JP2018004359A - 光学測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光部及び受光部に傷や汚れが付き、経年劣化により測定精度が低下することを回避し得ると共に携帯性に優れる光学測定装置を提供する。
【解決手段】光学測定装置（１）は、発光部（１１ａ）からの光を測定対象（Ｍ）に照射することにより測定対象（Ｍ）からの光を受光部（１１ｂ）にて受光して測定対象（Ｍ）の特性を測定する。発光部（１１ａ）及び受光部（１１ｂ）を具備する測定本体部（１０）と、測定本体部（１０）を収容する筐体（２０）とが設けられている。測定対象（Ｍ）の非測定時には発光部（１１ａ）及び受光部（１１ｂ）が外部に対して非露出となるように筐体（２０）に収容されている。測定対象（Ｍ）の測定時には発光部（１１ａ）及び受光部（１１ｂ）が外部に露出するように筐体（２０）に対して移動可能になっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光部からの光を測定対象に照射することにより測定対象からの光を受光部にて受光して測定対象の特性を測定する光学測定装置に関するものである。

従来、例えば特許文献１〜３に開示されている光学測定装置が知られている。

特許文献１に開示されている画像解析装置１００は、図１０に示すように、可視光を発光する発光素子１１１及び非可視光を発光する発光素子１１２を含む照明部１１０と、照明部１１０から照射された照射光が解析対象である肌観測エリア１０１にて反射されることに生じる反射光を撮像する撮像部としてのカメラ１０２とを備えている。画像解析装置１００は、これにより、肌の解析に適した画像を効率よく取得できるようになっている。

また、特許文献２に開示されている分光分析装置２００は、図１１（ａ）に示すように、筐体２０１がペン型になっており、片手の操作・測定が可能なように、筐体２０１には、操作ボタン２０２と測定結果を表示する表示パネル２０３とが側面部に配置されている。上記分光分析装置２００では、図１１（ｂ）に示すように、発光ダイオードによる光源２１２から出た特定波長の光は、変調回路を有する投光部２１２を介して変調され、開口部２０４から外部へと出て行く。そして、被測定対象物２２０に光が照射され、被測定対象物２２０からの反射光が再び開口部２０４を通して入光し、復調回路を有する受光部２１３にて復調されることにより、分光分析装置２００は被測定対象物２２０の情報を取得する。尚、分光分析装置２００では、アクリル板等の透明部品で開口部２０４をカバーすることにより、開口部２０４から分光分析装置２００の内部にゴミ等が入らないようにしている。

さらに、特許文献３に開示されている測定装置３００は、図１２（ａ）に示すように、蛍光増白試料からなる測定試料３１０を紫外強度が互いに異なる第１照明光及び第２照明光にて照明する照明部３０１・３０２と、測定試料３１０からの放射光を受光して分光分布を測定する受光部３０３と、受光部３０３にて測定試料３１０の第１分光特性及び第２分光特性を求めると共に、それら第１分光特性及び第２分光特性と、測定試料３１０を環境光で照明したときの分光特性とを合成した合成分光特性を求める制御処理部３０４とを備えている。

上記測定装置３００では、図１２（ｂ）に示すように、試料台板３２１と本体を取り付けた測定装置台板３２２とが軸３２３を中心に回転可能に結合されていると共に、測定装置３００の非測定時においては、測定装置台板３２２が上がった状態となっている。

このため、測定時においては、測定装置台板３２２が上がっている状態で、試料台板３２１を測定試料３１０に載置することにより、測定試料３１０の所望の測定領域を試料台板３２１の試料開口３２１ａを通して視認することができる。そして、所望の測定領域を試料開口３２１ａから臨んでいる状態で測定装置台板３２２を閉じることにより、測定装置３００は図１２（ａ）の状態になる。この結果、測定装置３００では、測定試料３１０の所望の領域を測定すべく、容易に位置決めできるものとなっている。

特開２０１５−１３５６５９号公報（２０１５年７月２７日公開） 特開２００７−２５５９１８号公報（２００７年１０月４日公開） 特開２０１２−２６９６２号公報（２０１２年２月９日公開）

しかしながら、前記特許文献１〜３に開示された従来の光学測定装置では、検知部を筐体から出し入れすることにより、不使用時に検知部を保護するという概念が記載されていない。

この結果、従来の光学測定装置では、非測定時にも発光部及び受光部が外部に露出するので、発光部及び受光部に傷が付き、経年劣化により測定精度が低下するという問題を有している。

尚、特許文献２に開示されているペン型の分光分析装置２００では、開口部２０４をアクリル板等の透明部品でカバーしている。しかし、カバーは常時外部に露出しているので、カバー自体に傷が付き、経年劣化により測定精度が低下することになる。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、発光部及び受光部に傷や汚れが付き、経年劣化により測定精度が低下することを回避し得ると共に携帯性に優れる光学測定装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様における光学測定装置は、発光部からの光を測定対象に照射することにより測定対象からの光を受光部にて受光して測定対象の特性を測定する光学測定装置において、上記発光部及び受光部を具備する測定本体部と、
上記測定本体部を収容する筐体とが設けられていると共に、上記測定対象の非測定時には上記発光部及び受光部が外部に対して非露出となるように上記筐体に収容されている一方、上記測定対象の測定時には上記発光部及び受光部が外部に露出するように上記筐体に対して移動可能になっていることを特徴としている。

本発明の一態様によれば、発光部及び受光部に傷や汚れが付き、経年劣化により測定精度が低下することを回避し得ると共に携帯性に優れる光学測定装置を提供するという効果を奏する。

（ａ）は、本発明の実施の形態１における光学測定装置の構成を示すものであって、測定時において測定本体部を筐体から引き出した状態の光学測定装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は、非測定時において測定本体部を筐体に収容した状態の光学測定装置の構成を示す断面図である。 （ａ）は、測定時において測定本体部を筐体から引き出した状態の光学測定装置の構成を示す透視斜視図であり、（ｂ）は、非測定時において測定本体部を筐体に収容した状態の光学測定装置の構成を示す透視斜視図である。 上記光学測定装置の測定時における発光部と測定対象と受光部との配置関係を示す側面図である。 本発明の実施の形態２における光学測定装置の構成を示すものであって、非測定時において測定本体部を筐体に収容したときの標準白板と発光部及び受光部との配置関係を示す断面図である。 本発明の実施の形態３における光学測定装置の構成を示すものであって、測定時における２つの発光部と受光部との配置関係を示す断面図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態４における光学測定装置の構成を示すものであって、非測定時において測定本体部に具備された光学部を筐体に収容した状態の光学測定装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は、測定時において測定本体部を回転させて発光部及び受光部を外部に露出させた状態の光学測定装置の構成を示す断面図である。 上記実施の形態５における光学測定装置の変形例の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態５における光学測定装置の構成を示すものであって、非測定時において測定本体部に具備された光学部を筐体に収容した状態の光学測定装置の構成を示す断面図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態６における光学測定装置の構成を示すものであって、非測定時において測定本体部に具備された光学部を筐体に収容した状態の光学測定装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は、測定時において測定本体部を回転させて発光部及び受光部を外部に露出させて測定対象に当接した状態の光学測定装置の構成を示す断面図である。 従来の光学測定装置としての画像解析装置の構成を示す断面図である。 （ａ）は、従来の他の光学測定装置としての分光分析装置の構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、上記分光分析装置の内部構造を示す模式図である。 （ａ）は、従来のさらに他の光学測定装置としての測定装置における測定時の構成を示す断面図であり、（ｂ）は、上記測定装置における非測定時の状態を示す断面図である。

〔実施の形態１〕
本発明の一実施の形態を図１〜図３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

（光学測定装置の全体構成）
本実施の形態における光学測定装置１の全体構成を、図２（ａ）及び図２（ｂ）に基づいて説明する。図２（ａ）は、測定時において測定本体部１０を筐体２０から引き出した状態の光学測定装置１の構成を示す透視斜視図である。図２（ｂ）は、非測定時において測定本体部１０を筐体２０に収容した状態の光学測定装置１の構成を示す透視斜視図である。

本実施の形態の光学測定装置１は、図２（ａ）に示すように、測定本体部１０と筐体２０とによって構成されている。

本実施の形態では、上記発光部１１ａ及び受光部１１ｂを収納する測定本体部１０は、概略直方体形状をなし、筐体２０に対して平行移動することにより、図２（ｂ）に示すように、筐体２０に収容されるようになっている。一方、測定対象Ｍの測定時には、測定本体部１０を筐体２０から引き出すことにより、図２（ａ）に示すように、発光部１１ａ及び受光部１１ｂを外部に露出させて測定本体部１０を測定可能な状態になっている。尚、図２（ａ）に示すように、測定本体部１０を筐体２０から引き出したときには、例えば、図示しないロック機構にて、測定本体部１０が筐体２０から分離して落下等しないようになっていると共に、図２（ｂ）に示すように、測定本体部１０の筐体２０への収容状態においても図示しないロック機構にて、容易に測定本体部１０が筐体２０から引き出されないようになっている。

本実施の形態の筐体２０は、一端に開口部２０ａを有する筒状体にてなっている。したがって、筐体２０は、開口部２０ａ側に測定本体部１０を収容できる空間を有していると共に、その奥方には、光学部１１を電気的に制御する制御部２１が備えられている。また、筐体２０の一部の面（図２では上面）に表示部２２が設けられている。

上記制御部２１は、例えば、内部に図示しない制御電源を備えている。この制御電源を、光学測定装置１の電源として用いる。尚、本実施の形態の光学測定装置１では、電源は制御部２１に格納されている。しかし、必ずしもこれに限らず、測定本体部１０又は筐体２０以外の外部に設けられた外部電源を使用することが可能である。これにより、光学測定装置１の軽量化を図ることができる。

また、制御部２１は、表示部２２及び光学部１１の制御を行っている。具体的には、制御部２１は、光学部１１が測定対象Ｍの特性を計測した結果のデータを、光学部１１から受け取り、そのデータを図示しないメモリに格納する。また、制御部２１は、その結果のデータを表示部２２に送信する。

上記表示部２２は、制御部２１から受け取った、測定対象Ｍの特性を計測した結果のデータを画面に表示する。本実施の形態では、表示部２２は、測定対象Ｍを測定する際に測定本体部１０とは異なる位置であって、外部から視認可能な筐体２０の一面に設けられている。このため、表示部２２が測定対象Ｍに覆われることがないため、測定と同時にその結果をモニタすることができる。

ここで、上記制御部２１からは光学部１１及び表示部２２に向かって電気配線２３が延びている。本実施の形態では、測定本体部１０が筒状体の筐体２０に出し入れされるので、電気配線２３の長さは、測定時に光学部１１が露出されるように測定本体部１０が外に引き出し可能とする長さに設定されている。また、測定本体部１０が筐体２０に収容された状態では、電気配線２３は折り畳まれ、測定本体部１０の収容に支障がないようになっている。

（光学部の構成）
光学部１１の構成について、図２（ａ）及び図３に基づいて説明する。図３は、光学測定装置１の測定時における発光部１１ａと測定対象Ｍと受光部１１ｂとの配置関係を示す側面図である。

本実施の形態では、図２（ａ）に示すように、測定本体部１０は、発光部１１ａと受光部１１ｂとからなる光学部１１を上面に備えており、発光部１１ａからの光を測定対象Ｍに照射することにより測定対象Ｍからの光を受光部１１ｂにて受光して測定対象Ｍの特性が測定できるようになっている。尚、本実施の形態では、測定本体部１０において、発光部１１ａ及び受光部１１ｂが直接外部に露出している。しかし、必ずしもこれに限らず、例えば、発光部１１ａ及び受光部１１ｂと測定対象Ｍとの間に窓部が設けられており、かつその窓部に図示しない透光部材が設けられている構成であってもよい。

発光部１１ａは図示しない発光素子を備えていると共に、受光部１１ｂは図示しない受光素子を備えている。したがって、光学部１１では、図３に示すように、発光部１１ａの図示しない発光素子から光を出射し、その光が測定対象Ｍに照射され、測定対象Ｍの反射・散乱光が、受光部１１ｂの図示しない受光素子に入射する。

発光素子は、測定対象Ｍの特性測定に必要な適切な波長成分を備えた照射光の光源である。発光素子３１としては、半導体発光素子（ＬＥＤ）や有機ＥＬ、半導体レーザ等の種々の光源が使用できる。以下に、半導体発光素子（ＬＥＤ）を例に説明する。例えば、可視光域での反射率を測定する場合には、少なくとも４００ｎｍから７００ｎｍ程度までの波長帯域で発光する白色ＬＥＤを選択することができる。また、近赤外領域反射率を測定するために、近赤外領域で発光するＬＥＤを選択することも可能である。さらに、紫外光や近紫外光を励起光源として、測定対象Ｍにおいて励起される可視光や赤外光を分光する場合には、紫外発光ＬＥＤや近紫外発光ＬＥＤを使用することができる。複数のＬＥＤを使用することも可能である。

白色ＬＥＤとしては、３８０ｎｍ以上かつ４５０ｎｍ未満の波長領域に発光ピークを有する自発光ＬＥＤチップと、自発光ＬＥＤチップの出力光により励起されて青色光を発する少なくとも１種類の青色発光蛍光体と、自発光ＬＥＤチップの出力光により励起されて緑色光を発する少なくとも１種類の緑色発光蛍光体と、自発光ＬＥＤチップの出力光により励起されて赤色光を発する少なくとも１種類の赤色発光蛍光体とを備えることが好ましい。また、自発光ＬＥＤチップの出力光により励起されて、６８０ｎｍ以上７８０ｎｍ未満の波長領域をピークとして発光する１種類以上の遠赤色発光蛍光体を備えることも可能である。緑色発光蛍光体と赤色発光蛍光体の組合せの代わりに、黄色発光蛍光体を用いてもよい。

受光素子の例としては、フォトダイオード、イメージセンサ及び分光センサ等が挙げられる。フォトダイオードは、測定対象Ｍからの反射・散乱光から材質や透明度等の表面状態情報等を推定する。イメージセンサは、反射・散乱光の分布測定により表面形状等を推定する。分光センサは、反射・散乱光を基に測定対象Ｍの成分、又は測定対象Ｍに含まれる混入物等を推定する。

（測定対象の特性の測定方法）
次に、本実施の形態の保管時を想定した光学測定装置１による測定対象Ｍの特性の計測方法について、図１（ａ）及び図１（ｂ）に基づいて説明する。図１（ａ）は、本実施の形態における光学測定装置１の構成を示すものであって、測定時において測定本体部１０を筐体２０から引き出した状態の光学測定装置１の構成を示す断面図である。図１（ｂ）は、非測定時において測定本体部１０を筐体２０に収容した状態の光学測定装置１の構成を示す断面図である。尚、図１（ａ）及び図１（ｂ）においては、電気配線２３を省略している。

本実施の形態の光学測定装置１では、図１（ｂ）に示すように、測定本体部１０は筐体２０に収容されている。したがって、本実施の形態の光学測定装置１を用いて測定対象Ｍの特性を計測するときは、先ず、図１（ａ）に示すように、測定本体部１０を筐体２０からスライド移動つまり摺動させて、該測定本体部１０を筐体２０から引き出す。これにより、光学部１１における発光部１１ａ及び受光部１１ｂが上向きに外部に露出する。

次いで、この状態で、測定対象Ｍと光学部１１とを互いに近づける。そして、図示しない操作スイッチをオンする。これにより、発光部１１ａの図示しない発光素子から光が測定対象Ｍに向かって照射される。その光は、測定対象Ｍに当たって反射・散乱し、受光部１１ｂの図示しない受光素子に向かって入射する。受光素子がその光を検出し、受光素子が検出した測定結果は制御部２１の図示しないメモリに格納される。制御部２１は、受光素子が検出した測定結果から各種の特性値を算出する。尚、特性とは、例えば、測定結果から得られる測定対象Ｍの定性的な特性や定量的な特性をいう。

次いで、測定対象Ｍの測定が終了したときには、図１（ｂ）に示すように、測定本体部１０を筐体２０に押し込む。これにより、測定本体部１０が、筐体２０の内部に一体的に収容される。この状態で、光学測定装置１を保管しておくことにより、光学部１１の発光部１１ａ及び受光部１１ｂは外部に露出することなく、筐体２０の内部の暗がりの中で保たれる。したがって、光学部１１の発光部１１ａ及び受光部１１ｂに傷や汚れが付くことはなく、また、太陽光等の自然光にも晒されないので、経年劣化により測定精度が低下することを回避することができる。

このように、本実施の形態における光学測定装置１は、発光部１１ａ及び受光部１１ｂを具備する測定本体部１０と筐体２０とで構成されており、発光部１１ａからの光を測定対象Ｍに照射することにより測定対象Ｍからの光を受光部１１ｂにて受光して測定対象Ｍの特性を測定する装置である。測定対象Ｍの非測定時には発光部１１ａ及び受光部１１ｂが外部に対して非露出となるように測定本体部１０を筐体２０に収容可能である。一方、測定対象Ｍの測定時には発光部１１ａ及び受光部１１ｂが外部に露出するように筐体２０に対して摺動可能になっている。

このように、本実施の形態では、測定対象Ｍの測定時にのみ測定本体部１０が筐体２０に対して移動して発光部１１ａ及び受光部１１ｂが外部に露出される一方、測定対象Ｍの非測定時には、測定本体部１０が筐体２０に収容され、外部に対して非露出となる。

したがって、発光部１１ａ及び受光部１１ｂに傷や汚れが付き、経年劣化により測定精度が低下することを回避し得ると共に携帯性に優れる光学測定装置１を提供することができる。

ここで、特に、本実施の形態の光学測定装置１では、測定本体部１０が筐体２０と一体化して、測定本体部１０が保管時に筐体２０に収納され、測定時に測定本体部１０を外に出せるようになっている。仮に、測定本体部１０が筐体２０に対して分離可能となっている場合には、測定本体部１０が紛失の虞があるが、本実施の形態の光学測定装置１では、筐体２０から十分に測定本体部１０を摺動させたとしても容易に分離・脱落しないように図示しないロック機構により測定本体部１０と筐体２０とが組み合わされているので、その問題は解消される。

また、本実施の形態における光学測定装置１では、筐体２０の一面に測定結果を表示する表示部２２が設けられている。これにより、測定との一連の操作で表示部２２にて測定結果を確認することができる。

また、本実施の形態における光学測定装置１は、筐体２０に発光部１１ａ及び受光部１１ｂを電気的に制御する制御部２１が設けられている。これにより、測定本体部１０の軽量化を図ることができる。この結果、測定対象Ｍの測定時に測定本体部１０を筐体２０からスライド移動して引き出す場合に、測定本体部１０を筐体２０から容易に移動することができる。また、筐体２０の一面に表示部２２を設けた場合には、図２に示す制御部２１から表示部２２への電気配線２３の引き回し距離を短くすることができる。

また、本実施の形態における光学測定装置１は、発光部１１ａ及び受光部１１ｂに電気を供給する電源部を筐体２０及び測定本体部１０の外部に設けることも可能である。

これにより、筐体２０及び測定本体部１０の軽量化を図ることができる。

〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態を図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態の光学測定装置２は、前記実施の形態１の光学測定装置１の構成に比べて、光学部１１の校正を行うための標準白板が筐体２０の内部に設けられている点が異なっている。

本実施の形態の光学測定装置２の構成を、図４に基づいて説明する。図４は、本実施の形態における光学測定装置２の構成を示すものであって、測定本体部１０を筐体２０に収容したときの標準白板２４と発光部１１ａ及び受光部１１ｂとの配置関係を示す断面図である。尚、図４においては、電気配線２３を省略している。

本実施の形態の光学測定装置２では、図４に示すように、発光部１１ａ及び受光部１１ｂを備えており、素子別の経時変化や測定環境の影響をなくすため、精度の高い測定のためには測定対象Ｍの実測定の前にバックグラウンドを計測して校正することが望ましく、その時に利用される標準資料としての一例が標準白板２４である。ここで、バックグラウンド信号とは、外光がない状態での受光素子のベースとなる信号を意味する。標準白板２４の反射面の材料としては、例えば白色顔料材等が挙げられる。

標準白板２４による校正作業は、上述したように、測定対象Ｍを測定する前に行われるものであり、通常では、別途に用意した標準白板２４を測定対象Ｍに代えて該標準白板２４を測定する。標準白板２４が例えば直径５ｃｍ程度のプレートからなっている場合、紛失する虞や、標準白板２４に傷や汚れが付く虞がある。また、標準白板２４は校正用のものなので基本的に交換がないことが望ましい。

これに対して、本実施の形態の光学測定装置２は、図４に示すように、測定本体部１０が筐体２０に収容されているときの、筐体２０における発光部１１ａ及び受光部１１ｂの対向位置に標準白板２４が設けられている。

この結果、本実施の形態では、受光部１１ｂの校正を行う場合には、測定本体部１０を筐体２０から引き出して発光部１１ａ及び受光部１１ｂを外部に露出させることなく、測定本体部１０が筐体２０に収容されている状態において、何時でも標準白板２４を用いて行うことができる。この結果、利便性の高い光学測定装置２を提供することができる。

また、標準白板２４は筐体２０内部に設けられているので、標準白板２４を紛失することが無い。また、標準白板２４は外部に露出していないので、標準白板２４の表面に傷や汚れが生じることを抑えることができる。したがって、精度の高い測定を長期間にわたって行うことができる。

〔実施の形態３〕
本発明の他の実施の形態を図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１及び実施の形態２と同じである。また、説明の便宜上、前記実施の形態１及び実施の形態２の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態の光学測定装置３は、前記実施の形態１の光学測定装置１の構成に比べて、光学部１１には、発光部１１ａに加えて発光部１１ａとは異なる波長の光を出射する発光部１１ｃが設けられている点が異なっている。

本実施の形態の光学測定装置３の構成について、図５に基づいて説明する。図５は、本実施の形態における光学測定装置３の構成を示すものであって、測定時における２つの発光部１１ａ・１１ｃと受光部１１ｂとの配置関係を示す断面図である。尚、図５においては、電気配線２３を省略している。

本実施の形態の光学測定装置３は、図５に示すように、互いに異なる波長の光を前記測定対象に照射する複数の発光素子を備えた発光部１１ａ・１１ｃを備えている。

例えば、発光部１１ａは赤外波長域の光を出射する図示しない発光素子を備えていると共に、発光部１１ｃは白色波長域の光を出射する図示しない発光素子を備えることが可能である。これにより、発光部１１ａと発光部１１ｃとは互いに波長域が異なる光を出射するので、測定対象Ｍについて詳細な特性の測定を行うことができる。

例えば、特許文献１に記載されているように、測定対象Ｍが人の肌である場合において、ヘモグロビンは波長６５０ｎｍ付近の赤色光よりも波長５５０ｎｍ付近の緑色光を多く吸収する性質がある。そこで、これら２つの波長の光を用いて反射光強度を測定すると、ヘモグロビンを多く含む物質では、緑色光の反射が赤色光の反射よりも相対的に大きく低下する。このことを用いて、ヘモグロビンの有無や量を測定することができる。メラニン色素についても、波長９５０ｎｍ付近の近赤外光と、波長６５０ｎｍ付近の赤色光を用いて同様の測定ができる。

また、例えば、発光部１１ａは赤外波長域又は白色の光を出射する図示しない発光素子を備えていると共に、発光部１１ｃは紫外波長域の光を出射する図示しない発光素子を備えているとすることが可能である。

この場合には、例えば、照射光としての紫外光に励起される蛍光による物質の識別を行うことが可能となる。

尚、この場合、本実施の形態の光学測定装置３では、人体への危険性の高い紫外光の誤出射を避けるため発光部１１ａの発光素子を発光して測定対象Ｍが存在していることを反射光の光量によって確認できた場合のみ発光部１１ｃの発光素子を発光するシーケンスとすることができる。すなわち、本実施の形態では、受光部１１ｂにて発光部１１ａからの光の照射による測定対象Ｍからの反射光がない場合は、危険な紫外光の照射はしないようになっている。

ここで、本実施の形態の図５では、発光部１１ａ・受光部１１ｂ及び発光部１１ｃは直線状に配されたものとなっている。しかし、本発明では、発光部１１ａ・受光部１１ｂ及び発光部１１ｃの配設方法は必ずしもこれに限らず、例えば、上から見た場合に３角形の頂点位置に発光部１１ａ・受光部１１ｂ及び発光部１１ｃがそれぞれを配置されているとすることも可能である。

このように、本実施の形態の光学測定装置３では、例えば１つの発光素子は可視光を出射し、他の１つの発光素子は紫外光が赤外光等の可視光とは異なる波長の光を出射する。この結果、本実施の形態の光学測定装置３では、測定対象Ｍに照射する光の波長を変更することにより、測定対象Ｍについて、各種の異なる特性を一度に又は連続して測定することが可能となる。

尚、本実施の形態では、複数の発光素子としてＬＥＤを並べて使用しているが、必ずしもこれに限らず、例えば、半導体レーザを並べて使用することができることも、ＬＥＤと半導体レーザとを組み合わせて使用することも可能である。有機ＥＬ等その他の光源による組み合わせも可能である。

〔実施の形態４〕
本発明のさらに他の実施の形態を図６及び図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜３と同じである。また、説明の便宜上、前記実施の形態１〜３の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

前記実施の形態１〜３の光学測定装置１〜３における測定本体部１０は直方体を一例として形成され、筐体２０に直線的にスライドつまり摺動することで説明した。これに対して、本実施の形態の光学測定装置４は、測定本体部３０は断面が円形からなり、光学部１１が中心軸の回りに回転移動機構になっている点が異なっている。

本実施の形態の光学測定装置４の構成を、図６（ａ）及び図６（ｂ）に基づいて説明する。図６（ａ）は、本実施の形態における光学測定装置４の構成を示すものであって、非測定時において測定本体部３０に具備された光学部１１を筐体２０に収容した状態の光学測定装置４の構成を示す断面図である。図６（ｂ）は、測定時において測定本体部３０を回転させて発光部１１ａ及び受光部１１ｂを外部に露出させた状態の光学測定装置４の構成を示す断面図である。尚、図６（ａ）及び図６（ｂ）においては、電気配線２３を省略している。

本実施の形態の光学測定装置４では、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、測定本体部３０は、測定対象Ｍの測定時に発光部１１ａ及び受光部１１ｂを、筐体２０の開口部２０ａを介して外部に露出させるように、筐体２０に対して回転可能になっている。

詳細には、測定本体部３０は、断面円形になっており、円の中心の回りに光学部１１が回転移動できるようになっている。そして、発光部１１ａ及び受光部１１ｂは、円の外周近傍に取り付けられている。

この結果、測定対象Ｍの非測定時には、測定本体部３０の発光部１１ａ及び受光部１１ｂは、筐体２０の上面壁の裏面に対向し、外部に露出されない状態となっている。尚、本実施の形態では、測定対象Ｍの非測定時には、測定本体部３０の発光部１１ａ及び受光部１１ｂは、筐体２０の上面壁の裏面に対向しているが、必ずしもこれに限らない。例えば、筐体２０の上面壁の裏面に対向する必要はなく、これ以上の角度で回転させ、例えば、発光部１１ａ及び受光部１１ｂを開口部２０ａとは１８０°反対の方向に向くように回転させることも可能である。

一方、測定対象Ｍの測定時には、測定本体部３０を筐体２０に対して回転させることにより、発光部１１ａ及び受光部１１ｂが開口部２０ａを介して外部に露出する。すなわち、発光部１１ａ及び受光部１１ｂが筒状体からなる筐体２０の開口部２０ａの方向（図６（ｂ）における右方向）に向く。

このため、測定対象Ｍを発光部１１ａ及び受光部１１ｂの近傍に近づけることによって、測定対象Ｍを測定することができる。

この結果、本実施の形態の光学測定装置４では、測定本体部３０を筐体２０に対してスライド移動させるのではなく、測定本体部３０を筐体２０に対して回転することにより、
光学部１１を外部に回転移動させることによって、発光部１１ａ及び受光部１１ｂを、開口部２０ａを介して外部に露出させることができる。

このような構造においても、光学部１１が筐体２０の内部に収納されることによって、発光部１１ａ及び受光部１１ｂに傷や汚れが付くことによって経年劣化により測定精度が低下することを回避し得る光学測定装置４を提供することができる。

特に、本実施の形態では、光学測定装置４における筐体２０の開口部２０ａの方向（図６（ｂ）における右方向）で測定対象Ｍを測定することができるので、測定対象Ｍが狭い場所に存在する場合や、穴の奥等に存在する場合であっても測定することが可能となる。

尚、本実施の形態においては、測定本体部３０は全周囲が断面円形となっている。しかし、必ずしもこれに限定されない。例えば、後述するように八角形等の多角形であってもよく、楕円等でもよい。

さらに、本実施の形態では、特に、測定本体部の形状を、図７に示すように、発光部１１ａ及び受光部１１ｂの出射面及び受光面を含む光学部１１の領域のみ平坦面３１とした測定本体部３０Ａとすることも可能である。

測定本体部３０Ａの平坦面３１からなる光学部領域を測定対象Ｍに当接させることにより、外光の影響を回避でき、精度の高い測定結果を得ることができる。

〔実施の形態５〕
本発明のさらに他の実施の形態を図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜４と同じである。また、説明の便宜上、前記実施の形態１〜４の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施の形態の光学測定装置５は、前記実施の形態４における光学測定装置４の構成に加えて、筐体２０の開口部２０ａに、開口絞り部２５が形成されている点が異なっている。

本実施の形態の光学測定装置５の構成を、図８に基づいて説明する。図８は、本実施の形態における光学測定装置５の構成を示すものであって、非測定時において測定本体部３０に具備された光学部１１を筐体２０に収容した状態の光学測定装置５の構成を示す断面図である。尚、図８においては、電気配線２３を省略している。

本実施の形態の光学測定装置５は、図８に示すように、筒状体にてなる筐体２０の一端に設けられた開口部２０ａには、測定本体部３０の端部を覆う開口絞り部２５が形成されている。具体的には、開口絞り部２５は、図示しない測定対象Ｍの測定時において発光部１１ａ及び受光部１１ｂが外部に露出するように回転したときに、発光部１１ａ及び受光部１１ｂのみが外部に露出し、他の部分は遮蔽されるように絞られている。この結果、この構成により、開口部２０ａからゴミや埃が浸入するのをより抑制することができる。

また、実施の形態２の光学測定装置２のように、筐体２０の上側壁の裏面に標準白板２４を取り付けたときには、校正時の標準白板２４の測定に際して、開口部２０ａから外光が浸入することをより防止することができる。この結果、より精度の高い標準白板２４での校正作業を行うことができるので、有効である。

〔実施の形態６〕
本発明のさらに他の実施の形態を図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１〜５と同じである。また、説明の便宜上、前記実施の形態１〜５の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

前記実施の形態４の光学測定装置４における測定本体部３０は中心軸の回りに光学部１１が回転移動可能となるよう断面円形に形成されていた。これに対して、本実施の形態の光学測定装置６における測定本体部４０は中心軸の回りに光学部１１が回転移動可能となるよう断面が多角形（図では正八角形）に形成されている点が異なっている。

本実施の形態の光学測定装置６の構成を、図９（ａ）及び図９（ｂ）に基づいて説明する。図９（ａ）は、本実施の形態における光学測定装置６の構成を示すものであって、非測定時において測定本体部４０に具備された光学部１１を筐体２０に収容した状態の光学測定装置６の構成を示す断面図である。図９（ｂ）は、測定時において測定本体部４０を回転させて発光部１１ａ及び受光部１１ｂを外部に露出させて測定対象Ｍに当接した状態の光学測定装置６の構成を示す断面図である。尚、図９（ａ）及び図９（ｂ）においては、電気配線２３を省略している。

本実施の形態の光学測定装置５は、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、測定本体部４０は、測定対象Ｍの測定時に発光部１１ａ及び受光部１１ｂを、筐体２０の開口部２０ａを介して外部に露出させるように、筐体２０に対して光学部１１が回転移動可能になっている。さらに、本実施の形態の光学測定装置５における測定本体部４０の断面形状を多角形としている。

この結果、測定本体部４０の測定対象Ｍへの対向面は、加工を施さなくても平坦面４１となっている。

測定本体部４０の平坦面４１からなる測定対象Ｍへの対向面を測定対象Ｍに当接させることにより、外光の影響を回避できるので、より精度の高い測定結果を得ることができる。

〔まとめ〕
本発明の態様１における光学測定装置１〜６は、発光部１１ａ・１１ｃからの光を測定対象Ｍに照射することにより測定対象Ｍからの光を受光部１１ｂにて受光して測定対象Ｍの特性を測定する光学測定装置において、発光部１１ａ・１１ｃ及び受光部１１ｂを具備する測定本体部１０・３０・４０と、測定本体部１０・３０・４０を収容する筐体２０とが設けられていると共に、測定対象Ｍの非測定時には発光部１１ａ・１１ｃ及び受光部１１ｂが外部に対して非露出となるように筐体２０に収容されている一方、上記測定対象Ｍの測定時には発光部１１ａ・１１ｃ及び受光部１１ｂが外部に露出するように筐体２０に対して移動可能になっていることを特徴としている。

上記の発明によれば、光学測定装置は、発光部及び受光部を具備する測定本体部と測定本体を収容する筐体とを備え、発光部からの光を測定対象に照射することにより測定対象からの光を受光部にて受光して測定対象の特性を測定する。

ここで、この種の光学測定装置において、非測定時にも発光部及び受光部が外部に露出している場合には、発光部及び受光部が汚れ、傷付く。その結果、測定精度が低下する。

そこで、本発明の光学測定装置では、測定対象の非測定時には発光部及び受光部が外部に対して非露出となるように筐体に収容されている一方、測定対象の測定時には発光部及び受光部が外部に露出するように筐体に対して移動可能になっている。

したがって、発光部及び受光部に傷や汚れが付き、経年劣化により測定精度が低下することを回避し得ると共に携帯性に優れる光学測定装置を提供することができる。

本発明の態様２における光学測定装置２は、態様１における光学測定装置において、測定本体部１０が筐体２０に収容されているときの、筐体２０における発光部１１ａ及び受光部１１ｂの対向位置に標準白板２４が設けられていることが好ましい。

これにより、発光部及び受光部の校正を行う場合には、測定本体部を筐体から引き出して発光部及び受光部を外部に露出させることなく、測定本体部が筐体に収容されている状態において、何時でも標準白板を用いて行うことができる。この結果、利便性の高い光学測定装置を提供することができる。また、標準白板は筐体内部に設けられているので、小さい標準白板を紛失することが無く、また、標準白板が傷つき、かつ汚れることもないため精度の高い測定を長期間にわたって行うことができる。

本発明の態様３における光学測定装置３は、態様１における光学測定装置におけるいて、発光部１１ａの発光素子の代わりに、互いに異なる波長の光を測定対象Ｍに照射する複数の発光素子を備えていることが好ましい。

一例として、例えば１つの発光素子は可視光を出射し、他の１つの発光素子は紫外光が赤外光等の可視光とは異なる波長の光を出射することができる。これにより、測定対象に照射する各種の光の波長により、測定対象から異なる特性を測定することが可能となる。

本発明の態様４における光学測定装置４〜６は、態様１における光学測定装置において、筐体２０は、一端に開口部２０ａを有する筒状体にてなっており、測定本体部３０・４０は、測定対象Ｍの測定時に発光部１１ａ及び受光部１１ｂを、開口部２０ａを介して外部に露出させる回転移動機構になっているとすることができる。

本発明では、筐体は、一端に開口部を有する筒状体になっている。そして、測定対象の測定時には光学部を筐体に対して回転移動させることにより、発光部及び受光部を、開口部を介して外部に露出させることによって、測定対象を測定することができる。

このような構造においても、光学部が筐体の内部に収納されることによって、発光部及び受光部に傷や汚れが付き、経年劣化により測定精度が低下することを回避し得る光学測定装置を提供することができる。

本発明の態様５における光学測定装置４は、態様４における光学測定装置の測定本体部３０の光学部周辺の測定対象Ｍへの対向面は平坦面３１になっていることが好ましい。

測定本体部の平坦面からなる光学部領域を測定対象に当接させることにより、外光の影響を回避でき、より精度の高い測定結果を得ることができる。

本発明の態様６における光学測定装置１〜６は、態様１〜５のいずれか１における光学測定装置において、前記筐体２０の一面に測定結果を表示する表示部２２が設けられていることが好ましい。

これにより、測定との一連の操作で表示部にて測定結果を確認することができる。

本発明の態様７における光学測定装置１〜６は、態様１〜６のいずれか１における光学測定装置において、筐体２０に発光部１１ａ・１１ｃ及び受光部１１ｂを電気的に制御する制御部２１が設けられている。

制御部は筐体に設けられているので、測定本体部の軽量化を図ることができる。この結果、測定対象の測定時に測定本体部を筐体から移動する場合に、容易に測定本体部を筐体から移動することができる。また、筐体の一面に表示部を設けた場合には、制御部から表示部への配線の引き回し距離を短くすることができる。

本発明の態様８における光学測定装置１は、態様１〜７のいずれか１における光学測定装置において、発光部１１ａ及び受光部１１ｂに電気を供給する電源部を筐体２０及び測定本体部４０の外部に設けることも可能である。

これにより、筐体及び測定本体部の軽量化を図ることができる。

本発明の態様９における光学測定装置５は、態様４における光学測定装置において、前記筒状体にてなる筐体２０の一端に設けられた開口部２０ａに、測定本体部３０の端部を覆う開口絞り部２５が形成されていることが好ましい。

これにより、開口部からゴミや埃が浸入するのを抑制することができる。

本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１〜６ 光学測定装置
１０・３０・４０ 測定本体部
１１ 光学部
１１ａ・１１ｃ 発光部
１１ｂ 受光部
２０ 筐体
２０ａ 開口部
２１ 制御部
２２ 表示部
２３ 電気配線
２４ 標準白板
２５ 開口絞り部
３１・４１ 平坦面

Claims (5)

1. 発光部からの光を測定対象に照射することにより測定対象からの光を受光部にて受光して測定対象の特性を測定する光学測定装置において、
   上記発光部及び受光部を具備する測定本体部と、
   上記測定本体部を収容する筐体とが設けられていると共に、
   上記測定対象の非測定時には上記発光部及び受光部が外部に対して非露出となるように上記筐体に収容されている一方、上記測定対象の測定時には上記発光部及び受光部が外部に露出するように上記筐体に対して移動可能になっていることを特徴とする光学測定装置。
2. 前記測定本体部が前記筐体に収容されているときの、上記筐体における前記発光部及び受光部の対向位置に標準白板が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光学測定装置。
3. 前記発光部は、互いに異なる波長の光を前記測定対象に照射する複数の発光素子を備えていることを特徴とする請求項１に記載の光学測定装置。
4. 前記筐体は、一端に開口部を有する筒状体にてなっており、
   前記測定本体部は、前記測定対象の測定時に前記発光部及び受光部を、上記開口部を介して外部に露出させる回転移動機構になっていることを特徴とする請求項１に記載の光学測定装置。
5. 前記測定本体部の測定対象への対向面は平坦面になっていることを特徴とする請求項４に記載の光学測定装置。

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