JP7085758B2 - 光学測定装置、光源装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源装置、光学装置に関する。

容器に収容された検体の光学的特性を測定する分析装置等の光学測定装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

一般的な光学測定装置の光源としては、例えば、ハロゲンランプ等が使用されている。このハロゲンランプは、通電によりフィラメントが高温発光する。高温発光したフィラメントからの光のスペクトルは、黒体放射の発光原理によりフィラメントの温度によって決定される。ハロゲンランプは、白熱電球と比較してフィラメントの温度を高く設定可能であり、明るく、太陽光に近い発色光であり、連続スペクトルであり、光学測定装置用の光源として適している。

特開２００８－２８４９号公報 特開２０１６－４０５２８号公報

しかしながら、ランプの長寿命化のために、例えば、フィラメントへの電流の電流値を小さくし、フィラメントの温度を低く設定したとき、通電状態のフィラメントから出射される光のうち、光学測定等に要する波長帯域の光の強度（光量）が不足する、特に約３００ｎｍ～５００ｎｍ等の短い波長帯域の光の強度が不足する場合がある。

ところで特許文献２には、ハロゲンランプからの光と、紫外ＬＥＤ光源からの光とを、紫外域の光を反射する反射部を備えたプリズムにより合波し、その合波した光を試料に照射して試料に含まれる成分量を分析する分析装置が記載されている。しかしながら、特許文献２に記載の分析装置では、ハロゲンランプ、紫外ＬＥＤ光源等に関し、煩雑な光軸調整を要する。
例えば、図２６に示すダイクロイックミラーＤＭを有する光学装置では、ハロゲンランプ１１ｚのフィラメント１１１ｚから出射された光が測定光学系レンズＬＥ１及びダイクロイックミラーＤＭを介して試料９１に照射され、且つ、ＬＥＤ光源１２ｚから出射された光がレンズＬＥ２を通り、試料９１とレンズＬＥ１の間に配置されたダイクロイックミラーＤＭにより反射されて試料に照射され、試料９１を通った光が測定光学系側レンズＬＥ３を介して計測用分光器２２０ｚに入光する。つまり、図２６に示す例では、ダイクロイックミラーＤＭやＬＥＤ光源１２ｚ、ハロゲンランプ１１ｚやレンズＬＥ１，ＬＥ２，ＬＥ３等について、煩雑な光軸調整を要する。

本発明の光学測定装置は、少なくとも以下の構成を具備するものである。
複数の波長において測定対象物の吸光度を測定する光学測定装置であって、
光源装置と、
前記光源装置から前記測定対象物に光を照射し、当該測定対象物からの光に基づいて前記測定対象物の光学測定を行う光学測定部とを備え、
前記光源装置は、第１の光源と、第２の光源と、前記第１の光源及び前記第２の光源を駆動する光源制御部とを有し、
前記第１の光源は、ハロゲンランプ又は白熱電球であり、かつ、照射範囲の一部が前記光学測定に利用される有効利用範囲となるものであり、
前記第２の光源は、前記第１の光源のフィラメントに短波長帯の光を照射可能な半導体光源であり、
前記光源制御部は、前記第１の光源を発熱発光駆動するとともに、前記光学測定に必要な強度となるように前記第２の光源から前記短波長帯の光を出射するように、かつ、前記第２の光源の時間変動低減手段を有して前記第２の光源を駆動し、
前記光源装置は、前記第１の光源からの光と、前記第２の光源からの光を前記フィラメントに照射することによって当該フィラメントの表面で拡散反射した光との合波光を前記測定対象物へ照射する
ことを特徴とする。

また、本発明の光源装置は、上記本発明に係る光学測定装置用の光源装置である。

本発明によれば、精度を要求されない簡単な構造で、第１の光源からの光と、第２の光源からの狭帯域の光との合波光が、あたかも第１の光源からの単一の光のように取り扱える光学測定装置を提供することができる。
また、本発明によれば、精度を要求されない簡単な構造で、第１の光源からの光と、第２の光源からの狭帯域の光との合波光が、あたかも第１の光源からの単一の光のように取り扱える光学測定装置に適した光源装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る光源装置を示す概念図である。 本発明の実施形態に係る光源装置の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る光源装置を備える光学装置（光学測定装置）の一例を示す図である。 光のピーク波長又は中心波長が異なる複数の半導体光源を備えた光源装置の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る光源装置の光源制御部により制御さされるＬＥＤ用電源とハロゲンランプ用電源の一例を示す図である。 フィラメントランプ（第１の光源）から出射される光のスペクトル分布の温度変化と半導体光源（第２の光源）から出射される光のスペクトル分布の一例を示す図である。 ハロゲンランプの色温度３１００Ｋのスペクトルと色温度２８５０Ｋのスペクトルの一例を示す図である。 ＬＥＤ光とランプ光とを重畳させる際の光量ターゲットの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る光源装置の一具体例を示す図である。 フィラメントからの光の一例を説明するための図であり、（ａ）は高温発光状態のフィラメントの一例を示す写真であり、（ｂ）はＬＥＤ光が照射された非通電時のフィラメントの一例を示す写真であり、（ｃ）はＬＥＤ光が照射された通電による高温発光状態のフィラメントの一例を示す写真である。 図１０（ｃ）に示したハロゲンランプとＬＥＤ光源による合波光のスペクトルの一例を示す図である。 図１０（ａ）に示す第１の比較例のハロゲンランプのみからの光のスペクトルの一例を示す図である。 第１の光源としてのハロゲンランプに、波長３４０ｎｍＬＥＤ光を照射したときの合波光のスペクトルの一例を示す図である。 ハロゲンランプと波長３４０ｎｍＬＥＤと波長４６０ｎｍＬＥＤとを有する光源装置からの合波光の測定結果の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る、フィラメントランプのバルブでの表面反射が迷光とならない光源装置を有する光学装置の一例を示す配置図である。 図１５に示す光学装置のフィラメントランプのフィラメントにおける、ＬＥＤ光による照射範囲と、光学測定部（検出装置）による光学測定に利用される利用範囲の一例を示す図である。 比較例のフィラメントランプのバルブでの表面反射が迷光となる配置例を示す図である。 図１５に示したフィラメントの角度とバルブの角度を調整し迷光を低減させた、本発明の実施形態に係る光源装置を有する光学装置の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る光源装置の一例を示す図、詳細には（ａ）は平型コイルのフィラメントを有するフィラメントランプの一例を示す図、（ｂ）はダブルエンド平型コイルを有するフィラメントランプの一例を示す図、（ｃ）は（ａ）に示すフィラメントランプを備えた光源装置の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る光源装置の一例を示す図、詳細には（ａ）は丸型コイルのフィラメントを有するフィラメントランプの一例を示す図、（ｂ）はダブルエンド丸型コイルを有するフィラメントランプの一例を示す図、（ｃ）は（ａ）に示すフィラメントランプを備えた光源装置の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る光源装置を備えた光学装置の一例を示す上面図である。 図２１に示す光源装置を備えた光学装置の一例を示す側面図である。 ＵＶ波長ＬＥＤによる光を白色ＬＥＤに照射し、白色ＬＥＤで反射した光と、白色ＬＥＤからの光の合波光を出射する光源装置の一例を示す図である。 図２３に示す光源装置の合成光を説明するための図である。 図２３に示す光源装置からの合波光の測定結果を示す図である。 ダイクロイックミラーを有する光学装置（従来技術）を示す図である。

本発明の一実施形態に係る光源装置は、第１の光源と、第１の光源による光の波長帯域よりも狭帯域の光を、第１の光源に照射可能な第２の光源とを有し、第１の光源は、当該第１の光源からの光と、第１の光源の表面で拡散反射した第２の光源からの光との合波光を被照射物へ出射するように構成されている。
また、本発明に係る光学装置は、上記光源装置と、光源装置からの合波光を用いて被照射物の光学測定を行う光学測定部とを有する。
また、この第１の光源は被照射物や光学測定部を通る光軸上に配置されている。

また、本発明の一実施形態に係る光源装置は、通電により発熱発光可能なフィラメントを備える第１の光源と、第１の光源のフィラメントに、第１の光源の発熱発光による光よりも狭帯域の波長の光を照射可能な第２の光源とを有する。光源装置の第１の光源は、発熱発光状態の前記フィラメントからの光と、フィラメントの表面で拡散反射した第２の光源からの光との合波光を、フィラメントから出射するように構成されている。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態は図示の内容を含むが、これのみに限定されるものではない。尚、以後の各図の説明で、既に説明した部位と共通する部分は同一符号を付して重複説明を一部省略する。

＜第１の光源がフィラメントランプ、第２の光源が半導体光源＞
図１は本発明の実施形態に係る光源装置１０を示す概念図である。図２は光源装置１０の一例を示す図である。
図１、図２に示すように、本発明の実施形態に係る光源装置１０は、第１の光源１１、及び第２の光源１２等を有する。
第１の光源１１は、例えば、通電により発熱発光可能（高温発光可能）なフィラメント１１１を備えるフィラメントランプである。第１の光源１１としては、例えば、ハロゲンランプ、白熱電球等を採用することができる。

第１の光源１１としてのフィラメントランプは、フィラメント１１１、中空構造のバルブ１１２等を有し、バルブ１１２内にフィラメント１１１が収容されている。フィラメント１１１はタングステン等により形成され、バルブ１１２は、透光性の石英ガラスなどの所定の材料により形成されている。
中空構造のバルブ１１２内には、クリプトンガスやキセノンガス等の不活性ガスが封入されており、この不活性ガスには微量のハロゲン（ヨウ素、臭素等）が含有されている。
本実施形態では、第１の光源１１としてハロゲンランプを採用している。

通電による高温発光状態のハロゲンランプから出射される光の波長帯域は、例えば、約３００ｎｍ～３０００ｎｍであり、連続スペクトルであり、フィラメントの温度が高いほどピーク波長が短くなるようにシフトする。具体的には、ハロゲンランプのフィラメントの温度が２５００Ｋ（ケルビン）でピーク波長が約１１６０ｎｍであり、フィラメント温度が２７００Ｋでピーク波長が約１０７０ｎｍであり、フィラメントの温度が３０００Ｋでピーク波長が約９７０ｎｍである。

第２の光源１２としては、例えば、ＬＥＤ（Light emitting diode）素子、ＬＤ（Laser Diode）素子、有機ＥＬ（ＯＥＬ：Organic electro-luminescence）素子等の半導体光源を採用することができる。
第２の光源１２は、第１の光源１１のフィラメント１１１に、第１の光源の発熱発光による光よりも狭帯域の波長の光を、第１の光源１１のフィラメント１１１に照射可能である。
第２の光源１２としてＬＥＤ光源を採用した場合、例えば、ピーク波長又は中心波長が３５０～７３０ｎｍの範囲内の値であり、半値幅が約２０ｎｍ～１００ｎｍ程度である。また、第２の光源１２として有機ＥＬ光源から出射される光の波長帯域のスペクトル幅（半値全幅）は、約７０ｎｍ～１００ｎｍである。

第２の光源１２は、出射した光を第１の光源１１のフィラメント１１１に照射するように構成されている。図１に示す例では、第２の光源１２としての半導体光源が基板に配置されている。

図１に示す例では、第１の光源１１のフィラメント１１１と、第２の光源１２との間に集光光学系が設けられている。集光光学系は、第２の光源１２から出射した光を、第１の光源１１のフィラメント１１１の全部又は一部分に集光するように構成されている。集光光学系は、例えば集光レンズ１３や反射部材（ミラー）等である。

図１、図２に示すように、第１の光源１１は、発熱発光状態（高温発光状態）のフィラメント１１１からの光と、そのフィラメント１１１の表面で反射した第２の光源１２からの光との合波光を、少なくともフィラメント１１１から出射するように構成されている。

図２に示す第１の光源１１としてのハロゲンランプ等のフィラメントランプは、フィラメント１１１、バルブ１１２、リード１１３（１１３ａ，１１３ｂ）等を有する。

フィラメント１１１は、シングルコイル型やダブルコイル型などである。また、バルブ１１２内に１つ又は複数のフィラメント１１１が配置されていてもよい。
図２に示す例では、長手方向に長い中空構造のバルブ１１２内に、長手方向に沿ってコイル状のフィラメント１１１が配置されている。
なお、フィラメント１１１の一方の端部から引き出された電気線１１１ｗが、クランク状に形成されたリード１１３ａに電気的に接続され、他方の端部から引き出された電気線１１１ｗがリード１１３ｂに電気的に接続されている。
フィラメント１１１に電気的に接続されているリード１１３は、封止部材（不図示）を介してバルブ１１２の外部まで延設されている。このリード１１３にはランプ点灯のための電流が供給される。

第２の光源１２としての半導体光源から出射した光は、第１の光源１１のフィラメント１１１の全部又は一部分に照射され、フィラメント１１１の表面で反射され、この反射光と、通電によりフィラメント１１１から出射された高温発光による光との合波光が、フィラメント１１１から被照射物（試料や光学測定部としての検出装置等）に向けて出射される。
フィラメント１１１で反射される反射光には、拡散反射光や鏡面反射光がある。反射光は、フィラメント１１１の形状や表面状態、第２の光源１２からフィラメント１１１に照射される光の入射角度、照射領域の大きさ等により規定される。
本発明に係る光源装置１０では、フィラメント１１１から被照射物に向けて出射される合波光に寄与する反射光の強度が大きくなるように、フィラメント１１１の形状や表面状態、第２の光源からのフィラメント１１１に照射される光の入射角度、照射領域の大きさ等が最適化されていることが好ましい。

フィラメント１１１の長手方向の長さが所定の長さに設定されている。
また、フィラメント１１１の長手方向に直交し、フィラメント１１１の略中心を通る線（第１の光源１１（フィラメント）と被照射物とを通る光軸ＬＡ）と、第２の光源１２から出射され、フィラメント１１１に入射する入射方向とのなす角θが０°以上９０°以下の角度範囲、好ましくは、約２０°以上７０°以下の角度範囲となるように規定されている。
つまり、フィラメント１１１の合波光の出射側から、第２の光源１２からの光がフィラメント１１１に入射されるように、光源装置１０が構成されている。
合波光が照射される被照射物は、光軸上に配置されていてもよいし、合波光のうち鏡面反射光成分の強度が大きくなる位置に被照射物が配置されてもよい。
フィラメント１１１の長手方向に直交し、フィラメント１１１の略中心を通る線に沿った方向と、合波光の出射方向とが異なっていてもよい。また、第１の光源１１（フィラメント）と被照射物とを通る光軸ＬＡは、フィラメント１１１の長手方向に直交しなくともよい。

また、上述したように第１の光源１１は、フィラメント１１１を内部に収容するバルブ１１２を有する。このバルブ１１２は、バルブ１１２の外側に配置された第２の光源１２からの光を該バルブ１１２の内部へ透過する第１の透光部１１２Ｒａ（透光部分）と、フィラメント１１１から出射される合成光をバルブ１１２の外部へ透過する第２の透光部１１２Ｒｂ（透光部分）とを有する。
なお、バルブ１１２は、上記第１の透光部１１２Ｒａと第２の透光部１１２Ｒｂ以外の領域が光遮蔽部又は光反射部であってもよいし、光を透過する透光部であってもよい。
また、バルブ１１２の上記第１の透光部１１２Ｒａと第２の透光部１１２Ｒｂは、バルブ１１２の別々の領域に設けられていてもよいし、同じ領域に設けられていてもよいし、一部分重なるように設けられていてもよい。

また、第１の光源１１は、フィラメントランプの長軸を回転軸としてフィラメント１１１の回転角度を調整可能な回転角調整手段を有していてもよい。すなわち、フィラメントランプのバルブ１１２内にシングルコイルやダブルコイル等の所望の形状のフィラメント１１１が１つ又は複数配置されている場合、回転角度を最適に調整することで、半導体光源（第２の光源１２）からの光を１つ又は複数のフィラメント１１１により反射して合波光の強度が大きくなるように調整することができる。
また、フィラメント１１１への第２の光源１２からの光の入射角度を調整可能な入射角調整手段を、第１の光源１１又は第２の光源１２に設けてもよい。入射角を容易に調整することができる。
また、合波光や第１の光源１１又は第２の光源１２からの光を受光する受光手段（受光素子や撮像素子等）を設け、受光手段による受光結果に基づいて、合波光の所定の波長帯域の強度が大きくなるように、光源制御部が回転角調整手段や角度調整手段を制御してもよい。

また、光源装置１０は、フィラメント１１１による上述した拡散反射光を、被照射物へ向けて反射する反射部材をフィラメント１１１の周囲に配置してもよい。すなわち、反射部材としては、平板形状、放物面等の任意の形状を採用することができる。

図３は本発明の実施形態に係る光源装置１０を備える光学装置１００（光学測定装置）の一例を示す図である。
光学装置１００は、光源装置１０、フィルタ２１１、レンズ２１２、レンズ２１３、レンズ２１４、レンズ２１５、光学測定部としての検出装置２２０等を有する。
この光学装置１００は、光源装置１０から出射された光（合波光）がフィルタ２１１、レンズ２１２、レンズ２１３を介して、容器９２に収容された、被照射物としての試料９１に照射された後、試料９１を透過した光が、導光光学系であるレンズ２１４、レンズ２１５を介して、光学測定部としての検出装置２２０に入射される。
検出装置２２０では、ピンホール２２１を通過した光を、各波長に分光するグレーティング２２２（回折格子）により分光し、グレーティング２２２により分光された各波長の光を受光装置２２３（受光素子等）により受光し、受光装置２２３による受光結果を示す信号に基づいて解析装置としてのコンピュータ（不図示）により、試料に関する所定の光学測定処理が行われる。
なお、光学装置１００は、上記実施形態に限られるものではなく、本発明に係る光源装置１０からの合波光を用いる装置であればよい。

詳細には、図３に示す光源装置１０は、第１の光源１１、第２の光源１２、光学集光系としての集光レンズ１３や反射部１４（ミラー）、受光部１５、表示入力部１６、光源制御部１８などを有する。

光源制御部１８は、ＣＰＵや記憶部等を備えたコンピュータであり、光源装置１０の各構成要素を統括的に制御する。また、光源制御部１８は、第１の光源１１へ電力供給する電源回路や、第２の光源１２に電力供給する電源回路を有していてもよい。

受光部１５は、例えば受光素子や撮像素子などであり、第１の光源１１のフィラメント１１１や第２の光源１２からの光を光源調整用に受光し、受光結果を示す信号を光源制御部１８に出力する。

表示入力部１６は、例えば、スイッチ、ボタン、タッチパネル、表示装置などであり、入力部と表示部の機能を有する。なお、表示入力部１６は入力部と表示部が別々に設けられてもよい。

光源制御部１８は、第１の光源１１及び第２の光源１２等を制御する。この光源制御部１８は、第１の光源１１のフィラメント１１１に第１の電流値の電流を印加し（フィラメント高温発光状態）、第２の光源１２を非駆動状態とする制御を行う第１のモードと、第１の光源１１のフィラメント１１１に第１の電流値よりも小さい第２の電流値の電流を印加し（フィラメント低温発光状態）、第２の光源１２から出射した光をフィラメント１１１に照射する制御を行う第２のモードとを、上記入力部からの信号に応じて切り替える処理を行う。
すなわち、第１のモードでは、第１の光源１１の高温発光状態のフィラメント１１１から高温発光による光のみが出射され、第２のモードでは、第１の光源１１のフィラメント１１１の高温発光による光と第２の光源１２からの光との合波光がフィラメント１１１から出射され、その第１のモードと第２のモードを簡単に切替え可能な光源装置１０を提供することができる。

図４は光のピーク波長又は中心波長が異なる複数の半導体光源を備えた光源装置１０の一例を示す図である。
図４に示す第２の光源１２は、ピーク波長又は中心波長が異なる光を出射可能な複数の半導体光源を備える。詳細には、例えば、半導体光源１２Ａは、ピーク波長又は中心波長がλａ［ｎｍ］の波長帯域を含む光を出射し、半導体光源１２Ｂは、ピーク波長又は中心波長がλｂ［ｎｍ］の波長帯域を含む光を出射し、半導体光源１２Ｃは、ピーク波長又は中心波長がλｃ［ｎｍ］の波長帯域を含む光を出射する。
なお、図４では、３個の半導体光源を例示したが、第２の光源１２は、２個以上の半導体光源を備えていてもよい。

光源制御部１８は、複数の半導体光源のうち、何れか１つ又は２つ以上の半導体光源を駆動して、ピーク波長の異なる光を、第１の光源１１のフィラメント１１１に照射するように制御を行う。

図５は本発明の実施形態に係る光源装置の光源制御部１８により制御されるＬＥＤ用電源１８２（第２の光源用電源）とハロゲンランプ用電源１８１（第１の光源用電源）の一例を示す図である。

例えば、生化学分析の光源装置には高い安定度（時間的な安定度等）が求められる。
第１の光源１１としてのハロゲンランプは、点灯時の抵抗値は安定する為、電圧制御、電流制御のどちらでも極めて安定した強さの光を出射することができる。これは、点灯時のフィラメント温度と、設置されたランプの雰囲気温度の差が非常に大きく、装置の温度環境等が多少変化してもフィラメント温度への影響が極めて少なく、電気的特性の変化も少ないためである。

第２の光源１２としてのＬＥＤ素子は、基本的に電圧素子であり、ＬＥＤ素子の発光強度は電流値に比例するため、ＬＥＤ素子は電流制御となる。発光効率はＬＥＤ素子の温度に強く依存するため、安定させるには精密な温度制御か、光出力をセンシングしてフィードバック制御を行うことが好ましい。
つまり、本発明に係る光源装置は、第２の光源１２としてのＬＥＤ素子の発光強度の時間変動を低減する手段（時間変動低減手段）を有することが好ましい。
時間変動低減手段は、ＬＥＤ素子の駆動電流制御を行ってもよく、詳細には、駆動電流制御は、例えばＬＥＤ素子からの光を受光装置（不図示）で検出し、受光装置による検出値が設定値（一定値又は幅を持つ範囲）となるように、ＬＥＤ素子の駆動電流をフィードバック制御してもよい。
また、時間変動制御手段は、素子温度制御を行ってもよく、詳細には、素子温度制御としては、例えばペルティエ素子等の熱電素子を用いて、第２の光源としてのＬＥＤ素子の温度が設定値（一定値又は幅を持つ範囲）となるように素子温度を制御する。
また、時間変動制御手段は、駆動電流制御と素子温度制御を組み合わせることにより、上記第２の光源１２としてのＬＥＤ素子の発光強度の時間変動をさらに低減してもよい。

なお、光学測定装置では、所定の仕様では反応時間１０分、試薬を入れた時の吸光度と１０分経過した吸光度の違いを計測する。そのため、その１０分間での発光強度の変動は吸光度の測定値の変動となって表れる。要求される吸光度（アブソーバンス）１０＾（－４）以下の変動は、１００％透過率近辺では、２．３×１０＾（－４）の光強度変動に相当する。

図６は通電により発熱発光状態のフィラメントランプ（第１の光源１１）から出射される光のスペクトル分布の温度変化と、半導体光源（第２の光源１２）から出射される光のスペクトル分布の一例を示す図である。

通電により発熱発光状態のハロゲンランプから出射される光の波長帯域は、例えば、約３００ｎｍ～３０００ｎｍであり、図６は約３００ｎｍ～約９００ｎｍの波長領域を示している。フィラメントの温度が高いほど、ハロゲンランプから出射される光のピーク波長が短くなるようにシフトする。

例えば、図６に示す例では、光学測定部としての検出装置２２０により測定に必要な波長帯域が、９００ｎｍ、７３０ｎｍ、６００ｎｍ、４８０ｎｍ付近であるとする。
長寿命化のために第１の光源１１のフィラメント１１１を低い温度へ設定した場合、例えば３２００Ｋから２６００Ｋへフィラメントの温度を下げた場合、測定に必要な波長帯域の強度が低下し、充分な光学測定ができない虞がある。
本発明の光源装置１０は、フィラメント１１１から出射される合波光の上記各波長域の強度が測定に必要な強度となるように、第２の光源１２から、ピーク波長が９００ｎｍ、７３０ｎｍ、６００ｎｍ、４８０ｎｍ等の光をフィラメント１１１に照射することで、通電により発熱発光したフィラメント１１１から、所望の波長域の強度の合波光が出射される。

図７はハロゲンランプの色温度３１００Ｋのスペクトルと色温度２８５０Ｋのスペクトルの一例を示す図である。図８はＬＥＤ光とランプ光を重畳させる際の光量ターゲットの一例を示す図である。図８の光量ターゲットは、光学測定に用いられるハロゲンランプとして不足しているスペクトル領域と、ここまで光強度を引き上げる目標値を示している。

また、生化学自動分析装置などの光学測定部としての検出装置２２０は、紫外から赤外の複数の波長の光の強度を測定し、生化学分析等の光学測定を行うため、各波長で所定の光強度を必要とする。例えば、具体例として生化学自動分析装置ＣＡ－８００（古野電気株式会社製）では、波長３４０，３８０，４１５，４５０，４７８，５１０，５４６，５７０，６００，６６０，７００，７５０，８００ｎｍの１３波長について測定し（例えば、古野電気株式会社ホームページ https://www.furuno.com/jp/products/ClinicalChemistryAnalyzer/CA-800を参照）、また、日立自動分析装置３５００（株式会社日立ハイテクノロジーズ社製）では、波長３４０，４０５，４５０，４８０，５０５，５４６，５７０，６００，６６０，７００，７５０，８００ｎｍの１２波長について測定する（例えばJACLaS 一般社団法人日本臨床検査機器・試薬・システム振興協会ホームページ https://jaclas.or.jp/Product/index?id=92126を参照）。なお、検出装置２２０は上記具体例に限られるものではない。

例えば、ハロゲンランプの色温度３１００Ｋを色温度２８５０Ｋに下げた場合、図７，図８に示すように、上記各波長での光強度が低下する。
本発明では、例えば、図８に示すように、第１の光源のハロゲンランプ（色温度２８５０Ｋと３１００Ｋを比較）による波長３４０ｎｍでの不足分の光強度を、第２の光源のＬＥＤ光で補うことができる。また、他の波長での光強度は、要求値に応じて第２の光源からのＬＥＤ光で補強してもよい。

なお、第１の光源としてのハロゲンランプが色温度３１００Ｋで稼働し続けた場合の寿命は約１５００時間であり、色温度を下げて、色温度２８５０Ｋで稼働し続けた場合の寿命は約２００００時間となる。
すなわち、本発明に係る光源装置は、簡単な構成で、第１の光源の長寿化と、比較的低い色温度で第１の光源を駆動時、光測定に用いる波長での光強度の不足分を、波長第２の光源からの光により補うことができる。

なお、上述した実施形態に限らえるものではなく、光源装置１０は、測定に必要な波長帯域の光を補うように、第２の光源１２の半導体光源から１つ又は複数のピーク波長の光を出射するように構成されていてもよい。

図９は本発明の実施形態に係る光源装置の一具体例を示す図である。
本願発明者は、本発明に係る光源装置による効果を確認するために、図９に示すように実際に光源装置を作製した。

図９に示す例では、第２の光源１２として、ピーク波長４６０ｎｍの光を出射可能な複数のＬＥＤ素子を、基板上に略等間隔に行列状に、且つ、外形が略円形状となるように配置した。
第１の光源１１としてのフィラメントランプと第２の光源１２としてのＬＥＤ光源（ＬＥＤ素子）との間に集光レンズ１３を配置し、ＬＥＤ光源から出射された光を集光レンズ１３にて、高温発光状態の第１の光源１１のフィラメントランプのフィラメントに照射する。そして、高温発光状態のフィラメントから出射した光と、ＬＥＤ光源からの光の反射光との合波光を撮像装置（不図示）により撮像した。また、その合波光を分光装置（不図示）により分光して、各波長の強度（相対強度）を測定した。
なお、比較のため、第１の比較例の光源装置である高温発光状態のフィラメントランプ（ハロゲンランプ）のみを準備し（ＬＥＤ光の照射をしていない状態）、ハロゲンランプから出射された光を同様に撮像装置（不図示）により撮像した。また、ハロゲンランプから出射された光を分光装置（不図示）により分光して、各波長の強度（相対強度）を測定した。
また、第２の光源１２のＬＥＤ光源からの光を、非通電状態のハロゲンランプのフィラメントに照射して、反射光を同様に撮像装置（不図示）により撮像した。

＜フィラメントからの光の放射像＞
＜第１の比較例＞
図１０（ａ）に示すように、通電したフィラメントが高温発光状態となった場合、フィラメントの温度に応じた光がフィラメントから出射される。なお、図１０（ａ）に示す例では、半導体光源からの光はフィラメントに照射されていない。

＜第２の比較例＞
図１０（ｂ）に示すように、非通電時のフィラメントにＬＥＤ光源から光を照射した場合、その光がフィラメントの表面で反射され、フィラメントから出射される。なお、フィラメントの全部又は一部分にＬＥＤ光源からの光が照射されるように設定することが好ましい。

＜本発明に係る光源＞
図１０（ｃ）は、通電により高温発光状態のフィラメントに、半導体光源（ＬＥＤ光源）から出射した光を照射して反射した光と、フィラメントの高温発光による光との合波光の一例を示す写真である。コイル状のフィラメントから合波光が出射しているのを確認することができた。

図１１は図１０（ｃ）に示した本発明に係る光源装置としての通電による発熱発光状態のハロゲンランプによる光とＬＥＤ光源からの光との合波光のスペクトルの一例を示す図である。図１２は図１０（ａ）に示す第１の比較例のハロゲンランプからの光のスペクトルの一例を示す図である。

図１２の３８０ｎｍ～７８０ｎｍの波長領域の実線は、ハロゲンランプからの光のスペクトルを示し、図１２の３００ｎｍ～３８０ｎｍの波長領域の破線は、黒体放射モデルにより算出した推定カーブを示している。

図１１に示すように、本発明に係る光源装置では、通電による発熱発光状態のハロゲンランプによる光に、半導体光源であるＬＥＤ光源からの、ピーク波長４６０ｎｍの狭波長帯域の強度（光量）が加算され、大きくなっていることが確認された。
つまり、本発明に係る光源装置によれば、簡単な構成で、光学測定に必要な波長帯域の合波光を得ることができる。

本願発明者は、第１の光源としてのハロゲンランプの色温度３１００Ｋの光のスペクトルと、色温度２８５０Ｋの光のスペクトルと、ハロゲンランプの色温度２８５０Ｋのハロゲンランプのフィラメントに、第２の光源としてのＬＥＤ光源から波長３４０ｎｍの光を照射したときの合波光のスペクトルを、実際に測定し、図１３に示す測定結果を得ることができた。
図１３に示すように、本発明に係る光源装置は、ハロゲンランプの色温度を比較的低く設定した場合（色温度２８５０Ｋ）であっても、第２の光源としてのＬＥＤ光源からのＬＥＤ光（波長３４０ｎｍ）を第１の光源に照射することにより、合波光の波長３４０ｎｍの光強度が、ハロゲンランプ単体（色温度３１００Ｋ）と比較して、同程度の光強度とすることができることを確認できた。 なお、第２の光源のＬＥＤ光源から出射する光の強度を、光源制御部が適宜調整することで、合波光の上記波長の光強度を容易に制御することができる。

また、本願発明者は、第１の光源としてのハロゲンランプと、第２の光源として波長３４０ｎｍの光を出射するＬＥＤと、波長４６０ｎｍの光を出射するＬＥＤとを有する光源装置からの合波光のスペクトルを、実際に測定し、図１４に示す測定結果を得ることができた。
すなわち、本発明に係る光源装置では、光の波長の異なるＬＥＤ光源からの光をそれぞれ、第１の光源としてのハロゲンランプのフィラメントに照射した場合、第１の光源のフィラメント表面からの合波光が、図１４に示すように、上記波長それぞれで光強度を容易に増大させることを確認できた。

図１５は本発明の実施形態に係る、第１の光源１１としてのフィラメントランプのバルブ１１２での表面反射が迷光とならない光源装置１０を有する光学装置１００の一例を示す配置図（上面図）である。
図１５に示す光学装置１００は、第２の光源１２としての半導体光源から出射された光が、第１の光源１１のフィラメント１１１に照射され、フィラメント１１１で拡散反射した光と、フィラメント１１１の発熱発光による光との合波光が、測定光学系２１２０（レンズ等）を介して、被照射物としての試料９１に照射され、試料９１を通った光が測定光学系２１４０（レンズ等）を介して検出装置２２０の細孔（アパーチャー２２０ａ）に入射するように構成されている。

図１６は、フィラメント１１１の部分拡大図であり、図１６に示すように、フィラメントランプのフィラメント１１１における、第２の光源からのＬＥＤ光による照射範囲ＡＲ１２（領域）は、光学測定部（検出装置２２０）による光学測定に利用される有効利用範囲ＡＲ２２０（領域）よりも大きくなるように設定されている。これによりフィラメント１１１に対するＬＥＤ光照射の光学的調整は精度を要求されず容易に行うことができる。
また、検出装置２２０では、フィラメント１１１の有効利用範囲ＡＲ２２０からの光が試料９１を通って光学測定に用いられるが、その有効利用範囲ＡＲ２２０の外側については、光学測定にほとんど寄与しない。よって、照射範囲ＡＲ１２が広すぎることは光学測定としては無駄になるため、第２の光源１２は、フィラメント１１１表面の有効利用範囲ＡＲ２２０と同じ範囲又はそれよりも僅かに広い範囲（照射範囲ＡＲ１２）に光を照射するように構成されている。例えば、照射範囲増加による光量低下と第２の光源１２の微小なズレや誤差とを考慮して、照射範囲ＡＲ１２は有効利用範囲ＡＲ２２０に比べて縦横辺が各１．４倍以内に光を照射することが好ましい。具体的には□１ｍｍの有効利用範囲ＡＲ２２０に対して□１．４ｍｍ（照射範囲ＡＲ１２）で照射する。なお、上記具体例では１．４倍としたが装置構成等に応じて適宜設定してもよい。

また、図１５に示すように、第２の光源１２から出射された光の一部は、第１の光源１１としてのフィラメントランプのバルブ１１２の表面で反射するが、測定光学系２１２０に入射しないように配置されていることが好ましい。
例えば、図１７に示す比較例のように、第２の光源１２から出射された光の一部がバルブ１１２の表面で反射して、測定光学系２１２０に入射してしまうと、迷光として検出装置２２０に入射され、測定精度が低下する場合がある。
すなわち、本発明に係る光学装置では、例えば図１５に示すように、バルブ表面での反射が迷光とならないように構成されているので、高精度に光学測定を行うことができる。

また、図１８は本発明の実施形態に係る光源装置を有する光学装置の一例を示す図であり、詳細には、図１５に示した例と比較して、フィラメント１１１の角度と、バルブ１１２の表面の角度を調整し迷光を防止している。
詳細には、図１８に示す例では、図１５の装置と比較して、被測定物としての試料９１を通る光軸ＬＡに対する、フィラメント１１１の表面の角度はそのままで、バルブ１１２の表面の角度が大きくなるように配置されている。図１８に示す第１の光源１１は、例えば、バルブ１１２内のフィラメント１１１を、中空の略円柱形のバルブ１１２の長軸に対して斜めに配置したフィラメントランプを用いることで実現することができる。

次に、光源装置の第１の光源１１としてのフィラメントランプの具体例を説明する。
図１９（ａ）は平型コイルのフィラメントを有するフィラメントランプの一例を示す図であり、図１９（ｂ）はダブルエンド平型コイルを有するフィラメントランプの一例を示す図である。
また、図１９（ｃ）は図１９（ａ）に示すフィラメントランプを備えた光源装置の一例を示す図である。
第１の光源１１としてのフィラメントランプは、図１９（ａ）～図１９（ｃ）に示すように、フィラメント１１１が平型コイルであってもよい。この平型コイルのフィラメント１１１は、包絡面が略矩形状の平坦面１１１ｆを有する。第２の光源１２からの光が平型コイルのフィラメント１１１の平坦面１１１ｆに反射して測定光学系２１２０（レンズ等）に入射するように配置されることが好ましい。つまり、第２の光源１２からの光がフィラメント１１１の平坦面１１１ｆにより反射して測定光学系２１２０（レンズ等）に入射する強度が最大となるように配置されることが好ましい。すなわち、具体的には、直接反射と仮定して、フィラメント１１１の平坦面１１１ｆの角度を設定する。

図２０は（ａ）は丸型コイルのフィラメント１１１を有する第１の光源１１としてのフィラメントランプの一例を示す図である。図２０（ｂ）はフィラメント１１１としてダブルエンド丸型コイルを有するフィラメントランプの一例を示す図である。図２０（ｃ）は図２０（ａ）に示すフィラメントランプを備えた光源装置の一例を示す図である。
第１の光源１１としてのフィラメントランプは、図２０（ａ）～図２０（ｃ）に示すように、フィラメント１１１が丸型コイルであってもよい。

図２１は本発明の一実施形態に係る光源装置１０を備えた光学装置１００の一例を示す上面図である。図２２は図２１に示す光源装置１０を備えた光学装置１００の側面図である。

図２１，図２２に示す光源装置１０は、上下方向に所定距離だけ離れて配置された第２の光源１２（１２ａ，１２ｂ）としてのＬＥＤ光源を有する。第２の光源１２ａ，１２ｂそれぞれから出射された異なる波長の光が、集光光学系の集光レンズ１３（１３ａ，１３ａ）を介して、第１の光源１１としてのフィラメントランプのフィラメント１１１に照射される。第１の光源１１から、フィラメント１１１の発熱発光による光と、第２の光源１２ａ，１２ｂからの光の拡散反射の光との合波光が、測定光学系２１２０（レンズ等）を介して、被照射物（試料）や、光学測定部（検出装置２２０）に入射される。
また、第２の光源１２は、上述した実施形態に限られるものではなく、例えば、複数の半導体光源を上下方向に沿って配置してもよい。

＜第１の光源が白色光の半導体光源、第２の光源が狭帯域光を出射する半導体光源＞
次に、本発明の一実施形態に係る光学装置の光源装置１０Ｃを説明する。
本実施形態では、図２３に示すように、点灯している第１の光源１１（１１Ｗ）としての白色ＬＥＤに、第２の光源１２としてのＵＶ波長ＬＥＤ等からの狭帯域の光を照射し、第１の光源１１Ｗで反射した光と、点灯している第１の光源１１Ｗ自体の発光による光との合波光を、測定光学系２１２０（レンズ等）などを介して、被照射物（不図示）や光学測定部（検出装置２２０）に出射する。
つまり、点灯している白色ＬＥＤの発光面に、ＵＶ波長のＬＥＤ光を照射し、白色にＵＶ散乱光を加えた合波光が、第１の光源１１Ｗから被照射物に出射される。

図２４は図２３に示す光源装置１０Ｃの合成光を説明するための図である。
光源装置１０Ｃの第１の光源１１Ｗとしての白色ＬＥＤは、例えば、図２３に示すように、青色発光する青色ＬＥＤ１１５を有し、青色ＬＥＤ１１５の発光面側（光出射面側）に、複数の蛍光体粒子１１７を含む透光性の封止部材１１６が設けられている。
封止部材１１６はポリマー樹脂等の透光性樹脂材から構成されている。
蛍光体粒子１１７としては、黄色蛍光体、黄色蛍光体と赤色蛍光体、緑色蛍光体と赤色蛍光体などを採用することができる。
蛍光体粒子１１７は、平均粒径約１０μｍの略球形である。空気（屈折率約１）と、封止部材１１６（屈折率１．３～１．５）や蛍光体粒子１１７は異なる屈折率であり、その界面で一定量の光が屈折率に応じて反射される。入射角によってはその界面で全反射が生じる。

第１の光源１１Ｗは、点灯時、青色ＬＥＤ１１５から出射された青色光が蛍光体粒子１１７に照射され、蛍光体粒子１１７が励起され、黄色、赤色、緑色など所定の波長の光を出射し、第１の光源１１Ｗから白色光を出射する。
また、第２の光源１２からの光は、直接または集光光学系（集光レンズ１３）等を介して、第１の光源１１Ｗに照射され、蛍光体粒子１１７で拡散反射される。
すなわち、第１の光源１１Ｗは、蛍光体粒子１１７で拡散反射された第２の光源１２からの光と、青色ＬＥＤ１１５から出射された光と、蛍光体粒子１１７で励起された光との合波光が出射される。

なお、第１の光源１１Ｗは、青色ＬＥＤ１１５の代わりに、青色よりも短い波長のＬＥＤ光源を採用してもよい。

また、上記実施形態では、封止部材１１６に複数の蛍光体粒子１１７が含有されていたが、これに限られるものではなく、例えば、青色ＬＥＤの発光面に直接塗布されていてもよい。

本願発明者は、実際に、第１の光源１１Ｗとしての白色ＬＥＤと、第２の光源１２としてのＵＶ波長ＬＥＤの波長３４０ｎｍの光を出射するＵＶ波長ＬＥＤとを有する光源装置を作製し、この光源装置から出射される合波光を受光装置で受光して、スペクトル解析を行った。
図２５は図２３に示す光源装置からの合波光の測定結果を示す図である。図２５において、横軸に波長を示し、縦軸に分光放射照度を示している。
合波光は、白色ＬＥＤ単体のスペクトルと比較して、波長３４０ｎｍ付近で光の強度が増大したものとなっている。つまり、第２の光源１２からの波長３４０ｎｍの光と白色ＬＥＤ単体の光との合波光を確認することができた。

以上、説明したように、本発明の一実施形態に係る光源装置１０は、第１の光源１１（フィラメントランプや半導体光源等）と、第１の光源１１による光の波長帯域よりも狭帯域の光を、第１の光源１１に照射可能な第２の光源１２（半導体光源）とを有し、第１の光源１１は、当該第１の光源１１からの光と、第１の光源１１の表面で拡散反射した第２の光源１２からの光との合波光を被照射物へ出射するように構成されている。
また、光源装置の第１の光源１１は被照射物を通る光軸（ＬＡ）上に配置されている。
すなわち、煩雑な光軸調整を行う必要がなく、簡単な構造で、第１の光源１１からの光と、第２の光源１２からの狭帯域の光との合波光を被照射物へ出射可能な光源装置を提供することができる。
つまり、精度を要求されない簡単な構造で、第１の光源からの光と、第２の光源からの狭帯域の光との合波光が、あたかも第１の光源からの単一の光のように取り扱える光源装置を提供することができる。
また、その光源装置を備えた光学装置を提供することができる。

また、本発明の一実施形態に係る光源装置１０は、通電により発熱発光可能（高温発光可能）なフィラメント１１１を備える第１の光源１１（ハロゲンランプ、白熱電球等のフィラメントランプ）と、第１の光源１１のフィラメント１１１に、第１の光源の発熱発光による光よりも狭帯域の波長の光を照射可能な第２の光源１２（ＬＥＤ素子、ＬＤ素子、有機ＥＬ素子等の半導体光源）とを有する。第１の光源１１は、発熱発光状態（高温発光状態）のフィラメント１１１からの光と、そのフィラメント１１１の表面で拡散反射した第２の光源１２からの光との合波光を、少なくともフィラメント１１１から出射するように構成されている。
フィラメントランプのスペクトルは、黒体放射の発光原理によりフィラメント１１１の温度によって決定される。例えば、フィラメント１１１へ通電する電流の電流値を通常規定値（または最大規定値）よりも小さくし、第１の光源１１の通電による発熱発光状態のフィラメント１１１からの光に関し、所望の波長域の光の強度が弱い（光量が少ない）場合であっても、本発明に係る光源装置１０では、第２の光源１２により出射された所望の波長域の光が、発熱発光状態のフィラメントの表面で反射され、その反射光と、フィラメント１１１の高温発光による光との合波光を、フィラメント１１１から出射することができるので、簡単な構成により、第１の光源１１の通電されたフィラメントの発熱発光による光に、第２の光源１２による所望の波長域の光の強度を補った合成波の光を出射可能な光源装置１０を提供することができる。
また、本発明に係る光源装置１０は、第２の光源１２から出射した光を第１の光源１１のフィラメント１１１に照射し、そのフィラメント１１１で反射した光と、通電により発熱発光状態のフィラメント１１１からの光との合波光がフィラメント１１１から出射されるので、例えば、ＬＥＤ光のみを反射するミラーやダイクロイックフィルター等により、ＬＥＤ光とフィラメントからの光を合波する光源装置（比較例）と比較して、光学アライメント等のための複雑な構造を設ける必要がなく、また、光軸合わせ等の調整を行う必要がなく、簡単な構成、合波光をフィラメント１１１から出射することができる。
つまり、本発明に係る光源装置１０では、発光位置が単一なため、すなわち、フィラメント１１１の位置で発光光と反射光の合波光が出射されるため、例えば複数光源による光軸ずれの問題がない。

また、例えば、比較例として、複数の光源を備え、ダイクロイックフィルター等により異なる波長の光を合波して、合波光を出射する装置では、波長帯域ごとの置き換えになるので、異なる波長の光の境界付近の波長領域で強度の落ち込みが生じる虞がある（フィルタ起因）。
一方、本発明に係る光源装置１０では、上述したように、第２の光源１２からの光を、第１の光源１１のフィラメント１１１に照射して反射させることで、その反射光と第１の光源１１からの高温発光による光との合波光が出射されるので、合波光の波長領域の強度は、反射光の波長領域の強度と、高温発光のフィラメントからの光の波長領域の強度との単純な加算となるので、上記比較例のような強度の落ち込みが生じない。

また、第１の光源１１として、ハロゲンランプや白熱電球などのフィラメントランプを採用した場合、フィラメントランプの寿命を延ばすために、フィラメント温度を下げた場合、特に短い波長帯域の強度が小さくなる。本発明の実施形態に係る光源装置１０では、上記第２の光源１２を有するので、その強度の小さい波長帯域の強度を補うことができる。
すなわち、簡単な構成で、光学的要請を満たし、且つ長寿命の光源装置１０を実現することができる。

また、本発明の実施形態に係る光源装置１０は、第１の光源１１のフィラメント１１１と、第２の光源１２との間に配置され、第２の光源１２から出射した光を、フィラメント１１１の全部又は一部分に集光する集光光学系（集光レンズ１３や反射部１４（ミラー）等）を有する。
すなわち、簡単な構成で、第２の光源１２から出射された光をフィラメント１１１に確実に照射することができ、所望の合波光を得ることができる。

また、本発明の実施形態に係る光源装置１０の第２の光源１２は、所望の波長域の光を出射可能なＬＥＤ光源、ＬＤ光源、有機ＥＬ光源等の半導体光源であるので、第１の光源１１としてのフィラメントランプと、第２の光源１２としての半導体光源により、簡単な構成の光源装置１０を安価に製造することができる。

また、本発明の実施形態に係る光源装置において、第１の光源１１は、白色光を出射する半導体光源（ＬＥＤ光源、ＬＤ光源、有機ＥＬ光源等の半導体光源）であり、第２の光源１２は、第１の光源１１による光の波長帯域よりも狭帯域の光を、第１の光源１１に照射可能な半導体光源とすることで、簡単な構成で、所望の波長帯域の合波光を出射可能な光源装置を安価に製造することができる。

また、本発明の実施形態に係る光源装置１０の第２の光源１２は、ピーク波長又は中心波長が異なる光を出射可能な複数の半導体光源を備えてもよい。
すなわち、第２の光源１２は、例えば光学測定に必要なピーク波長又は中心波長の光を出射する１つ又は複数の半導体光源からそれぞれ出射された光をフィラメント１１１に照射することで、第１の光源１１のフィラメント１１１から所望の合波光を出射することができる。

本発明の実施形態に係る光学装置１００は、光源装置１０と、光源装置１０からの合波光を用いて被照射物の光学測定を行う光学測定部（検出装置２２０）とを有する。
すなわち、上記光源装置１０から出射される合波光の波長帯域の強度が光学測定部による光学測定に充分な強度となるように設定することで、光学測定部（検出装置２２０）により高精度に光学測定を行うことができる光学装置１００を提供することができる。
また、第１の光源１１は、被照射物（測定対象）と光学測定部（検出装置２２０）を通る光軸（ＬＡ）上に配置されていることが好ましい。

なお、第２の光源１２としての半導体光源から出射された光がフィラメント１１１に照射されることによる、フィラメント１１１の温度が上がる寄与はゼロ又は僅かである。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
また、上述の各図で示した実施形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。
また、各図の記載内容はそれぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。

なお、第２の光源１２としての半導体光源は、高熱により寿命が短くなるので、第２の光源１２と第１の光源１１との間に、第２の光源からの光は透光し、第１の光源１１からの熱を遮断もしくは低減するような熱遮断手段、例えば透光性を有する断熱部材やフィルタ等を設けてもよい。また、この熱遮断手段は、半導体光源からの光をフィラメント１１１に集光するための集光光学系、例えば、集光レンズや反射部材等に断熱機能をもたせてもよい。

また、第２の光源１２と第１の光源１１との間に導光部材を設け、第２の光源１２から出射された光を導光部材により第１の光源１１のフィラメント１１１へ導いてもよい。この導光部材は、例えば、樹脂製等の導光板や、光ファイバなどであってもよい。

また、本発明に係る光源装置１０は、第２の光源１２から出射し、バルブ１１２により反射した光が、上記フィラメント１１１から出射した合波光と合波して、被照射物へ照射するように構成されていてもよい。
すなわち、簡単な構成で、合波光の強度を大きくすることができる。

また、本発明に係る光源装置１０は、第２の光源１２から出射された光がフィラメント１１１へ照射される領域を、縮小又は拡大調整可能な照射領域調整手段を有してもよい。照射領域調整手段は、例えば、焦点距離が調整自在な１つ又は複数の光学レンズ系であってもよい。
また、本発明に係る光源装置は、第１の光源１１のフィラメントからの合波光の強度、又は照射領域を検出する光検出部を有し、光源制御部は、光検出部からの検出信号に基づいて、照射領域調整手段により、照射領域を調整してもよい。すなわち、合波光の所定の波長域の強度を最適に調整することができる。

また、本発明に係る光源装置１０は、第１の光源１１と第２の光源１２との間に透光性の断熱手段を有してもよい。すなわち、断熱手段により第２の光源１２の半導体光源の熱劣化を防止することができる。集光レンズ１３や反射部１４に断熱手段の機能を設けてもよい。

１０…光源装置
１１…第１の光源（フィラメントランプ、半導体光源）
１２…第２の光源（ＬＥＤ光源、ＬＤ光源、有機ＥＬ光源等の半導体光源）
１３…集光レンズ（集光光学系、照射領域調整手段）
１４…反射部
１５…受光部
１６…表示入力部（表示部及び入力部）
１８…光源制御部
９１…試料（被照射物）
１００…光学装置（光学測定装置等）
１１１…フィラメント
１１２…バルブ
１１２Ｒａ…第１の透光部
１１２Ｒｂ…第２の透光部
２１１…フィルタ
２１２…レンズ
２２０…検出装置（光学測定部）

Claims (8)

1. 複数の波長において測定対象物の吸光度を測定する光学測定装置であって、
   光源装置と、
   前記光源装置から前記測定対象物に光を照射し、当該測定対象物からの光に基づいて前記測定対象物の光学測定を行う光学測定部とを備え、
   前記光源装置は、第１の光源と、第２の光源と、前記第１の光源及び前記第２の光源を駆動する光源制御部とを有し、
   前記第１の光源は、ハロゲンランプ又は白熱電球であり、かつ、照射範囲の一部が前記光学測定に利用される有効利用範囲となるものであり、
   前記第２の光源は、前記第１の光源のフィラメントに短波長帯の光を照射可能な半導体光源であり、
   前記光源制御部は、前記第１の光源を発熱発光駆動するとともに、前記光学測定に必要な強度となるように前記第２の光源から前記短波長帯の光を出射するように、かつ、前記第２の光源の時間変動低減手段を有して前記第２の光源を駆動し、
   前記光源装置は、前記第１の光源からの光と、前記第２の光源からの光を前記フィラメントに照射することによって当該フィラメントの表面で拡散反射した光との合波光を前記測定対象物へ照射する
   ことを特徴とする光学測定装置。
2. 前記第１の光源は、さらに、透光部を有するバルブを有し、
   前記フィラメントは、前記バルブ内に収容され、
   前記光源装置は、さらに、前記第１の光源の前記フィラメントと前記第２の光源との間に配置され、前記第２の光源からの光を集光し、前記第１の光源の前記バルブの前記透光部を透過して、前記第１の光源の前記フィラメントの全部又は一部分に照射する集光光学系を有し、
   前記第１の光源は、発熱発光状態の前記フィラメントからの光と、前記第２の光源から前記集光光学系を透過した光を前記フィラメントに照射することによって当該フィラメントの表面で拡散反射した光との合波光を、前記バルブの前記透光部を透過して前記測定対象物へ照射する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光学測定装置。
3. 前記光源制御部は、前記第１の光源の前記フィラメントに第１の電流値の電流を印加する一方で前記第２の光源を非駆動状態とする第１のモードと、前記第１の光源の前記フィラメントに前記第１の電流値よりも小さい第２の電流値の電流を印加するとともに前記第２の光源を駆動状態とすることによって前記第２の光源から出射した光を前記フィラメントに照射する第２のモードと、を切り替える制御を行う
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の光学測定装置。
4. 前記時間変動低減手段は、前記第２の光源からの光を検出する受光部による検出結果に基づいて、前記第２の光源の発光強度が設定値となるように前記第２の光源への駆動電流を制御する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光学測定装置。
5. 前記光源装置は、さらに、前記第１の光源からの光、及び前記第２の光源からの光を検出する受光部を有し、
   前記光源制御部は、前記受光部による検出結果に基づいて、前記光学測定部により前記測定対象物の吸光度の測定に用いられる波長における光強度が、光学測定に必要な強度となるように、前記第２の光源への駆動電流を制御する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光学測定装置。
6. 前記集光光学系は、前記第２の光源から前記集光光学系及び前記バルブの透光部を透過して光照射される、前記第１の光源の前記フィラメントにおける照射領域が、前記光学測定部により測定に利用される、前記フィラメントにおける有効利用範囲よりも大きくなるように構成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の光学測定装置。
7. 前記第２の光源は、ピーク波長又は中心波長が異なる光を出射可能な複数の半導体光源から成ることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の光学測定装置。
8. 光源装置から測定対象物に光を照射し、当該測定対象物からの光に基づいて前記測定対象物の吸光度を複数の波長において測定する光学測定装置用の光源装置であって、
   第１の光源と、第２の光源と、前記第１の光源及び前記第２の光源を駆動する光源制御部とを有し、
   前記第１の光源は、ハロゲンランプ又は白熱電球であり、かつ、照射範囲の一部が前記光学測定に利用される有効利用範囲となるものであり、
   前記第２の光源は、前記第１の光源のフィラメントに短波長帯の光を照射可能な半導体光源であり、
   前記光源制御部は、前記第１の光源を発熱発光駆動するとともに、前記光学測定装置が行う測定に必要な強度となるように前記第２の光源から前記短波長帯の光を出射するように、かつ、前記第２の光源の時間変動低減手段を有して前記第２の光源を駆動し、
   前記光源装置は、前記第１の光源からの光と、前記第２の光源からの光を前記フィラメントに照射することによって当該フィラメントの表面で拡散反射した光との合波光を前記測定対象物へ照射する
   ことを特徴とする光学測定装置用の光源装置。
   

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