(57)【要約】【課題】寿命の短い半導体発光素子を使用した場合でも、光源モジュールとして長寿命化することのできる測定装置用光源モジュール、及びその光源モジュールを使用してメンテナンス負荷の低減が図られた測定装置を提供する。【解決手段】測定装置用光源モジュールは、ベース２１と、光透過部２３が設けられベース２１との間に空間Ｖを形成するようにベース２１に固定されるキャップ２２と、を有する単一のパッケージ２内に、同一の特定波長域の光を発する複数の半導体発光素子１１を有する構成とされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、光透過部が設けられ前記ベースとの間に空間を形成するように前記ベースに固定されるキャップと、を有する単一のパッケージ内に、同一の特定波長域の光を発する複数の半導体発光素子を有することを特徴とする測定装置用光源モジュール。
【請求項２】
前記特定波長域は紫外領域であることを特徴とする請求項１に記載の測定装置用光源モジュール。
【請求項３】
更に、前記単一のパッケージ内に前記特定波長域とは異なる波長域の光を発する第２の半導体発光素子を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の測定装置用光源モジュール。
【請求項４】
前記異なる波長域は可視領域であることを特徴とする請求項３に記載の測定装置用光源モジュール。
【請求項５】
ベースと、光透過部が設けられ前記ベースとの間に空間を形成するように前記ベースに固定されるキャップと、を有する単一のパッケージ内に、同一の特定波長域の光を発する複数の半導体発光素子を有する光源モジュールと、
前記光源モジュールからの光が照射される試料が導入される試料導入部と、
前記光源モジュールから発されて前記試料を透過した光、前記光源モジュールから発されて前記試料によって反射された光、又は前記光源モジュールから発された光で励起されることで前記試料から発された光を受光する測定用受光素子と、
を有することを特徴とする測定装置。
【請求項６】
前記特定波長域は紫外領域であることを特徴とする請求項５に記載の測定装置。
【請求項７】
前記複数の半導体発光素子が選択的に点灯させられることを特徴とする請求項５又は６に記載の測定装置。
【請求項８】
前記複数の半導体発光素子のうち点灯する前記半導体発光素子が定期的に交代させられ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】
前記複数の半導体発光素子のうち点灯する半導体発光素子を定期的に交代させることを促す情報を報知する報知手段を有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１０】
前記光源モジュールの発する光を受光する参照用受光素子を有し、前記複数の半導体発光素子のうち点灯する半導体発光素子が、前記参照用受光素子が受光した光量に応じて交代させられることを特徴とする請求項７に記載の測定装置。
【請求項１１】
前記光源モジュールの発する光を受光する参照用受光素子を有し、前記参照用受光素子が受光した光量に応じて、前記複数の半導体発光素子のうち点灯する半導体発光素子を交代させることを促す情報を報知する報知手段を有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１２】
前記複数の半導体発光素子のうちのいくつかが同時に点灯させられることを特徴とする請求項５又は６に記載の測定装置。
【請求項１３】
前記複数の半導体発光素子のうち同時に点灯する組が定期的に交代させられることを特徴とする請求項１２に記載の測定装置。
【請求項１４】
前記光源モジュールの発する光を受光する参照用受光素子を有し、前記複数の半導体発光素子のうち同時に点灯する組が、前記参照用受光素子が受光した光量に応じて交代させられることを特徴とする請求項１２に記載の測定装置。
【請求項１５】
前記光源モジュールの発する光を受光する参照用受光素子を有し、前記参照用受光素子が受光した光量に応じて、前記複数の半導体発光素子のうち同時に点灯する組を交代させることを促す情報を報知する報知手段を有することを特徴とする請求項１２に記載の測定装置。
【請求項１６】
前記複数の半導体発光素子のうちの少なくともいくつかは、前記光源モジュールから前記試料導入部に向けて延びる光軸と交差する面上の基準点に関して点対称となるように配列されており、前記複数の半導体発光素子のうち同時に点灯する組は、該点対称となるように配列された複数の半導体発光素子のうち前記基準点を介して対角位置にあるものから成ることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれかの項に記載の測定装置。
【請求項１７】
前記複数の半導体発光素子のうち点灯する半導体発光素子の数が変更させられることを特徴とする請求項５又は６に記載の測定装置。
【請求項１８】
前記複数の半導体発光素子のうち点灯する半導体発光素子の数が定期的に変更させられることを特徴とする請求項１７に記載の測定装置。
【請求項１９】
前記複数の半導体発光素子のうち点灯する半導体発光素子の数を定期的に変更させることを促す情報を報知する報知手段を有することを特徴とする請求項１７に記載の測定装置。
【請求項２０】
前記光源モジュールの発する光を受光する参照用受光素子を有し、前記複数の半導体発光素子のうち点灯する半導体発光素子の数が、前記参照用受光素子が受光した光量に応じて変更させられることを特徴とする請求項１７に記載の測定装置。
【請求項２１】
前記光源モジュールの発する光を受光する参照用受光素子を有し、前記参照用受光素子が受光した光量に応じて、前記複数の半導体発光素子のうち点灯する半導体発光素子の数を変更させることを促す情報を報知する報知手段を有することを特徴とする請求項１７に記載の測定装置。
【請求項２２】
前記複数の半導体発光素子の全てが同時に点灯させられることを特徴とする請求項５又は６に記載の測定装置。
【請求項２３】
非測定時に前記参照用受光素子によって前記半導体発光素子の発光量が検知されることを特徴とする請求項１０、１１、１４、１５、２０、２１のいずれかの項に記載の測定装置。
【請求項２４】
前記光源モジュールは更に、前記単一のパッケージ内に前記特定波長域とは異なる波長域の光を発する第２の半導体発光素子を有することを特徴とする請求項５〜２３のいずれかの項に記載の測定装置。
【請求項２５】
前記異なる波長域は可視領域であることを特徴とする請求項２４に記載の測定装置。
【請求項２６】
前記半導体発光素子と前記第２の半導体発光素子とが交互に点灯させられることを特徴とする請求項２５に記載の測定装置。
【請求項２７】
前記光源モジュールの交換を促す情報を報知する報知手段を有することを特徴とする請求項５〜２６のいずれかの項に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料に光を照射して、その透過光、反射光又は蛍光を検出することにより、試料に含まれる測定対象の濃度などを測定する光学的な測定装置において用いられる測定装置用光源モジュール及び測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、試料に光を照射して、その透過光、反射光又は蛍光を検出することにより、試料に含まれる測定対象の濃度などを測定する光学的な測定装置が広く用いられている。例えば、多くの有機物が紫外線（ＵＶ）を吸収することを利用して、試料液に含まれる有機物の濃度を紫外線の吸収によって測定する有機物濃度測定装置や、オゾンが紫外線を吸収することを利用して、試料ガス中に含まれるオゾンの濃度を紫外線の吸収によって測定するオゾン濃度測定装置がある。
【０００３】
図１７は、従来の有機物濃度測定装置（以下、単に「測定装置」ともいう）の一例の要部概略構成を示す。図１７に示す測定装置２００は、概略、試料液が導入される流通型のセル２０２と、セル２０２に向けて光を照射する光源ランプ２０１と、光源ランプ２０１から出射されてセル２０２内の試料液を透過した光を受光する第１、第２の測定用受光素子２０３、２０４と、制御回路２０５と、光源ランプ２０１から出射されてセル２０２を通過していない光を受光する参照用（リファレンス用）受光素子２１２と、を有する。
【０００４】
光源ランプ２０１としては、水銀ランプが使用されている。第１の測定用受光素子２０３は紫外線に感度を有するように波長選択フィルターなどを用いて構成され、一方第２の測定用受光素子２０４は可視光に感度を有するように波長選択フィルターなどを用いて構成されている。又、参照用受光素子２１２には、例えば、光源ランプ２０１からセル２０２への光路中に設けられたハーフミラー２１１によって分岐された、光源ランプ２０１から出射された光の一部が入射するようになっている。
【０００５】
制御回路２０５には、第１、第２の測定用受光素子２０３、２０４、表示部２０６、操作部２０７、参照用受光素子２１２、光源ランプ２０１の電源回路２０８などが接続されている。
【０００６】
ここで、試料液が濁度成分を含む場合には、紫外線が濁度によって散乱して透過光が減少するため、見かけ上の紫外線の吸光度は大きくなる。このため、図１７に示す測定装置２００では、光源ランプ２０１の可視光の吸光度を測定して、見かけ上の紫外線の吸光度から差し引くことによって、濁度成分による影響を少なくする。
【０００７】
即ち、この測定装置２００では、セル２０２を通った光のうちハーフミラー２０９によって直角に曲げられた光は、紫外線パスフィルターによって波長選択されて、第１の測定用受光素子２０３に入射する。一方、ハーフミラー２０９を通った光は、可視光フィルター（バンドパス）によって波長選択されて、第２の測定用受光素子２０４に入射する。制御回路２０５は、第１の測定用受光素子２０３が検出した波長が２５４ｎｍの紫外線の光量に応じて出力した信号と、参照用受光素子２１２が検出した光の光量に応じて出力した信号とに基づいて紫外線の吸光度（見かけ上の吸光度）を求める。又、制御回路２０５は、第２の測定用受光素子２０４が検出した可視光（例えば、波長５４６ｎｍ）の光量に応じて出力した信号と、参照用受光素子２１２が検出した光量に応じて出力した信号とに基づいて可視光の吸光度を求める。
【０００８】
そして、見かけ上の紫外線の吸光度から、可視光の吸光度を差し引き、試料液中の有機物による吸光度を求める。更に、制御回路２０５は、予め求められている有機物濃度と吸光度との関係を参照することで、上述のようにして求めた有機物による吸光度から、試料液中の有機物濃度を求めることができる。
【０００９】
ここで、例えば、上述の水銀ランプや、ハロゲンランプ、重水素ランプなどの光源は、高圧電源も含めると一般に大型であり、電気的ノイズの発生源でもある。又、水銀ランプ等の光源は、特定波長の光を利用するためには、通常、投光部又は受光部においてフィルターなどの波長選択手段を用いる必要があるため、装置全体の大型化に繋がる。
【００１０】
これに対し、試料中の測定対象成分の濃度などを測定する光学的な測定装置において、半導体発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源として用いることが知られている（特許文献１、２参照）。
【００１１】
ＬＥＤはそれ自体小型であることに加え、波長選択性や指向性に優れているため、その他の光学部品の数を低減したり、構成を簡易化したりすることができ、装置全体の小型化に非常に有利である。又、ＬＥＤは、水銀ランプ等の光源に比べて一般に低消費電力である。
【特許文献１】特開２００５−１８８９６４号公報
【特許文献２】特開２００６−２８４３９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述のように、試料中の測定対象成分の濃度などを測定する光学的な測定装置の光源としてＬＥＤ等の半導体発光素子を用いることで、小型化、低消費電力化などにおいて非常に有利である。
【００１３】
例えば、上述のような有機物濃度測定装置において用いられる水銀ランプの代替光源として、紫外光ＬＥＤを使用することが考えられる。
【００１４】
しかしながら、本発明者らが、水銀ランプの代替光源として、例えば最近開発されたピーク波長（中心波長）が２５５ｎｍの紫外光ＬＥＤを評価したところ、次のような問題があった。
【００１５】
即ち、この紫外光ＬＥＤは、例えば光量が半減するまでの寿命が定格運転で１０時間程度と非常に短い。そのため、水銀ランプを使用する測定装置において一般的である１年程度毎の光源の交換頻度と比較して、光源の交換頻度が増加してしまうことが考えられる。又、この紫外光ＬＥＤは、水銀ランプと比較すると光量が小さく、測定内容によっては光量不足となることが考えられる。
【００１６】
尚、上記特許文献１、２には、光量を増すために複数のＬＥＤ光源を使用することが記載されているが、これは、透明のケーシング内に発光素子がパッケージ化された砲弾型の別個のＬＥＤ光源を複数用いるものである。又、これらの特許文献１、２に記載の光源装置では、寿命が短いＬＥＤを使用する場合に光源装置としての寿命を延ばすことのできるものではない。
【００１７】
従って、本発明の目的は、寿命の短い半導体発光素子を使用した場合でも、光源モジュールとして長寿命化することのできる測定装置用光源モジュール、及びその光源モジュールを使用してメンテナンス負荷の低減が図られた測定装置を提供することである。
【００１８】
又、本発明の他の目的は、光量選択性が向上した測定装置用光源モジュール、及びその光源モジュールを使用した測定装置を提供することである。
【００１９】
又、本発明の他の目的は、小型で消費電力が低く電気的ノイズの発生も少ない測定装置用光源モジュール、及びその光源モジュールを使用して小型化、低消費電力化、高精度化が図られた測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的は本発明に係る測定装置用光源モジュール及び測定装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、ベースと、光透過部が設けられ前記ベースとの間に空間を形成するように前記ベースに固定されるキャップと、を有する単一のパッケージ内に、同一の特定波長域の光を発する複数の半導体発光素子を有することを特徴とする測定装置用光源モジュールである。本発明の一実施態様によると、前記特定波長域は紫外領域である。又、本発明の一実施態様によると、測定装置用光源モジュールは更に、前記単一のパッケージ内に前記特定波長域とは異なる波長域の光を発する第２の半導体発光素子を有する。本発明の一実施態様によれば、前記異なる波長域は可視領域である。
【００２１】
又、第２の本発明によれば、ベースと、光透過部が設けられ前記ベースとの間に空間を形成するように前記ベースに固定されるキャップと、を有する単一のパッケージ内に、同一の特定波長域の光を発する複数の半導体発光素子を有する光源モジュールと；前記光源モジュールからの光が照射される試料が導入される試料導入部と；前記光源モジュールから発されて前記試料を透過した光、前記光源モジュールから発されて前記試料によって反射された光、又は前記光源モジュールから発された光で励起されることで前記試料から発された光を受光する測定用受光素子と；を有することを特徴とする測定装置が提供される。本発明の一実施態様によると、前記特定波長域は紫外領域である。又、本発明の一実施態様によると、前記複数の半導体発光素子が選択的に点灯させられる。又、本発明の他の実施態様によると、前記複数の半導体発光素子のうちのいくつかが同時に点灯させられる。又、本発明の他の実施態様によると、前記複数の半導体発光素子のうち点灯する半導体発光素子の数が変更させられる。又、本発明の他の実施態様によると、前記複数の半導体発光素子の全てが同時に点灯させられる。又、本発明の一実施態様によると、非測定時に前記参照用受光素子によって前記半導体発光素子の発光量が検知される。又、本発明の一実施態様によると、前記光源モジュールは更に、前記単一のパッケージ内に前記特定波長域とは異なる波長域の光を発する第２の半導体発光素子を有する。本発明の一実施態様では、前記異なる波長域は可視領域である。そして、好ましい一実施態様によると、前記半導体発光素子と前記第２の半導体発光素子とが交互に点灯させられる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、寿命の短い半導体発光素子を使用した場合でも、測定装置用光源モジュールを長寿命化することができ、又、その光源モジュールを使用して測定装置のメンテナンス負荷の低減を図ることができる。又、本発明によれば、測定装置用の光源モジュールの光量選択性を向上することができる。更に、本発明によれば、小型で消費電力が低く電気的ノイズの発生も少ない測定装置用光源モジュールを提供することが可能となり、又、その光源モジュールを使用して測定装置の小型化、低消費電力化、高精度化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る測定装置用光源モジュール及び測定装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２４】
実施例１
［光源モジュールの全体構成］
先ず、本発明に係る測定装置用光源モジュール（以下、単に「光源モジュール」という）の一実施例の全体構成について説明する。本実施例では、この光源モジュールは、本発明に係る測定装置の一実施例である後述する有機物濃度測定装置において用いられる。
【００２５】
図１は、本実施例の光源モジュール１の概略分解図である。図２は、本実施例の光源モジュール１の概略断面図である。又、図３は、本実施例の光源モジュール１の内部構造を示す概略平面図である。
【００２６】
本実施例の光源モジュール１は、パッケージとしてのキャン（ＣＡＮ）型パッケージ２に、後述する発光ダイオード（ＬＥＤ）等の内部構造１０が収容されてパッケージ化されている。パッケージ２は、内部構造１０を支持する支持部であるベース２１と、ベース２１の上に支持された内部構造１０を覆うようにベース２１に固定されるキャップ２２と、を有する。キャップ２２には、ベース２１の平面と対向する位置に開口部２２ａが設けられており、この開口部２２ａには、所望の光を透過する光透過部２３が固定されている。即ち、パッケージ２は、ベース２１と、光透過部２３が設けられベース２１との間に内部構造１０の収容領域である空間Ｖを形成するようにベース２１に固定されるキャップ２２と、を有する。更に、パッケージ２には、内部構造１０が備える各種素子を外部機器に電気的に接続するための所望の数の外部端子２４が設けられている。図示は省略するが、内部構造１０の各種素子は、適当なリードによって、パッケージ２の内部で外部端子２４に電気的に接続される。
【００２７】
本実施例では、ベース２１及びキャップ２２は、放熱性をも考慮して熱伝導性部材である金属で形成した。又、光透過部２３としては、後述するピーク波長が２５５ｎｍの紫外線及びピーク波長が６６０ｎｍの可視光を良く透過するＵＶ透過ガラスで形成された平板状のガラス窓を使用した。尚、光源モジュール１から発される光の収束性を向上させるなどの目的で、パッケージ２の光透過部２３としてレンズを使用してもよい。
【００２８】
パッケージ２内にパッケージ化される内部構造１０は、第１の半導体発光素子としてのピーク波長が２５５ｎｍのチップ型の紫外光ＬＥＤ（紫外光ＬＥＤチップ）１１と、第２の半導体発光素子としてのピーク波長が６６０ｎｍのチップ型の可視光ＬＥＤ（可視光ＬＥＤチップ）１２と、参照用半導体受光素子（半導体光電変換素子）としてのフォトダイオード（以下「参照用ＰＤ」という）１３と、温度検出素子としての測温抵抗体センサ（以下「温度センサ」という）１４と、を有する。又、内部構造１０において、紫外光ＬＥＤ１１、可視光ＬＥＤ１２、参照用ＰＤ１３及び温度センサ１４は、固定部としての基板１５の同一面上に固定されている。更に、内部構造１０には、基板１５を支持するように設けられた冷却機構としての熱電冷却機構１６が設けられている。尚、本実施例では、光源モジュール１が後述する有機物濃度測定装置に搭載された状態で、基板１５の紫外光ＬＥＤ１１などが固定される面は、光源モジュール１から試料導入部に向けて延びる光軸と交差（本実施例では略直交）するようになっている。
【００２９】
紫外光ＬＥＤ１１は、光源モジュール１の単一のパッケージ２内に設けられる同一の特定波長域（波長帯）の光を発する複数の半導体発光素子として４個設けられている。即ち、本実施例では、第１の半導体発光素子が発する特定波長域の光は、紫外領域の光である。本実施例では、この４個の紫外光ＬＥＤ１１は、集光手段としての凹面鏡状に形成された集光部材１７の作用範囲内、即ち、その凹部内に位置して配列されている。本実施例では、図３に示すように、４個の紫外光ＬＥＤ１１は、縦横に整列して、矩形（本実施例では正方形）の各角に位置するように配列されている。特に、本実施例では、各紫外光ＬＥＤ１１間の間隔（中心間距離で代表）が１ｍｍとなるように配列した。
【００３０】
又、本実施例では、集光部材１７は、光透過部２３の略中央に対応する基板１５の略中央に配置されており、４個の紫外光ＬＥＤ１１はこの反射部材１７の略中央によせて整列されている。測定装置において複数の紫外光ＬＥＤ１１から発される光の精密な光軸合わせが求められる場合には、本実施例のように複数の紫外光ＬＥＤ１１を集光部材１７の作用範囲内に配置したり、パッケージ２内で光透過部２３の略中央によせて紫外光ＬＥＤ１１を整列させたりすることが有利である。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、集光部材１７を省略してもよいし、半導体発光素子がパッケージ２内において光透過部２３の中央からずれて配置されていてもよい。
【００３１】
尚、本実施例では、第１の半導体発光素子としてピーク波長が２５５ｎｍの光を発する紫外光ＬＥＤ１１を用いたが、第１の半導体発光素子の発する光は本実施例のものに限定されるものではない。例えば、有機物濃度測定装置では、前述のように有機物が紫外線を吸収することを利用して試料液中の有機物の濃度を測定するが、測定対象に応じて所望の波長のＬＥＤを適宜用いることができる。
【００３２】
可視光ＬＥＤ１２は、上記特定波長域としての紫外領域とは異なる波長域の光である可視領域の光を発する第２の半導体発光素子として、紫外光ＬＥＤ１１と共に光源モジュール１の単一のパッケージ２内に１個設けられている。本実施例では、可視光ＬＥＤ１２は、集光部材１７の作用範囲外、即ち、その凹部外において、紫外光ＬＥＤ１１に隣接するように設けられている。但し、可視光ＬＥＤ１２を、紫外光ＬＥＤ１１と共に同一の集光部材１７の作用範囲内に配置したり、可視光ＬＥＤ１２のために別個の集光部材を設けたりしてもよい。
【００３３】
尚、本実施例では、第２の半導体発光素子としてピーク波長が６６０ｎｍの光を発する可視光ＬＥＤ１２を用いたが、第２の半導体発光素子の発する光は本実施例のものに限定されるものではない。例えば、有機物濃度測定装置では、前述のように試料液の濁度成分の影響をキャンセルするために、試料液による可視光の吸収を測定することが好ましく行われるが、このような可視領域の光を発する半導体発光素子としては、ピーク波長が４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光を発する半導体発光素子を好適に用いることができる。
【００３４】
参照用ＰＤ１３は、光源モジュール１の発する光を受光する参照用受光素子として紫外光ＬＥＤ１１及び可視光ＬＥＤ１２と共に光源モジュール１の単一のパッケージ２内に１個設けられた、参照用半導体受光素子である。本実施例では、この参照用ＰＤ１３は、紫外光ＬＥＤ１１又は可視光ＬＥＤ１２から発されて、キャップ２２や光透過部２３のＵＶ透過ガラスによって一部反射された光を主に受光するようになっている。但し、パッケージ２内において、紫外光ＬＥＤ１１又は可視光ＬＥＤ１２から発された光の一部が、参照用ＰＤ１３に直接入射するようになっていてもよい。
【００３５】
尚、本実施例では、参照用ＰＤ１３は、紫外光ＬＥＤ１１及び可視光ＬＥＤ１２の両方のための参照用として兼用されるが、所望に応じて半導体発光素子の発する光の波長域毎に専用の半導体受光素子を設けてもよい。
【００３６】
温度センサ１４は、パッケージ２の内部の温度（パッケージ２の内部の雰囲気温度で代表）を検出するようになっている。
【００３７】
紫外光ＬＥＤ１１、可視光ＬＥＤ１２、参照用ＰＤ１３、温度センサ１４、集光部材１７などが固定される基板１５の面は、本実施例では、１辺が１ｃｍの矩形（本実施例では正方形）である。そして、上述のように、その略中央部によせて４個の紫外光ＬＥＤ１１が集光部材１７の内側に配列されており、その周囲に可視光ＬＥＤ１２、参照用ＰＤ１３、温度センサ１４が配置されている。
【００３８】
熱電冷却機構１６は、ペルチェ冷却機構であり、上下に間隔をあけて対向配置された第１、第２の冷却機構基板１６ａ、１６ｂと、これら第１、第２の冷却機構基板１６ａ、１６ｂの間に配置された熱電変換素子であるペルチェ素子１６ｃと、を有する。図示は省略するが、ペルチェ素子１６ｃは、第１、第２の冷却機構基板１６ａ、１６ｂの対向する面に沿って間隔をあけて複数起立して設けられている。又、図示は省略するが、第１、第２の冷却機構基板１６ａ、１６ｂの対向する面には、複数のペルチェ素子１６ｃ間を電気的に接続する電極が設けられている。そして、パッケージ２のベース２１側の第２の冷却機構基板１６ｂがこのベース２１に固定され、ベース２１とは反対側の第１の冷却機構基板１６ａ上に、紫外光ＬＥＤ１１などが固定された基板１５が固定される。このように、ベース２１は、熱電冷却機構１６を介して、紫外光ＬＥＤ１１などの各種素子を支持する。
【００３９】
本実施例では、パッケージ２の内部には封入ガスとして乾燥窒素（Ｎ2）が封入される。そして、少なくとも光源モジュール１の作動中、特に、発光中には、パッケージ２の内部の温度が５℃になるように冷却機構１６によって温度制御がなされる。
【００４０】
図４は、上述の光源モジュール１の内部回路の概略を示している。尚、図４中、便宜的に、紫外光ＬＥＤ１１は１個のみ示している。
【００４１】
［測定装置の全体構成］
次に、本発明に係る測定装置の一実施例としての、試料液に含まれる有機物の濃度を測定するための有機物濃度測定装置の一実施例の全体構成について説明する。
【００４２】
図５は、本実施例の測定装置１００の要部概略構成を示す。本実施例の測定装置１００は、図１７を参照して前述した従来の測定装置２００と同様の作用をなすものであるが、光源ランプ２０１の代替光源として本実施例の光源モジュール１を使用するところが大きく異なる。
【００４３】
即ち、本実施例の測定装置１００は、概略、試料が導入される試料導入部として試料液が導入されるセル１０２と、セル１０２に向けて光を照射する光源モジュール１と、光源モジュール１から出射されてセル１０２内の試料液を透過した光を受光する測定用受光素子１０３と、制御回路（信号処理回路）１０５と、を有する。
【００４４】
セル１０２は、本実施例では、試料液の流入口１０２ａと排出口１０２ｂとを有する流通型であり、少なくとも光源モジュール１からの光が入射する部分と、その光が試料液を通過した後にセル１０２から出る部分は、所望の光（本実施例では、ピーク波長２５５ｎｍの紫外線及びピーク波長６６０ｎｍの可視光）を良く透過する光透過性の材料（本実施例では石英ガラス）で形成されている。
【００４５】
測定用受光素子１０３としては、本実施例では、１９０ｎｍ〜１１００ｎｍに感度波長を有するフォトダイオード（以下「測定用ＰＤ」という）を使用した。即ち、この測定用ＰＤ１０３は、光源モジュール１の発するピーク波長２５５ｎｍの紫外線及びピーク波長６６０ｎｍの可視光に対して測定用として良好な感度を有する。ここで、本実施例では、詳しくは後述するように光源モジュール１から試料液に対して紫外線と可視光とがパルス的に交互に照射される。そのため、本実施例では、測定用ＰＤ１０３は紫外線の検出用と可視光の検出用とで兼用している。但し、所望に応じて、図１７を参照して前述した従来の測定装置２００と同様にして、検出すべき光の波長域毎に専用の測定用の受光素子を設けてもよく、この場合には異なる波長域の光を同時に試料液に照射してもよい。
【００４６】
本実施例では、制御回路１０５が測定装置１００の動作を統括的に制御するようになっている。この制御回路１０５は、演算部、制御部、記憶部を備えたマイクロコンピュータを有して構成されている。
【００４７】
制御回路１０５には、測定用ＰＤ１０３、測定結果や装置の各種設定状態などを表示するためのＬＣＤ（液晶ディスプレイ）などの表示手段を備える表示部１０６、制御回路１０５に測定の開始／停止指示や各種設定値などを入力するための入力キーなどの入力手段を備える操作部１０７、光源モジュール１の電源回路（点灯回路）１０８などが接続されている。電源回路１０８は、制御回路１０５の制御の下で、光源モジュール１に設けられた紫外光ＬＥＤ１１、可視光ＬＥＤ１２、冷却機構１６などを駆動させる。更に、制御回路１０５には、光源モジュール１に設けられた参照用ＰＤ１３、温度センサ１４の出力が接続されている。
【００４８】
斯かる構成により、制御回路１０５は、詳しくは後述する所定の態様で紫外光ＬＥＤ１１、可視光ＬＥＤ１２を点灯／消灯させて、測定用ＰＤ１０３からの出力信号と参照用ＰＤ１３からの出力信号とに基づいて、セル１０２内を流通する試料液中の有機物の濃度を求めることができる。又、制御回路１０５は、温度センサ１４からの出力信号に応じて冷却機構１６を駆動させて、光源モジュール１のパッケージ２内の温度を所望の温度（本実施例では５℃）に調整する。
【００４９】
本実施例の測定装置１００では、図１７を参照して前述した従来の測定装置２００と同様にして、試料液の濁度成分の影響をキャンセルして、試料液中に含まれる有機物の濃度を求めることができる。即ち、制御回路１０５は、測定用ＰＤ１０３がピーク波長２５５ｎｍの紫外線を検出してその光量に応じて出力した信号ＶUVと、光源モジュール１に内蔵された参照用ＰＤ１３がピーク波長２５５ｎｍの紫外線を検出してその光量に応じて出力した信号（ＶREF1）とに基づいて、下記式より紫外線の吸光度（見かけ上の吸光度）を求める。
ＡUV＝ｌｏｇＶREF1／ＶUV
【００５０】
又、制御回路１０５は、測定用ＰＤ１０３がピーク波長６６０ｎｍの可視光を検出してその光量に応じて出力した信号（ＶVIS）と、光源モジュール１に内蔵された参照用ＰＤ１３がピーク波長６６０ｎｍの可視光を検出してその光量に応じて出力した信号ＶREF2とに基づいて、下記式より可視光の吸光度を求める。
ＡVIS＝ｌｏｇＶREF2／ＶVIS
【００５１】
そして、濁度による吸光度を含んでいる見かけ上の紫外線の吸光度ＡUVから、濁度による吸光度である可視光の吸光度ＡVISを差し引き、試料液中の有機物による吸光度ＡUV-VISを求めることができる。
ＡUV-VIS＝ＡUV−ＡVIS
【００５２】
更に、制御回路１０５は、予め求められて制御回路１０５に内蔵されるか制御回路１０５に接続されている記憶手段（ＲＯＭ等）に格納されている有機物濃度と吸光度との関係を参照することで、上述のようにして求めた有機物による吸光度から、試料液中の有機物濃度を求めることができる。
【００５３】
［光源モジュールの駆動制御］
次に、本実施例の測定装置１００における光源モジュール１の駆動制御について更に詳しく説明する。
【００５４】
１）紫外光ＬＥＤと可視光ＬＥＤの点灯態様
本実施例では、紫外光ＬＥＤ１１と可視光ＬＥＤ１２とを交互に点灯させる。より具体的には、図６に示すように、紫外光ＬＥＤ１１及び可視光ＬＥＤ１２は、７１ｍｓ間隔で０．３ｍｓ間ずつ、交互に点灯するようになっている。
【００５５】
このように紫外光ＬＥＤ１１と可視光ＬＥＤ１２とを交互に点灯させることによっても、紫外光ＬＥＤ１１の長寿命化にとって一定の効果がある。又、このように紫外光ＬＥＤ１１と可視光ＬＥＤ１２とをパルス的に交互に点灯させることによって、紫外光ＬＥＤ１１と可視光ＬＥＤ１２とから出射されて試料液を透過した光を、特別な波長選択手段などを用いることなく、１つの測定用ＰＤ１０３によって検出することができる。
【００５６】
２）紫外光ＬＥＤの点灯態様
上述のように、本実施例では、紫外光ＬＥＤ１１と可視光ＬＥＤ１２とを、パルス的に交互に点灯させる。この時、紫外光ＬＥＤ１１のみに注目すると、本実施例では４個の紫外光ＬＥＤ１１は、以下詳しく説明するような各種態様で点灯させることができる。
【００５７】
図７〜図９は、４個の紫外光ＬＥＤ１１の点灯態様の一例を模式的に示している。図７〜図９において、点灯状態の紫外光ＬＥＤ１１は黒丸で、又消灯状態の紫外光ＬＥＤ１１は白丸で示している。又、図７〜図９に示すように４個の紫外光ＬＥＤ１１を見たときに左上に位置するものから時計回りに第１、第２、第３、第４の紫外光ＬＥＤ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄとする。
【００５８】
２−１）順番に点灯
光源モジュール１のパッケージ２内に実装された４個の紫外光ＬＥＤ１１を選択的に所定の順番で点灯させることで、光源モジュール１としての寿命を延ばすことができる。これにより、光源モジュール１の交換頻度を低減することができる。
【００５９】
第１に、点灯する紫外光ＬＥＤ１１を定期的に交代させることができる。典型的な一態様によれば、紫外光ＬＥＤ１１を点灯させるタイミング毎に、４個の紫外光ＬＥＤ１１のうちの１個ずつを順番に点灯させることができる。例えば、図７（ａ）〜（ｄ）にそれぞれ示すように、第１、第２、第３、第４の紫外光ＬＥＤ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄをこの順番で点灯させることができる。勿論、点灯させる順番は何らこの順番に限定されるものではない。
【００６０】
又、点灯する紫外光ＬＥＤ１１を定期的に交代させる別の一態様によれば、所定の期間が経過する毎に、点灯する紫外光ＬＥＤ１１を交代させることができる。例えば、上記所定期間として、所定の点灯回数（例えば、１３万回）毎或いは所定の点灯時間（例えば４００００時間）毎に点灯する紫外光ＬＥＤ１１を交代させることができる。点灯させる順番は、例えば、図７に示す上述のものと同じであってよい。この場合、点灯する紫外光ＬＥＤ１１は、定期的に自動で交代させてもよいし、定期的に測定装置１００の操作者により手動で交代させてもよい。即ち、制御回路１０５が上記所定の期間の経過（又は経過が近づいたこと）を検知して、順次に点灯する紫外光ＬＥＤ１１を自動的に交代させることができる。或いは、制御回路１０５が上記所定の期間の経過（又は経過が近づいたこと）を検知して、報知手段としての表示部１０６にその旨（交代時期）を表す情報を表示することによって、点灯する紫外光ＬＥＤ１１を交代させることを操作者に促す情報を報知することができる。操作者はその情報に応じて、制御回路１０５に対して点灯する紫外光ＬＥＤ１１を交代させる指示を操作部１０７から入力することができる。
【００６１】
又、第２に、光源モジュール１の発する光を受光する参照用受光素子の受光した光量に応じて、点灯する紫外光ＬＥＤ１１を交代させることができる。本実施例では、特に、光源モジュール１のための参照用受光素子として、光源モジュール１のパッケージ２内に実装された参照用ＰＤ１３を用いる。斯かる構成は、参照用受光素子を別個に設けた構成と比較して、より小型で正確である。点灯させる順番は、例えば、図７に示す上述のものと同じであってよい。この場合、点灯する紫外光ＬＥＤ１１は、参照用ＰＤ１３が紫外光ＬＥＤ１１の発する光を受光した光量に応じて自動で交代させてもよいし、該光量に応じて測定装置１００の操作者により手動で交代させてもよい。即ち、制御回路１０５が参照用ＰＤ１３の出力信号から紫外光ＬＥＤ１１の発する光の光量が所定値以下になったことを検知して、順次に点灯する紫外光ＬＥＤ１１を自動的に交代させることができる。或いは、制御回路１０５が参照用ＰＤ１３の出力信号から紫外光ＬＥＤ１１の発する光の光量が所定値以下になったことを検知して、表示部１０６にその旨（交代時期）を表す情報を表示することによって、点灯する紫外光ＬＥＤ１１を交代させることを操作者に促す情報を報知することができる。操作者はその情報に応じて、制御回路１０５に対して点灯する紫外光ＬＥＤ１１を交代させる指示を操作部１０７から入力することができる。点灯する紫外光ＬＥＤ１１を交代させる基準となる光量の所定値（閾値）は、当該紫外光ＬＥＤ１１の寿命として予め決められた、例えば当初光量の５０％の光量などとして設定することができる。
【００６２】
尚、参照用ＰＤ１３の検出結果を利用する場合、光量が所定値以下となるまで同じ紫外光ＬＥＤ１１を使用し続けることに限定されるものではない。上述のように点灯する紫外光ＬＥＤ１１を定期的に交代させると共に、参照用ＰＤ１３による光量の検出結果を利用して光量が所定値以下になった紫外光ＬＥＤ１１の使用を中止して、次の紫外光ＬＥＤ１１を点灯させるようにしてもよい。
【００６３】
２−２）複数個を同時に点灯
光源モジュール１のパッケージ２内に実装された４個の紫外光ＬＥＤ１１のうちのいくつかを同時に点灯させることで、光源モジュール１の発する光量を増すことができる。これにより、個々の紫外光ＬＥＤ１１の光量が小さい場合でも、測定に必要とされる所望の光量を得ることができる。又、例えば公差により各々のＬＥＤチップの光量に差がある場合でも、複数のＬＥＤチップを同時に点灯することで個々の光量の差の影響を低減することができる。
【００６４】
このようにいくつかの紫外光ＬＥＤ１１を同時に点灯させる場合においても、同時に点灯する紫外光ＬＥＤ１１の組を選択的に所定の順番で変更させることで、光源モジュール１としての寿命を延ばすことができる。これにより、光源モジュール１の交換頻度を低減することができる。
【００６５】
ここで、例えば、測定装置１００内において光源モジュール１からセル１０２を介して測定用ＰＤ１０３へと至る光路での精密な光軸合わせが要求される場合には、複数の同時に点灯する紫外光ＬＥＤ１１の配置は、次のように設定することが好ましい。
【００６６】
例えば、本実施例のように４個の紫外光ＬＥＤ１１を用いる場合には、好ましくは、４個の紫外光ＬＥＤ１１は、縦横に整列して、矩形（本実施例では正方形）の各角に位置するように配列する。そして、図８（ａ）又は図８（ｂ）に示すように、その矩形の重心点を介して対角位置にある２個の紫外光ＬＥＤ１１を同時に点灯させる。
【００６７】
このように、光源モジュール１のパッケージ２内に設けられる複数の紫外光ＬＥＤ１１のうちの少なくともいくつか（本実施例では全て）は、光源モジュール１からセル１０２に向けて延びる光軸と交差（本実施例では略直交）する面上の基準点に関して点対称となるように配列する。そして、好ましくは、同時に点灯する複数の紫外光ＬＥＤ１１の組は、該点対称となるように配列された複数の紫外光ＬＥＤ１１のうち該基準点を介して対角位置にあるものから成るようにする。
【００６８】
このように、対角位置にある紫外光ＬＥＤ１１、好ましくは偶数個の紫外光ＬＥＤ１１を同時に点灯させることにより、同時に点灯させる紫外光ＬＥＤ１１の組を変更することによる光軸のずれを低減することができる。これにより、光源モジュール１のより精密な光軸合わせが求められる場合であっても、同時に点灯させる紫外光ＬＥＤ１１の組を変更する毎に光源モジュール１の光軸合わせを行う必要性を低減することができる。但し、同時に点灯する紫外光ＬＥＤ１１の配置態様は、これに限定されるものではなく、要求される光軸合わせの精度などに応じて、任意の態様で配置された複数の紫外光ＬＥＤ１１の組を同時に点灯させることができる。
【００６９】
そして、同時に点灯させる紫外光ＬＥＤ１１の組を交代させる方法は、上述の点灯する紫外光ＬＥＤ１１を１個ずつ交代させる場合と同様とすることができる。
【００７０】
即ち、第１に、同時に点灯する紫外光ＬＥＤ１１の組を定期的に交代させることができる。典型的な一態様によれば、紫外光ＬＥＤ１１を点灯させるタイミング毎に、４個の紫外光ＬＥＤ１１のうちの同時に点灯する組を順番に交代することができる。例えば、図８（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示すように、第１、第３の紫外光ＬＥＤ１１ａ、１１ｃを同時に点灯させる状態と、第２、第４の紫外光ＬＥＤ１１ｂ、１１ｄを同時に点灯させる状態とを交代させることで、上述のように対角位置に配置された２個の紫外光ＬＥＤ１１の組を同時に点灯させることできる。
【００７１】
又、同時に点灯する紫外光ＬＥＤ１１の組を定期的に交代させる別の一態様によれば、所定の期間が経過する毎に、同時に点灯する紫外光ＬＥＤ１１を交代させることができる。この場合に同時に点灯する紫外線発光ＬＥＤ１１の組を交代させる制御は、上述の点灯する紫外光ＬＥＤ１１を１個ずつ交代させる場合と実質的に同一であってよく、同時に点灯する紫外光ＬＥＤ１１の組は、定期的に自動で交代させてもよいし、定期的に測定装置１００の操作者により手動で交代させてもよい。上記同様、同時に点灯させる紫外光ＬＥＤ１１の組は、図８（ａ）又は図８（ｂ）に示すように設定すればよい。
【００７２】
又、第２に、光源モジュール１の発する光を受光する参照用受光素子の受光した光量に応じて、同時に点灯する紫外光ＬＥＤ１１の組を交代させることができる。本実施例では、特に、光源モジュール１のための参照用受光素子として、光源モジュール１のパッケージ２内に実装された参照用ＰＤ１３を用いる。この場合に同時に点灯する紫外光ＬＥＤ１１の組を交代させる制御は、上述の点灯する紫外光ＬＥＤ１１を１個ずつ交代させる場合と実質的に同一であってよく、同時に点灯する紫外光ＬＥＤ１１の組は、参照用ＰＤ１３が紫外光ＬＥＤ１１の発する光を受光した光量に応じて自動で交代させてもよいし、該光量に応じて測定装置１００の操作者により手動で交代させてもよい。上記同様、同時に点灯させる紫外光ＬＥＤ１１の組は、図８（ａ）又は図８（ｂ）に示すように設定すればよい。同時に点灯させる複数の紫外光ＬＥＤ１１の組を交代させる基準となる光量の所定値（閾値）は、その組が寿命になった場合の光量、例えば当初光量の５０％の光量などとして設定することができる。
【００７３】
尚、参照用ＰＤ１３の検出結果を利用する場合、光量が所定値以下となるまで同じ紫外光ＬＥＤ１１の組を使用し続けることに限定されるものではない。上述のように同時に点灯する紫外光ＬＥＤ１１の組を定期的に交代させると共に、参照用ＰＤ１３による光量の検出結果を利用して光量が所定値以下になった紫外光ＬＥＤ１１の組の使用を中止して、次の紫外光ＬＥＤ１１の組を点灯させるようにしてもよい。
【００７４】
２−３）全てを同時に点灯
光源モジュール１のパッケージ２内に実装された４個の紫外光ＬＥＤ１１は、所望に応じて、その全てを同時に点灯させることができる。これにより、光源モジュール１の発する光量を最大化することができる。
【００７５】
２−４）点灯する数を変更
光源モジュール１のパッケージ２内に実装された４個の紫外光ＬＥＤ１１のうち点灯する紫外光ＬＥＤ１１の数を変更することで、光源モジュール１の発光する光量を選択的に変更することができる。これにより、例えば、個々の紫外光ＬＥＤ１１の光量が小さい場合に所望に応じて光源モジュール１の発する光量を増したり、個々の紫外光ＬＥＤ１１の点灯状態（光量）が変化する場合にその点灯状態に応じて光源モジュール１としての発光量を極力一定としたりすることができる。即ち、光源モジュール１の光量選択性を向上することができる。
【００７６】
第１に、点灯する紫外光ＬＥＤ１１の数を定期的に変更することができる。例えば、測定装置１００の電源投入時や光源モジュール１の駆動開始時などの基準となる時点からの時間に応じて紫外光ＬＥＤ１１の光量が変化する場合に、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す順番で点灯する紫外光ＬＥＤ１１の数を増やしていったり、逆に図９（ｄ）、（ｃ）、（ｂ）、（ａ）に示す順番で点灯する紫外光ＬＥＤ１１の数を減らしていったりすることができる。一例として、測定装置１００の電源投入直後よりも、所定時間後における紫外光ＬＥＤ１１の光量が低下する特性がある場合には、その電源投入時からの経過時間に従って、光源モジュール１としての紫外線の発光量が極力一定となるように所定のタイミングで、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す順番で点灯する紫外光ＬＥＤ１１の数を増やしていくことができる。又、他の例として、測定装置１００の電源投入直後よりも、所定時間後における紫外光ＬＥＤ１１の光量が増加する特性がある場合には、その電源投入時からの経過時間に従って、光源モジュール１としての紫外線の発光量が極力一定となるように所定のタイミングで、図９（ｄ）、（ｃ）、（ｂ）、（ａ）に示す順番で点灯する紫外光ＬＥＤ１１の数を減らしていくことができる。勿論、点灯させる紫外光ＬＥＤ１１の順番は何らこの順番に限定されるものではない。
【００７７】
この時、点灯する紫外光ＬＥＤ１１の数を変更するタイミングを、例えば基準となる時点からの紫外光ＬＥＤ１１の点灯回数或いは点灯時間などによって設定してもよい。又、点灯する紫外光ＬＥＤ１１の数は自動で変更させてもよいし、測定装置１００の操作者により手動で交代させてもよい。即ち、制御回路１０５が基準となる時点からの時間経過を検知して、その時間経過に応じて点灯する紫外光ＬＥＤ１１の数を自動的に変更させることができる。或いは、制御回路１０５が基準となる時点からの時間経過を検知して、点灯する紫外光ＬＥＤ１１の数の変更時期を表す情報を表示部１０６に表示することによって、該変更を操作者に促す情報を報知することができる。操作者はその情報に応じて、制御回路１０５に対して点灯する紫外光ＬＥＤ１１の数を変更させる指示を操作部１０７から入力することができる。
【００７８】
又、第２に、光源モジュール１の発する光を受光する参照用受光素子の受光した光量に応じて、点灯する紫外光ＬＥＤ１１の数を変更させることができる。本実施例では、特に、光源モジュール１のための参照用受光素子として、光源モジュール１のパッケージ２内に実装された参照用ＰＤ１３を用いる。この場合、点灯する紫外光ＬＥＤ１１の数は、参照用ＰＤ１３が紫外光ＬＥＤ１１の発する光を受光した光量に応じて自動で交代させてもよいし、該光量に応じて測定装置１００の操作者により手動で交代させてもよい。即ち、例えば制御回路１０５が参照用ＰＤ１３の出力信号から紫外光ＬＥＤ１１の発する光の光量が所定値以下になったこと（又は所定値以下であること）を検知した時に、該光量がその所定値を越えるように順次に点灯する紫外光ＬＥＤ１１の数を自動的に増やしたり、逆に紫外光ＬＥＤ１１の発する光の光量が所定値以上になったこと（又は所定値以上であること）を検知した時に、該光量がその所定未満となるように順次に点灯する紫外光ＬＥＤ１１の数を自動的に減らしたりすることができる。或いは、制御回路１０５が参照用ＰＤ１３の出力信号から紫外光ＬＥＤ１１の発する光の光量が所定値以下になったこと（又は所定値以下であること）や所定値以上になったこと（又は所定値以上であること）を検知して、表示部１０６にその旨（変更時期）を表す情報を表示することによって、点灯する紫外光ＬＥＤ１１の数を変更させることを操作者に促す情報を報知することができる。操作者はその情報に応じて、制御回路１０５に対して点灯する紫外光ＬＥＤ１１の数を変更させる指示を操作部１０７から入力することができる。
【００７９】
２−５）光量検知動作
光源モジュール１のパッケージ２内に実装された４個の紫外光ＬＥＤ１１の発光量を検知する光量検知動作を、例えば測定装置１００の電源投入時、所定時間間隔毎などの非測定時の所定のタイミングで実行して、点灯させる紫外光ＬＥＤ１１を選択することができる。紫外光ＬＥＤ１１の発光量は、参照用受光素子、特に、本実施例では光源モジュール１のパッケージ２内に実装されている参照用ＰＤ１３を用いて検知することができる。
【００８０】
図１０〜図１２は、光量検知動作の一例の概略を示すタイミングチャート図である。図１０〜図１２の横軸は時間であり、又同図中ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４で示すチャートはそれぞれ第１〜第４の紫外光ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの点灯信号のＯＮ／ＯＦＦ状態を表し、更に同図中ＰＤで示すチャートは参照用ＰＤ１３の受光量に応じた出力信号の高低を表す。
【００８１】
例えば、図１０に示すように、第１、第２、第３、第４の紫外光ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの点灯信号を順次にＯＮ／ＯＦＦさせる。そして、各点灯信号がＯＮとされている時の参照用ＰＤ１３の受光量から、光量が所定値以上の紫外光ＬＥＤ１１（図示の例では第４の紫外光ＬＥＤ１１ｄ）を検知する。換言すれば、光量が所定値以下となり使用を中止すべき紫外光ＬＥＤ１１を検知する。これにより、測定時には、その発光量が所定値以上の紫外光ＬＥＤ１１を用いることができる。尚、光量が所定値以上の紫外光ＬＥＤ１１が複数個ある場合には、その複数の紫外光ＬＥＤ１１を使用して、前述のように順番に点灯させたり、同時に点灯させたり、点灯する数を変更したりすることができる。
【００８２】
図１１は、光量検知動作の他の例を示している。図１１に示す例では、対角位置にある紫外光ＬＥＤ１１の組である第１、第３の紫外光ＬＥＤ１１ａ、１１ｃの点灯信号を同時にＯＮ／ＯＦＦさせ、その後もう一方の対角位置にある紫外光ＬＥＤ１１の組である第２、第４の紫外光ＬＥＤ１１の点灯信号を同時にＯＮ／ＯＦＦさせる。そして、それぞれの組の紫外光ＬＥＤ１１の点灯信号がＯＮとされている時の参照用ＰＤ１３の受光量から、光量が所定値以上の紫外光ＬＥＤ１１の組（図示の例では第２、第４の紫外光ＬＥＤ１１ｂ、１１ｄの組）を検知する。換言すれば、光量が所定値以下となり使用を中止すべき紫外光ＬＥＤ１１の組を検知する。これにより、測定時には、その光量が所定値以上となる紫外光ＬＥＤ１１の組を用いることができる。
【００８３】
又、図１２は、光量検知動作の更に他の例を示している。図１２に示す例では、第１、第２、第３、第４の紫外光ＬＥＤ１１ａ〜１１ｄの順番で点灯する紫外光ＬＥＤ１１の数を増加させていく。そして、参照用ＰＤ１３の受光量が第１の閾値以上（図中閾値１）、且つ、第２の閾値（図中閾値２）以下となる紫外光ＬＥＤ１１の点灯数を検知する。そして、測定時には、その数（図示の例では第１、第２、第３の紫外光ＬＥＤ１１の３個）の紫外光ＬＥＤ１１を点灯させることができる。
【００８４】
尚、測定時に使用する紫外光ＬＥＤ１１は、検知動作における検知結果から制御回路１０５が自動的に決定してもよいし、検知動作における検知結果を表示部１０６にて操作者に報知することで、操作者が操作部１０７から制御回路１０５に指示するようにしてもよい。
【００８５】
３）その他
本実施例では、上述のような紫外光ＬＥＤ１１の点灯／消灯の制御は、制御手段としての制御回路１０５が行う。制御回路１０５は、電源回路１０８を制御して、複数の紫外光ＬＥＤ１１の各々を個別に又は複数の組として同時に点灯／消灯させることができる。又、制御回路１０５は、参照用ＰＤ１３の出力信号を、複数の紫外光ＬＥＤ１１の各々に又は複数の組に関係付けて検知することができるようになっている。上述のような紫外光ＬＥＤ１１の各種の点灯態様の制御シーケンス（プログラム）及び該制御シーケンスにおいて用いる光量の閾値や所定期間の閾値などのデータは、制御回路１０５に内蔵されるか制御回路１０５に接続された記憶手段（ＲＯＭ等）に予め記憶されている。
【００８６】
尚、上述して説明した紫外光ＬＥＤ１１の各種の点灯態様の他、点灯する紫外光ＬＥＤ１１の交代、同時に点灯する紫外光ＬＥＤ１１の組の交代、点灯する紫外光ＬＥＤ１１の数の変更などは、測定装置１００の操作者が操作部１０６から制御回路１０５に指示することによって任意のタイミングで行うこともできる。
【００８７】
又、上述の実施例では、光源モジュール１の単一のパッケージ２内に４個の紫外光ＬＥＤ１１を設け、矩形（正方形）の各角に位置するように配列した。しかし、光源モジュールの単一のパッケージ内に設けられる同一の特定波長域の光を発する複数の半導体発光素子の数は４個に限定されるものではなく、又その配置態様も上述の実施例のものに限定されるものではない。例えば、図１３（ａ）に示すように、より多くの半導体発光素子を縦横に整列させたり、図１３（ｂ）に示すように、より多くの半導体発光素子を円周上に整列させたりすることができる。例えば図１３（ｂ）に示すように円周上に複数の半導体発光素子を整列させた場合には、その円の中心点を介して対角位置にある２個の組を同時に点灯させることができる。勿論、光源モジュールの単一のパッケージ内に設けられる同一の特定波長域の光を発する複数の半導体発光素子の数は２個以上であればよく、点灯条件、必要な光量及びメンテナンス周期（光源モジュールの交換周期）に応じて適宜設計することができる。
【００８８】
又、例えば、参照用受光素子によって、光源モジュールの単一のパッケージ内に設けられる複数の半導体発光素子のいずれもが寿命に達したことが検知された場合に、表示部１０６に光源モジュール１が寿命である旨を示す情報を表示して、光源モジュール１の交換を促す情報を操作者に報知することができる。
【００８９】
又、点灯させるＬＥＤの交代履歴や光量が所定量以下になったＬＥＤのデータ等を記憶手段に記憶させると共に、このデータを更新する都度、予め記憶手段に記憶させてある光源モジュール１の寿命判定用データ（例えば、点灯させるＬＥＤの交代回数や光量が所定量以下になったＬＥＤの個数の閾値など）と比較することにより、光源モジュール１の交換を促す情報を操作者に報知することもできる。
【００９０】
以上説明したように、本実施例によれば、寿命が短い紫外光ＬＥＤ１１を使用した場合であっても測定装置用光源モジュール１を長寿命化することができ、又、その光源モジュール１を使用することによって、光源モジュール１の交換頻度を低減して、測定装置１００のメンテナンス負荷の低減を図ることができる。又、本実施例によれば、測定装置用光源モジュール１の光量選択性を向上することができる。更に、本実施例によれば、小型で消費電力が低く電気的ノイズの発生も少ない測定装置用光源モジュール１を提供することが可能となり、又その光源モジュール１を使用して測定装置１００の小型化、低消費電力化、高精度化を図ることができる。
【００９１】
実施例２
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。本実施例において実施例１にて説明したものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００９２】
実施例１では光源モジュール１には、紫外光ＬＥＤ１１と可視光ＬＥＤ１２とが設けられていたが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。
【００９３】
例えば、図１４（ａ）に示すように、紫外光ＬＥＤ１１を有する第１の光源モジュール１Ａと、図１４（ｂ）に示すように可視光ＬＥＤ１２を有する第２の光源モジュール１Ｂと、をそれぞれ構成して、これら第１、第２の光源モジュール１Ａ、１Ｂを図１５に示すように測定装置１００に設けることができる。第１の光源モジュール１Ａ、第２の光源モジュール１Ｂの構成は、実装される半導体発光素子が異なることを除いて実質的に実施例１における光源モジュール１と同じである。
【００９４】
即ち、本実施例では、実施例１と同様に、第１、第２の光源モジュール１Ａ、１Ｂには、それぞれ参照用ＰＤ１３をはじめ、温度センサ１４や冷却機構１６が設けられている。そして、第１、第２の光源モジュール１Ａ、１Ｂにはそれぞれ、制御回路１０５によって制御される電源回路（点灯回路）１０８Ａ、１０８Ｂが接続される。又、第１、第２の光源モジュール１Ａ、１Ｂの参照用ＰＤ１３、温度センサ１４の出力が制御回路１０５に接続される。
【００９５】
又、本実施例では、第１の光源モジュール１Ａから発された光は、ハーフミラー１１０を透過してセル１０２に入射するようになっており、一方第２の光源モジュール１Ｂから発された光は、ハーフミラー１１０によって直角に曲げられた後にセル１０２に入射するようになっている。
【００９６】
斯かる構成により、第１の光源モジュール１Ａからの紫外線と第２の光源モジュール１Ｂからの可視光とを、実施例１と同様にパルス的に交互にセル１０２内に導入された試料液に照射して、その透過光をそれぞれ測定用ＰＤ１０３によって検出することができる。又、第１の光源モジュール１Ａ、第２の光源モジュール１Ｂのそれぞれに設けられた参照用ＰＤ１３によって参照光を検出することができる。従って、実施例１と同様にして、制御回路１０５において、試料液中の有機物の濃度を求めることができる。
【００９７】
そして、第１の光源モジュール１Ａにおける４個の紫外光ＬＥＤ１１の点灯態様は、実施例１にて説明したものと同様にすることができる。
【００９８】
実施例３
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。本実施例において実施例１にて説明したものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００９９】
実施例１では、参照用受光素子としての参照用半導体受光素子が光源モジュール１に内蔵されていたが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。
【０１００】
例えば、図１６に示すように、測定装置１００は、光源モジュール１から出射されてセル１０２を通過していない光を受光する参照用受光素子１１２を、光源モジュール１Ｃと別個に有していてよい。この参照用受光素子１１２としては、実施例１と同様に、フォトダイオード（ＰＤ）を好適に用いることができる。参照用受光素子１１２には、例えば、光源モジュール１Ｃからセル１０２への光路中に設けられたハーフミラー１１１によって分岐された、光源モジュール１Ｃから出射された光の一部が入射するようになっている。又、この場合、光源モジュール１Ｃには、実施例１にて説明した参照用ＰＤ１３は内蔵されていなくてよい。
【０１０１】
尚、本実施例では、参照用受光素子１１２は、紫外光ＬＥＤ１１及び可視光ＬＥＤ１２の両方のための参照用として兼用されるが、所望に応じて半導体発光素子の発する光の波長域毎に専用の半導体受光素子を設けてもよい。
【０１０２】
以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではないことを理解されたい。
【０１０３】
例えば、上記各実施例では、試料に光を照射して、その透過光を検出することにより試料に含まれる測定対象の濃度を測定する光学的な測定装置の一例として、有機物濃度測定装置に本発明を適用した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば試料による紫外線の吸収を利用する光学的な測定装置としては、試料ガス中のオゾン濃度を測定するオゾン濃度測定装置が例示できる。又、上述の有機物濃度測定装置及びオゾン濃度測定装置のような、試料に光を照射した際の透過光を検出する測定装置に限らず、試料に光を照射した際の反射光又は蛍光を検出する測定装置においても本発明を等しく適用することができる。例えば、反射光を検出する測定装置としては、濁度計が例示できる。更に、蛍光を検出する測定装置としては、油分測定装置及びＳＯ2測定装置が例示できる。即ち、本発明に従う測定装置は、本発明に従う光源モジュールから発されて試料を透過した光、該光源モジュールから発されて試料によって反射された光、又は該光源モジュールから発された光で励起されることで試料から発された光を受光する測定用受光素子を有するものであってよい。
【０１０４】
又、半導体発光素子としては、上記各実施例における発光ダイオード（ＬＥＤ）の他、レーザダイオード（ＬＤ）を用いてもよい。又、測定用受光素子や光源モジュールとは別個に設けられる参照用受光素子としては、フォトダイオード（ＰＤ）の他、例えばフォトトランジスタ、光電子増倍管などの任意の光電変換素子を用いることができる。又、光源モジュールに内蔵される半導体受光素子としては、フォトダイオード（ＰＤ）の他、例えばフォトトランジスタなどの光電変換素子を好適に用いることができる。
【０１０５】
又、上記各実施例では、光源モジュールには冷却機構及び温度検出素子が内蔵されていたが、所望によりこれらは省略することができる。
【０１０６】
更に、上述の各実施例にて説明したように、本発明は紫外光ＬＥＤが短寿命、小光量であることによる問題を解決するのに極めて有効であるが、光源モジュールの単一のパッケージ内に設けられる同一の特定波長域の光を発する複数の半導体発光素子は、任意の波長域の光を発する半導体発光素子であってよい。そのような半導体発光素子が比較的長寿命である場合でも、光源モジュールとしての更なる長寿命化によるメンテナンス負荷の更なる低減、光量選択性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明に係る光源モジュールの一実施例の概略分解図である。
【図２】図１の光源モジュールの概略断面図である。
【図３】図１の光源モジュールの内部構造を示す概略平面図である。
【図４】本発明に係る光源モジュールの一実施例の内部回路を示す概略回路図である。
【図５】本発明に係る測定装置の一実施例の概略構成図である。
【図６】紫外光ＬＥＤと可視光ＬＥＤの点灯態様の一実施例を説明するためのチャート図である。
【図７】紫外光ＬＥＤの点灯態様の一実施例を説明するための模式図である。
【図８】紫外光ＬＥＤの点灯態様の他の実施例を説明するための模式図である。
【図９】紫外光ＬＥＤの点灯態様の他の実施例を説明するための模式図である。
【図１０】光源モジュールの光量検知動作の一実施例を説明するためのチャート図である。
【図１１】光源モジュールの光量検知動作の他の実施例を説明するためのチャート図である。
【図１２】光源モジュールの光量検知動作の他の実施例を説明するためのチャート図である。
【図１３】紫外光ＬＥＤの他の配列態様を説明するための模式図である。
【図１４】本発明に係る測定装置の他の実施例において用いられる光源モジュールの内部構造を示す概略平面図である。
【図１５】本発明に係る測定装置の他の実施例の概略構成図である。
【図１６】本発明に係る測定装置の他の実施例の概略構成図である。
【図１７】従来の測定装置の一例の概略構成図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１          光源モジュール
２          パッケージ
１１        紫外光ＬＥＤ
１２        可視光ＬＥＤ
１３        参照用ＰＤ
１４        温度センサ
１５        基板
１６        熱電冷却機構
１００      有機物濃度測定装置
１０３      測定用ＰＤ
１０５      制御回路
１０６      表示部
１０７      操作部
【図１】
2008249411.tif 000003
【図２】
2008249411.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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