(57)【要約】【課題】  部品点数を削減することができるとともに、複数の光源の位置調整を容易に行うことができるライトガイド、多波長光源装置及び分析装置を提供する。【解決手段】  ライトガイド２は、複数のＬＥＤ３のそれぞれの位置を決めるとともに保持する光源保持部２１と、ＬＥＤ３毎に発光した光を個別に入射させる入射口２４と、入射口２４より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射させる出射口２５とを備え、光源保持部２１と入射口２４と出射口２５とが透明材料からなる一体形成部材である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源のそれぞれの位置を決めるとともに保持する光源保持部と、
前記光源毎に発光した光を個別に入射させる入射口と、
前記入射口より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射させる出射口とを備え、
前記光源保持部と前記入射口と前記出射口とが透明材料からなる一体形成部材であることを特徴とするライトガイド。
【請求項２】
前記光源は発光ダイオードであり、
前記光源保持部は、前記発光ダイオードの外形と略同形状であり、かつ前記発光ダイオードと前記光源保持部との間に隙間を有することを特徴とする請求項１記載のライトガイド。
【請求項３】
前記出射口は、他の光学系を介して出射する出射スリットに対して共役となる位置に配置され、
前記出射口の形状は、前記出射スリットの形状に対して共役となる形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のライトガイド。
【請求項４】
前記入射口は、前記光源の像を前記出射口に結像させるレンズを有することを特徴とする請求項１記載のライトガイド。
【請求項５】
前記出射口は、出射する光束を他の光学系に導くための所定の形状及び／又は角度で形成された面を有していることを特徴とする請求項１記載のライトガイド。
【請求項６】
前記入射口から入射する光の入射光軸と、前記出射口から出射する光の出射光軸との角度を変更する反射面を前記入射口と前記出射口との間にさらに備え、
前記反射面は、入射光が全反射して出射口から出射する角度を有していることを特徴とする請求項１記載のライトガイド。
【請求項７】
前記光源からの光が前記入射口から前記出射口に到達するまでの間に、隣接する光源からの光束を遮断する空隙を設けることを特徴とする請求項１記載のライトガイド。
【請求項８】
それぞれ異なる波長の光を発光する複数の光源と、
複数の光源からの光を個別に導くライトガイドとを備え、
前記ライトガイドは、
複数の光源のそれぞれの位置を決めるとともに保持する光源保持部と、
前記光源毎に発光した光を個別に入射させる入射口と、
前記入射口より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射させる出射口とを備え、
前記光源保持部と前記入射口と前記出射口とが透明材料からなる一体形成部材であることを特徴とする多波長光源装置。
【請求項９】
それぞれ異なる波長の光を発光する複数の光源と、複数の光源からの光を個別に導くライトガイドとを備える多波長光源装置と、
前記多波長光源装置から出射された光を分散させる分散部と、
前記分散部によって分散された光を、測定対象である試料に照射する光学系と、
前記試料を透過した光を受光する受光部と、
前記受光部によって受光された光に基づいて、前記試料を分析する分析部とを備え、
前記ライトガイドは、
複数の光源のそれぞれの位置を決めるとともに保持する光源保持部と、
前記光源毎に発光した光を個別に入射させる入射口と、
前記入射口より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射させる出射口とを備え、
前記光源保持部と前記入射口と前記出射口とが透明材料からなる一体形成部材であることを特徴とする分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれ波長の異なる複数の光源からの光を導光するライトガイド、多波長光源装置及び分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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射出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、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】
このような光学測定装置に組み込まれる多波長光源装置としては、主に次の３つが考えられる。第１の多波長光源装置は、光源からの光を角度可変の回折格子で分散させ、回折格子の回転角度を調節して所望の波長の光を試料に照射する。第２の多波長光源装置は、円板上に特定の波長を透過させるフィルタを複数個配置し、円板を回転させて光源からの光を所望の波長のフィルタに透過させ、透過した光を試料に照射する。第３の多波長光源装置は、それぞれ出力波長の異なる複数の光源を回折格子に対して所望の角度で配置し、複数の光源を順次発光させることで出射スリットから必要な単色光を出力し、出力した光を試料に照射する（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
図６は、従来の光学測定装置の構成を示す断面図であり、図７は、図６に示す従来の光学測定装置を下方から見た図であり、図８は、図６に示す多波長光源装置の光源部分及び出射スリットを拡大した図である。
【０００７】
従来の光学測定装置１００は、多波長光源装置１１０、レンズ１０５、回折格子１０６及び出射スリット１０７を備えて構成される。多波長光源装置１１０は、それぞれ異なる波長の光を発光する複数の発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と略記する）１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０２ｄ，１０２ｅ，１０２ｆ（以下、単に「ＬＥＤ１０２」とする）、各ＬＥＤを保持する保持板１０３及び各ＬＥＤ１０２を台板１０１に取り付ける取付部材１０４を備えて構成される。保持板１０３と取付部材１０４との間には、入射スリットが形成されたマスク部材１０８が配置されている。
【０００８】
ＬＥＤ１０２からの光は、それぞれのＬＥＤ１０２に設けられたマスク部材１０８の入射スリットによって規制され、レンズ１０５を介して回折格子１０６に入射する。回折格子１０６によって分散された光は、レンズ１０５によって集光され、出射スリット１０７に入射する。
【特許文献１】特開２０００−１７１２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の第１の多波長光源装置では、回折格子を駆動する機構が必要となり、装置が大型化するという問題を有している。また、第２の多波長光源装置では、円板を回転させる機構が必要となり、装置が大型化するという問題を有しており、さらに、各波長に応じた複数のフィルタを用意する必要があり、コストがかかるという問題を有している。
【００１０】
第３の多波長光源装置では、図８に示すように、発光ダイオード１０２を保持するための保持板１０３と、発光ダイオード１０２からの光を規制するマスク部材１０８とが必要となる。また、隣接する発光ダイオード１０２は、発光ダイオード１０２自体の大きさ以上には近づけることが困難であり、発光ダイオード１０２自体の大きさ以上には近づける場合は、図７に示すように、反射ミラー１０９を介さなくてはならず部品点数の増加に繋がる。さらに、図７に示すように、各発光ダイオード１０２は、固定する位置及び固定する方向がそれぞれ異なっているので、電気的接続は、各発光ダイオード１０２の端子にリード線をはんだ付けして、個別に制御回路基板に接続するようにしている。そのため、各発光ダイオード１０２の電気的接続が煩雑になり、断線する虞がある。
【００１１】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、部品点数を削減することができるとともに、複数の光源の位置調整を容易に行うことができるライトガイド、多波長光源装置及び分析装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一構成に係るライトガイドは、複数の光源のそれぞれの位置を決めるとともに保持する光源保持部と、前記光源毎に発光した光を個別に入射させる入射口と、前記入射口より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射させる出射口とを備え、前記光源保持部と前記入射口と前記出射口とが透明材料からなる一体形成部材である。
【００１３】
この構成によれば、複数の光源のそれぞれの位置が決められるとともに保持される光源保持部と、光源毎に発光した光が個別に入射する入射口と、入射口より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射する出射口とが透明材料からなる一体形成部材である。したがって、複数の光源が１つの部品で保持されるので、部品点数を削減することができ、光源毎に出射口の位置関係を固定することができ、複数の光源の位置調整を容易に行うことができる。
【００１４】
また、上記のライトガイドにおいて、前記光源は発光ダイオードであり、前記光源保持部は、前記発光ダイオードの外形と略同形状であり、かつ前記発光ダイオードと前記光源保持部との間に隙間を有することが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、光源は発光ダイオードであり、光源保持部は発光ダイオードの外形と略同形状であり、かつ発光ダイオードと光源保持部との間には隙間が形成されるので、発光ダイオードを光源保持部に固定する際に、この隙間内において発光ダイオードを移動させることで発光ダイオードの位置を容易に調整することができる。
【００１６】
また、上記のライトガイドにおいて、前記出射口は、他の光学系を介して出射する出射スリットに対して共役となる位置に配置され、前記出射口の形状は、前記出射スリットの形状に対して共役となる形状に形成されていることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、出射口は、他の光学系を介して出射する出射スリットに対して共役となる位置に配置され、出射口の形状は、出射スリットの形状に対して共役となる形状に形成されているので、出射口から出射された光を全て出射スリットに入射させることができ、照明効率を上げることができる。
【００１８】
また、上記のライトガイドにおいて、前記入射口は、前記光源の像を前記出射口に結像させるレンズを有することが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、入射口は、光源の像を出射口に結像させるレンズを有しているので、光源からの光を効率よく出射口より出射させることができる。
【００２０】
また、上記のライトガイドにおいて、前記出射口は、出射する光束を他の光学系に導くための所定の形状及び／又は角度で形成された面を有していることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、出射口は、出射する光束を他の光学系に導くための所定の形状や角度で形成されているので、隣接する光源の出力波長に関わらず、出射口が有する面の形状や角度を変化させることで、光源自体の大きさ以上に近接して配置することができ、従来のように光源からの光を反射させる必要がなくなり、部品点数を削減することができる。
【００２２】
また、上記のライトガイドにおいて、前記入射口から入射する光の入射光軸と、前記出射口から出射する光の出射光軸との角度を変更する反射面を前記入射口と前記出射口との間にさらに備え、前記反射面は、入射光が全反射して出射口から出射する角度を有していることが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、入射口と出射口との間にさらに備えられた反射面によって、入射口から入射する光の入射光軸と、出射口から出射する光の出射光軸との角度が変更され、反射面は、入射光が全反射して出射口から出射する角度を有しているので、複数の光源を同一平面上に配置することができ、各光源と制御回路基板との接続を容易に行うことができる。
【００２４】
また、上記のライトガイドにおいて、前記光源からの光が前記入射口から前記出射口に到達するまでの間に、隣接する光源からの光束を遮断する空隙を設けることが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、光源からの光が入射口から出射口に到達するまでの間に、隣接する光源からの光束を遮断する空隙が設けられているので、隣接する光源からの光の迷光を抑制することができる。
【００２６】
本発明の他の構成に係る多波長光源装置は、それぞれ異なる波長の光を発光する複数の光源と、複数の光源からの光を個別に導くライトガイドとを備え、前記ライトガイドは、複数の光源のそれぞれの位置を決めるとともに保持する光源保持部と、前記光源毎に発光した光を個別に入射させる入射口と、前記入射口より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射させる出射口とを備え、前記光源保持部と前記入射口と前記出射口とが透明材料からなる一体形成部材である。
【００２７】
この構成によれば、複数の光源によって、それぞれ異なる波長の光が発光され、ライトガイドによって、複数の光源からの光が個別に導かれる。そして、ライトガイドは、複数の光源のそれぞれの位置が決められるとともに保持される光源保持部と、光源毎に発光した光が個別に入射する入射口と、入射口より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射する出射口とが透明材料からなる一体形成部材である。したがって、複数の光源が１つの部品で保持されるので、部品点数を削減することができ、光源毎に出射口の位置関係を固定することができ、複数の光源の位置調整を容易に行うことができる。
【００２８】
本発明のさらに他の構成に係る分析装置は、それぞれ異なる波長の光を発光する複数の光源と、複数の光源からの光を個別に導くライトガイドとを備える多波長光源装置と、前記多波長光源装置から出射された光を分散させる分散部と、前記分散部によって分散された光を、測定対象である試料に照射する光学系と、前記試料を透過した光を受光する受光部と、前記受光部によって受光された光に基づいて、前記試料を分析する分析部とを備え、前記ライトガイドは、複数の光源のそれぞれの位置を決めるとともに保持する光源保持部と、前記光源毎に発光した光を個別に入射させる入射口と、前記入射口より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射させる出射口とを備え、前記光源保持部と前記入射口と前記出射口とが透明材料からなる一体形成部材である。
【００２９】
この構成によれば、複数の光源によって、それぞれ異なる波長の光が発光され、ライトガイドによって、複数の光源からの光が個別に導かれ、分散部によって、ライトガイドから出射された光が分散され、光学系によって、分散された光が、測定対象である試料に照射され、受光部によって、試料を透過した光が受光され、分析部によって、受光された光に基づいて、試料が分析される。そして、ライトガイドは、複数の光源のそれぞれの位置が決められるとともに保持される光源保持部と、光源毎に発光した光が個別に入射する入射口と、入射口より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射する出射口とが透明材料からなる一体形成部材である。したがって、複数の光源が１つの部品で保持されるので、部品点数を削減することができ、光源毎に出射口の位置関係を固定することができ、複数の光源の位置調整を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１に記載の発明によれば、複数の光源が１つの部品で保持されるので、部品点数を削減することができ、光源毎に出射口の位置関係を固定することができ、複数の光源の位置調整を容易に行うことができる。
【００３１】
請求項２に記載の発明によれば、発光ダイオードを光源保持部に固定する際に、この隙間内において発光ダイオードを移動させることで発光ダイオードの位置を容易に調整することができる。
【００３２】
請求項３に記載の発明によれば、出射口から出射された光を全て出射スリットに入射させることができ、照明効率を上げることができる。
【００３３】
請求項４に記載の発明によれば、光源からの光を効率よく出射口より出射させることができる。
【００３４】
請求項５に記載の発明によれば、隣接する光源の出力波長に関わらず、出射口が有する平面の角度を変化させることで、光源自体の大きさ以上に近接して配置することができ、従来のように光源からの光を反射させる必要がなくなり、部品点数を削減することができる。
【００３５】
請求項６に記載の発明によれば、複数の光源を同一平面上に配置することができ、各光源と制御回路基板との接続を容易に行うことができる。
【００３６】
請求項７に記載の発明によれば、隣接する光源からの光の迷光を抑制することができる。
【００３７】
請求項８に記載の発明によれば、複数の光源が１つの部品で保持されるので、部品点数を削減することができ、光源毎に出射口の位置関係を固定することができ、複数の光源の位置調整を容易に行うことができる。
【００３８】
請求項９に記載の発明によれば、複数の光源が１つの部品で保持されるので、部品点数を削減することができ、光源毎に出射口の位置関係を固定することができ、複数の光源の位置調整を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
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。
【００４０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における分析装置を示す側面断面図であり、図２は、図１に示す分析装置を下方から見た図である。
【００４１】
図１に示すように、分析装置１０は、多波長光源装置１１、コリメータ・集光レンズ４、回折格子５、出射スリット６、リレーレンズ１２、反射ミラー１３、セルディスク１４、受光センサ１５及び分析部１６を備えて構成される。
【００４２】
測定対象である試料に対し、波長の異なる複数の測定光を照射する多波長光源装置１１は、ライトガイド２及び複数の光源３を備えて構成される。
【００４３】
ライトガイド２は、複数の光源保持部２１、複数の導光部２２及び固定部２３を備えて構成される。光源保持部２１は、複数の光源３のそれぞれの位置を決めるとともに保持する。各導光部２２は、入射口２４、出射口２５及び反射面２６を備えて構成される。入射口２４は、各光源３毎に発光した光を個別に入射させる。出射口２５は、入射口２４より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射させる。固定部２３は、分析装置１０の上面の台板１にライトガイド２を固定する。光源保持部２１と導光部２２と固定部２３とは、例えば、アクリル等の透明材料からなる一体形成部材である。反射面２６は、入射口２４と出射口２５との間に設けられ、入射口２４から入射する光の入射光軸と、出射口２５から出射する光の出射光軸との角度を変更する。
【００４４】
出射口２５は、光源３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）の面である。この抑制する方向は、出射口２５を通過した光が入射する回折格子５の溝方向に直角である。出射口２５の幅は、出射口２５を通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。
【００４５】
各光源３は、回折格子５における分散方向の略円弧上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。光源３は、例えば、ハロゲンランプ、発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と略記する）及び半導体レーザ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等である。なお、本実施形態では、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３は、この分析装置１０の仕様（スペック）から要求される出射光の波長数に応じて、各光源の発光波長強度分布及び光源の個数が決定される。本実施形態では、例えば６個の光源３が用意されており、それぞれ異なる波長の光を放射する。
【００４６】
また、図２に示すように、各導光部２２において、光源（以下、ＬＥＤとする）３からの光が入射口２４から出射口２５に到達するまでの間に、隣接するＬＥＤ３からの光束を遮断する空隙が設けられているので、隣接するＬＥＤ３からの光の迷光を抑制することができる。
【００４７】
コリメータ・集光レンズ４は、出射口２５から射出された光を平行光にして回折格子５に導くと共に、回折格子５で回折反射した光（回折光）を集光する。回折格子５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り、空間的に光を分光する。なお、コリメータ・集光レンズ４及び回折格子５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。
【００４８】
出射スリット６は、コリメータ・集光レンズ４によって集光された光に対し、特定の分散幅の光のみを通過させると共に所望の波長純度を得るための矩形の細隙である。
【００４９】
なお、出射スリット６の形状は、この分析装置の使用目的（測定対象物の照明形状等）によって適宜決定されるものであり、上記の矩形以外に例えば円形などが採用され得る。また、出射口２５は、コリメータ・集光レンズ４及び回折格子５を介して出射する出射スリット６に対して、コリメータ・集光レンズ４及び回折格子５の共役位置に配置され、出射口２５の形状は、出射スリット６の形状に対して共役となる形状に形成されている。すなわち、出射口２５の形状は主として出射スリット６の形状に応じて定められ、例えば円形などが採用され得る。このように、出射口２５は、コリメータ・集光レンズ４及び回折格子５を介して出射する出射スリット６に対して共役となる位置に配置され、出射口２５の形状は、出射スリット６の形状に対して共役となる形状に形成されているので、出射口２５から出射された光を全て出射スリット６に入射させることができ、照明効率を上げることができる。
【００５０】
リレーレンズ１２は、出射スリット６から出射した出射光を試料面に導いて結像させる。セルディスク１４は、例えば、円形状の薄い板であり、ロータによって回転し、着脱可能に構成されている。セルディスク１４の回転軸の同心円上には、試料が載置される複数の皿部１４１が設けられている。皿部１４１は、測定光を透過させるために透明な部材で形成されている。反射ミラー１３は、リレーレンズ１２を通過した光を反射し、試料が載置されたセルディスク１４の皿部１４１を下方から照射する。
【００５１】
セルディスク１４の上方には、セルディスク１４の皿部１４１に対向する位置に受光センサ１５が設けられている。受光センサ１５は、波長方向に配列された複数の光電変換素子からなり、皿部１４１に載置された試料を透過した透過光を受光して光強度に応じた電気信号を出力する。
【００５２】
分析部１６は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）等で構成され、受光センサ１５によって受光された光の受光量に基づいて試料に含まれる成分を分析する。例えば、試料が血液である場合、分析部１６は、血液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、血液の化学成分を分析する。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場合、分析部１６は、血液によって呈色した試薬パッド（皿部１４１）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分析する。
【００５３】
ここで、ライトガイド２についてさらに詳細に説明する。図３は、第１の実施形態におけるライトガイド及びＬＥＤを拡大した断面図である。
【００５４】
入射口２４には、ＬＥＤ３からの光を集光するための凸レンズが形成されている。この凸レンズは、出射口２５に光源像を形成する光学性能を有している。このように、入射口２４は、ＬＥＤ３の像を出射口２５に結像させる凸レンズを有しているので、ＬＥＤ３からの光を効率よく出射口２５より出射させることができる。
【００５５】
反射面２６は、入射口２４から入射する光の入射光軸と、出射口２５から出射する光の出射光軸との角度を変更する。すなわち、反射面２６は、入射口２４に形成された凸レンズからの光を略９０度の角度で全反射させて出射口２５に導く。このように、反射面２６によって、入射口２４から入射する光の入射光軸と、出射口２５から出射する光の出射光軸との角度を変更することによって、ＬＥＤ３を同一平面上に配置することができ、複数のＬＥＤ３の端子を平面状の同一回路基板上に配線することができる。出射口２５は、反射面２６によって反射された光をコリメータ・集光レンズ４に向けて出射する。
【００５６】
図４は、第１の実施形態におけるライトガイドの出射口の形状について説明するための図であり、図４（ａ）は、ライトガイドの出射口を回折格子側から見た図であり、図４（ｂ）は、ライトガイドの断面図である。
【００５７】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、ライトガイド２の先端部分は、四角錘形状であり、出射口２５は、回折格子側から見て矩形形状に形成されている。したがって、先端部分の断面は台形状となる。出射口２５は、出射する光束を他の光学系であるコリメータ・集光レンズ４及び回折格子５に導くための所定の形状及び／又は角度で形成された平面を備える。この平面は、従来の多波長光源装置の入射スリットの役割を果たす。ライトガイド２の先端に形成された矩形形状の先端平面部の角度によって出射方向が決定される。平面部分の角度は、ライトガイド２の材料の屈折率に基づいて、ＬＥＤ３からの光が出射口２５から空気中に出るときの屈折を考慮して決定される。また、出射口２５の平面を所定の角度で形成することにより、隣接するＬＥＤ３の出力波長に関わらず、出射口２５が有する平面の角度を変化させることで、ＬＥＤ３自体の大きさ以上に近接して配置することができ、従来のようにＬＥＤ３からの光を反射させる必要がなくなり、部品点数を削減することができる。また、ライトガイド２の先端は、矩形の平面に限るものではない。例えば、球面あるいは非球面のレンズ機能を奏する形状に構成することも可能である。さらに、その面を偏心させることにより、レンズ機能と光路の屈曲機能の両方を奏するよう構成することも可能である。
【００５８】
光源保持部２１は、光源である砲弾型のＬＥＤ３を収納可能にする円筒形状の孔が形成されている。なお、光源保持部２１は、ＬＥＤ３の位置決めを行う際に調整可能なように、ＬＥＤ３よりも大きい孔が形成されている。ＬＥＤ３は、出射口２５から所定の方向に光が出射するように位置が調整された後、光硬化樹脂や熱硬化樹脂等により固着される。また、光源保持部２１の形状は、光源の形状に応じて形成され、上述の円筒形状の孔に限定されるものではない。
【００５９】
固定部２３は、台板１に固定する際の調整及び位置決めのための穴２３１が形成されており、さらに台板１に固定するためのビス用の穴２３２が形成されている（図２参照）。ライトガイド２と台板１とは、固定部２３のビス用の穴２３２によってビスで固定される。
【００６０】
複数のＬＥＤ３は、略同一平面上に配置されており、各ＬＥＤ３の端子３１は、１枚の回路基板７にはんだ７１により接続されている。また、回路基板７は、支持棒８によりライトガイド２に固定されている。ここで、ＬＥＤ３の位置調整について説明すると、まず、ライトガイド２と回路基板７とを支持棒８により固定し、ライトガイド２と回路基板７との間の空間にＬＥＤ３を配置する。光源保持部２１は、入射口２４の凸レンズ形状を除けばＬＥＤ３の外形と略同形状であり、かつＬＥＤ３と光源保持部２１との間には隙間が形成されているので、この空間内においてＬＥＤ３は、前後、左右、上下に移動可能である。ＬＥＤ３の端子３１を固定するとともに電流を流す治具でＬＥＤ３を保持し、電流を流してＬＥＤ３を発光させながら出射口２５より出射する光の方向を検出し、検出される光の方向が所定の方向となるようにＬＥＤ３を移動させて位置の調整を行う。こうしてＬＥＤ３の位置が決まると、ＬＥＤ３は、光硬化樹脂や熱硬化樹脂等により光源保持部２１に固着され、端子３１は、はんだ７１により固着される。
【００６１】
次に、分析装置１０の動作について説明する。図３に示すように、まず、ＬＥＤ３からの光は、凸レンズ形状の入射口２４に入射する。凸レンズ形状の入射口２４に入射した光は、反射面２６によって全反射し、光軸が略９０度変更されて出射口２５に集光される。出射口２５は、出射口２５の形状に応じた光を出射する。出射口２５から出射された光は、コリメータ・集光レンズ４に入射する。コリメータ・集光レンズ４に入射した光は、平行光となって回折格子５に入射する。回折格子５は入射した光を分散させる。回折格子５によって分散された光は、コリメータ・集光レンズ４に再び入射し、コリメータ・集光レンズ４によって出射スリット６に集光される。出射スリット６を通過した光は、リレーレンズ１２を介して反射ミラー１３に入射し、反射ミラー１３によって反射され、セルディスク１４の皿部１４１に結像する。そして、受光センサ１５は、皿部１４１の試料を透過した透過光を検出し、分析部１６は、受光センサ１５によって検出された光に基づいて、試料に含まれる化学成分を分析する。
【００６２】
このように、複数のＬＥＤ３によって、それぞれ異なる波長の光が発光され、ライトガイド２によって、複数のＬＥＤ３からの光が個別に導かれ、回折格子５によって、ライトガイド２から出射された光が分散され、リレーレンズ１２及び反射ミラー１３によって、分散された光が、測定対象である試料に照射され、受光センサ１５によって、試料を透過した光が受光され、分析部１６によって、受光された光に基づいて、試料が分析される。そして、ライトガイド２は、複数のＬＥＤ３のそれぞれの位置が決められるとともに保持される光源保持部２１と、ＬＥＤ３毎に発光した光が個別に入射する入射口２４と、入射口２４より入射したそれぞれの光を特定の方向に出射する出射口２５とが透明材料からなる一体形成部材である。したがって、複数のＬＥＤ３が１つの部品で保持されるので、部品点数を削減することができ、ＬＥＤ３毎に出射口２５の位置関係を固定することができ、複数のＬＥＤ３の位置調整を容易に行うことができる。
【００６３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。上述の第１の実施形態では、入射口２４に入射される光の光軸と、出射口２５から出射される光の光軸とが略９０度の角度を有しているが、本発明は特にこれに限定されず、入射口２４に入射される光の光軸と、出射口２５から出射される光の光軸とが同一となるように構成してもよい。
【００６４】
図５は、本発明の第２の実施形態におけるライトガイドの一例を示す断面図である。図５に示すライトガイド２’は、複数の光源保持部２１、複数の導光部２２及び固定部２３を備えて構成される。各導光部２２は、入射口２４及び出射口２５を備えて構成される。各導光部２２を平面視した場合の配置は、図２に示された第１の実施形態と同様であり、回路基板７は、１枚のフレキシブル基板によって構成されている。その他、第２の実施形態におけるライトガイド２’の構成と、第１の実施形態におけるライトガイド２の構成とは、反射面２６の有無以外は同じ構成であるので説明を省略する。
【００６５】
第１の実施形態と同様に、第２の実施形態におけるライトガイド２’において、光源保持部２１と、導光部２２の入射口２４及び出射口２５と、固定部２３とは、透明材料により一体形成されている。図５に示すように、ＬＥＤ３からの光は、入射口２４に形成された凸レンズによって出射口２５に集光され、出射口２５の形状に応じた光が出射される。
【００６６】
この場合、第１の実施形態のように反射面２６による反射効率を考慮する必要がなく、光学設計を容易に行うことができる。また、ＬＥＤ３の光軸を略９０度曲げるのではなく、ＬＥＤ３の光軸をそのまま使用するので、装置の高さ方向の寸法を短くすることができる。
【００６７】
次に、上記第２の実施形態の変形例について説明する。上記第２の実施形態における各導光部２２の配置は図２に示された第１の実施形態における配置と同様であるが、各導光部２２を互いに平行に配置して回路基板７を１枚の硬質基板で構成するよう変形することが可能である。
【００６８】
すなわち、図２を参照しつつ説明すると、変形例では図２とは異なり、各導光部２２が図中矢印方向に向き、かつ互いに平行になるように配置される。そして、１枚の回路基板（硬質基板）７を図中７’−７’に示した破線に沿って図に対して垂直な面を形成する方向に配置し、各ＬＥＤ３の端子３１がこの共通する回路基板７に対してはんだ７１により固定される。
【００６９】
その場合、導光部２２の向きと光の投射方向とが異なるものが存在することになるが、導光部２２先端の出射口２５を形成する面の角度を適宜変えることにより光を望ましい方向に投射することができる。
【００７０】
また、この場合、導光部２２毎に入射口２４と出射口２５との距離に違いが生じる場合があるが、その場合には入射口２４の凸レンズ形状部分の曲率を変えることで調整することができる。
【００７１】
さらに、隣接する導光部との間隔を極端に狭く配置しなければならない、あるいは、出射口２５で光路を大きく屈曲させなければならないため望ましい性能が得られない等の理由により、他の導光部と平行に配置することが困難な導光部（例えば、図２に符号Ａで示す、最も上部の導光部等）の場合は、その導光部のみを他の導光部と平行ではなく、望ましい方向を向くよう配置することができる。その導光部については、回路基板（硬質基板）を他の導光部と共有することが困難になるが、他の導光部は回路基板を共有しており、各導光部毎に回路基板を備えるよりは、はるかに構成、組み立てともに簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１の実施形態における分析装置を示す側面断面図である。
【図２】図１に示す分析装置を下方から見た図である。
【図３】第１の実施形態におけるライトガイド及びＬＥＤを拡大した断面図である。
【図４】第１の実施形態におけるライトガイドの出射口の形状について説明するための図である。
【図５】本発明の第２の実施形態におけるライトガイドの一例を示す断面図である。
【図６】従来の光学測定装置の構成を示す断面図である。
【図７】図６に示す従来の光学測定装置を下方から見た図である。
【図８】図６に示す多波長光源装置の光源部分及び出射スリットを拡大した図である。
【符号の説明】
【００７３】
１    台板
２    ライトガイド
３    光源（発光ダイオード）
４    コリメータ・集光レンズ
５    回折格子
６    出射スリット
７    回路基板
１０    分析装置
１１    多波長光源装置
１２    リレーレンズ
１３    反射ミラー
１４    セルディスク
１５    受光センサ
１６    分析部
２１    光源保持部
２２    導光部
２３    固定部
２４    入射口
２５    出射口
２６    反射面
【図１】
2005181614.tif 000003
【図２】
2005181614.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005181614.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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