(57)【要約】【課題】濃度が不均一な流体に対する計測の信頼性を向上させることができる光計測装置を提供する。【解決手段】光計測装置１は、一端及び他端が開口した流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を内壁面１３により画成し、流体である被計測物が当該流通経路を流通可能な管状部材１０と、内壁面１３の一部の領域に配置され、流通経路に向かって光を照射する発光素子３０と、発光素子３０を臨む内壁面１３の一部の領域に配置され、発光素子３０により照射された光に応じた計測光を検出し、当該計測光に応じた出力信号を出力する受光素子３１と、を備え、発光素子３０は、面状の光を照射するシート状の発光面３５を有し、受光素子３１は、面状の計測光を受光可能なシート状の受光面３６を有する。【選択図】図１
2019074451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端及び他端が開口した流通経路を内壁面により画成し、流体である被計測物が当該流通経路を流通可能な管状部材と、
前記内壁面の一部の領域に配置され、前記流通経路に向かって光を照射する発光素子と、
前記発光素子を臨む前記内壁面の一部の領域に配置され、前記発光素子により照射された光に応じた計測光を検出し、当該計測光に応じた出力信号を出力する受光素子と、を備え、
前記発光素子は、面状の光を照射するシート状の発光面を有し、
前記受光素子は、面状の計測光を受光可能なシート状の受光面を有する、光計測装置。
【請求項２】
前記発光素子と電気的に接続されるとともに前記管状部材から導出され、前記発光素子に供給される電力を伝送する電力ケーブルと、
前記受光素子と電気的に接続されるとともに前記管状部材から導出され、前記受光素子により出力される前記出力信号を伝送する信号ケーブルと、を備える、請求項１に記載の光計測装置。
【請求項３】
前記発光素子及び前記受光素子のそれぞれは、有機半導体を含む、請求項１又は２に記載の光計測装置。
【請求項４】
前記管状部材、前記発光素子、及び前記受光素子のそれぞれは、可撓性を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光計測装置。
【請求項５】
前記発光面は、前記流通経路の前記一端から前記他端にわたって延在し、
前記受光面は、前記流通経路の前記一端から前記他端にわたって延在する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光計測装置。
【請求項６】
前記管状部材は、複数の前記流通経路を前記内壁面により画成し、
複数の前記流通経路のそれぞれに配置された前記発光素子は、当該流通経路に向かって互いに異なる波長の光を照射する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光計測装置。
【請求項７】
前記管状部材は、
円筒状の外枠部と、
前記外枠部の内側において当該外枠部の延在方向に沿って延在する軸線から、前記外枠部の内周面まで放射状に延びる複数の壁部を含む仕切部と、を有し、
前記流通経路は、互いに隣り合う一対の前記壁部の表面と、前記内周面のうち一対の当該壁部の間の領域と、により画成され、
前記発光素子は、前記壁部の表面に配置され、
前記受光素子は、前記内周面に配置される、請求項６に記載の光計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体である被計測物が流通可能な流通経路に向かって光を照射する発光素子と、発光素子により照射された光に応じて被計測物から出力される計測光を検出し、当該計測光に応じた出力信号を出力する受光素子と、を備える光計測装置が知られている。このような装置として、例えば特許文献１，２には、発光素子側から見た流通経路の面積に対して光の照射面積が小さいレーザ、ＬＥＤ等が発光素子として用いられるとともに、当該発光素子が流通経路の外部に配置された装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００７−５０６９７８号公報
【特許文献２】特表２０１１−５１３７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、流体である被計測物の濃度は流通経路内において不均一である場合がある。この場合、上述したような装置では、発光素子側から見た流通経路の面積に対して光の照射面積が小さいため、被計測物の濃度が高い領域に光が照射されたときと、被計測物の濃度が低い領域に光が照射されたときとで、互いに異なる値の出力信号が出力されることとなる。また、上述したような装置では、発光素子が流通経路の外部に配置されているため、発光素子と流通経路との位置関係がずれやすい。このため、仮に被計測物の濃度が不均一であることを考慮して予め発光素子の光の照射領域が調整されたとしても、僅かな外力等により発光素子と流通経路との位置関係がずれて発光素子の光の照射領域が移動し、適切な出力信号が出力されなくなるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、濃度が不均一な流体に対する計測の信頼性を向上させることができる光計測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る光計測装置は、一端及び他端が開口した流通経路を内壁面により画成し、流体である被計測物が当該流通経路を流通可能な管状部材と、内壁面の一部の領域に配置され、流通経路に向かって光を照射する発光素子と、発光素子を臨む内壁面の一部の領域に配置され、発光素子により照射された光に応じた計測光を検出し、当該計測光に応じた出力信号を出力する受光素子と、を備え、発光素子は、面状の光を照射するシート状の発光面を有し、受光素子は、面状の計測光を受光可能なシート状の受光面を有する。
【０００７】
この光計測装置では、流体である被計測物が流通可能な管状部材の流通経路の内壁面に発光素子及び受光素子が配置されている。発光素子により流通経路に向かって光が照射されると、照射された光に応じた計測光が受光素子により検出され、当該計測光に応じた出力信号が受光素子から出力される。ここで、発光素子はシート状の発光面を有し、当該発光面により流通経路に向かって面状の光を照射する。このため、発光素子側から見た流通経路の面積に対して光の照射面積を十分に大きくすることができる。これにより、被計測物に対して広範囲にわたり光が照射されるため、被計測物の濃度が不均一であってもその影響が平準化される。しかも、受光素子はシート状の受光面を有し、当該受光面において面状の計測光を受光可能である。このため、発光素子により広範囲にわたり照射された光が確実に検出される。また、発光素子は、流通経路の内壁面に配置されている。このため、発光素子と流通経路との位置関係がずれにくく、発光素子の光の照射領域が予め設定された領域から移動しにくい。しかも、受光素子も流通経路の内壁面に配置されているため、受光素子と発光素子及び流通経路との位置関係もずれにくく、発光素子により照射された光が安定して検出される。以上により、この装置は、濃度が不均一な流体に対する計測の信頼性を向上させることができる。
【０００８】
本発明に係る光計測装置は、発光素子と電気的に接続されるとともに管状部材から導出され、発光素子に供給される電力を伝送する電力ケーブルと、受光素子と電気的に接続されるとともに管状部材から導出され、受光素子により出力される出力信号を伝送する信号ケーブルと、を備えてもよい。これによれば、流体である被計測物の中に管状部材を配置した状態で、電力ケーブル及び信号ケーブルを被計測物の外に引き出すことができる。したがって、この装置は、外部電源等に対する発光素子の電気的な接続及び切断、並びに、処理装置等に対する受光素子の電気的な接続及び切断を容易に行うことができる。
【０００９】
本発明に係る光計測装置では、発光素子及び受光素子のそれぞれは、有機半導体を含んでもよい。これによれば、発光素子及び受光素子のそれぞれを大面積に形成することが容易になる。
【００１０】
本発明に係る光計測装置では、管状部材、発光素子、及び受光素子のそれぞれは、可撓性を有してもよい。これによれば、発光素子及び受光素子が内壁面に配置された管状部材は、例えば生体又は構造物の内部等の狭く屈曲した隙間に、その隙間の内部形状に合わせて屈曲しながら進入することができる。したがって、この装置は、狭く屈曲した隙間の内部であっても計測を行うことができる。
【００１１】
本発明に係る光計測装置では、発光面は、流通経路の一端から他端にわたって延在し、受光面は、流通経路の一端から他端にわたって延在してもよい。これによれば、被計測物に対してより一層広範囲にわたり光が照射されるため、被計測物の濃度が不均一であってもその影響がより一層平準化される。したがって、この装置は、濃度が不均一な流体に対する計測の信頼性を更に向上させることができる。
【００１２】
本発明に係る光計測装置では、管状部材は、複数の流通経路を内壁面により画成し、複数の流通経路のそれぞれに配置された発光素子は、当該流通経路に向かって互いに異なる波長の光を照射してもよい。これによれば、この装置は、被計測物の分光計測を行うことができる。
【００１３】
本発明に係る光計測装置では、管状部材は、円筒状の外枠部と、外枠部の内側において当該外枠部の延在方向に沿って延在する軸線から、外枠部の内周面まで放射状に延びる複数の壁部を含む仕切部と、を有し、流通経路は、互いに隣り合う一対の壁部の表面と、内周面のうち一対の当該壁部の間の領域と、により画成され、発光素子は、壁部の表面に配置され、受光素子は、内周面に配置されてもよい。これによれば、当該光計測装置の製造工程において、外枠部の内周面に一括して受光素子を配置し、その後で、壁部の表面に発光素子が配置された仕切部を当該外枠部に挿入することができる。つまり、この装置では、複数の流通経路ごとに別々の工程で内壁面に受光素子を配置する必要がない。したがって、この装置は、簡便な方法で製造することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、濃度が不均一な流体に対する計測の信頼性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、第１実施形態に係る光計測装置の概略的な斜視図である。
【図２】図２は、図１のII-II線に沿った断面図である。
【図３】図３は、図１に示された光計測装置の製造方法の一工程を示す図である。
【図４】図４は、図１に示された光計測装置の製造方法の一工程を示す図である。
【図５】図５は、図１に示された光計測装置の製造方法の一工程を示す図である。
【図６】図６は、図１に示された光計測装置の製造方法の一工程を示す図である。
【図７】図７は、図１に示された光計測装置の製造方法の一工程を示す図である。
【図８】図８は、第１実施例に係る出力信号を模式的に示す図である。
【図９】図９は、第２実施例に係る出力信号を模式的に示す図である。
【図１０】図１０は、第３実施例に係る出力信号を模式的に示す図である。
【図１１】図１１は、第４実施例に係る出力信号を模式的に示す図である。
【図１２】図１２は、第２実施形態に係る光計測装置の概略的な斜視図である。
【図１３】図１３は、図１２のXIII-XIII線に沿った断面図である。
【図１４】図１４は、図１２に示された光計測装置の製造方法の一工程を示す図である。
【図１５】図１５は、図１２に示された光計測装置の製造方法の一工程を示す図である。
【図１６】図１６は、図１２に示された光計測装置の製造方法の一工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、例示的な実施形態について説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１７】
［第１実施形態］
［光計測装置の構成］
図１は、第１実施形態に係る光計測装置１の概略的な斜視図である。図２は、図１のII-II線に沿った断面図である。図１及び図２に示される光計測装置１は、流体（液体、気体等）である被計測物に向かって光を照射し、照射された光に応じて被計測物から出力される計測光を検出して、当該計測光に応じた出力信号を出力する計測装置である。例えば、光計測装置１は、被計測物を透過した光を計測光として検出することで、被計測物の吸光度（或いは、光透過度）の計測を行うことができる。光計測装置１は、複数（ここでは３つ）の互いに異なる波長λ１，λ２，λ３の光での計測を同時に行うことができる。光計測装置１は、管状部材１０、発光素子３０、受光素子３１、電力ケーブル３２、及び信号ケーブル３３を備えている。
【００１８】
管状部材１０は、光計測装置１の本体部分を構成する長尺状の部材である。管状部材１０は、一端及び他端が開口した複数（計測を行うことができる波長の数に対応して、ここでは３つ）の流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を内壁面１３により画成している。流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のそれぞれの一端は、管状部材１０の延在方向における一端面に開口しており、流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のそれぞれの他端は、管状部材１０の延在方向における他端面に開口している。流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のそれぞれは、その一端から他端まで連続している。管状部材１０は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック素材、或いは一部のＦＲＰ（強化プラスチック）を含んで構成されている。管状部材１０は、可撓性を有しており、外力を受けて屈曲することができる。
【００１９】
管状部材１０は、流体である被計測物が流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を流通可能となるように構成されている。被計測物は、流通経路Ｐ１の一端２１ａ又は他端２１ｂのいずれか一方から流通経路Ｐ１に入り、流通経路Ｐ１を通過して、一端２１ａ又は他端２１ｂのいずれか他方から流通経路Ｐ１の外に出る。また、被計測物は、流通経路Ｐ２の一端２２ａ又は他端２２ｂのいずれか一方から流通経路Ｐ２に入り、流通経路Ｐ２を通過して、一端２２ａ又は他端２２ｂのいずれか他方から流通経路Ｐ２の外に出る。また、被計測物は、流通経路Ｐ３の一端２３ａ又は他端２３ｂのいずれか一方から流通経路Ｐ３に入り、流通経路Ｐ３を通過して、一端２３ａ又は他端２３ｂのいずれか他方から流通経路Ｐ３の外に出る。被計測物は、流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３内に位置している間に、例えば吸光度の計測が行われる。
【００２０】
管状部材１０の構成について、より詳細に説明する。管状部材１０は、外枠部１５及び仕切部１６を有している。外枠部１５は、内側が空洞である円筒状を呈し、管状部材１０の外形を形成する。仕切部１６は、外枠部１５の内側に位置し、外枠部１５の内側の空洞を複数（ここでは３つ）の流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に分割する。仕切部１６は、外枠部１５の内側において外枠部１５の延在方向に沿って延在する軸線Ｒから、外枠部１５の内周面２５まで放射状に延びる複数（流通経路の数に対応して、ここでは３つ）の壁部１７，１８，１９を含んで構成されている。ここでは、軸線Ｒは外枠部１５の延在方向における外枠部１５の中心軸線であるが、軸線Ｒは外枠部１５の中心軸線に限定されない。また、ここでは、壁部１７，１８，１９は互いに均等な角度（１２０度）をなして配置されているが、壁部１７，１８，１９が互いになす角度は均等でなくてもよい。
【００２１】
管状部材１０は、上述したとおり、その内壁面１３により流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を画成する。管状部材１０の内壁面１３は、例えば、外枠部１５の内周面２５の領域２５ａ，２５ｂ，２５ｃ、仕切部１６に含まれる壁部１７において互いに背面に位置する表面２７ａ，２７ｂ、壁部１８において互いに背面に位置する表面２８ａ，２８ｂ、及び、壁部１９において互いに背面に位置する表面２９ａ，２９ｂにより構成される。
【００２２】
一対の壁部１７，１８は、互いに隣り合っている。外枠部１５の内周面２５の領域２５ａは、内周面２５のうち一対の壁部１７，１８の間の領域である。壁部１７の表面２７ａ、壁部１８の表面２８ｂ、及び内周面２５の領域２５ａは、流通経路Ｐ１を画成している。
【００２３】
一対の壁部１８，１９は、互いに隣り合っている。外枠部１５の内周面２５の領域２５ｂは、内周面２５のうち一対の壁部１８，１９の間の領域である。壁部１８の表面２８ａ、壁部１９の表面２９ｂ、及び内周面２５の領域２５ｂは、流通経路Ｐ２を画成している。
【００２４】
一対の壁部１９，１７は、互いに隣り合っている。外枠部１５の内周面２５の領域２５ｃは、内周面２５のうち一対の壁部１９，１７の間の領域である。壁部１９の表面２９ａ、壁部１７の表面２７ｂ、及び内周面２５の領域２５ｃは、流通経路Ｐ３を画成している。
【００２５】
発光素子３０は、内壁面１３の一部の領域に配置され、流通経路に向かって光を照射する素子である。発光素子３０は、大面積に形成されており、流通経路の一端から他端にわたって延在するシート状の発光面３５を有している。発光素子３０は、発光面３５により流通経路に向かって面状の光を照射する。発光素子３０は、有機半導体を含んで構成されている。発光素子３０に含まれる有機半導体は、例えば、シクロペンタジエン誘導体、カルバゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、キノリン錯体、チアジアゾール錯体、フェニルピリジン錯体、オキサジアゾール錯体、フェニルベンゾイミダゾール錯体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、又はポリチオフェン誘導体であってもよい。発光素子３０は、可撓性を有しており、外力を受けて屈曲することができる。発光素子３０は、互いに異なる波長の光を照射可能な発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃにより構成されている。
【００２６】
発光素子３０ａは、波長λ１の光を照射可能である。発光素子３０ａは、流通経路Ｐ１に配置されている。より詳細には、発光素子３０ａは、壁部１７の表面２７ａ及び壁部１８の表面２８ｂに配置されている。発光素子３０ａは、流通経路Ｐ１の一端２１ａから他端２１ｂにわたって延在するシート状の発光面３５ａを有している。発光素子３０ａは、発光面３５ａにより流通経路Ｐ１に向かって面状に光を照射する。これにより、発光素子３０ａは、流通経路Ｐ１に向かって、発光素子３０ａ側から見た流通経路Ｐ１の広範囲（例えば、全域又は略全域）に光を照射可能である。
【００２７】
発光素子３０ｂは、波長λ２の光を照射可能である。発光素子３０ｂは、流通経路Ｐ２に配置されている。より詳細には、発光素子３０ｂは、壁部１８の表面２８ａ及び壁部１９の表面２９ｂに配置されている。発光素子３０ｂは、流通経路Ｐ２の一端２２ａから他端２２ｂにわたって延在するシート状の発光面３５ｂを有している。発光素子３０ｂは、発光面３５ｂにより流通経路Ｐ２に向かって面状に光を照射する。これにより、発光素子３０ｂは、流通経路Ｐ２に向かって、発光素子３０ｂ側から見た流通経路Ｐ２の広範囲（例えば、全域又は略全域）に光を照射可能である。
【００２８】
発光素子３０ｃは、波長λ３の光を照射可能である。発光素子３０ｃは、流通経路Ｐ３に配置されている。より詳細には、発光素子３０ｃは、壁部１９の表面２９ａ及び壁部１７の表面２７ｂに配置されている。発光素子３０ｃは、流通経路Ｐ３の一端２３ａから他端２３ｂにわたって延在するシート状の発光面３５ｃを有している。発光素子３０ｃは、発光面３５ｃにより流通経路Ｐ３に向かって面状に光を照射する。これにより、発光素子３０ｃは、流通経路Ｐ３に向かって、発光素子３０ｃ側から見た流通経路Ｐ３の広範囲（例えば、全域又は略全域）に光を照射可能である。
【００２９】
受光素子３１は、発光素子３０を臨む内壁面１３の一部の領域に配置され、発光素子３０により照射された光に応じた計測光を検出し、当該計測光に応じた出力信号を出力する素子である。受光素子３１は、大面積に形成されており、流通経路の一端から他端にわたって延在するシート状の受光面３６を有している。受光素子３１は、受光面３６において面状の計測光を受光可能である。受光素子３１は、有機半導体を含んで構成されている。受光素子３１に含まれる有機半導体は、例えばチオフェン、ベンゾチオフェン、フェニレンビニレン、カルバゾール、チエノピロール、ジケトピロロピロール、及び、これらの誘導体からなる群から選択される少なくとも一種の化合物に由来する骨格を有する化合物であってもよい。受光素子３１は、可撓性を有しており、外力を受けて屈曲することができる。受光素子３１は、受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃにより構成されている。
【００３０】
ここで、「発光素子を臨む内壁面の領域」とは、発光素子（発光面）と所定角度（例えば、１８０度）未満で向き合っている状態の内壁面の領域を意味する。例えば、内壁面の領域が発光素子と０度の角度で向き合っている状態とは、当該内壁面と当該発光素子とが互いに平行となるように対面している状態を意味する。また、例えば、内壁面の領域が発光素子と９０度の角度で向き合っている状態とは、当該内壁面と当該発光素子とが直交している状態を意味する。なお、換言すると、「発光素子を臨む内壁面の領域」とは、発光素子により照射された光（或いは、当該光に応じた計測光）を直接受光することができる位置にある内壁面の領域である。
【００３１】
受光素子３１ａは、流通経路Ｐ１に配置されている。より詳細には、受光素子３１ａは、発光素子３０ａを臨む内周面２５の領域２５ａに配置されている。受光素子３１ａは、流通経路Ｐ１の一端２１ａから他端２１ｂにわたって延在するシート状の受光面３６ａを有している。受光素子３１ａは、受光面３６ａにおいて面状の計測光を受光可能である。これにより、受光素子３１ａは、発光素子３０ａにより面状に照射された光（すなわち、発光素子３０ａにより、流通経路Ｐ１に向かって、発光素子３０ａ側から見た流通経路Ｐ１の全域又は略全域に照射された光）に応じた計測光を検出可能とされている。
【００３２】
受光素子３１ｂは、流通経路Ｐ２に配置されている。より詳細には、受光素子３１ｂは、発光素子３０ｂを臨む内周面２５の領域２５ｂに配置されている。受光素子３１ｂは、流通経路Ｐ２の一端２２ａから他端２２ｂにわたって延在するシート状の受光面３６ｂを有している。受光素子３１ｂは、受光面３６ｂにおいて面状の計測光を受光可能である。これにより、受光素子３１ｂは、発光素子３０ｂにより面状に照射された光（すなわち、発光素子３０ｂにより、流通経路Ｐ２に向かって、発光素子３０ｂ側から見た流通経路Ｐ２の全域又は略全域に照射された光）に応じた計測光を検出可能とされている。
【００３３】
受光素子３１ｃは、流通経路Ｐ３に配置されている。より詳細には、受光素子３１ｃは、発光素子３０ｃを臨む内周面２５の領域２５ｃに配置されている。受光素子３１ｃは、流通経路Ｐ３の一端２３ａから他端２３ｂにわたって延在するシート状の受光面３６ｃを有している。受光素子３１ｃは、受光面３６ｃにおいて面状の計測光を受光可能である。これにより、受光素子３１ｃは、発光素子３０ｃにより面状に照射された光（すなわち、発光素子３０ｃにより、流通経路Ｐ３に向かって、発光素子３０ｃ側から見た流通経路Ｐ３の全域又は略全域に照射された光）に応じた計測光を検出可能とされている。
【００３４】
電力ケーブル３２は、発光素子３０と電気的に接続されるとともに管状部材１０から導出され（すなわち、管状部材１０から外部に引き出され）、発光素子３０に供給される電力を伝送するケーブルである。ここでは、電力ケーブル３２は、発光素子３０ａに対応する電力ケーブル３２ａ、発光素子３０ｂに対応する電力ケーブル３２ｂ、及び、発光素子３０ｃに対応する電力ケーブル３２ｃを含んでいる。
【００３５】
電力ケーブル３２ａは、例えば流通経路Ｐ１内の一端２１ａ近傍において発光素子３０ａと接続されており、流通経路Ｐ１の一端２１ａの開口を介して管状部材１０から導出されている。電力ケーブル３２ｂは、例えば流通経路Ｐ２内の一端２２ａ近傍において発光素子３０ｂと接続されており、流通経路Ｐ２の一端２２ａの開口を介して管状部材１０から導出されている。電力ケーブル３２ｃは、例えば流通経路Ｐ３内の一端２３ａ近傍において発光素子３０ｃと接続されており、流通経路Ｐ３の一端２３ａの開口を介して管状部材１０から導出されている。
【００３６】
電力ケーブル３２ａ，３２ｂ，３２ｃのそれぞれは、外部電源４５と電気的に接続される。なお、発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃのそれぞれは、互いに別個の外部電源４５に接続されてもよい。
【００３７】
信号ケーブル３３は、受光素子３１と電気的に接続されるとともに管状部材１０から導出され（すなわち、管状部材１０から外部に引き出され）、受光素子３１により出力される出力信号を伝送するケーブルである。ここでは、信号ケーブル３３は、受光素子３１ａに対応する信号ケーブル３３ａ、受光素子３１ｂに対応する信号ケーブル３３ｂ、及び、受光素子３１ｃに対応する信号ケーブル３３ｃを含んでいる。
【００３８】
信号ケーブル３３ａは、例えば流通経路Ｐ１内の一端２１ａ近傍において受光素子３１ａと接続されており、流通経路Ｐ１の一端２１ａの開口を介して管状部材１０から導出されている。信号ケーブル３３ｂは、例えば流通経路Ｐ２内の一端２２ａ近傍において受光素子３１ｂと接続されており、流通経路Ｐ２の一端２２ａの開口を介して管状部材１０から導出されている。信号ケーブル３３ｃは、例えば流通経路Ｐ３内の一端２３ａ近傍において受光素子３１ｃと接続されており、流通経路Ｐ３の一端２３ａの開口を介して管状部材１０から導出されている。
【００３９】
信号ケーブル３３ａ，３３ｂ，３３ｃのそれぞれは、出力信号を入力して当該入力信号を処理する処理装置４６と電気的に接続される。なお、信号ケーブル３３ａ，３３ｂ，３３ｃのそれぞれは、処理装置４６に代えて、出力信号を入力して当該出力信号に関する情報を記憶する記憶装置と電気的に接続されてもよい。また、信号ケーブル３３ａ，３３ｂ，３３ｃのそれぞれは、互いに別個の処理装置４６又は互いに別個の記憶装置に接続されてもよい。
【００４０】
［光計測装置の製造方法］
光計測装置１の製造方法の一例を説明する。図３〜図７は、図１に示された光計測装置１の製造方法の一工程を示す図である。この方法では、まず、図３に示されるように、外枠部１５のための矩形平板状の第１基板５０を用意する（第１工程）。以下、説明の便宜上、第１基板５０は、平面視において、第１基板５０の辺に沿ったｘ軸方向の長さがＸ、ｘ軸方向と直交するｙ軸方向の長さがＹとなるように形成されているものとする。第１基板５０は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック素材、或いは一部のＦＲＰ（強化プラスチック）を含んで構成され、可撓性を有している。
【００４１】
続いて、第１基板５０の一方の面５１にシート状の受光素子３１を配置する（第２工程）。より詳細には、第１基板５０の一方の面５１に、ｘ軸方向に沿って第１基板５０の一辺５２から他辺５３まで、非配置領域５４ａ、配置領域５５ａ、非配置領域５４ｂ、配置領域５５ｂ、非配置領域５４ｃ、配置領域５５ｃの順で帯状の各領域が並ぶように、受光素子３１を配置する。「非配置領域」とは、受光素子３１が配置されない領域である。「配置領域」とは、受光素子が配置される領域である。各非配置領域と、当該非配置領域と隣接する各配置領域と、の境界線は、ｙ軸方向と平行である。各非配置領域のｘ軸方向の長さは互いに等しく、且つ、各配置領域のｘ軸方向の長さは互いに等しい。
【００４２】
配置領域５５ａは、光計測装置１においては、外枠部１５の内周面２５の領域２５ａに対応する。配置領域５５ａには、受光素子３１ａが配置される。配置領域５５ｂは、光計測装置１における外枠部１５の内周面２５の領域２５ｂに対応する。配置領域５５ｂには、受光素子３１ｂが配置される。配置領域５５ｃは、光計測装置１における外枠部１５の内周面２５の領域２５ｃに対応する。配置領域５５ｃには、受光素子３１ｃが配置される。
【００４３】
受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、例えば、スピンコーティング、液体定量吐出法（ディスペンサ）、インクジェットプリンティング、スプレー法、真空蒸着法、又は第１基板５０を液相に浸す手法により、一方の面５１に配置される。例えば、非配置領域５４ａ，５４ｂ，５４ｃがマスクされた状態で上述した手法が実行された場合、受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、第１基板５０の一方の面５１に一括して配置される。
【００４４】
なお、第１工程においては、ｘ軸方向の長さがＸ、ｙ軸方向の長さがＹの矩形よりも平面視において大きい第１基板５０を用意し、第２工程の後に、当該第１基板５０をｘ軸方向の長さがＸ、ｙ軸方向の長さがＹの矩形となるように切断してもよい。
【００４５】
続いて、図４に示されるように、第１基板５０の一方の面５１が内側となるようにして、第１基板５０を丸め、第１基板５０の一辺５２と他辺５３とを接合する（第３工程）。第１基板の一辺５２と他辺５３とは、例えば接着法又は熱融着法等により互いに接合される。これにより、内周面２５に受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃが配置された円筒状の外枠部１５が形成される。
【００４６】
続いて、図５に示されるように、仕切部１６のための矩形平板状の第２基板６０、第３基板７０、及び第４基板８０を用意する（第４工程）。第２基板６０、第３基板７０、及び第４基板８０は、平面視において、各基板の辺に沿ったｘ軸方向の長さがＸ／円周率（すなわち、外枠部１５の内径と同じ長さ）、ｘ軸方向と直交するｙ軸方向の長さがＹ（すなわち、外枠部１５の延在方向と同じ長さ）となるように形成されている。第２基板６０、第３基板７０、及び第４基板８０は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック素材、或いは一部のＦＲＰ（強化プラスチック）を含んで構成され、可撓性を有している。
【００４７】
続いて、第２基板６０、第３基板７０、及び第４基板８０のそれぞれの一方の面にシート状の発光素子３０を配置する（第５工程）。図５の（ａ）は、発光素子３０を配置された第２基板６０を示す斜視図であり、図５の（ｂ）は、発光素子３０を配置された第３基板７０を示す斜視図であり、図５の（ｃ）は、発光素子３０を配置された第４基板８０を示す斜視図である。
【００４８】
より詳細には、第２基板６０の一方の面６１において、ｙ軸方向における少なくとも一部の領域（ここでは、ｙ軸方向における全域）、且つ、ｘ軸方向における全域（又は、略全域）に、波長λ１の光を照射可能な発光素子３０ａを配置する。一方の面６１において発光素子３０ａが配置される領域は、光計測装置１における仕切部１６の壁部１７の表面２７ａに対応する領域６１ａ、及び、壁部１８の表面２８ｂに対応する領域６１ｂである。
【００４９】
また、第３基板７０の一方の面７１において、ｙ軸方向における少なくとも一部の領域（ここでは、ｙ軸方向における全域）、且つ、ｘ軸方向における全域（又は、略全域）に、波長λ２の光を照射可能な発光素子３０ｂを配置する。一方の面７１において発光素子３０ｂが配置される領域は、光計測装置１における仕切部１６の壁部１８の表面２８ａに対応する領域７１ａ、及び、壁部１９の表面２９ｂに対応する領域７１ｂである。
【００５０】
また、第４基板８０の一方の面８１において、ｙ軸方向における少なくとも一部の領域（ここでは、ｙ軸方向における全域）、且つ、ｘ軸方向における全域（又は、略全域）に、波長λ３の光を照射可能な発光素子３０ｃを配置する。一方の面８１において発光素子３０ｃが配置される領域は、光計測装置１における仕切部１６の壁部１９の表面２９ａに対応する領域８１ａ、及び、壁部１７の表面２７ｂに対応する領域８１ｂである。
【００５１】
発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、例えば、スピンコーティング、液体定量吐出法（ディスペンサ）、インクジェットプリンティング、スプレー法、真空蒸着法、又は基板（第２基板６０、第３基板７０、第４基板８０）を液相に浸す手法により、一方の面６１，７１，８１に配置される。
【００５２】
なお、第４工程においては、ｘ軸方向の長さがＸ／円周率、ｙ軸方向の長さがＹの矩形よりも平面視において大きい第２基板６０、第３基板７０、及び第４基板８０を用意し、第５工程の後に、当該第２基板６０、第３基板７０、及び第４基板８０をｘ軸方向の長さがＸ／円周率、ｙ軸方向の長さがＹの矩形となるように切断してもよい。
【００５３】
続いて、図６に示されるように、第２基板６０の一方の面６１の背面に位置する他方の面６２、第３基板７０の一方の面７１の背面に位置する他方の面７２、及び、第４基板８０の一方の面８１の背面に位置する他方の面８２を互いに貼り合わせて、仕切部１６を形成する（第６工程）。第２基板６０の他方の面６２、第３基板７０の他方の面７２、及び、第４基板８０の他方の面８２は、例えば接着法又は熱融着法等により貼り合わされる。
【００５４】
より詳細には、第２基板６０の一方の面６１の領域６１ａの背面に位置する領域６２ａと、第４基板８０の一方の面８１の領域８１ｂの背面に位置する領域８２ｂと、が互いに貼り合わされて、壁部１７が形成される。また、第３基板７０の一方の面７１の領域７１ａの背面に位置する領域７２ａと、第２基板６０の一方の面６１の領域６１ｂの背面に位置する領域６２ｂと、が互いに貼り合わされて、壁部１８が形成される。また、第４基板８０の一方の面８１の領域８１ａの背面に位置する領域８２ａと、第３基板７０の一方の面７１の領域７１ｂの背面に位置する領域７２ｂと、が互いに貼り合わされて、壁部１９が形成される。
【００５５】
なお、上述した第１工程から第３工程までの工程と、第４工程から第６工程までの工程との順序に特に制限はなく、第４工程から第６工程までの工程が先に実行され、第１工程から第３工程までの工程が後に実行されてもよい。
【００５６】
続いて、図７に示されるように、第３工程において形成された外枠部１５に、第６工程において形成された仕切部１６を挿入する（第７工程）。より詳細には、外枠部１５の内周面２５における非配置領域５４ａ，５４ｂ，５４ｃに仕切部１６の壁部１７，１８，１９が当接するように、外枠部１５に仕切部１６を挿入する。非配置領域５４ａ，５４ｂ，５４ｃと壁部１７，１８，１９とは、例えば接着法又は熱融着法等により互いに固定される。
【００５７】
続いて、発光素子３０ａに対して電力ケーブル３２ａが接続され、発光素子３０ｂに対して電力ケーブル３２ｂが接続され、発光素子３０ｃに対して電力ケーブル３２ｃが接続される（第８工程）。発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃと電力ケーブル３２ａ，３２ｂ，３２ｃとは、例えばはんだ又は圧着等により接続される。また、受光素子３１ａに対して信号ケーブル３３ａが接続され、受光素子３１ｂに対して信号ケーブル３３ｂが接続され、受光素子３１ｃに対して信号ケーブル３３ｃが接続される（第９工程）。受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃと信号ケーブル３３ａ，３３ｂ，３３ｃとは、例えばはんだ又は圧着等により接続される。以上により、光計測装置１が製造される（図１参照）。
【００５８】
［実施例］
図８は、第１実施例に係る出力信号を模式的に示す図である。図８において、横軸には発光素子３０により照射される光の波長が示され、縦軸には受光素子３１により出力される出力信号の強度が示されている。第１実施例に係る光計測装置１では、発光素子３０ａは波長λ１の光を照射する。また、発光素子３０ｂは波長λ１よりも長波長である波長λ２の光を照射する。また、発光素子３０ｃは波長λ２よりも長波長である波長λ３の光を照射する。
【００５９】
図８の出力信号図は、流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３内に空気が流通している条件での出力信号を模式的に示している。この条件では、発光素子３０により照射される光は、その強度が殆ど減衰されずに受光素子３１に到達する。この条件における各出力信号の強度が、基準値である「１」に設定されている。なお、流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３内を真空状態にした条件での出力信号に基づいて各出力信号の強度の基準値が設定されてもよい。
【００６０】
図９は、第２実施例に係る出力信号を模式的に示す図である。図９の出力信号図が図８の出力信号図と異なる点は、流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３内に、被計測物として、波長λ２の光を選択的に吸収する流体が流通している条件での出力信号を模式的に示している点である。図９から、波長λ１の光及び波長λ３の光は被計測物により吸収されておらず、一方、波長λ２の光は被計測物により吸収されていることがわかる。図１０は、第３実施例に係る出力信号を模式的に示す図である。図１０の出力信号図が図９の出力信号図と異なる点は、流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３内に、被計測物として、波長λ２の光を選択的に吸収する流体に加えて、波長λ３の光を選択的に吸収する流体が不純物として流通している条件での出力信号を模式的に示している点である。図１０から、波長λ２の光に加えて、波長λ３の光も吸収されていることがわかる。図９及び図１０に示されるように、光計測装置１によれば、被計測物に、選択的に吸収する光の波長が予めわかっている流体の他に、不純物として選択的に吸収する光の波長が予めわかっている別の種類の流体が含まれているか否かを判定することができる。
【００６１】
図１１は、第４実施例に係る出力信号を模式的に示す図である。図１１の出力信号図が図９の出力信号図と異なる点は、流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３内に、被計測物として、３種類の流体の混合流体が流通している条件での出力信号を模式的に示している点である。混合流体に含まれる各流体について、波長λ１の光、波長λ２の光、及び波長λ３の光の吸収の度合いが予め計測される。そして、予め計測された当該吸収の度合いに基づいて、図１１の出力信号から各流体の混合比が算出される。したがって、光計測装置１によれば、混合流体である被計測物に含まれる各流体の混合比を検出することができる。
【００６２】
［作用及び効果］
光計測装置１では、流体である被計測物が流通可能な管状部材１０の流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の内壁面１３に発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ及び受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃが配置されている。発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃにより流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に向かって光が照射されると、照射された光に応じた計測光が受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃにより検出され、当該計測光に応じた出力信号が受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃから出力される。ここで、発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃはシート状の発光面３５ａ，３５ｂ，３５ｃを有し、当該発光面３５ａ，３５ｂ，３５ｃにより流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に向かって面状の光を照射する。このため、発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ側から見た流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の面積に対して光の照射面積を十分に大きくすることができる。これにより、被計測物に対して広範囲にわたり光が照射されるため、被計測物の濃度が不均一であってもその影響が平準化される。しかも、受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃはシート状の受光面３６ａ，３６ｂ，３６ｃを有し、当該受光面３６ａ，３６ｂ，３６ｃにおいて面状の計測光を受光可能である。このため、発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃにより広範囲にわたり照射された光が確実に検出される。また、発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の内壁面１３に配置されている。このため、発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃと流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３との位置関係がずれにくく、発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃの光の照射領域が予め設定された領域から移動しにくい。しかも、受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃも流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の内壁面１３に配置されているため、受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃと発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ及び流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３との位置関係もずれにくく、発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃにより照射された光が安定して検出される。以上により、光計測装置１は、濃度が不均一な流体に対する計測の信頼性を向上させることができる。
【００６３】
光計測装置１は、発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃと電気的に接続されるとともに管状部材１０から導出され、発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃに供給される電力を伝送する電力ケーブル３２ａ，３２ｂ，３２ｃと、受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃと電気的に接続されるとともに管状部材１０から導出され、受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃにより出力される出力信号を伝送する信号ケーブル３３ａ，３３ｂ，３３ｃと、を備えている。これにより、流体である被計測物の中に管状部材１０を配置した状態で、電力ケーブル３２ａ，３２ｂ，３２ｃ及び信号ケーブル３３ａ，３３ｂ，３３ｃを被計測物の外に引き出すことができる。したがって、光計測装置１は、外部電源４５等に対する発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃの電気的な接続及び切断、並びに、処理装置４６等に対する受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃの電気的な接続及び切断を容易に行うことができる。
【００６４】
光計測装置１では、発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ及び受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃのそれぞれは、有機半導体を含んでいる。これにより、発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ及び受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃのそれぞれを大面積に形成することが容易になる。また、光計測装置１は、管状部材１０の流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の内壁面１３が湾曲している場合にも、確実に発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ及び受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃを配置することができる。また、光計測装置１は、管状部材１０の流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の内壁面１３の形状にかかわらず、例えば印刷、吹き付け等の方法により発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ及び受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃを配置することができる。また、光計測装置１では、無機型半導体の発光素子及び受光素子と比較して製造コストを削減することが可能となる。
【００６５】
光計測装置１では、管状部材１０、発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、及び受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃのそれぞれは、可撓性を有している。これにより、発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ及び受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃが内壁面１３に配置された管状部材１０は、例えば生体又は構造物の内部等の狭く屈曲した隙間に、その隙間の内部形状に合わせて屈曲しながら進入することができる。したがって、光計測装置１は、狭く屈曲した隙間の内部であっても計測を行うことができる。
【００６６】
光計測装置１では、発光面３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の一端２１ａ，２２ａ，２３ａから他端２１ｂ，２２ｂ，２３ｂにわたって延在し、受光面３６ａ，３６ｂ，３６ｃは、流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の一端２１ａ，２２ａ，２３ａから他端２１ｂ，２２ｂ，２３ｂにわたって延在している。これにより、被計測物に対してより一層広範囲にわたり光が照射されるため、被計測物の濃度が不均一であってもその影響がより一層平準化される。したがって、光計測装置１は、濃度が不均一な流体に対する計測の信頼性を更に向上させることができる。
【００６７】
光計測装置１では、管状部材１０は、複数の流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を内壁面１３により画成し、複数の流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のそれぞれに配置された発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、当該流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に向かって互いに異なる波長の光を照射する。これにより、光計測装置１は、被計測物の分光計測を行うことができる。
【００６８】
光計測装置１では、管状部材１０は、円筒状の外枠部１５と、外枠部１５の内側において当該外枠部１５の延在方向に沿って延在する軸線Ｒから、外枠部１５の内周面２５まで放射状に延びる複数の壁部１７，１８，１９を含む仕切部１６と、を有し、流通経路Ｐ１は、互いに隣り合う一対の壁部１７，１８の表面２７ａ，２８ｂと、内周面２５のうち一対の当該壁部１７，１８の間の領域２５ａと、により画成され、流通経路Ｐ２は、互いに隣り合う一対の壁部１８，１９の表面２８ａ，２９ｂと、内周面２５のうち一対の当該壁部１８，１９の間の領域２５ｂと、により画成され、流通経路Ｐ３は、互いに隣り合う一対の壁部１９，１７の表面２９ａ，２７ｂと、内周面２５のうち一対の当該壁部１９，１７の間の領域２５ｃと、により画成され、発光素子３０ａは、壁部１７の表面２７ａ及び壁部１８の表面２８ｂに配置され、発光素子３０ｂは、壁部１８の表面２８ａ及び壁部１９の表面２９ｂに配置され、発光素子３０ｃは、壁部１９の表面２９ａ及び壁部１７の表面２７ｂに配置され、受光素子３１ａは、内周面２５の領域２５ａに配置され、受光素子３１ｂは、内周面２５の領域２５ｂに配置され、受光素子３１ｃは、内周面２５の領域２５ｃに配置されている。これにより、光計測装置１の製造工程において、外枠部１５の内周面２５に一括して受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃを配置し、その後で、壁部１７，１８，１９の各表面に発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃが配置された仕切部１６を当該外枠部１５に挿入することができる。つまり、光計測装置１では、複数の流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ごとに別々の工程で内壁面１３に受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃを配置する必要がない。したがって、光計測装置１は、簡便な方法で製造することができる。
【００６９】
［第２実施形態］
［光計測装置の構成］
図１２は、第２実施形態に係る光計測装置１Ａの概略的な斜視図である。図１３は、図１２のXIII-XIII線に沿った断面図である。図１２及び図１３に示されるように、第２実施形態に係る光計測装置１Ａが第１実施形態に係る光計測装置１と異なる点は、管状部材１０Ａが内壁面１３Ａにより１つの流通経路Ｐ４のみを画成しており、発光素子３０Ａは流通経路Ｐ４に向かって単一の波長λ４の光を照射する点である。以下、光計測装置１Ａの構成について、光計測装置１の構成と異なる点について主に説明する。光計測装置１Ａは、管状部材１０Ａ、発光素子３０Ａ、受光素子３１Ａ、電力ケーブル３２Ａ、及び信号ケーブル３３Ａを備えている。
【００７０】
管状部材１０Ａは、光計測装置１Ａの本体部分を構成する長尺状の部材である。一端２４ａ及び他端２４ｂが開口した１つの流通経路Ｐ４を内壁面１３Ａにより画成している。流通経路Ｐ４の一端２４ａは、管状部材１０Ａの延在方向における一端面に開口しており、流通経路Ｐ４の他端２４ｂは、管状部材１０Ａの延在方向における他端面に開口している。流通経路Ｐ４は、その一端２４ａから他端２４ｂまで連続している。管状部材１０Ａは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック素材、或いは一部のＦＲＰ（強化プラスチック）を含んで構成されている。管状部材１０Ａは、可撓性を有しており、外力を受けて屈曲することができる。
【００７１】
管状部材１０Ａは、流体である被計測物が流通経路Ｐ４を流通可能となるように構成されている。被計測物は、流通経路Ｐ４の一端２４ａ又は他端２４ｂのいずれか一方から流通経路Ｐ４に入り、流通経路Ｐ４を通過して、一端２４ａ又は他端２４ｂのいずれか他方から流通経路Ｐ４の外に出る。被計測物は、流通経路Ｐ４内に位置している間に、例えば吸光度の計測が行われる。
【００７２】
管状部材１０Ａは、外枠部１５Ａを有している。管状部材１０Ａの内壁面１３Ａは、例えば、外枠部１５Ａの内周面２５Ａの領域２５ｄ，２５ｅにより構成される。領域２５ｄは、内周面２５Ａを管状部材１０Ａの中心軸線を含む平面で二分割したうちの一方の領域であり、領域２５ｅは他方の領域である。管状部材１０Ａは、仕切部を有していない。
【００７３】
発光素子３０Ａは、波長λ４の光を照射可能である。発光素子３０Ａは、流通経路Ｐ４に配置されている。発光素子３０Ａは、内壁面１３Ａの一部の領域に配置されている。より詳細には、発光素子３０Ａは、外枠部１５Ａの内周面２５Ａの領域２５ｄに配置されている。発光素子３０Ａは、流通経路Ｐ４の一端２４ａから他端２４ｂにわたって延在するシート状の発光面３５Ａを有しており、流通経路Ｐ４に向かって面状の光を照射する。これにより、発光素子３０Ａは、流通経路Ｐ４に向かって、発光素子３０Ａ側から見た流通経路Ｐ４の広範囲（例えば、全域又は略全域）に光を照射可能である。
【００７４】
受光素子３１Ａは、流通経路Ｐ４に配置されている。受光素子３１Ａは、発光素子３０Ａを臨む内壁面１３Ａの一部の領域に配置されている。より詳細には、受光素子３１Ａは、外枠部１５Ａの内周面２５Ａの領域２５ｅに配置されている。受光素子３１Ａは、流通経路Ｐ４の一端２４ａから他端２４ｂにわたって延在するシート状の受光面３６Ａを有しており、面状の計測光を受光可能である。これにより、受光素子３１Ａは、発光素子３０Ａにより面状に照射された光（すなわち、発光素子３０Ａにより、流通経路Ｐ４に向かって、発光素子３０Ａ側から見た流通経路Ｐ４の略全域に照射された光）に応じた計測光を検出可能とされている。
【００７５】
電力ケーブル３２Ａは、発光素子３０Ａと電気的に接続されるとともに管状部材１０Ａから導出され（すなわち、管状部材１０Ａから外部に引き出され）、発光素子３０Ａに供給される電力を伝送するケーブルである。電力ケーブル３２Ａは、例えば流通経路Ｐ４内の一端２４ａ近傍において発光素子３０Ａと接続されており、流通経路Ｐ４の一端２４ａの開口を介して管状部材１０Ａから導出されている。電力ケーブル３２Ａは、外部電源４５と電気的に接続される。
【００７６】
信号ケーブル３３Ａは、受光素子３１Ａと電気的に接続されるとともに管状部材１０Ａから導出され（すなわち、管状部材１０Ａから外部に引き出され）、受光素子３１Ａにより出力される出力信号を伝送するケーブルである。信号ケーブル３３Ａは、例えば流通経路Ｐ４内の一端２４ａ近傍において受光素子３１Ａと接続されており、流通経路Ｐ４の一端２４ａの開口を介して管状部材１０Ａから導出されている。信号ケーブル３３Ａは、処理装置４６又は記憶装置等と電気的に接続される。
【００７７】
［光計測装置の製造方法］
光計測装置１Ａの製造方法の一例を説明する。図１４〜図１６は、図１２に示された光計測装置１Ａの製造方法の一工程を示す図である。この方法では、まず、図１４に示されるように、外枠部１５Ａのための矩形平板状の第５基板９０及び第６基板１００を用意する（第１０工程）。第５基板９０及び第６基板１００のそれぞれは、平面視において、各基板の辺に沿ったｘ軸方向の長さがＸ、ｘ軸方向と直交するｙ軸方向の長さがＹ／２となるように形成されている。第５基板９０及び第６基板１００のそれぞれは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック素材、或いは一部のＦＲＰ（強化プラスチック）を含んで構成され、可撓性を有している。
【００７８】
続いて、第５基板９０の一方の面９１の全域（又は、略全域）にシート状の発光素子３０Ａを配置する（第１１工程）。一方の面９１において発光素子３０Ａが配置される領域は、光計測装置１Ａにおける外枠部１５Ａの内周面２５Ａの領域２５ｄに対応する領域９１ａである。
【００７９】
続いて、第６基板１００の一方の面１０１の全域（又は、略全域）に設定された配置領域１０５にシート状の受光素子３１Ａを配置する（第１２工程）。配置領域１０５は、光計測装置１Ａにおいては、外枠部１５Ａの内周面２５Ａの領域２５ｅに対応する。
【００８０】
なお、第１０工程においては、ｘ軸方向の長さがＸ、ｙ軸方向の長さがＹ／２の矩形よりも平面視において大きい第５基板９０を用意し、第１１工程の後に、当該第５基板９０をｘ軸方向の長さがＸ、ｙ軸方向の長さがＹ／２の矩形となるように切断してもよい。また、第１０工程においては、ｘ軸方向の長さがＸ、ｙ軸方向の長さがＹ／２の矩形よりも平面視において大きい第６基板１００を用意し、第１２工程の後に、当該第６基板１００をｘ軸方向の長さがＸ、ｙ軸方向の長さがＹ／２の矩形となるように切断してもよい。
【００８１】
続いて、図１５に示されるように、第５基板９０の一方の面９１及び第６基板１００の一方の面１０１が内側となるようにして、第５基板９０の一辺９２と第６基板１００の他辺１０３とを接合するとともに、第５基板９０の他辺９３と第６基板１００の一辺１０２とを接合する（第１３工程）。なお、第５基板９０の一辺９２及び他辺９３は、ｘ軸方向において対向する一対の辺である。第６基板１００の一辺１０２及び他辺１０３は、ｘ軸方向において対向する一対の辺である。第５基板９０と第６基板１００とは、例えば接着法又は熱融着法等により互いに固定される。これにより、図１６に示されるように、内周面２５Ａに発光素子３０Ａ及び受光素子３１Ａが配置された円筒状の外枠部１５Ａが形成される。
【００８２】
続いて、発光素子３０Ａに対して電力ケーブル３２Ａが接続される（第１４工程）。また、受光素子３１Ａに対して信号ケーブル３３Ａが接続される（第１５工程）。以上により、光計測装置１Ａが製造される（図１２参照）。
【００８３】
［作用及び効果］
光計測装置１Ａでは、流体である被計測物が流通可能な管状部材１０Ａの流通経路Ｐ４の内壁面１３Ａに発光素子３０Ａ及び受光素子３１Ａが配置されている。発光素子３０Ａにより流通経路Ｐ４に向かって面状に光が照射されると、照射された光に応じた計測光が受光素子３１Ａにより検出され、当該計測光に応じた出力信号が受光素子３１Ａから出力される。ここで、発光素子３０Ａはシート状の発光面３５Ａを有し、当該発光面３５Ａにより流通経路Ｐ４に向かって面状の光を照射する。このため、発光素子３０Ａ側から見た流通経路Ｐ４の面積に対して光の照射面積を十分に大きくすることができる。これにより、被計測物に対して広範囲にわたり光が照射されるため、被計測物の濃度が不均一であってもその影響が平準化される。しかも、受光素子３１Ａはシート状の受光面３６Ａを有し、当該受光面３６Ａにおいて面状の計測光を受光可能である。このため、発光素子３０Ａにより広範囲にわたり照射された光が確実に検出される。また、発光素子３０Ａは、流通経路Ｐ４の内壁面１３Ａに配置されている。このため、発光素子３０Ａと流通経路Ｐ４との位置関係がずれにくく、発光素子３０Ａの光の照射領域が予め設定された領域から移動しにくい。しかも、受光素子３１Ａも流通経路Ｐ４の内壁面１３Ａに配置されているため、受光素子３１Ａと発光素子３０Ａ及び流通経路Ｐ４との位置関係もずれにくく、発光素子３０Ａにより照射された光が安定して検出される。以上により、光計測装置１Ａは、濃度が不均一な流体に対する計測の信頼性を向上させることができる。
【００８４】
光計測装置１Ａは、発光素子３０Ａと電気的に接続されるとともに管状部材１０Ａから導出され、発光素子３０Ａに供給される電力を伝送する電力ケーブル３２Ａと、受光素子３１Ａと電気的に接続されるとともに管状部材１０Ａから導出され、受光素子３１Ａにより出力される出力信号を伝送する信号ケーブル３３Ａと、を備えている。これにより、流体である被計測物の中に管状部材１０Ａを配置した状態で、電力ケーブル３２Ａ及び信号ケーブル３３Ａを被計測物の外に引き出すことができる。したがって、光計測装置１Ａは、外部電源４５等に対する発光素子３０Ａの電気的な接続及び切断、並びに、処理装置４６等に対する受光素子３１Ａの電気的な接続及び切断を容易に行うことができる。
【００８５】
光計測装置１Ａでは、発光素子３０Ａ及び受光素子３１Ａのそれぞれは、有機半導体を含んでいる。これにより、発光素子３０Ａ及び受光素子３１Ａのそれぞれを大面積に形成することが容易になる。また、光計測装置１Ａは、管状部材１０Ａの流通経路Ｐ４の内壁面１３Ａが湾曲している場合にも、確実に発光素子３０Ａ及び受光素子３１Ａを配置することができる。また、光計測装置１Ａは、管状部材１０Ａの流通経路Ｐ４の内壁面１３Ａの形状にかかわらず、例えば印刷、吹き付け等の方法により発光素子３０Ａ及び受光素子３１Ａを配置することができる。また、光計測装置１Ａでは、無機型半導体の発光素子及び受光素子と比較して製造コストを削減することが可能となる。
【００８６】
光計測装置１Ａでは、管状部材１０Ａ、発光素子３０Ａ、及び受光素子３１Ａのそれぞれは、可撓性を有している。これにより、発光素子３０Ａ及び受光素子３１Ａが内壁面１３Ａに配置された管状部材１０Ａは、例えば生体又は構造物の内部等の狭く屈曲した隙間に、その隙間の内部形状に合わせて屈曲しながら進入することができる。したがって、光計測装置１Ａは、狭く屈曲した隙間の内部であっても計測を行うことができる。
【００８７】
光計測装置１Ａでは、発光面３５Ａは、流通経路Ｐ４の一端２４ａから他端２４ｂにわたって延在し、受光面３６Ａは、流通経路Ｐ４の一端２４ａから他端２４ｂにわたって延在している。これにより、被計測物に対してより一層広範囲にわたり光が照射されるため、被計測物の濃度が不均一であってもその影響がより一層平準化される。したがって、光計測装置１Ａは、濃度が不均一な流体に対する計測の信頼性を更に向上させることができる。
【００８８】
上述した実施形態は、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。
【００８９】
例えば、第１実施形態及び第２実施形態において、発光素子３０，３０Ａ及び受光素子３１，３１Ａの少なくともいずれかは、有機半導体を含まなくてもよい。また、管状部材１０，１０Ａ、発光素子３０，３０Ａ、及び受光素子３１，３１Ａの少なくともいずれかは、可撓性を有していなくてもよい。
【００９０】
また、第１実施形態及び第２実施形態において、外枠部１５，１５Ａは、円筒状でなくてもよい。例えば、外枠部１５，１５Ａは、延在方向に垂直な断面が矩形枠状を呈する四角筒状であってもよく、延在方向に垂直な断面が三角形枠状を呈する三角筒状であってもよい。
【００９１】
また、第１実施形態及び第２実施形態において、電力ケーブル３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２Ａ及び信号ケーブル３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３Ａの少なくともいずれかは、対応する流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の他端２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ，２４ｂの開口を介して管状部材１０，１０Ａから導出されていてもよい。
【００９２】
或いは、電力ケーブル３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２Ａ及び信号ケーブル３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３Ａの少なくともいずれかは、外枠部１５，１５Ａに形成された微小な貫通孔を介して管状部材１０，１０Ａから導出されていてもよい。これによれば、光計測装置１，１Ａは、流通経路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４内における被計測物の流通を阻害しにくい。
【００９３】
また、第１実施形態及び第２実施形態において、光計測装置１，１Ａは、電力ケーブル３２，３２Ａを備えていなくてもよく、信号ケーブル３３，３３Ａを備えていなくてもよい。
【００９４】
また、第１実施形態において、仕切部１６は、上述した形状に限定されない。例えば、仕切部１６は、外枠部１５の中心軸線から内周面２５まで放射状に延びる２つ又は４つ以上の壁部を含んでいてもよい。或いは、仕切部１６は、外枠部１５の中心軸線に対して偏心した軸線から内周面２５まで放射状に延びる複数の壁部を含んでいてもよい。或いは、仕切部１６は、当該仕切部１６の延在方向に垂直な断面が放射状を呈していなくてもよい。例えば、仕切部１６は、当該仕切部１６の延在方向に垂直な断面が格子状を呈していてもよく、ハニカム状を呈していてもよい。
【００９５】
また、第１実施形態において、発光素子３０及び受光素子３１は、必ずしも全ての流通経路に配置されていなくてもよい。
【００９６】
また、第１実施形態においては、受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃのそれぞれは、発光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃにより照射される光の波長λ１，λ２，λ３の全ての波長領域に対して十分な感度を有する共通の素子（素子構造）であるとした。しかし、受光素子３１ａ，３１ｂ，３１ｃのそれぞれは、波長λ１，λ２，λ３のそれぞれの波長領域ごとに対してのみ十分な感度を有する互いに異なる素子（素子構造）であってもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１，１Ａ…光計測装置、１０，１０Ａ…管状部材、１３，１３Ａ…内壁面、１５，１５Ａ…外枠部、１６…仕切部、１７，１８，１９…壁部、２５，２５Ａ…内周面、３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０Ａ…発光素子、３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１Ａ…受光素子、３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２Ａ…電力ケーブル、３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３Ａ…信号ケーブル、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４…流通経路、Ｒ…軸線。
【図１】
2019074451.tif 000003
【図２】
2019074451.tif 000004
【図３】
2019074451.tif 000005
【図４】
2019074451.tif 000006
【図５】
2019074451.tif 000007
【図６】
2019074451.tif 000008
【図７】
2019074451.tif 000009
【図８】
2019074451.tif 000010
【図９】
2019074451.tif 000011
【図１０】
2019074451.tif 000012
【図１１】
2019074451.tif 000013
【図１２】
2019074451.tif 000014
【図１３】
2019074451.tif 000015
【図１４】
2019074451.tif 000016
【図１５】
2019074451.tif 000017
【図１６】
2019074451.tif 000018