(57)【要約】  測定装置（１）は、レーザー光を第１光束（Ｌｄ１）及び第２光束（Ｌｄ２）に分離し、第１光束を被計測対象（４００）に照射する分離照射手段（２００）と、第２光束を拡散させる拡散手段（６００）と、被計測対象で散乱された第１光束（Ｌｓ）と、拡散手段で拡散された第２光束（Ｌｒ）とを受光する受光手段（５００）とを備える。このような測定装置によれば、散乱された第１光束及び拡散された第２光束を検出することで、被計測対象に関する測定を好適に実行可能である。
2015132880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を第１光束及び第２光束に分離し、前記第１光束を被計測対象に照射する分離照射手段と、
前記第２光束を拡散させる拡散手段と、
前記被計測対象で散乱された前記第１光束と、前記拡散手段で拡散された前記第２光束とを受光する受光手段と
を備えることを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記分離照射手段は、グレーティングを含むことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記分離照射手段は、前記レーザー光の一部を反射する一部反射手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項４】
前記分離照射手段は、前記一部反射手段との相対的な位置が固定された反射手段を更に含むことを特徴とする請求項３に記載の測定装置。
【請求項５】
前記拡散手段は、前記第２光束の光路内に配置された散乱板であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項６】
前記拡散手段は、前記第２光束の光路内に配置されたレンズであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項７】
前記レンズは、前記第１光束を前記検出手段に対して集光することを特徴とする請求項６に記載の測定装置。
【請求項８】
前記レンズは、前記検出手段の検出面における前記第１光束及び前記第２光束の径が揃うように、前記第１光束を集光し、前記第２光束を拡散することを特徴とする請求項７に記載の測定装置。
【請求項９】
前記分離手段は、前記第２光束の光量が前記第１光束の光量より小さくなるように前記レーザー光を分離することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１０】
前記受光手段で受光された前記第１光束のドップラーシフトから、前記被計測対象の速度を検出する速度検出手段を更に備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１１】
レーザー光を第１光束及び第２光束に分離し、前記第１光束を被計測対象に照射する分離照射工程と、
前記第２光束を拡散させる拡散工程と、
前記被計測対象で散乱された前記第１光束と、前記拡散工程で拡散された前記第２光束とを受光する受光工程と
を備えることを特徴とする測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー光を照射することで被計測対象に関する測定を行う測定装置及び測定方法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、例えばレーザー光のドップラーシフト（所謂、レーザードップラー）を利用して流体の速度を検出する装置が知られている。例えば特許文献１では、レーザー光源の光束をビームスプリッターで分離して、その一部を参照光として利用する装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−９６９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような測定において、被計測対象に照射された光は散乱によって拡散される。その一方で、参照光は拡散されないため光束の径は小さいままである。このような散乱光と参照光との干渉光を検出しようとする場合、互いの光束の径に大きく違いがあるため、検出器の検出面において効率よく干渉が生じない。この結果、検出結果のＳ／Ｎ比（信号対雑音比）が悪化し、正確な測定が行えなくなってしまうという技術的問題点が生ずる。【０００５】
本発明が解決しようとする課題には、上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、参照光を拡散することで、被計測対象に関する測定を好適に実行可能な測定装置及び測定方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための測定装置は、レーザー光を第１光束及び第２光束に分離し、前記第１光束を被計測対象に照射する分離照射手段と、前記第２光束を拡散させる拡散手段と、前記被計測対象で散乱された前記第１光束と、前記拡散手段で拡散された前記第２光束とを受光する受光手段とを備える。【０００７】
上記課題を解決するための測定方法は、レーザー光を第１光束及び第２光束に分離し、前記第１光束を被計測対象に照射する分離照射工程と、前記第２光束を拡散させる拡散工程と、前記被計測対象で散乱された前記第１光束と、前記拡散工程で拡散された前記第２光束とを受光する受光工程とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施例に係る測定装置の全体構成を示す側面図である。
【図２】第１実施例に係る測定装置の全体構成を示す断面図である。
【図３】第１変形例に係る測定装置の全体構成を示す側面図である。
【図４】第１変形例に係る測定装置の全体構成を示す断面図である。
【図５】第２変形例に係る測定装置の全体構成を示す側面図である。
【図６】第１比較例に係る測定装置の全体構成を示す側面図である。
【図７】第２比較例に係る測定装置の全体構成を示す断面図である。
【図８】第２実施例に係る測定装置の全体構成を示す断面図である。
【図９】第３実施例に係る測定装置の全体構成を示す断面図である。
【図１０】第４実施例に係る測定装置の全体構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜１＞
本実施形態に係る測定装置は、レーザー光を第１光束及び第２光束に分離し、前記第１光束を被計測対象に照射する分離照射手段と、前記第２光束を拡散させる拡散手段と、前記被計測対象で散乱された前記第１光束と、前記拡散手段で拡散された前記第２光束とを受光する受光手段とを備える。
【００１０】
本実施形態に係る測定装置によれば、その動作時には、移動する被計測対象（例えば、透明チューブの内部を流れる血液等の流体、或いはコンベヤ上を流れる板状部材等の個体など）に対して、レーザー光が照射される。本実施形態に係るレーザー光は特に、被計測対象に照射される前に、分離照射手段によって第１光束及び第２光束に分離される。分離照射手段は、例えばグレーティング（回折格子）やハーフミラー等を含んで構成される。なお、分離照射手段は、レーザー光を３以上の光束に分離して照射してもよい（即ち、第３光束や第４光束等が存在してもよい）。
【００１１】
分離された光束のうち、第１光束は被計測対象に照射される。被計測対象に照射された第１光束は、被計測対象で散乱（具体的には、透過や反射）され散乱光となる。他方で、第２光束は、被計測対象に照射されることなく、拡散手段で拡散される。拡散手段は、例えば拡散板やレンズ等を含んで構成される。
【００１２】
散乱された第１光束及び拡散された第２光束は、共通の受光手段によって受光される。受光手段は、例えばフォトダイオード等として構成されている。受光手段では、例えば受光された光の強度が信号化され、測定結果の演算に用いられる。より具体的には、例えばドップラーシフトを利用した被計測対象の速度算出が実行される。
【００１３】
ここで本実施形態では特に、上述したように、被計測対象に照射される第１光束と、被計測対象に照射されない第２光束とを利用して測定が実行されるため、例えば第１光束及び第２光束の両方を被計測対象に照射して散乱光を検出する場合と比べて、被計測対象での散乱によるエネルギーロスを低減することができる。よって、検出結果のＳ／Ｎ比を改善することができる。また、第１光束及び第２光束を被計測対象の一点に照射する場合と比べて、光学系のアライメントを容易に行える。加えて、レーザー光を照射することによる被計測対象へのダメージを低減することができる。
【００１４】
本実施形態では更に、上述したように、第２光束が拡散されてから検出される。これにより、被計測対象で散乱された第１光束が比較的広い面積で検出されるのに対し、第２光束が極めて狭い面積でしか検出されないという状況を防止できる。このようにすれば、検出手段の検出面において第１光束及び第２光束の各々を効率的に検出でき、検出感度を向上させることができる。また、第２光束に高精度のアライメントが要求されるのを回避できる。加えて、拡散によるエネルギーの分散により、被計測対象で散乱される第１光束とのエネルギーバランスをとることができる。
【００１５】
以上説明したように、本実施形態に係る測定装置によれば、散乱された第１光束及び拡散された第２光束を検出することで、被計測対象に関する測定を好適に実行可能である。
【００１６】
＜２＞
本実施形態に係る測定装置の一態様では、前記分離照射手段は、グレーティングを含む。
【００１７】
この態様によれば、レーザー光は、グレーティング（回折格子）に入射されることで、第１光束及び第２光束に分離される。このため、例えば複数のミラーを利用してレーザー光を分離する場合と比較して、光路の調整に精度が要求されない。従って、容易に且つ精度良く測定が実行できる。
【００１８】
また、部品点数も削減することができるため、コストの増大や装置構成の複雑化を防止することができる。
【００１９】
＜３＞
本実施形態に係る測定装置の他の態様では、前記分離照射手段は、前記レーザー光の一部を反射する一部反射手段を含む。
【００２０】
この態様によれば、レーザー光は、例えばハーフミラーとして構成される一部反射手段により、一部が反射され、他の一部が透過される。よって、レーザー光を確実に第１光束及び第２光束に分離することができる。
【００２１】
＜４＞
上述した一部反射手段を含む態様では、前記分離照射手段は、前記一部反射手段との相対的な位置が固定された反射手段を更に含んでいてもよい。
【００２２】
この場合、一部反射手段で分離された第１光束及び第２光束の一方が反射手段により反射され、適切な方向に導かれる。本態様では特に、反射手段は、一部反射手段との相対的な位置が固定されている（言い換えれば、２面鏡として構成されている）ため、一部反射手段と反射手段の角度調整を別々に行わずに済む。従って、レーザー光の照射角度の調整が容易に行える。
【００２３】
＜５＞
本実施形態に係る測定装置の他の態様では、前記拡散手段は、前記第２光束の光路内に配置された散乱板である。
【００２４】
この態様によれば、散乱板によって第２光束を確実に拡散させることができる。なお、拡散板は反射型のものとして構成されてもよいし、透過型のものとして構成されてもよい。
【００２５】
＜６＞
本実施形態に係る測定装置の他の態様では、前記拡散手段は、前記第２光束の光路内に配置されたレンズである。
【００２６】
この態様によれば、レンズによって第２光束を確実に拡散させることができる。なお、レンズは複数設けられてもよい。
【００２７】
＜７＞
上述したレンズを備える態様では、レンズは、前記第１光束を前記検出手段に対して集光する。
【００２８】
この場合、第２光束を拡散させるレンズを利用して、第１光束を集光することもできる。このため、第１光束を効率的に検出手段で検出することが可能となり、結果としてＳ／Ｎ比を向上させることが可能となる。
【００２９】
＜８＞
上述したレンズで第１光束を集光する態様では、前記レンズは、前記検出手段の検出面における前記第１光束及び前記第２光束の径が揃うように、前記第１光束を集光し、前記第２光束を拡散する。
【００３０】
この場合、検出手段で第１光束及び第２光束を極めて効率的に検出できる。従って、検出結果のＳ／Ｎ比を向上させることが可能である。
【００３１】
なお、本態様に係る「揃うように」とは、第１光束の径と第２光束の径とが完全に一致する場合に限定されるものではなく、上述した効果を得られる程度に近い値とされていることを意味する。
【００３２】
＜９＞
本実施形態に係る測定装置の他の態様では、前記分離手段は、前記第２光束の光量が前記第１光束の光量より小さくなるように前記レーザー光を分離する。
【００３３】
この態様によれば、検出時点での第１光束及び第２光束の光量（エネルギー）を揃えることができる。具体的には、被計測対象に照射されることで大きなエネルギーロスを生じる第１光束と、被計測対象に照射されないため殆どエネルギーロスを生じない第２光束との検出時点でのエネルギーが近い値となる。よって、第１光束及び第２光束を効率よく検出でき、Ｓ／Ｎ比を向上させることが可能である。
【００３４】
＜１０＞
本実施形態に係る測定装置の他の態様では、前記受光手段で受光された前記第１光束のドップラーシフトから、前記被計測対象の速度を検出する速度検出手段を更に備える。
【００３５】
この態様によれば、分離された第１光束の散乱光に発生するドップラーシフトを利用して、被計測対象の速度を検出できる。具体的には、ドップラーシフトが発生している第１光束と、ドップラーシフトが発生していない第２光束との干渉光から得られるビート信号を利用して、被計測対象の速度を検出できる。
【００３６】
＜１１＞
本実施形態に係る測定方法は、レーザー光を第１光束及び第２光束に分離し、前記第１光束を被計測対象に照射する分離照射工程と、前記第２光束を拡散させる拡散工程と、前記被計測対象で散乱された前記第１光束と、前記拡散工程で拡散された前記第２光束とを受光する受光工程とを備える。
【００３７】
本実施形態に係る測定方法によれば、上述した本実施形態に係る測定装置と同様に、散乱された第１光束及び拡散された第２光束を検出して、好適に測定を行うことが可能である。
【００３８】
なお、本実施形態に係る測定方法においても、上述した本実施形態に係る測定装置における各種態様と同様の各種態様を採ることが可能である。
【００３９】
本実施形態に係る測定装置及び測定方法の作用及び他の利得については、以下に示す実施例において、より詳細に説明する。
【実施例】
【００４０】
以下では、図面を参照して測定装置及び測定方法の実施例について詳細に説明する。なお、以下の実施例では、本発明に係る測定装置が、例えば血液等の流体の速度を測定する装置として適用される場合について説明する。【００４１】
＜第１実施例＞
第１実施例に係る測定装置について、図１から図７を参照して説明する。【００４２】
＜全体構成＞
先ず、第１実施例に係る測定装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、第１実施例に係る測定装置の全体構成を示す側面図である。また図２は、第１実施例に係る測定装置の全体構成を示す断面図である。【００４３】
図１及び図２において、第１実施例に係る測定装置１は、主な構成要素として、光源１００と、グレーティング２００と、検出器５００と、拡散板６００とを備えて構成されている。【００４４】
光源１００は、照射光Ｌｉを出力可能に構成されたレーザー光源である。光源１００は、レーザー光の出力強度を調整可能とされている。【００４５】
グレーティング２００は、本発明の「分離照射手段」の一例であり、ブレーズ型のグレーティングとして構成されている。なお、グレーティン２００は、バイナリ型のグレーティングとして構成されてもよい。また、集光効果（即ち、レンズ効果）を有するものとして構成されてもよい。グレーティング２００は、光源１００から照射された照射光Ｌｉを分離光Ｌｄ１及びＬｄ２に分離して、透明チューブ３００内を図１の右方向（図２の手前方向）に向かって流れる流体４００に照射する。【００４６】
分離光Ｌｄ１は、被計測対象である流体４００に対して入射される。これにより、分離光Ｌｄ１は、流体４００内の散乱体４０１において散乱（透過）される。この結果、散乱体４０１から散乱光Ｌｓが放射される。一方、分離光Ｌｄ２は、流体４００には入射されず、拡散板６００に入射される。【００４７】
拡散板６００は、本発明の「拡散手段」の一例であり、反射型の拡散板として構成されている。拡散板６００は、入射された分離光Ｌｄ２を拡散し、参照光Ｌｒとして検出器５００に照射する。【００４８】
検出器５００は、本発明の「受光手段」の一例であり、例えばフォトディテクターとして構成されている。検出器５００は、流体４００から見て光源１００とは反対側に配置されており、その検出面において、流体４００を透過した散乱光Ｌｓ及び拡散板６００で拡散された参照光Ｌｒを夫々検出可能とされている。即ち、検出器５００は、散乱光Ｌｓ及び参照光Ｌｒの干渉光を検出可能に構成されている。【００４９】
検出器５００で検出された干渉光の強度は信号化され、図示せぬ演算回路等において各種演算に用いられる。具体的には、本発明の「速度検出手段」の一例である速度演算部において演算され、流体４００の速度が算出される。【００５０】
＜変形例＞
次に、第１実施例に係る測定装置の変形例について、図３から図５を参照して説明する。ここに図３は、第１変形例に係る測定装置の全体構成を示す側面図であり、図４は、第１変形例に係る測定装置の全体構成を示す断面図である。また図５は、第２変形例に係る測定装置の全体構成を示す側面図である。【００５１】
図３及び図４において、第１変形例に係る測定装置１ｂでは、グレーティング２００に代えて、２面鏡２５０が用いられている。２面鏡２５０は、光源１００からの照射光Ｌｉを分離するハーフミラー２５１と、ハーフミラー２５１で反射された分離光Ｌｄ２を反射するミラー２５２を備えている。このような２面鏡２５０によれば、ハーフミラー２５１及びミラー２５２の相対的な位置が固定されているため、グレーティング２００と同様に調整作業が容易である。【００５２】
図５において、第２変形例に係る測定装置１ｃでは、検出器５００が、流体４００から見て光源１００と同じ側に配置されており、その検出面において、流体４００で反射された散乱光Ｌｓｂ及びＬｒｂを夫々検出可能とされている。【００５３】
このように、検出器５００は、流体４００を透過した散乱光Ｌｓ及び透明チューブ３００を迂回するように反射及び拡散された参照光Ｌｒ（図２参照）に代えて、流体４００で反射された散乱光Ｌｓｂ及び流体４００とは反対側に反射及び拡散されたＬｒｂを検出可能に構成されてもよい。この場合でも、透過した散乱光Ｌｓを検出する場合と同様に測定が行える。【００５４】
＜測定時の効果＞
次に、第１実施例に係る測定装置によって得られる技術的効果について、図６及び図７に示す比較例を参照しながら詳細に説明する。ここに図６は、第１比較例に係る測定装置の全体構成を示す側面図である。また図７は、第２比較例に係る測定装置の全体構成を示す断面図である。【００５５】
図６において、第１比較例に係る測定装置１ｄでは、光源から照射された照射光Ｌｉは、ハーフミラー２１０によって分離される。即ち、ハーフミラー２１０を透過した光が分離光Ｌｄ１とされ、ハーフミラー２１０で反射された光が分離光Ｌｄ２とされる。なお、分離光Ｌｄ２は、ミラー２２０で反射されることにより被計測対象である流体４００に向かう。【００５６】
また、比較例に係る測定装置１ｄでは特に、分離光Ｌｄ１及びＬｄ２は、流体４００の互いに同じ位置に照射される。即ち、分離光Ｌｄ１及びＬｄ２は、同じ散乱体４０１に照射される。散乱体４０１に照射された分離光Ｌｄ１及びＬｄ２は、夫々散乱光Ｌｓ１及びＬｓ２となり、検出器５００において検出される。【００５７】
上述した比較例では、分離光Ｌｄ１及びＬｄ２が流体４００の同じ一点に照射されるため、照射位置における光強度が比較的高くなり易く、被計測対象である流体４００に対して照射によるダメージを与える可能性が高くなる。例えば、被計測対象が血液である場合、強度の高いレーザー光が照射されることで血液の一部が破壊され、生体に対して悪影響を与えてしまうおそれがある。一方で、ダメージの低減を図るために光強度を低くすると、検出器５００で検出される光強度が小さくなり、Ｓ／Ｎ比が悪化する。この結果、正確な測定が実行できないおそれが生ずる。【００５８】
更に、上述した比較例では、分離光Ｌｄ１及びＬｄ２を流体４００の同じ一点に照射しなければならないため、ハーフミラー２１０及びミラー２２０に対して高精度のアライメントが要求されると共に、信頼性を確保することも容易ではない。【００５９】
一方、図１から図４に示した第１実施例に係る測定装置１によれば、グレーティング２００で分離された分離光Ｌｄ１が流体４００に照射されるのに対し、分離光Ｌｄ２は流体４００に照射されず参照光Ｌｒとして利用される。このため、第１比較例に係る測定装置１ｄと比べて、流体に対するダメージを低減できる。また、流体で散乱された散乱光Ｌｄ及び参照光Ｌｒは共に検出器５００で検出されるため、第１比較例に係る測定装置１ｄと比べてもＳ／Ｎ比は悪化しない。即ち、第１実施例に係る測定装置１によれば、検出感度を悪化させることなく、被計測対象へのダメージを低減できる。【００６０】
また、２つの分離光Ｌｄ１及びＬｄ２を一点に照射することが要求されないことで、光学系のアライメントに高い精度が要求されずに済む。よって、例えば被計測対象を変更するために透明チューブ３００の交換を行うような場合であっても、交換後の微調整が要求されない。【００６１】
加えて、第１実施例に係る測定装置１では、グレーティング２００のみの調整によって、分離光Ｌｄ１及びＬｄ２の入射角を調整できる。従って、第１比較例のように２つのミラーを利用して調整する場合と比較すると、極めて容易に調整作業が行える。この結果、装置の信頼性も向上し、更には部品数の削減によるコストの低減及び装置構成の簡単化も実現できる。【００６２】
図７において、第２比較例に係る測定装置１ｅでは、分離光Ｌｄ２が流体４００に入射せず参照光として利用されるものの、ミラー７００によって反射されるだけで、本実施例のように拡散板６００による拡散は行われない。このため、第２比較例に係る参照光Ｌｒｃは、検出器５００の比較的狭い面において検出されることになる。【００６３】
この場合、検出器５００の検出面において、散乱光Ｌｓ及び参照光Ｌｒｃが効率よく干渉しない。このため、検出結果のＳ／Ｎ比は悪化する。また、参照光Ｌｒｃが照射される位置が限定されるため、参照光Ｌｒｃのアライメントにも比較的高い精度が要求されることになる。【００６４】
一方、図１から図４に示した第１実施例に係る測定装置１によれば、散乱光Ｌｓ及び参照光Ｌｒｃの各々が検出器５００の検出面の広い面積で検出される。このため、光源からの照射光Ｌｉの強度を高くせずとも、検出感度を向上させることができる。また、拡散によって参照光Ｌｒが広い面積に照射されるため、参照光Ｌｒに高精度のアライメントが要求されるのを回避できる。加えて、拡散によるエネルギーの分散により、散乱光Ｌｓとのエネルギーバランスをとることができる。【００６５】
なお、検出器５００で検出される散乱光Ｌｓと参照光Ｌｒは、同程度のエネルギーを有する光として検出されることが好ましい。ここで、散乱光Ｌｓは、被計測対象である流体４００で散乱されるため、流体４００に入射しない参照光Ｌｒと比べてエネルギーロスが大きい。よって、グレーティング２００における分離の段階で、分離光Ｌｄ２の光量が分離光Ｌｄ１の光量より小さくなるように調整すれば（例えば、分離光Ｌｄ２の光量が分離光Ｌｄ１の光量の１０分の１程度になるように調整すれば）、検出器５００において適切な強度の散乱光Ｌｓ及び参照光Ｌｒを検出できる。【００６６】
以上説明したように、第１実施例に係る測定装置１によれば、参照光Ｌｒを拡散することにより、好適に被計測対象の測定を行うことが可能である。【００６７】
＜第２実施例＞
次に、第２実施例に係る測定装置について、図８を参照して説明する。ここに図８は、第２実施例に係る測定装置の全体構成を示す断面図である。なお、第２実施例は、上述した第１実施例と一部の構成が異なるのみであり、その他の構成や動作については概ね同様である。このため、以下では、既に説明した第１実施例と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。【００６８】
図８において、第２実施例に係る測定装置２では、第１実施例に係る反射型の拡散板６００（図１及び図２参照）に代えて、透過型の拡散板６００ｂが備えられている。拡散板６００ｂは、ミラー７００で反射された分離光Ｌｄ２の光路中に配置されており、入射した分離光Ｌｄ２を透過する際に拡散させて参照光Ｌｒとする。【００６９】
このように、透過型の拡散板６００ｂを用いる場合でも、拡散された参照光Ｌｒを検出器５００に照射することができる。よって、第２実施例に係る測定装置２においても、第１実施例に係る測定装置１と同様の効果を得ることができる。【００７０】
＜第３実施例＞
次に、第３実施例に係る測定装置について、図９を参照して説明する。ここに図９は、第３実施例に係る測定装置の全体構成を示す断面図である。なお、第３実施例は、上述した第１及び第２実施例と一部の構成が異なるのみであり、その他の構成や動作については概ね同様である。このため、以下では、既に説明した第１及び第２実施例と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。【００７１】
図９において、第３実施例に係る測定装置３では、第１実施例に係る反射型の拡散板６００（図１及び図２参照）に代えて、レンズ６５０が備えられている。レンズ６５０は、ミラー７００で反射された分離光Ｌｄ２の光路中に配置されており、入射した分離光Ｌｄ２を拡散させて参照光Ｌｒとする。【００７２】
このように、レンズ６００を用いる場合でも、拡散された参照光Ｌｒを検出器５００に照射することができる。よって、第３実施例に係る測定装置３においても、第１実施例に係る測定装置１や第２実施例に係る測定装置２と同様の効果を得ることができる。【００７３】
なお、参照光Ｌｒを拡散する部材は、上述した拡散板６００及びレンズ６５０に限られるものではなく、入射した光を拡散できる部材であれば適宜利用することができる。即ち、参照光Ｌｒが拡散された状態で検出器５００に照射されるのであれば、拡散する手段は問わない。【００７４】
＜第４実施例＞
次に、第４実施例に係る測定装置について、図１０を参照して説明する。ここに図１０は、第４実施例に係る測定装置の全体構成を示す断面図である。なお、第４実施例は、上述した第１から第３実施例と一部の構成が異なるのみであり、その他の構成や動作については概ね同様である。このため、以下では、既に説明した第１から第３実施例と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。【００７５】
図１０において、第４実施例に係る測定装置４では、第３実施例に係る測定装置３と同様に、ミラー７００で反射された分離光Ｌｄ２が、レンズ６５０ｂで拡散されて検出器５００に照射される。また、第４実施例に係る測定装置４では更に、流体４００で散乱された散乱光Ｌｓが、レンズ６５０ｂで集光されて検出器５００に照射される。即ち、第４実施例に係るレンズ６５０ｂは、分離光Ｌｄ２に対する拡散機能に加えて、散乱光Ｌｓに対する集光機能を有している。【００７６】
上述したレンズ６５０ｂによれば、分離光Ｌｄ２の拡散と同時に、散乱光Ｌｓの集光が行えるため、散乱光Ｌｓを効率的に検出器５００に照射させることが可能である。よって、光源１００からの照射光Ｌｉの強度を高くせずとも、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。【００７７】
なお、検出器５００の検出面における光束の径が互いに揃うように（より好ましくは、検出器５００の検出面の面積に近い値で揃うように）、散乱光Ｌｓが集光され、参照光Ｌｒが拡散されることで、より効率的な検出が実現できる。【００７８】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う測定装置及び測定方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７９】
１，２，３，４  測定装置
１００  光源
２００  グレーティング
２１０  ハーフミラー
２２０  ミラー
２５０  ２面鏡
３００  透明チューブ
４００  流体
４０１  散乱体
５００  検出器
６００  拡散板
６５０  レンズ
７００  ミラー
Ｌｉ  照射光
Ｌｄ１，Ｌｄ２  分離光
Ｌｓ  散乱光
Ｌｒ  参照光
【図１】
2015132880.tif 000003
【図２】
2015132880.tif 000004
【図３】
2015132880.tif 000005
【図４】
2015132880.tif 000006
【図５】
2015132880.tif 000007
【図６】
2015132880.tif 000008
【図７】
2015132880.tif 000009
【図８】
2015132880.tif 000010
【図９】
2015132880.tif 000011
【図１０】
2015132880.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月19日(2016.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を第１光束及び第２光束に分離し、前記第１光束を被計測対象に照射する分離照射手段と、
前記第２光束の光路内に配置され、前記第２光束を拡散させる拡散板と、
前記被計測対象で散乱された前記第１光束と、前記拡散手段で拡散された前記第２光束とを受光する受光手段と
を備えることを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記分離照射手段は、グレーティングを含むことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記分離照射手段は、前記レーザー光の一部を反射する一部反射手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項４】
前記分離照射手段は、前記一部反射手段との相対的な位置が固定された反射手段を更に含むことを特徴とする請求項３に記載の測定装置。
【請求項５】
前記分離手段は、前記第２光束の光量が前記第１光束の光量より小さくなるように前記レーザー光を分離することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項６】
前記受光手段で受光された前記第１光束のドップラーシフトから、前記被計測対象の速度を検出する速度検出手段を更に備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項７】
レーザー光を第１光束及び第２光束に分離し、前記第１光束を被計測対象に照射する分離照射工程と、
前記第２光束の光路内に配置された拡散板で、前記第２光束を拡散させる拡散工程と、
前記被計測対象で散乱された前記第１光束と、前記拡散工程で拡散された前記第２光束とを受光する受光工程と
を備えることを特徴とする測定方法。
【国際調査報告】
2015132880.tif 000013
2015132880.tif 000014
2015132880.tif 000015
2015132880.tif 000016