(57)【要約】【課題】本発明は、より測定誤差の発生を抑制することができる多波長光源装置及び光学測定装置に関する。【解決手段】本発明は、各々所望の波長の光を含む光を発光する複数の光源１１と、複数の光源１１から出射される光を所望の波長に応じた特定の方向に回折させると共に集光する光学系１３、１４と、光学系１３、１４からの光を選択的に透過させる出射スリット１６とを備え、複数の光源１１は、各光源１１における所望の波長の光が光学系１３、１４によって回折する方向が出射スリット１６の方向となるように各々配置されている、光学測定装置１用の多波長光源装置１０であって、出射スリット１６から出射された光の光路を分岐するビームスプリッタ１９をさらに備え、ビームスプリッタ１９によって分岐された両光束についての開口角は、一方の光束についての開口角が他方に対してより制限される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ所望の波長の光を含む光を発光する複数の光源部と、前記複数の光源部から出射される光を前記所望の波長に応じた特定の方向に回折させると共に集光する光学系と、前記光学系からの光を選択的に透過させる出射スリットとを備え、前記複数の光源部は、各光源部における前記所望の波長の光が前記光学系によって回折する方向が前記出射スリットの方向となるようにそれぞれ配置されている、光学測定装置に用いられる多波長光源装置であって、
前記出射スリットから出射された光の光路を分岐する分岐部をさらに備え、該分岐部によって分岐された両光束についての開口角は、一方の光束についての開口角が他方に対してより制限されること
を特徴とする多波長光源装置。
【請求項２】
前記分岐部は、ハーフミラーであり、該ハーフミラーによって分岐された後の少なくとも一方の光束に対して開口角を制限する絞りを備えたこと
を特徴とする請求項１に記載の多波長光源装置。
【請求項３】
前記分岐部は、貫通した孔である開口部を有するミラーであること
を特徴とする請求項１に記載の多波長光源装置。
【請求項４】
前記分岐部の反射面の法線の光軸に垂直な面への射影が前記光学系に含まれる回折格子の溝に対して４５度の方向にあること
を特徴とする請求項２又は請求項３に記載の多波長光源装置。
【請求項５】
互いに異なる波長の光を出射可能であって、該光を２つの光束に分岐して射出する多波長光源部と、出射された一方の光を測定すべき測定対象物を介して検出する第１受光部と、出射された他方の光を検出する第２受光部と、前記第１受光部の出力と前記第２受光部の出力とに基づいて前記測定対象物を透過若しくは反射した光量あるいは光強度を演算し、演算した光量あるいは光強度に基づいて前記測定対象物における所定の測定項目の濃度を演算するデータ処理部とを備える光学測定装置において、
前記多波長光源部は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の多波長光源装置であること
を特徴とする光学測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、互いに異なる波長の光を出射することができる多波長光源装置に関し、特に、より測定誤差の発生を抑制することができる多波長光源装置に関する。そして、このような多波長光源装置を組み込んだ光学測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
測定対象物の特性を光を用いて測定する光学測定装置では、測定対象物に互いに異なる波長の光を照射する必要上、互いに異なる波長の光を出射する多波長光源装置を組み込むことが必要とされる。
【０００３】
例えば、分光光度計は、測定対象物を透過した透過光の光強度値と基準濃度の溶液を透過した透過光の光強度値とを特定波長の光についてそれぞれ測定し、それらの値を比較して吸光度を算出することにより、測定対象物の化学成分を分析している。この場合において、吸収される光の波長が測定対象物によって異なるために、複数の波長の光が必要とされる。
【０００４】
また、例えば、血中アンモニア濃度、血中尿素窒素濃度及びグルコース濃度などを測定する臨床検査用測定装置は、血液によって呈色した試薬パッドの検出層における色濃度やその変化を測定することによってそれら濃度を測定している。この場合において、測定項目によって使用する光の波長が異なるために、複数の波長の光が必要とされる。
【０００５】
このような多波長光源装置を備えた光学測定装置は、例えば、特許文献１に開示されている。この特許文献１の光学測定装置は、互いに異なる波長の光を発光する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）と、ＬＥＤの制御手段と、回折格子と、出射スリットと、出射した光を分岐させるビーム分岐部と、分岐された一方の光を測定対象物を介して受光する受光部と、分岐された他方の光を受光する検出器とを備えている。そして、このＬＥＤの発光制御は、検出器の受光出力が一定に保たれるように制御することにより行われている。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第５０２９２４５号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、多波長光源装置を備えた光学測定装置においても測定対象物に対して与えられる光は、測定位置に正確に与えられなければ測定誤差の原因となりかねない。特に、測定対象物が微小な物体や少量しか得られない物体であったり、測定対象物の特定の位置のみの状態を高精度に測定したい場合において、多波長光源装置あるいは光学測定装置と測定対象物との相対位置にずれが生じて測定対象ではない場所にまで光が与えられると、測定誤差が発生する可能性があり、好ましくない。
【０００８】
このため、測定対象物に与えられる光は、正確に測定対象物の被測定位置に到達しなければならないが、上述の特許文献１に記載された測定装置では測定対象物に単に平行光が与えられているだけであり、微小な測定対象などの測定に用いるのは適当ではない。
【０００９】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みて為された発明であり、より測定誤差の発生を抑制することができる多波長光源装置を提供することを目的とする。そして、本発明は、このような多波長光源装置を組み込んだ光学測定装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る第１の手段では、それぞれ所望の波長の光を含む光を発光する複数の光源部と、前記複数の光源部から出射される光を前記所望の波長に応じた特定の方向に回折させると共に集光する光学系と、前記光学系からの光を選択的に透過させる出射スリットとを備え、前記複数の光源部は、各光源部における前記所望の波長の光が前記光学系によって回折する方向が前記出射スリットの方向となるようにそれぞれ配置されている、光学測定装置に用いられる多波長光源装置であって、前記出射スリットから出射された光の光路を分岐する分岐部をさらに備え、該分岐部によって分岐された両光束についての開口角は、一方の光束についての開口角が他方に対してより制限される。
【００１１】
本発明に係る第２の手段では、第１の手段に係る多波長光源装置おいて、前記分岐部は、ハーフミラーであり、該ハーフミラーによって分岐された後の少なくとも一方の光束に対して開口角を制限する絞りを備える。
【００１２】
本発明に係る第３の手段では、第１の手段に係る多波長光源装置において、前記分岐部は、貫通した孔である開口部を有するミラーである。
【００１３】
本発明に係る第４の手段では、第２又は第３の手段に係る多波長光源装置において、前記分岐部の反射面の法線の光軸に垂直な面への射影が前記光学系に含まれる回折格子の溝に対して４５度の方向にある。
【００１４】
本発明に係る第５の手段では、互いに異なる波長の光を出射可能であって、該光を２つの光束に分岐して射出する多波長光源部と、出射された一方の光を測定すべき測定対象物を介して検出する第１受光部と、出射された他方の光を検出する第２受光部と、前記第１受光部の出力と前記第２受光部の出力とに基づいて前記測定対象物を透過若しくは反射した光量あるいは光強度を演算し、演算した光量あるいは光強度に基づいて前記測定対象物における所定の測定項目の濃度を演算するデータ処理部とを備える光学測定装置において、前記多波長光源部は、第１乃至第４の何れかの手段に係る多波長光源装置である。
【００１５】
このような構成の多波長光源装置及び光学測定装置では、分岐部によって分岐された両光束についての開口角は、一方の光束についての開口角が他方に対してより制限される。従って、この開口角が小さい方の光束を測定に使用することにより、仮に測定対象物と多波長光源装置の光軸方向の相対位置に多少のずれが発生しても、その影響が少なく、測定誤差が発生し難い。
【００１６】
特に、測定対象物が微小な物体、少量しか得られない物体であったり、測定対象物の特定の位置のみの状態を高精度に測定したい場合において、測定対象ではない場所にまで光が与えられることによって測定誤差が発生する可能性を低減することができる。また、他方の光束は、開口角を大きくすることにより充分な光量が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における光学測定装置の構成を示す平面図である。図２は、第１の実施形態における光学測定装置の構成を示す側面図である。図３は、回折格子の原理を説明するための図である。
【００１８】
図１及び図２において、光学測定装置１は、互いに波長の異なる複数の光を出射可能な多波長光源部１０、第１受光部２１、開口部材２２、第２受光部２３、アナログ／ディジタル変換器（以下、「Ａ／Ｄ」と略記する。）２４、２５、データ処理部２６、記憶部２７、入力部２８及び出力部２９を備えて構成される。多波長光源部１０は、複数の光源１１（１１−１〜１１−４）、光源１１に対応してそれぞれ設けられる複数の入射スリット１２（１２−１〜１２−４）、レンズ１３、回折格子１４、光束絞り１５−１、出射スリット１６、駆動制御回路１７、リレーレンズ１８、ビームスプリッタ１９及び絞り２０を備えて構成される。そして、測定を行う場合には、測定対象物２０１は、絞り２０と第１受光部２１との間におけるリレーレンズ１８の焦点又は焦点深度の範囲内に配置される。
【００１９】
各光源１１は、各入射スリット１２に対応して回折格子１４における分散方向の像面に一列にそれぞれ配置され、各々測定に必要な波長帯を含む発光波長強度分布を有する光を発光する部品である。光源１１は、例えば、ハロゲンランプ、ＬＥＤ及び半導体レーザ（以下、「ＬＤ」と略記する。）等やこれらから放射された光を導光する光ファイバや光路棒の一端部である。なお、第１の実施形態では、大きさ、発熱、寿命及びコストの点でより優れているＬＥＤが使用される。光源１１は、この光学測定装置１の仕様（スペック）から要求される多波長光源部１０における出射光の波長数に応じて発光波長強度分布及び個数が決定される。第１の実施形態では、４個の光源１１−１〜１１−４が用意され、光源１１−１から出て出射スリット１６から取り出される光の中心波長が４００ｎｍであり、光源１１−２から出て出射スリット１６から取り出される光の中心波長が５００ｎｍであり、光源１１−３から出て出射スリット１６から取り出される光の中心波長が６００ｎｍであり、そして、光源１１−４から出て出射スリット１６から取り出される光の中心波長が７００ｎｍである。
【００２０】
入射スリット１２は、入射する光を選択的に透過する光学素子である。本実施形態では、入射スリット１２は、光源１１から放射される光に対し、特定方向の光の拡散を抑制すると共に所望の波長純度を得るための矩形（正方形を含む）の細隙である。この抑制する方向は、入射スリット１２を透過した光が入射する回折格子１４の溝方向に直角である。スリット幅は、入射スリット１２を透過した光が所望の半値幅となるように波長に応じて決定される。
【００２１】
なお、光源１１から放射される光のスペクトル幅が狭く所望の半値幅以下である場合には、入射スリット１２を省略することができる。即ち、上述では、光源１１及び入射スリット１２で請求項の発光部を構成したが、光源１１のみで発光部を構成してもよい。例えば、レーザ光が放射される放射部の大きさが入射スリット１２のスリット幅以下であるＬＤを光源１１に使用する場合やコア径が入射スリット１２のスリット幅以下である光ファイバを光源１１に使用する場合である。
【００２２】
レンズ１３は、入射スリット１２から出射された光を平行光にして回折格子１４に導くと共に、回折格子１４で回折反射した光（回折光）を集光する。回折格子１４は、光学素材の表面に一方向に等間隔で平行な多数の溝を持つ分光素子である。光束絞り１５−１は、回折格子１４の溝に当たる光を制限する絞りであり、光束絞り１５−１に入射したレンズ１３からの平行光は、光束絞り１５−１に開けられた略円形状の開口部１５−２を介して回折格子１４の回折面に入射する。光束絞り１５−１は、迷光の防止、照射スポット光束を決めるものである。
【００２３】
レンズ１３及び回折格子１４の代わりに、光を集光するレンズ機能と光を分光する回折格子機能とを兼ね備える凹面回折格子を用いてもよい。即ち、上述では、レンズ１３及び回折格子１４で請求項の光学系を構成したが、凹面回折格子で光学系を構成してもよい。
【００２４】
出射スリット１６は、レンズ１３によって集光された光に対し、光の拡散を抑制すると共に所望の波長純度を得るための細隙であり、測定対象物２０１に照射すべき光の形状に合わせて本実施形態では、円形形状である。
【００２５】
ここで、入射スリット１２は、上述したように矩形の細隙とすることによって、光学系の収差により、円形形状とした場合に較べて出射スリット１６に照射される光量を増やすことができる。そして、入射スリット１２の矩形の細隙の像が縦長になるので、出射スリット１６における円形形状の細隙を容易にカバーすることができる。このため、出射スリット１６の高さ方向（回折格子１４の溝方向）の位置調整が不要となる。
【００２６】
次に、入射スリット１２及び出射スリット１６の配置位置について詳述する。まず、配置方向について説明する。
【００２７】
一般論として、回折格子における入射光と回折光との関係について説明する。図３において、１ｍｍ当たりｎ本の溝（即ち、溝本数ｎ本／ｍｍ）を備える回折格子５４に入射する入射光５１と、回折格子５４で回折され反射する回折光５２との間には、回折次数をｍｈ、入射光５２及び回折光５３の波長をλｉ、入射光５２の入射角をαｍｈ，λｉ、回折光光５３の回折角をβｍｈ，λｉとすると、一般に式１が成り立つ。
ｓｉｎαｍｈ，λｉ＋ｓｉｎβｍｈ，λｉ＝ｎ×ｍｈ×λｉ        ・・・  （１）
なお、ｈ、ｉは、１から始まる整数である。そして、入射角αｍｈ，λｉ及び回折角βｍｈ，λｉは、それぞれ回折格子５４の法線５１方向を基準とする角度であり、添え字によって回折次数と波長とを示している。つまり、入射角αｍｈ，λｉは、回折次数ｍｈで波長λｉの入射光における入射角であり、回折角βｍｈ，λｉは、回折次数ｍｈで波長λｉの回折光における回折角である。
【００２８】
回折角βｍｈ，λｉの異なる回折光を多波長光源部１０の出射光として使用すると、出射スリットが複数個必要となる。この結果、出射スリットから出射される光を２つに分岐する分岐部が複数個必要となると共に、多波長光源部１０及びこれが組み込まれている光学測定装置１の小型化等も図り難くなる。そこで、本発明では、回折角βｍｈ，λｉを或る所定の角度β０に固定する。この場合において、式１は、式２−１１〜式２−ｈｉのようになる。
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各入射スリット１２の配置方向は、対応する波長λｉについて式２−１１〜式２−ｈｉの何れか１つを選択し、選択した式における入射角αｍｈ，λｉの方向である。各入射スリット１２は、各入射角αｍｈ，λｉのうち最大の大きさの入射角αｍａｘと最小の大きさの入射角αｍｉｎとの間に配置されることになるが、この角度の範囲を入射スリット１２の配置角度範囲と呼称することとする。つまり、略配置角度範囲以内に、入射スリット１２及び光源１１が分布することになる。
【００２９】
一方、出射スリット１６の配置方向（所定の角度β０）は、多波長光源部１０及び光学測定装置１の小型化等を図るために、本発明では、この入射スリット１２の配置角度範囲以内とする。即ち、αｍｉｎ＜β０＜αｍａｘである。レンズ１３の結像性能の劣化が小さくなるように、出射スリット１６の配置方向は、入射スリット１２の配置角度範囲の略中央に配置するのが好ましい。また、図１の状態で平面視した場合に、出射スリット１６の配置方向がレンズ１３の光軸と一致するように、配置される。
【００３０】
そして、各入射スリット１２及び出射スリット１６の回折格子１４からの配置距離は、レンズ１３の焦点面又は焦点深度の範囲である。
【００３１】
このように設定することによって、入射スリット１２及び出射スリット１６の回折格子１４の法線に対する配置方向及び回折格子１４からの配置距離が決定されるが、配置方向及び配置距離が決まっただけでは、線（円状の線）が決まっただけで、点として配置位置が一意に決まらない。
【００３２】
多波長光源部１０及び光学測定装置１を最もコンパクトにするためには、入射スリット１２と出射スリット１６とは、回折格子１４に対し水平な平面Ｐ上（図２において一点鎖線で示す面）に全て配置することが好ましい。しかしながら、入射スリット１２及び出射スリット１６は、そのスリットに要求される仕様等に応じて一定の大きさを持っている。
【００３３】
入射スリット１２の大きさ及び出射スリット１６の大きさに応じてレンズ１３の焦点距離を長くすれば、入射スリット１２と出射スリット１６とは、平面Ｐ上に全て配置することが可能である。しかしながら、焦点距離を長くすると、その分だけ回折格子１４と入射スリット１２及び出射スリット１６との距離が長くなると共に両端に位置する入射スリット１２間の距離も長くなる。その結果、多波長光源部１０及び光学測定装置１の大きさが大型化する。また、焦点距離を長くすると出射スリット１６の大きさも大きくする必要が生じる。一方、焦点距離を短くすると、入射スリット１２及び出射スリット１６が上述のように一定の大きさを持っているため、入射スリット１２同士又は入射スリット１２と出射スリット１６とが接触してしまう。さらに、製作における作業性も阻害することになる。このため、一定の焦点距離が必要である。
【００３４】
このように、入射スリット１２及び出射スリット１６の回折格子１４に対する配置面は、入射スリット１２の大きさ、出射スリット１６の大きさ、レンズ１３の焦点距離及び製作上の作業性等に基づいて多波長光源部１０及び光学測定装置１が最もコンパクトになるように決定される。本第１の実施形態では、各入射スリット１２の光軸を含む平面Ｑ（図２において破線で示す面）と出射スリット１６の光軸を含む平面Ｓ（図２において破線で示す面）とがなす角が略５度になるように各入射スリット１２と出射スリット１６とは、配置される。なお、各入射スリット１２は、平面Ｑ上に全て配置される。
【００３５】
以上から、各入射スリット１２の配置位置は、配置方向及び配置距離から決まる線（円状の線）と平面Ｑとの交点として決まる。即ち、各入射スリット１２は、平面Ｑ上におけるレンズ１３の焦点面又は焦点深度の範囲内の距離に配置され、そして、波長λｉに対応する入射スリット１２は、波長λｉに対応する式２−１１〜式２−ｈｉの何れかによって与えられる角度αｍｈ，λｉの方向に配置される。
【００３６】
例えば、多波長光源部１０が４波長の光を出射可能な装置である場合において、波長λ１に対応する入射スリット１２−１の配置方向は、式２−１１を用いて角度αｍ１，λ１の方向に配置され、波長λ２に対応する入射スリット１２−２の配置方向は、式２−１２を用いて角度αｍ１，λ２の方向に配置され、波長λ３に対応する入射スリット１２−３の配置方向は、式２−１３を用いて角度αｍ１，λ３の方向に配置され、そして、波長λ４に対応する入射スリット１２−４の配置方向は、式２−１４を用いて角度αｍ１，λ４の方向に配置される。このように、同一の回折次数によって配置方向を決定してもよい。
【００３７】
また、例えば、多波長光源部１０が４波長の光を出射することができる装置の場合において、波長λ１に対応する入射スリット１２−１の配置方向は、式２−２１を用いて角度αｍ２，λ１の方向に配置され、波長λ２に対応する入射スリット１２−２の配置方向は、式２−２２を用いて角度αｍ２，λ２の方向に配置され、波長λ３に対応する入射スリット１２−３の配置方向は、式２−１３を用いて角度αｍ１，λ３の方向に配置され、そして、波長λ４に対応する入射スリット１２−４の配置方向は、式２−１４を用いて角度αｍ１，λ４の方向に配置される。このように、異なる回折次数によって配置方向を決定してもよい。
【００３８】
ここで、各入射スリット１２の配置方向を同一の回折次数を用いて配置する場合において、光学系をできるだけコンパクトになるように配置すると、或る波長λｉ１と或る波長λｉ２との波長間隔が接近している場合には、波長λｉ１に対応する入射スリット１２と波長λｉ２に対応する入射スリット１２とが接触してしまい配置することができなくなる場合がある。例えば、λｉ１＝λ１＝４００ｎｍ、λｉ２＝λ２＝４５０ｎｍの場合である。
【００３９】
また、各入射スリット１２の配置方向を同一の回折次数を用いて配置する場合において、或る波長λｉ１とこれに隣接する波長λｉ１＋１との波長間隔が大きく離れている場合には、波長λｉ１に対応する入射スリット１２の配置位置と波長λｉ１＋１に対応する入射スリット１２の配置位置とが大きく離れてしまい小型化等を阻害する場合がある。例えば、λｉ１＝λ１＝４００ｎｍ、λｉ１＋１＝λ２＝７００ｎｍの場合である。
【００４０】
このような場合には、各入射スリット１２の配置方向を異なる回折次数によって決定すると多波長光源部１０を小型化等することができ、光学測定装置１も小型化等することができる。特に、異なる回折次数による配置方向が、入射スリット１２の配置角度範囲の近傍になる場合には、より小型化等することができる。
【００４１】
本第１の実施形態では、図１に示すように、同一の１次の回折次数を用いて配置した場合であり、λ１＝４００ｎｍに対応する入射スリット１２−１は、入射角α１，４００の配置方向に配置され、λ２＝５００ｎｍに対応する入射スリット１２−２は、入射角α１，５００の配置方向に配置され、λ３＝６００ｎｍに対応する入射スリット１２−３は、入射角α１，６００の配置方向に配置され、そして、λ４＝７００ｎｍに対応する入射スリット１２−４は、入射角α１，７００の配置方向に配置される。
【００４２】
一方、出射スリット１６の配置位置は、配置方向及び配置距離から決まる線（円状の線）と平面Ｓとの交点として決まる。即ち、出射スリット１６は、平面Ｓ上におけるレンズ１３の焦点面又は焦点深度の範囲内の距離に配置され、そして、角度β０の方向に配置される。本第１の実施形態では、角度β０は、回折格子１４の法線を基準に略１９．４５度である。
【００４３】
図１に戻って、駆動制御回路１７は、電源やスイッチ等を備えて構成され、発光させるべき光源１１に電力を選択的に供給する。
【００４４】
リレーレンズ１８は、測定対象物２０１の配置位置と出射スリット１６の位置とを共役にする位置に配置され、出射スリット１６から出射された光の光束を集光する。リレーレンズ１８の有効径は、光束絞り１５−１の開口部１５−２を透過した光を全て透過させる径とする。
【００４５】
ビームスプリッタ１９は、入射する光を２つに分ける光学素子であり、リレーレンズ１８からの光は、ビームスプリッタ１９によって２つに分けられ、分岐した一方の光は、絞り２０により光束が絞られた後、測定対象物２０１を介して第１受光部２１に入射され、他方は、開口部材２２を介して第２受光部２３に入射される。ビームスプリッタ１９は、例えば、ハーフミラーや後述の開口ミラー等である。第１の実施形態では、ビームスプリッタ１９は、ハーフミラーであり、リレーレンズ１８からの光は、その一部分がハーフミラーを透過して、測定対象物２０１と作用する測定光となり、残余の部分が透過光に対して９０度の方向に反射され、参照光となる。
【００４６】
絞り２０は、開口部を有する部材であり、測定対象物２０１に照射される、ビームスプリッタ１９からの光の光束絞りであり、絞り２０によってビームスプリッタ１９から測定対象物２０１に至る光束を第２受光部２３に至る光束よりも細く絞り込む。これにより、焦点深度が調整される（より深くなる）。従って、仮に測定対象物２０１と多波長光源装置１の光軸方向の相対位置に多少のずれが発生しても、その影響を少なくすることができ、測定誤差を抑制することができる。
【００４７】
第１及び第２受光部２１、２３は、受光した光をその光強度に従った電流に変換する光電変換素子と、光電変換素子から出力される電流を電圧に変換する変換回路とを備える。第１受光部２１は、絞り２０及び測定対象物２０１を介してビームスプリッタ１９で分岐した一方の光を受光し、第１受光部２１の出力は、Ａ／Ｄ２５に入力される。
【００４８】
開口部材２２は、開口部を有する部材であり、リレーレンズ１８によって出射スリット１６と共役な位置に配置される。開口部材２２は、ビームスプリッタ１９で分岐した光以外の光（迷光）が第２受光部２３の光電変換素子に入射することを抑制又は防止する。第２受光部２３は、開口部材２２のこの開口部を介してビームスプリッタ１９で分岐した他方の光を受光し、第２受光部２３の出力は、Ａ／Ｄ２４に入力される。開口部材２２によって迷光が遮断又は抑制されるので、第２受光部２３の出力におけるＳＮ比（ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）を改善することができる。
【００４９】
Ａ／Ｄ２４、２５は、アナログ信号をディジタル信号に変換する回路であり、その出力は、それぞれデータ処理部２６に出力される。
【００５０】
記憶部２７は、光学測定装置１の制御プログラム、測定項目と使用波長との対応関係を登録する使用波長テーブル、測定項目ごとに用意された、透過率と濃度との対応関係を登録する濃度テーブル、ビームスプリッタ１９における分岐した一方の光量と他方の光量との比率Ｒ、制御プログラムに必要なデータ及び制御プログラムの実行中に生じるデータ等を記憶するメモリである。記憶部２７は、例えば、ＲＡＭやＲＯＭである。
【００５１】
入力部２８は、光学測定装置１にコマンドやデータを入力する入力装置であり、入力内容は、データ処理部２６に出力される。入力部２８は、例えば、キーボードやマウス等である。出力部２９は、入力部２８から入力された入力内容やデータ処理部２６の処理結果等を表示又は印字する出力装置であり、例えば、ＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤ及び有機ＥＬディスプレイ等の表示装置やプリンタ等の印刷装置である。
【００５２】
データ処理部２６は、例えば、マイクロプロセッサ等を備えて構成され、駆動制御回路１７、記憶部２７、入力部２８及び出力部２９を制御プログラムによって制御すると共に、Ａ／Ｄ２４の出力及びＡ／Ｄ２５の出力に基づいて記憶部２７の各テーブル等のデータを参照することによって測定項目における測定対象物２０１の測定値を演算する。
【００５３】
次に、第１の実施形態における光学測定装置１の動作について説明する。
【００５４】
ユーザは、例えば血液等の検体を入れたセルに測定項目に応じた試薬を滴下する。ユーザは、呈色後にセルを測定対象物２０１として光学測定装置１の所定位置に配置する。そして、ユーザは、測定項目を入力部２８に入力する。
【００５５】
データ処理部２６は、入力部２８に測定項目が入力されると、入力された測定項目を記憶部２７に記憶する。次に、データ処理部２６は、使用波長テーブルを参照し、入力された測定項目に使用される波長を検索する。次に、データ処理部２６は、検索した波長の光を出射すべく制御信号を駆動制御回路１７に出力する。
【００５６】
駆動制御回路１７は、制御信号に応じた光源１１に電力を供給する。電力を供給された光源１１は、検索した波長に相当する波長の光を発光し、発光した光は、入射スリット１２を透過する。入射スリット１２を透過した光は、レンズ１３で平行光とされ、光束絞り１５−１の開口部１５−２を透過して回折格子１４の回折面に入射される。入射した光は、回折格子１４で回折及び反射され、再びレンズ１３を透過することによって集光される。集光された光は、出射スリット１６を透過して、検索した波長に相当する波長の光として多波長光源部１０から出射される。多波長光源部１０から出射された光は、リレーレンズ１８を介してビームスプリッタ１９に入射される。
【００５７】
ビームスプリッタ１９に入射された光は、２つに分岐され、測定光は、絞り２０で焦点深度が調整されて測定対象物２０１のセルに入射される。セルに入射された測定光は、セル内の試薬によって呈色した検体によってその一部が吸収され、残余の部分が透過して第１受光部２１に入射される。第１受光部２１は、受光した光強度に応じた電圧をＡ／Ｄ２５に出力し、Ａ／Ｄ２５は、この出力をディジタル信号に変換してデータ処理部２６に出力する。
【００５８】
そして、ビームスプリッタ１９で分岐された参照光は、物体と作用することなく開口部材２２の開口部を介してそのまま第２受光部２３に入射される。第２受光部２３は、受光した光強度に応じた電圧をＡ／Ｄ２４に出力し、Ａ／Ｄ２４は、この出力をディジタル信号に変換してデータ処理部２６に出力する。
【００５９】
データ処理部２６は、測定対象物２０１が配置されていない場合におけるＡ／Ｄ２５の出力とＡ／Ｄ２４の出力とが同一の値となるように、記憶部２７に記憶されている比率Ｒを用いてＡ／Ｄ２４の出力を重み付けする。次に、データ処理部２６は、Ａ／Ｄ２５の出力と重み付けしたＡ／Ｄ２４の出力とから測定対象物２０１のセルの透過率Ｔを演算する。次に、データ処理部２６は、記憶部２７に記憶した測定項目に対応する濃度テーブルを参照し、入力された測定結果（透過率Ｔ）に対応する濃度を当該濃度テーブルから検索する。次に、データ処理部２６は、検索した濃度を測定結果として出力部２９に出力する。出力部２９は、測定結果を表示又は印字する。
【００６０】
光学測定装置１は、同一光源からの光を２つ出射する多波長光源部１０を用いるので、一方を測定対象物２０１を照射する測定光とし、他方を参照光とすることができる。このため、測定対象物２０１を透過した測定光の光強度と、参照光そのものの光強度とを測定することができるから、両光強度を比較することによって、測定対象物２０１の特性を知ることができる。また、多波長光源部１０の入射スリット１１及び出射スリット１６が上述のように配置されるので、従来とは異なる構成で、多波長光源部１０の小型化、軽量化又はコストダウンを図ることができる。このため、光学測定装置１の小型化、軽量化又はコストダウンを図ることもできる。
【００６１】
ここで、絞り２０は、測定光の焦点深度が仕様を満たすようにするために制限を受ける。即ち、測定光の光束は、絞り２０によって絞られ、即ち該光束についての開口角が狭められ、好ましい焦点深度が得られる。参照光は、第２受光部２３で受光されれば良いので特に制限を受けない。このため、測定光の焦点深度が仕様を満たすように絞り２０を調整し、参照光の光量は、光束絞り１５−１の開口部１５−２における口径の大きさによって調整される。このように本変形形態では絞り２０と光束絞り１５−１の開口部１５−２とが連携することによって、測定光の焦点深度と参照光の光量とを仕様を満たすように両立させることができる。
【００６２】
次に、第１の実施形態の変形形態について説明する。
（第１の実施形態の変形形態）
第１の実施形態における光学測定装置１は、ビームスプリッタ１９としてハーフミラーを使用するが、第１の実施形態の変形形態における光学測定装置は、ビームスプリッタ１９として開口部を有する開口ミラーを使用する。
【００６３】
図４は、第１の実施形態の変形形態における光学測定装置の構成を示す平面図である。図５は、開口ミラーの構成を示す図である。図４において、第１の実施形態の変形形態における光学測定装置１’は、互いに波長の異なる複数の光を出射可能な多波長光源部１０’、第１受光部２１、開口部材２２、第２受光部２３、Ａ／Ｄ２４、２５、データ処理部２６、記憶部２７、入力部２８及び出力部２９を備えて構成される。多波長光源部１０’は、複数の光源１１（１１−１〜１１−４）、光源１１に対応してそれぞれ設けられる複数の入射スリット１２（１２−１〜１２−４）、レンズ１３、回折格子１４、光束絞り１５−１、出射スリット１６、駆動制御回路１７、リレーレンズ１８及び開口ミラー３１を備えて構成される。そして、測定を行う場合には、測定対象物２０１は、絞り２０と第１受光部２１との間におけるリレーレンズ１８の焦点又は焦点深度の範囲内に配置される。
【００６４】
第１の実施形態の変形形態における光学測定装置１’は、ビームスプリッタ１９に開口ミラー３１を用いること及び絞り２０が設けられていないことを除き、第１の実施形態における光学測定装置１の構成及び動作と同様であるのでそれらの説明を省略し、開口ミラー３１について説明する。
【００６５】
開口ミラー３１は、図５に示すように、平板状基板の略中央に貫通した孔が開けられた開口部３１−２を有し、開口部３１−２以外の部分における基板の一方面が入射する光を全て反射するミラー面３１−１である光学部品である。従って、図５に破線で光束範囲ａとして示すように、開口部３１−２の口径よりも大きい直径の光束が入射すると、開口ミラー３１は、光束範囲ａのうち開口部３１−２に入射する光をそのまま透過し、光束範囲ａのうち開口部３１−２を除く部分に入射する光をミラー面３１−１で反射する。開口部３１−２を透過した光は、測定光として測定対象物２０１を介して第１受光部２１に入射する。一方、ミラー面３１−１で反射した光は、参照光として開口部材２２の開口部を介して第２受光部２３に入射する。即ち、開口部３１−２は、第１の実施形態における絞り２０と同様な光束絞りの機能も備えている。従って、開口部３１−２の大きさを調整することによって、測定光の焦点深度を深くすることができ、仮に測定対象物２０１と多波長光源装置１’の光軸方向の相対位置に多少のずれが発生しても、その影響を少なくすることができる。その結果、測定誤差を抑制することができる。
【００６６】
開口部３１−２の形状は、開口部３１−２を透過した光よって第１受光部２１の受光面に形成される開口部３１−２の像の輪郭が測定対象物２０１に照射すべき光の形状に合わせて略円形形状となるように、ミラー面３１−１をリレーレンズ１８の方に向けてリレーレンズ１８の光軸となる角度に応じて決まる楕円（円を含む）である。本変形形態では、開口部３１−２の形状は、ミラー面３１−１をリレーレンズ１８の方に向けてリレーレンズ１８の光軸に対し４５度の傾きで配置した場合に、開口部３１−２を透過した光よって第１受光部２１の受光面に形成される開口部３１−２の像の輪郭が略円形形状であって、ミラー面３１−１で反射した光よって第２受光部２３の受光面に形成される光束範囲ａの像の輪郭も略円形形状となる形状である。
【００６７】
開口部３１−２の大きさは、測定光の焦点深度が仕様を満たすようにするために制限を受ける。即ち、測定光の光束は、開口部３１−２によって絞られ、即ち該光束についての開口角が狭められ、好ましい焦点深度が得られる。参照光は、第２受光部２３で受光されれば良いので特に制限を受けない。このため、測定光の焦点深度が仕様を満たすように開口部３１−２の大きさを調整し、参照光の光量は、光束範囲ａによって、即ち、光束絞り１５−１の開口部１５−２における口径の大きさによって調整される。このように本変形形態では開口ミラー３１の開口部３１−２と光束絞り１５−１の開口部１５−２とが連携することによって、測定光の焦点深度と参照光の光量とを仕様を満たすように両立させることができる。
【００６８】
この変形形態における光学測定装置１’は、このように開口ミラー３１の開口部３１−２の大きさを調整することができるので、等しい光量を得ることができる。ビームスプリッタ１９としてハーフミラーを用いる場合に較べて、測定光の焦点深度をより深くすることができる。
【００６９】
次に、別の実施形態について説明する。
（第２の実施形態）
第１の実施形態における光学測定装置１、１’は、出射スリット１６から出射された光を測定光と参照光とに分けるために、リレーレンズ１８の後段に、例えば、リレーレンズ１８の出射側近傍にビームスプリッタ１９を配置したが、第２の実施形態における光学測定装置は、リレーレンズ１８の前段に、例えば、出射スリット１６の出射側近傍にビームスプリッタを配置する。
【００７０】
図６は、第２の実施形態における光学測定装置の構成及び参照光の分岐方向を説明するための図である。図６（Ａ）は、第２の実施形態における光学測定装置の構成を示す図であり、図６（Ｂ）は、参照光の分岐方向を説明するための図である。
【００７１】
図６において、第２の実施形態における光学測定装置１”は、互いに波長の異なる複数の光を出射可能な多波長光源部１０”、第１受光部２１、第２受光部４２、Ａ／Ｄ２４、２５、データ処理部２６、記憶部２７、入力部２８及び出力部２９を備えて構成される。多波長光源部１０”は、複数の光源１１（１１−１〜１１−４）、光源１１に対応してそれぞれ設けられる複数の入射スリット１２（１２−１〜１２−４）、レンズ１３、回折格子１４、光束絞り１５−１、出射スリット１６、駆動制御回路１７、ビームスプリッタ４１及び絞り付きリレーレンズ４３を備えて構成される。そして、測定を行う場合には、測定対象物２０１は、絞り付きリレーレンズ４３の焦点又は焦点深度の範囲内に配置される。
【００７２】
第２の実施形態における光学測定装置１”は、第１の実施形態におけるリレーレンズ１８、ビームスプリッタ１９、開口部材２２及び第２受光部２３の代わりに、ビームスプリッタ４１、第２受光部４２及び絞り付きリレーレンズ４３を用いることを除き、第１の実施形態における光学測定装置１の構成及び動作と同様であるのでそれらの説明を省略し、ビームスプリッタ４１、第２受光部４２及び絞り付きリレーレンズ４３について説明する。
【００７３】
ビームスプリッタ４１は、入射する光を２つに分ける光学素子であり、出射スリット１６からの光は、ビームスプリッタ４１によって２つに分けられ、分岐した一方の光は、測定光として絞り付きリレーレンズ４３及び測定対象物２０１を介して第１受光部２１に入射され、他方の光は、参照光として第２受光部４２に入射される。なお、他方の光は、迷光が第２受光部４２に入射されることを抑制又は防止する観点から、開口部材を介して第２受光部４２に入射するように構成しても良い。
【００７４】
ビームスプリッタ４１は、出射スリット１６の出射側近傍に配置され、かつ、参照光が回折格子１４の溝方向に対して光軸に垂直な面内で４５度の方向で分岐するように配置される。言い換えると、ビームスプリッタ４１の反射面の法線の、光軸に垂直な面への射影が、回折格子１４の溝に対して４５度である。即ち、出射スリット１６の出射側から回折格子１４の方を見た図６（Ｂ）に示すように、回折格子１４の溝方向がＸＸ’であるとすると、参照光がＹからＹ’への方向、Ｙ’からＹへの方向、ＺからＺ’への方向及びＺ’からＺへの方向の何れかの方向で分岐するように、ビームスプリッタ４１は、配置される。回折格子１４で回折し、反射した光は、部分偏光であり、波長により偏光のＰ成分とＳ成分との比率が異なっている。例えば、波長４００ｎｍの光を回折格子１４に入射すると、回折光は、Ｐ成分：Ｓ成分＝略６：４であり、波長７００ｎｍの光を回折格子１４に入射すると、回折光は、Ｐ成分：Ｓ成分＝略４：６である。このため、ビームスプリッタ４１を上述のように参照光が所定方向に分岐するように配置すると、各波長において偏光のＰ成分とＳ成分との比率の影響を受けることなく、各波長において測定光と参照光とにおける光量比を略一定にすることができる。これは、上述の第１の実施形態においても同様に適用することができる。
【００７５】
ビームスプリッタ４１の透過・反射率を全ての使用波長において等しくすると、検出器のダイナミックレンジを有効に使用することができるので有利である。入射光に偏光がある場合、全ての使用波長において透過・反射率が等しくなるようにビームスプリッタを設計することは困難である。本実施形態のように、参照光を所定の方向に分岐するようにビームスプリッタ４１を配置すれば、入射光の偏光状態によらずに全ての使用波長で透過・反射率を等しくすることが容易になる。
【００７６】
ビームスプリッタ４１は、出射スリット１６の出射側近傍では像に色むらが生じているため、測定光と参照光との分光特性を略一致させる観点から、例えば、ハーフミラー等である。なお、第１の実施形態におけるリレーレンズ１８の出射側近傍、特に、瞳付近では、色むらが少ないため、その変形形態で示したように、開口ミラー３１も使用可能である。
【００７７】
絞り付きリレーレンズ４３は、構成するレンズの光路中（若しくはレンズの前後近傍）に絞りを設けた光学素子である。この絞りによって測定光の焦点深度が仕様を満たすように調整することができ、参照光の光量は、光束絞り１５−１の開口部１５−２における口径の大きさによって調整される。そして、第２の実施形態の構成では、絞り付きリレーレンズ４３のＦナンバーは大きくても良いので、その外径を小さくすることができる。即ち、この絞り付きリレーレンズ４３の絞りは、第１の実施形態における絞り２０、その変形形態における開口部３１−２と共通する機能を有している。従って、この絞り付きリレーレンズ４３の絞りを調整することによって、測定光の焦点深度を深くすることができるから、仮に測定対象物２０１と多波長光源装置１”の光軸方向の相対位置に多少のずれが発生しても、その影響を少なくすることができる。その結果、測定誤差を抑制することができる。
【００７８】
この第２の実施形態における光学測定装置１”は、ビームスプリッタ４１を出射スリット１６の出射側近傍に配置するので、第１の実施形態のリレーレンズ１８の出射側近傍に配置する場合に較べて、より装置を小型化することができる。
【００７９】
なお、第１及び第２の実施形態において、各入射スリット１２のスリット、レンズ１３、回折格子１４及び出射スリット１６のスリット等の位置合わせを行うために、レンズ１３及び回折格子１４から成る光学系の分散波長位置と焦点位置とを調整する調整機構を光学測定装置１、１’、１”（多波長光源装置１０、１０’、１０”）にさらに備えてもよい。
【００８０】
まず、光学測定装置１、１’、１”（多波長光源装置１０、１０’、１０”）におけるレンズ１３及び回折格子１４に調整機構を設ける場合について説明する。
【００８１】
図７は、光学測定装置における第１の調整機構の構成を説明するための図である。図７は、光学測定装置１、１’、１”（多波長光源部１０、１０’、１０”）における、光源１１、入射スリット１２、調整機構を設けたレンズ１３、調整機構を設けた回折格子１４及び出射スリット１６の部分を記載した図である。
【００８２】
図７において、調整機構を備えたレンズ１３は、レンズ本体１３−１、レンズ本体を保持する枠体１３−２及び枠体１３−２に固設された移動軸１３−３を備え、調整機構を備えた回折格子１４は、回折格子本体１４−１及び回折格子本体１４−１に設けられた回転軸１４−２を備える。回転軸１４−２は、レンズ１３の光軸上に設けられる。
【００８３】
レンズ１３は、移動軸１３−３が図７に示す直線ＡＡ’方向に動かされることによって、レンズ本体１３−１の光軸に沿って移動する。この結果、回折された光の分散の広がりが調整される。なお、入射スリット１２の光軸は、スリットの開口面に対し法線方向であり、出射スリット１６の光軸は、スリットの開口面に対し法線方向である。
【００８４】
回折格子１４は、回転軸１４−２が図７に示す円弧ＢＢ’方向に動かされることによって、回折格子の溝方向と直交する面内で法線方向が変更され、回折格子本体１４−１の回折面が回転することとなる。この結果、入射光の入射方向及び出射光の出射方向（回折方向）が調整される。
【００８５】
各入射スリット１２における各スリットの位置及び出射スリット１６におけるスリットの位置は、レンズ１３及び回折格子１４を上述のように動かすことによって、各入射スリット１２にそれぞれ対応する各入射角αｍｈ，λｉ及び出射スリット１６に対応する回折角β０にそれぞれ合わせられ得る。
【００８６】
上述では、レンズ１３及び回折格子１４に調整機構を設けることによって、各入射スリット１２のスリット、レンズ１３、回折格子１４及び出射スリット１６のスリット等の位置合わせを行ったが、各入射スリット１２を図８に示すように一体化してレンズ１３及び一体化した入射スリット部材５１によって位置合わせを行うように構成してもよい。さらに、容易に調整可能とするために、出射スリット１６も入射スリット部材５１に一体化してもよい。
【００８７】
図８は、光学測定装置における第２の調整機構の構成を説明するための図である。図８は、光学測定装置１、１’、１”（多波長光源部１０、１０’、１０”）における、光源１１、入射スリット部材５１、調整機構を設けたレンズ１３、回折格子１４及び出射スリット１６の部分を記載した図である。
【００８８】
図８において、入射スリット部材５１は、第１及び第２の実施形態における各入射スリット１２の代わりに用いられるから、入射スリット部材５１のスリットは、入射スリット１２の個数と同数の４個であり、そのスリットの位置は、各入射スリット１２の配置方向に対応する位置である。調整機構を備えたレンズ１３は、上述と同様に、レンズ本体１３−１、レンズ本体を保持する枠体１３−２及び枠体１３−２に固設された移動軸１３−３を備える。
【００８９】
レンズ１３は、上述と同様に、移動軸１３−３が図８に示す直線ＡＡ’方向に動かされることによって、レンズ本体１３−１の光軸に沿って移動する。この結果、各波長に対してレンズ１３の焦点面又は焦点深度が入射スリット部材５１における各スリットの各光軸にそってそれぞれ移動すると共に出射スリット１６の光軸方向に沿って移動する。なお、各スリットの光軸は、スリットの開口面に対し法線方向であり、出射スリット１６の光軸は、スリットの開口面に対し法線方向である。
【００９０】
入射スリット部材５１は、図８に示す円弧ＣＣ’方向に動かされることによって、入射スリット部材８１の円弧に沿って移動する。この結果、入射スリット部材５１の各スリットの位置が波長分散位置上を移動し、入射光の入射方向が調整される。なお、出射スリット１６も一体化した場合には、出射光の出射方向（回折方向）も調整される。
【００９１】
入射スリット部材５１における各スリットの位置は、レンズ１３及び回折格子１４を上述のように動かすことによって、それぞれ対応する各入射角αｍｈ，λｉにそれぞれ合わせられ得る。なお、出射スリット１６も一体化した場合には、出射スリット１６におけるスリットの位置も出射スリット１６に対応する回折角β０に合わせられ得る。
【００９２】
入射スリットを個別部品で構成した場合には、組み立て工数及び組み付け誤差が個々に生じ、また、個別に調整する必要があるが、一体化した場合には、組み立て工数及び組み付け誤差を減らすことができ、一度に調整することも可能である。
【００９３】
なお、上述のレンズ１３、回折格子１４及び入射スリット部材５１の調整は、例えば、製造段階や出荷段階等において製造企業がマニュアル操作によって行ってもよく、また例えば、アクチュエータをさらに備えて操作するようにしてもよい。
【００９４】
また、第１及び第２の実施形態では、記憶部２７は、比率Ｒを記憶し、データ処理部は、この比率Ｒを用いてＡ／Ｄ２４の出力を重み付けすることによって、測定対象物２０１が配置されていない場合におけるＡ／Ｄ２５の出力とＡ／Ｄ２４の出力とが同一の値となるように演算したが、第２受光部２３とＡ／Ｄ２４との間に、又は、Ａ／Ｄ２４とデータ処理部２６との間にゲインを調整することができる増幅部を設けても良い。そして、光学測定装置１、１’、１”で測定を開始する前に、ユーザがマニュアル操作で又はデータ処理部２６が自動的に、測定対象物２０１が配置されていない場合におけるＡ／Ｄ２５の出力とＡ／Ｄ２４の出力とが同一の値となるようにこの増幅部のゲインを調整する。このような増幅部を設けることによって測定開始前に各Ａ／Ｄの出力が同一となるように調整されるので、経年変化によって比率Ｒが変化したり、第１及び第２受光部２１、２３が周囲環境によって出力特性が変化したり等した場合でも、光学測定装置１、１’、１”は、正確に測定することができる。
【００９５】
また、第１及び第２の実施形態の光学測定装置１、１’、１”では、測定対象物２０１を透過した透過光を第１受光部２１で受光することによって測定する場合について説明したが、測定対象物２０１で反射した反射光を受光するように第１受光部２１を配置し、反射光の光強度（光量）によって測定するように構成してもよい。
【００９６】
以上、本明細書に開示された主な発明を以下にまとめる。
【００９７】
（付記１）  それぞれ所望の波長の光を含む光を発光する複数の光源部と、前記複数の光源部から出射される光を前記所望の波長に応じた特定の方向に回折させると共に集光する光学系と、前記光学系からの光を選択的に透過させる出射スリットとを備え、前記複数の光源部は、各光源部における前記所望の波長の光が前記光学系によって回折する方向が前記出射スリットの方向となるようにそれぞれ配置されている、光学測定装置に用いられる多波長光源装置であって、前記出射スリットから出射された光の光路を分岐する分岐部をさらに備え、該分岐部によって分岐された両光束についての開口角は、一方の光束についての開口角が他方に対してより制限されることを特徴とする多波長光源装置。
【００９８】
（付記２）  前記分岐部は、ハーフミラーであり、該ハーフミラーによって分岐された後の少なくとも一方の光束に対して開口角を制限する絞りを備えたことを特徴とする付記１に記載の多波長光源装置。
【００９９】
（付記３）  前記分岐部は、貫通した孔である開口部を有するミラーであることを特徴とする付記１に記載の多波長光源装置。
【０１００】
（付記４）  前記分岐部の反射面の法線の光軸に垂直な面への射影が前記光学系に含まれる回折格子の溝に対して４５度の方向にあることを特徴とする付記２又は付記３に記載の多波長光源装置。
【０１０１】
（付記５）  それぞれ所望の波長の光を含む光を発光する複数の光源部と、前記複数の光源部から出射される光を前記所望の波長に応じた特定の方向に回折させると共に集光する光学系と、前記光学系からの光を選択的に透過させる出射スリットとを備え、前記複数の光源部は、各光源部における前記所望の波長の光が前記光学系によって回折する方向が前記出射スリットの方向となるように、それぞれ配置され、前記出射スリットは、前記複数の光源部が分布する角度内に配置される多波長光源装置であって、前記出射スリットから出射される光が入射され、測定すべき測定対象物の配置位置と前記出射スリットの位置とを共役にするレンズと、前記レンズから出射される光を２つに分岐する分岐部とをさらに備えることを特徴とする多波長光源装置。
【０１０２】
このような構成の多波長光源装置では、出射スリットが、複数の光源部が分布する角度内に配置されるので、複数の光源部及び出射スリットを一纏めに配置することができ、小型化することができる。その結果、軽量化又はコストダウンを図ることができる。そして、測定対象物の配置位置と出射スリットの位置とを共役にするレンズを備えるので、測定対象物に出射スリットの像を形成することができる。さらに、レンズから出射される光を２つに分岐する分岐部を備えるので、同一光源からの光を２つ出射することができる。
【０１０３】
（付記６）  前記分岐部は、前記レンズから出射される光を２つに分岐する代わりに、前記出射スリットから出射される光を２つに分岐することを特徴とする付記５に記載の多波長光源装置。このような構成の多波長光源装置では、出射スリットから出射される光を分岐するから、光束が拡がる前に分岐することができるので、分岐部を小型にすることができる。
【０１０４】
（付記７）  前記分岐部は、ハーフミラーであることを特徴とする付記５又は付記６に記載の多波長光源装置。このような構成の多波長光源装置では、分岐部にハーフミラーを用いるので、安価に分岐部を構成することができる。
【０１０５】
（付記８）  前記分岐部は、貫通した孔である開口部を有するミラーであることを特徴とする付記５に記載の多波長光源装置。このような構成の多波長光源装置では、開口部を有するミラーを用いるので、開口部の大きさを調整することによって、測定対象物に導光される光束を絞ることができ、一定範囲に亘って出射スリットの像の大きさを略一定にすることができる。このため、測定対象物の配置位置を一定範囲に広げることができる。
【０１０６】
（付記９）  前記ミラーの開口部は、楕円形状であることを特徴とする付記８に記載の多波長光源装置。
【０１０７】
（付記１０）  前記分岐部で分岐した一方の光の光路中であって前記レンズによって前記出射スリットの位置と共役となる位置に、貫通した孔である開口部を有する開口部材をさらに配置することを特徴とする付記１乃至付記９の何れか１つに記載の多波長光源装置。
【０１０８】
（付記１１）  前記測定対象物に入射する光の光量を調整する絞りをさらに配置することを特徴とする付記５乃至付記１０の何れか１つに記載の多波長光源装置。
【０１０９】
（付記１２）  前記光学系の分散波長位置と焦点位置とを調整する調整機構をさらに備えたことを特徴とする付記１乃至付記１１の何れか１つに記載の多波長光源装置。
【０１１０】
（付記１３）  前記調整機構は、前記回折格子の溝の方向と直交する面内で法線の方向を変更可能なように前記回折格子に設けられた軸と、光軸に沿って移動可能なように前記レンズに設けられた移動軸とであることを特徴とする付記１２に記載の多波長光源装置。
【０１１１】
（付記１４）  前記複数の光源部のそれぞれは、光を発光する発光部と、該発光部からの光を選択的に透過する入射スリットとから成り、前記調整機構は、光軸に沿って移動可能なように前記レンズに設けられた移動軸と、前記光学系の分散波長位置上を移動可能なように前記入射スリットを一体化した入射スリット部材とであることを特徴とする付記１２に記載の多波長光源装置。
【０１１２】
（付記１５）  前記出射スリットは、前記入射スリット部材に一体化されることを特徴とする付記１４に記載の多波長光源装置。
【０１１３】
（付記１６）  互いに異なる波長の光を出射可能であって、該光を２つの光束に分岐して射出する多波長光源部と、出射された一方の光を測定すべき測定対象物を介して検出する第１受光部と、出射された他方の光を検出する第２受光部と、前記第１受光部の出力と前記第２受光部の出力とに基づいて前記測定対象物を透過若しくは反射した光量あるいは光強度を演算し、演算した光量あるいは光強度に基づいて前記測定対象物における所定の測定項目の濃度を演算するデータ処理部とを備える光学測定装置において、前記多波長光源部は、付記１乃至請求項１５の何れか１項に記載の多波長光源装置であることを特徴とする光学測定装置。
【０１１４】
（付記１７）  互いに異なる波長の光を出射可能であって、該光を２つに分岐して射出する多波長光源部と、出射された一方の光の光強度を測定すべき測定対象物を介して検出する第１受光部と、出射された他方の光の光強度を検出する第２受光部と、前記第１受光部の出力と前記第２受光部の出力とに基づいて前記測定対象物の透過率を演算し、演算した透過率に基づいて前記測定対象物における所定の測定項目の濃度を演算するデータ処理部とを備える光学測定装置において、前記多波長光源部は、付記５乃至付記１５の何れか１つに記載の多波長光源装置であることを特徴とする光学測定装置。付記１乃至付記１５に係る多波長光源装置は、同一光源からの光を２つ出射するので、光学測定装置に用いることができる。そして、このような多波長光源装置を用いるので、光学測定装置の小型化、軽量化又はコストダウンを図ることができる。
【０１１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る多波長光源装置及び光学測定装置では、分岐部によって分岐された両光束についての開口角は、一方の光束についての開口角が他方に対してより制限される。従って、この開口角が小さい方の光束を測定に使用することにより、仮に測定対象物と多波長光源装置の光軸方向の相対位置に多少のずれが発生しても、その影響が少なく、測定誤差が発生し難い。
【０１１６】
特に、測定対象物が微小な物体、少量しか得られない物体であったり、測定対象物の特定の位置のみの状態を高精度に測定したい場合において、測定対象ではない場所にまで光が与えられることによって測定誤差が発生する可能性を低減することができる。また、他方の光束は、開口角を大きくすることにより充分な光量が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における光学測定装置の構成を示す平面図である。
【図２】第１の実施形態における光学測定装置の構成を示す側面図である。
【図３】回折格子の原理を説明するための図である。
【図４】第１の実施形態の変形形態における光学測定装置の構成を示す平面図である。
【図５】開口ミラーの構成を示す図である。
【図６】第２の実施形態における光学測定装置の構成及び参照光の分岐方向を説明するための図である。
【図７】光学測定装置における第１の調整機構の構成を説明するための図である。
【図８】光学測定装置における第２の調整機構の構成を説明するための図である。
【符号の説明】
１、１’、１”  光学測定装置
１０、１０’、１０”  多波長光源部
１１  光源
１２  入射スリット
１３  レンズ
１４  回折格子
１５  光束絞り
１６  出射スリット
１７  駆動制御回路
１８  リレーレンズ
１９、４１  ビームスプリッタ
２０  絞り
２１  第１受光部
２２  開口部材
２３、４２  第２受光部
２４、２５  アナログ／ディジタル変換器
２６  データ処理部
２７  記憶部
３１  開口ミラー
４３  絞り付きリレーレンズ
【図１】
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【図２】
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【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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