源保持部に固定する際に、この隙間内において発光ダイオードを移動させることで発光ダイオードの位置を容易に調整することができる。 According to the second aspect of the present invention, when the light emitting diode is fixed to the light source holding portion, the position of the light emitting diode can be easily adjusted by moving the light emitting diode within the gap.
請求項3に記載の発明によれば、出射口から出射された光を全て出射スリットに入射させることができ、照明効率を上げることができる。
According to invention of
請求項4に記載の発明によれば、光源からの光を効率よく出射口より出射させることができる。
According to invention of
請求項5に記載の発明によれば、隣接する光源の出力波長に関わらず、出射口が有する平面の角度を変化させることで、光源自体の大きさ以上に近接して配置することができ、従来のように光源からの光を反射させる必要がなくなり、部品点数を削減することができる。
According to the invention of
請求項6に記載の発明によれば、複数の光源を同一平面上に配置することができ、各光源と制御回路基板との接続を容易に行うことができる。 According to the invention described in claim 6, a plurality of light sources can be arranged on the same plane, and the connection between each light source and the control circuit board can be easily performed.
請求項7に記載の発明によれば、隣接する光源からの光の迷光を抑制することができる。
According to invention of
請求項8に記載の発明によれば、複数の光源が1つの部品で保持されるので、部品点数を削減することができ、光源毎に出射口の位置関係を固定することができ、複数の光源の位置調整を容易に行うことができる。 According to the invention described in claim 8, since the plurality of light sources are held by one component, the number of components can be reduced, and the positional relationship of the emission ports can be fixed for each light source. It is possible to easily adjust the position of the light source.
請求項9に記載の発明によれば、複数の光源が1つの部品で保持されるので、部品点数を削減することができ、光源毎に出射口の位置関係を固定することができ、複数の光源の位置調整を容易に行うことができる。 According to the ninth aspect of the present invention, since a plurality of light sources are held by one component, the number of components can be reduced, and the positional relationship of the emission ports can be fixed for each light source. It is possible to easily adjust the position of the light source.
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, about the same structure in each figure, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態における分析装置を示す側面断面図であり、図2は、図1に示す分析装置を下方から見た図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a side sectional view showing an analyzer according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view of the analyzer shown in FIG. 1 as viewed from below.
図1に示すように、分析装置10は、多波長光源装置11、コリメータ・集光レンズ4、回折格子5、出射スリット6、リレーレンズ12、反射ミラー13、セルディスク14、受光センサ15及び分析部16を備えて構成される。
As shown in FIG. 1, the
測定対象である試料に対し、波長の異なる複数の測定光を照射する多波長光源装置11は、ライトガイド2及び複数の光源3を備えて構成される。
A multi-wavelength light source device 11 that irradiates a sample to be measured with a plurality of measurement lights having different wavelengths includes a
ライトガイド2は、複数の光源保持部21、複数の導光部22及び固定部23を備えて構成される。光源保持部21は、複数の光源3のそれぞれの位置を決めるとともに保持する。各導光部22は、入射口24、出射口25及び反射面26を備えて構成される。入射口24は、各光源3毎に発光した光を個別に入射させる。出射口25は、入射口24より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射させる。固定部23は、分析装置10の上面の台板1にライトガイド2を固定する。光源保持部21と導光部22と固定部23とは、例えば、アクリル等の透明材料からなる一体形成部材である。反射面26は、入射口24と出射口25との間に設けられ、入射口24から入射する光の入射光軸と、出射口25から出射する光の出射光軸との角度を変更する。
The
出射口25は、光源3から放射される光に対し、特定方向の光の拡散を抑制すると共に所望の波長純度を得るための矩形(正方形を含む)の面である。この抑制する方向は、出射口25を通過した光が入射する回折格子5の溝方向に直角である。出射口25の幅は、出射口25を通過した光が所望の半値幅となるように波長に応じて決定される。
The
各光源3は、回折格子5における分散方向の略円弧上にそれぞれ配置され、各々測定に必要な波長帯を含む発光波長強度分布を有する光を発光する。光源3は、例えば、ハロゲンランプ、発光ダイオード(以下、「LED」と略記する)及び半導体レーザ等やこれらから放射された光を導光する光ファイバや光路棒等である。なお、本実施形態では、大きさ、発熱、寿命及びコストの点でより優れているLEDが使用される。光源3は、この分析装置10の仕様(スペック)から要求される出射光の波長数に応じて、各光源の発光波長強度分布及び光源の個数が決定される。本実施形態では、例えば6個の光源3が用意されており、それぞれ異なる波長の光を放射する。
Each
また、図2に示すように、各導光部22において、光源(以下、LEDとする)3からの光が入射口24から出射口25に到達するまでの間に、隣接するLED3からの光束を遮断する空隙が設けられているので、隣接するLED3からの光の迷光を抑制することができる。
In addition, as shown in FIG. 2, in each
コリメータ・集光レンズ4は、出射口25から射出された光を平行光にして回折格子5に導くと共に、回折格子5で回折反射した光(回折光)を集光する。回折格子5は、光学素材の表面に一方向に等間隔で平行な多数の溝を持つ分光素子であり、空間的に光を分光する。なお、コリメータ・集光レンズ4及び回折格子5の代わりに、光を集光するレンズ機能と光を分光する回折格子機能とを兼ね備える凹面回折格子を用いてもよい。
The collimator /
出射スリット6は、コリメータ・集光レンズ4によって集光された光に対し、特定の分散幅の光のみを通過させると共に所望の波長純度を得るための矩形の細隙である。
The exit slit 6 is a rectangular slit for allowing only light having a specific dispersion width to pass through the light collected by the collimator /
なお、出射スリット6の形状は、この分析装置の使用目的(測定対象物の照明形状等)によって適宜決定されるものであり、上記の矩形以外に例えば円形などが採用され得る。また、出射口25は、コリメータ・集光レンズ4及び回折格子5を介して出射する出射スリット6に対して、コリメータ・集光レンズ4及び回折格子5の共役位置に配置され、出射口25の形状は、出射スリット6の形状に対して共役となる形状に形成されている。すなわち、出射口25の形状は主として出射スリット6の形状に応じて定められ、例えば円形などが採用され得る。このように、出射口25は、コリメータ・集光レンズ4及び回折格子5を介して出射する出射スリット6に対して共役となる位置に配置され、出射口25の形状は、出射スリット6の形状に対して共役となる形状に形成されているので、出射口25から出射された光を全て出射スリット6に入射させることができ、照明効率を上げることができる。
The shape of the exit slit 6 is appropriately determined according to the purpose of use of the analyzer (the illumination shape of the measurement object, etc.), and for example, a circle or the like other than the rectangle can be adopted. Further, the
リレーレンズ12は、出射スリット6から出射した出射光を試料面に導いて結像させる。セルディスク14は、例えば、円形状の薄い板であり、ロータによって回転し、着脱可能に構成されている。セルディスク14の回転軸の同心円上には、試料が載置される複数の皿部141が設けられている。皿部141は、測定光を透過させるために透明な部材で形成されている。反射ミラー13は、リレーレンズ12を通過した光を反射し、試料が載置されたセルディスク14の皿部141を下方から照射する。
The relay lens 12 guides the outgoing light emitted from the outgoing slit 6 to the sample surface to form an image. The
セルディスク14の上方には、セルディスク14の皿部141に対向する位置に受光センサ15が設けられている。受光センサ15は、波長方向に配列された複数の光電変換素子からなり、皿部141に載置された試料を透過した透過光を受光して光強度に応じた電気信号を出力する。
A
分析部16は、例えば、CPU(中央演算処理装置)等で構成され、受光センサ15によって受光された光の受光量に基づいて試料に含まれる成分を分析する。例えば、試料が血液である場合、分析部16は、血液を透過した透過光の光強度値と基準濃度の溶液を透過した透過光の光強度値とを特定波長の光についてそれぞれ測定し、それらの値を比較して吸光度を算出することにより、血液の化学成分を分析する。また、例えば、血中アンモニア濃度、血中尿素窒素濃度及びグルコース濃度などを測定する場合、分析部16は、血液によって呈色した試薬パッド(皿部141)の検出層における色濃度やその変化を測定することによってそれら濃度を分析する。
The
ここで、ライトガイド2についてさらに詳細に説明する。図3は、第1の実施形態におけるライトガイド及びLEDを拡大した断面図である。
Here, the
入射口24には、LED3からの光を集光するための凸レンズが形成されている。この凸レンズは、出射口25に光源像を形成する光学性能を有している。このように、入射口24は、LED3の像を出射口25に結像させる凸レンズを有しているので、LED3からの光を効率よく出射口25より出射させることができる。
A convex lens for condensing the light from the
反射面26は、入射口24から入射する光の入射光軸と、出射口25から出射する光の出射光軸との角度を変更する。すなわち、反射面26は、入射口24に形成された凸レンズからの光を略90度の角度で全反射させて出射口25に導く。このように、反射面26によって、入射口24から入射する光の入射光軸と、出射口25から出射する光の出射光軸との角度を変更することによって、LED3を同一平面上に配置することができ、複数のLED3の端子を平面状の同一回路基板上に配線することができる。出射口25は、反射面26によって反射された光をコリメータ・集光レンズ4に向けて出射する。
The reflecting
図4は、第1の実施形態におけるライトガイドの出射口の形状について説明するための図であり、図4(a)は、ライトガイドの出射口を回折格子側から見た図であり、図4(b)は、ライトガイドの断面図である。 FIG. 4 is a view for explaining the shape of the exit opening of the light guide in the first embodiment, and FIG. 4A is a view of the exit opening of the light guide as viewed from the diffraction grating side. 4 (b) is a cross-sectional view of the light guide.
図4(a)及び図4(b)に示すように、ライトガイド2の先端部分は、四角錘形状であり、出射口25は、回折格子側から見て矩形形状に形成されている。したがって、先端部分の断面は台形状となる。出射口25は、出射する光束を他の光学系であるコリメータ・集光レンズ4及び回折格子5に導くための所定の形状及び/又は角度で形成された平面を備える。この平面は、従来の多波長光源装置の入射スリットの役割を果たす。ライトガイド2の先端に形成された矩形形状の先端平面部の角度によって出射方向が決定される。平面部分の角度は、ライトガイド2の材料の屈折率に基づいて、LED3からの光が出射口25から空気中に出るときの屈折を考慮して決定される。また、出射口25の平面を所定の角度で形成することにより、隣接するLED3の出力波長に関わらず、出射口25が有する平面の角度を変化させることで、LED3自体の大きさ以上に近接して配置することができ、従来のようにLED3からの光を反射させる必要がなくなり、部品点数を削減することができる。また、ライトガイド2の先端は、矩形の平面に限るものではない。例えば、球面あるいは非球面のレンズ機能を奏する形状に構成することも可能である。さらに、その面を偏心させることにより、レンズ機能と光路の屈曲機能の両方を奏するよう構成することも可能である。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the tip portion of the
光源保持部21は、光源である砲弾型のLED3を収納可能にする円筒形状の孔が形成されている。なお、光源保持部21は、LED3の位置決めを行う際に調整可能なように、LED3よりも大きい孔が形成されている。LED3は、出射口25から所定の方向に光が出射するように位置が調整された後、光硬化樹脂や熱硬化樹脂等により固着される。また、光源保持部21の形状は、光源の形状に応じて形成され、上述の円筒形状の孔に限定されるものではない。
The light
固定部23は、台板1に固定する際の調整及び位置決めのための穴231が形成されており、さらに台板1に固定するためのビス用の穴232が形成されている(図2参照)。ライトガイド2と台板1とは、固定部23のビス用の穴232によってビスで固定される。
The fixing
複数のLED3は、略同一平面上に配置されており、各LED3の端子31は、1枚の回路基板7にはんだ71により接続されている。また、回路基板7は、支持棒8によりライトガイド2に固定されている。ここで、LED3の位置調整について説明すると、まず、ライトガイド2と回路基板7とを支持棒8により固定し、ライトガイド2と回路基板7との間の空間にLED3を配置する。光源保持部21は、入射口24の凸レンズ形状を除けばLED3の外形と略同形状であり、かつLED3と光源保持部21との間には隙間が形成されているので、この空間内においてLED3は、前後、左右、上下に移動可能である。LED3の端子31を固定するとともに電流を流す治具でLED3を保持し、電流を流してLED3を発光させながら出射口25より出射する光の方向を検出し、検出される光の方向が所定の方向となるようにLED3を移動させて位置の調整を行う。こうしてLED3の位置が決まると、LED3は、光硬化樹脂や熱硬化樹脂等により光源保持部21に固着され、端子31は、はんだ71により固着される。
The plurality of
次に、分析装置10の動作について説明する。図3に示すように、まず、LED3からの光は、凸レンズ形状の入射口24に入射する。凸レンズ形状の入射口24に入射した光は、反射面26によって全反射し、光軸が略90度変更されて出射口25に集光される。出射口25は、出射口25の形状に応じた光を出射する。出射口25から出射された光は、コリメータ・集光レンズ4に入射する。コリメータ・集光レンズ4に入射した光は、平行光となって回折格子5に入射する。回折格子5は入射した光を分散させる。回折格子5によって分散された光は、コリメータ・集光レンズ4に再び入射し、コリメータ・集光レンズ4によって出射スリット6に集光される。出射スリット6を通過した光は、リレーレンズ12を介して反射ミラー13に入射し、反射ミラー13によって反射され、セルディスク14の皿部141に結像する。そして、受光センサ15は、皿部141の試料を透過した透過光を検出し、分析部16は、受光センサ15によって検出された光に基づいて、試料に含まれる化学成分を分析する。
Next, the operation of the
このように、複数のLED3によって、それぞれ異なる波長の光が発光され、ライトガイド2によって、複数のLED3からの光が個別に導かれ、回折格子5によって、ライトガイド2から出射された光が分散され、リレーレンズ12及び反射ミラー13によって、分散された光が、測定対象である試料に照射され、受光センサ15によって、試料を透過した光が受光され、分析部16によって、受光された光に基づいて、試料が分析される。そして、ライトガイド2は、複数のLED3のそれぞれの位置が決められるとともに保持される光源保持部21と、LED3毎に発光した光が個別に入射する入射口24と、入射口24より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射する出射口25とが透明材料からなる一体形成部材である。したがって、複数のLED3が1つの部品で保持されるので、部品点数を削減することができ、LED3毎に出射口25の位置関係を固定することができ、複数のLED3の位置調整を容易に行うことができる。
In this way, light of different wavelengths is emitted by the plurality of
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。上述の第1の実施形態では、入射口24に入射される光の光軸と、出射口25から出射される光の光軸とが略90度の角度を有しているが、本発明は特にこれに限定されず、入射口24に入射される光の光軸と、出射口25から出射される光の光軸とが同一となるように構成してもよい。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, the optical axis of the light incident on the
図5は、本発明の第2の実施形態におけるライトガイドの一例を示す断面図である。図5に示すライトガイド2’は、複数の光源保持部21、複数の導光部22及び固定部23を備えて構成される。各導光部22は、入射口24及び出射口25を備えて構成される。各導光部22を平面視した場合の配置は、図2に示された第1の実施形態と同様であり、回路基板7は、1枚のフレキシブル基板によって構成されている。その他、第2の実施形態におけるライトガイド2’の構成と、第1の実施形態におけるライトガイド2の構成とは、反射面26の有無以外は同じ構成であるので説明を省略する。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a light guide according to the second embodiment of the present invention. The
第1の実施形態と同様に、第2の実施形態におけるライトガイド2’において、光源保持部21と、導光部22の入射口24及び出射口25と、固定部23とは、透明材料により一体形成されている。図5に示すように、LED3からの光は、入射口24に形成された凸レンズによって出射口25に集光され、出射口25の形状に応じた光が出射される。
As in the first embodiment, in the
この場合、第1の実施形態のように反射面26による反射効率を考慮する必要がなく、光学設計を容易に行うことができる。また、LED3の光軸を略90度曲げるのではなく、LED3の光軸をそのまま使用するので、装置の高さ方向の寸法を短くすることができる。
In this case, it is not necessary to consider the reflection efficiency by the
次に、上記第2の実施形態の変形例について説明する。上記第2の実施形態における各導光部22の配置は図2に示された第1の実施形態における配置と同様であるが、各導光部22を互いに平行に配置して回路基板7を1枚の硬質基板で構成するよう変形することが可能である。
Next, a modification of the second embodiment will be described. The arrangement of the light guides 22 in the second embodiment is the same as that in the first embodiment shown in FIG. 2, but the
すなわち、図2を参照しつつ説明すると、変形例では図2とは異なり、各導光部22が図中矢印方向に向き、かつ互いに平行になるように配置される。そして、1枚の回路基板(硬質基板)7を図中7’−7’に示した破線に沿って図に対して垂直な面を形成する方向に配置し、各LED3の端子31がこの共通する回路基板7に対してはんだ71により固定される。
That is, with reference to FIG. 2, in the modification, unlike the case of FIG. 2, the
その場合、導光部22の向きと光の投射方向とが異なるものが存在することになるが、導光部22先端の出射口25を形成する面の角度を適宜変えることにより光を望ましい方向に投射することができる。
In such a case, there are those in which the direction of the
また、この場合、導光部22毎に入射口24と出射口25との距離に違いが生じる場合があるが、その場合には入射口24の凸レンズ形状部分の曲率を変えることで調整することができる。
Further, in this case, there may be a difference in the distance between the
さらに、隣接する導光部との間隔を極端に狭く配置しなければならない、あるいは、出射口25で光路を大きく屈曲させなければならないため望ましい性能が得られない等の理由により、他の導光部と平行に配置することが困難な導光部(例えば、図2に符号Aで示す、最も上部の導光部等)の場合は、その導光部のみを他の導光部と平行ではなく、望ましい方向を向くよう配置することができる。その導光部については、回路基板(硬質基板)を他の導光部と共有することが困難になるが、他の導光部は回路基板を共有しており、各導光部毎に回路基板を備えるよりは、はるかに構成、組み立てともに簡素化される。
Furthermore, the distance between adjacent light guides must be extremely narrow, or the light path must be largely bent at the
1 台板
2 ライトガイド
3 光源(発光ダイオード)
4 コリメータ・集光レンズ
5 回折格子
6 出射スリット
7 回路基板
10 分析装置
11 多波長光源装置
12 リレーレンズ
13 反射ミラー
14 セルディスク
15 受光センサ
16 分析部
21 光源保持部
22 導光部
23 固定部
24 入射口
25 出射口
26 反射面
1
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記光源毎に発光した光を個別に入射させる入射口と、
前記入射口より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射させる出射口とを備え、
前記光源保持部と前記入射口と前記出射口とが透明材料からなる一体形成部材であることを特徴とするライトガイド。 A light source holding unit that determines and holds the position of each of the plurality of light sources;
An entrance for individually entering light emitted from each light source;
An exit for emitting each light incident from the entrance in a specific direction;
The light guide, wherein the light source holding part, the entrance and the exit are integrally formed members made of a transparent material.
前記光源保持部は、前記発光ダイオードの外形と略同形状であり、かつ前記発光ダイオードと前記光源保持部との間に隙間を有することを特徴とする請求項1記載のライトガイド。 The light source is a light emitting diode;
The light guide according to claim 1, wherein the light source holding part has substantially the same shape as an outer shape of the light emitting diode, and a gap is provided between the light emitting diode and the light source holding part.
前記出射口の形状は、前記出射スリットの形状に対して共役となる形状に形成されていることを特徴とする請求項1記載のライトガイド。 The exit is disposed at a position that is conjugate to the exit slit that exits through another optical system,
The light guide according to claim 1, wherein the shape of the exit port is formed in a shape that is conjugate to the shape of the exit slit.
前記反射面は、入射光が全反射して出射口から出射する角度を有していることを特徴とする請求項1記載のライトガイド。 A reflection surface for changing the angle between the incident optical axis of the light incident from the incident port and the outgoing optical axis of the light emitted from the output port is further provided between the incident port and the output port;
The light guide according to claim 1, wherein the reflecting surface has an angle at which incident light is totally reflected and exits from the exit.
複数の光源からの光を個別に導くライトガイドとを備え、
前記ライトガイドは、
複数の光源のそれぞれの位置を決めるとともに保持する光源保持部と、
前記光源毎に発光した光を個別に入射させる入射口と、
前記入射口より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射させる出射口とを備え、
前記光源保持部と前記入射口と前記出射口とが透明材料からなる一体形成部材であることを特徴とする多波長光源装置。 A plurality of light sources that emit light of different wavelengths,
With a light guide that individually guides light from multiple light sources,
The light guide is
A light source holding unit that determines and holds the position of each of the plurality of light sources;
An entrance for individually entering light emitted from each light source;
An exit for emitting each light incident from the entrance in a specific direction;
The multi-wavelength light source device, wherein the light source holding part, the incident port, and the exit port are integrally formed members made of a transparent material.
前記多波長光源装置から出射された光を分散させる分散部と、
前記分散部によって分散された光を、測定対象である試料に照射する光学系と、
前記試料を透過した光を受光する受光部と、
前記受光部によって受光された光に基づいて、前記試料を分析する分析部とを備え、
前記ライトガイドは、
複数の光源のそれぞれの位置を決めるとともに保持する光源保持部と、
前記光源毎に発光した光を個別に入射させる入射口と、
前記入射口より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射させる出射口とを備え、
前記光源保持部と前記入射口と前記出射口とが透明材料からなる一体形成部材であることを特徴とする分析装置。 A multi-wavelength light source device including a plurality of light sources that emit light of different wavelengths, and a light guide that individually guides light from the plurality of light sources,
A dispersion unit for dispersing light emitted from the multi-wavelength light source device;
An optical system for irradiating the sample to be measured with the light dispersed by the dispersion unit;
A light receiving portion for receiving light transmitted through the sample;
An analysis unit for analyzing the sample based on the light received by the light receiving unit,
The light guide is
A light source holding unit that determines and holds the position of each of the plurality of light sources;
An entrance for individually entering light emitted from each light source;
An exit for emitting each light incident from the entrance in a specific direction;
The analyzer characterized in that the light source holding part, the entrance and the exit are integrally formed members made of a transparent material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003421008A JP2005181614A (en) | 2003-12-18 | 2003-12-18 | Light guide, multi-wavelength light source device, and analytical device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003421008A JP2005181614A (en) | 2003-12-18 | 2003-12-18 | Light guide, multi-wavelength light source device, and analytical device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005181614A true JP2005181614A (en) | 2005-07-07 |
Family
ID=34782365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003421008A Withdrawn JP2005181614A (en) | 2003-12-18 | 2003-12-18 | Light guide, multi-wavelength light source device, and analytical device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005181614A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011528133A (en) * | 2008-07-14 | 2011-11-10 | ホリコム フィルム リミテッド | Imaging method and system |
JP2015173448A (en) * | 2008-07-14 | 2015-10-01 | ホリコム フィルム リミテッド | Method and system for filming |
US9207124B2 (en) | 2013-08-06 | 2015-12-08 | Seiko Epson Corporation | Colorimetry apparatus |
JP2016130722A (en) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | キヤノン株式会社 | Photometric device and image forming apparatus |
CN107131462A (en) * | 2017-05-17 | 2017-09-05 | 上海小糸车灯有限公司 | A kind of car light and its beam condensing unit, concentrator |
-
2003
- 2003-12-18 JP JP2003421008A patent/JP2005181614A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011528133A (en) * | 2008-07-14 | 2011-11-10 | ホリコム フィルム リミテッド | Imaging method and system |
JP2015173448A (en) * | 2008-07-14 | 2015-10-01 | ホリコム フィルム リミテッド | Method and system for filming |
US9207124B2 (en) | 2013-08-06 | 2015-12-08 | Seiko Epson Corporation | Colorimetry apparatus |
JP2016130722A (en) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | キヤノン株式会社 | Photometric device and image forming apparatus |
CN107131462A (en) * | 2017-05-17 | 2017-09-05 | 上海小糸车灯有限公司 | A kind of car light and its beam condensing unit, concentrator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20090018452A1 (en) | Probe adapted to measure biological signal | |
JP7191801B2 (en) | optical inspection equipment | |
EP1598658A2 (en) | Sample analyzer | |
CN109891213B (en) | Gas detector system with loop reflector | |
US11758278B2 (en) | Optical apparatus | |
KR102644216B1 (en) | Apparatus for sensing particle | |
JP2005181614A (en) | Light guide, multi-wavelength light source device, and analytical device | |
JP2010091441A (en) | Light quantity monitoring apparatus and light quantity monitoring method | |
EP2728336A1 (en) | Optical measuring apparatus and optical measuring method | |
US7173704B2 (en) | Measuring device for immunochromatography test piece and light source device | |
WO2004051317A1 (en) | Light sensor, and detecting mechanism and light-measuring mechanism in analyzing device | |
JP2016125826A (en) | Analysis device | |
US20240255426A1 (en) | Apparatus, Device and Method for Irradiating an in Particular Biological Specimen with a Holographic Optical Component | |
CN113795745B (en) | Light source device and optical device | |
JP2005055199A (en) | Led lighting system | |
JP2005127970A (en) | Optical system for measuring light of wide dispersion light source, instrument for measuring light of wide dispersion light source, and light measuring method therefor | |
EP2345888B1 (en) | Detection apparatus for optical reflectance measurement | |
JP2004294072A (en) | Multiwavelength light source device and optical measuring apparatus | |
JP4856266B1 (en) | Light source device and pseudo-sunlight irradiation device including the same | |
JP2004286512A (en) | Multiple wavelength light source apparatus and optical measuring apparatus | |
JP2004286645A (en) | Multiwavelength light source apparatus | |
RU219174U1 (en) | Working head of LED spectrometer | |
CN219417203U (en) | Multichannel photometry device | |
DE60320355D1 (en) | Reading head for diffuse reflection | |
WO2012074472A1 (en) | A luminescence detection scanner and a method for detecting luminescence |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070306 |