(57)【要約】【課題】水質分析計の測定精度を高くできる光学ユニットを製造する方法を提供する。【解決手段】本発明の光学ユニットの製造方法は、開口部が形成され、透明セル窓１１ｂを有するレンズ用ハウジング１１に、透明セル窓１１ｂに近接するようにレンズ１２を収納する光学ユニット１０の製造方法であって、透明セル窓１１ｂを加熱した後に、レンズ１２を収納したレンズ用ハウジング１１に締め付けリング１３を所定のトルクで締め付けて、レンズ１２をレンズ用ハウジング１１に固定して収納する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部が形成され、透明セル窓を有するレンズ用ハウジングと、前記透明セル窓に近接して前記レンズ用ハウジングに収納されたレンズとを具備する光学ユニットであって、
前記レンズは、前記透明セル窓との間の間隙によって形成される干渉縞のフリンジ数が４０℃において１０本以上、かつ、−５〜６０℃における変動率が±５０％以内になるように、レンズ用ハウジングに固定されていることを特徴とする光学ユニット。
【請求項２】
開口部が形成され、透明セル窓を有するレンズ用ハウジングに、前記透明セル窓に近接するようにレンズを収納する光学ユニットの製造方法であって、
前記透明セル窓を加熱した後に、レンズを収納したレンズ用ハウジングに締め付けリングを所定のトルクで締め付けて、レンズ用ハウジングにレンズを固定して収納することを特徴とする光学ユニットの製造方法。
【請求項３】
開口部が形成され、透明セル窓を有するレンズ用ハウジングに、前記透明セル窓に近接するようにレンズを収納する光学ユニットの製造方法であって、
レンズを固定して収納する際に、前記透明セル窓との間の間隙によって形成される干渉縞のフリンジ数が４０℃において１０本以上、かつ、−５〜６０℃における変動率が±５０％以内になるように、レンズ用ハウジングにレンズを固定して収納することを特徴とする光学ユニットの製造方法。
【請求項４】
前記透明セル窓を加熱した後にレンズをレンズ用ハウジングに固定する請求項３に記載の光学ユニットの製造方法。
【請求項５】
試料水が充填される測定セルと、光源と、受光器と、光源で発生させた光を前記測定セル内に出射させる光源用光学ユニットと、測定セル内を通過した光を受光器に入射させる受光器用光学ユニットとを具備し、
光源用光学ユニットおよび受光器用光学ユニットの一方または両方が、請求項２〜４のいずれかに記載の光学ユニットの製造方法により製造された光学ユニットであり、該光学ユニットの透明セル窓が測定セル内の試料水に接液するように配置されていることを特徴とする水質分析計。
【請求項６】
光源の周囲の温度を測定する光源部温度測定器と演算部とをさらに具備し、該演算部では、前記光源部温度測定器によって測定された光源の周囲の温度に基づいて水質分析の測定値を補正する請求項５に記載の水質分析計。
【請求項７】
試料水の温度を測定する試料水温度測定器と演算部とをさらに具備し、該演算部では、前記試料水温度測定器によって測定された試料水の温度に基づいて水質分析の測定値を補正する請求項５または６に記載の水質分析計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズおよび透明セル窓を具備する光学ユニットおよびその製造方法に関する。また、光学ユニットを具備し、水の濁度または色度等の水質を分析する水質分析計に関する。
【背景技術】
【０００２】
濁度や色度等の水質を分析するために光の吸光度（透過率）や散乱光強度を測定することがある。その水質分析では、具体的には、光源で発生させた光を、試料水が充填された測定セルを通過させ、受光器にて受光し、その受光量を測定することで、光の透過率や散乱光強度を求めて、濁度や色度を得る。
通常、測定セルには、光源で発生させた光を測定セル内に出射させる光源用光学ユニットと、測定セル内を通過した光を受光器に入射させる受光器用光学ユニットとが取り付けられている。従来、光学ユニットとしては、試料水に接液するレンズと、該レンズを収納するハウジングとを具備するものが用いられていた。また、結露やレンズの保護のための対策として、測定セル側に透明セル窓を取り付けることがあったが、透明セル窓を取り付けると、温度変化に伴う水質分析の測定精度低下の影響が大きかった。
【０００３】
一般に、水質分析計の測定精度は、光源の周囲の温度変化または試料水の温度変化により変動することが知られている。例えば、光源の周囲の温度が高くなる程、光源の発光量が低下するため、光源の周囲の温度が変動すると、濁度および色度が変動する。また、試料水に鉄やマンガン等の吸光度を変化させるものが含まれる場合には、試料水の温度が変動すると、吸光度が変化する。そのため、試料水の温度が変動すると、濁度および色度が変動した。
例えば、従来の水質分析計による水道水の濁度および色度の測定では、環境温度および試料水温度の変動による濁度変化の最大値が０．０２度／℃、色度変化の最大値は０．０５度／℃であった。
【０００４】
その問題を解決するために、特許文献１では、試料水の温度を測定し、試料水の温度に応じて光源の出力を調整する方法が提案されている。また、特許文献２では、環境の温度変化に応じて測定結果を補正する方法が提案されている。また、特許文献３では、光源と受光器とを同一の部材で支持して光源と受光器の周囲の温度を一定化させる方法が提案されている。
【特許文献１】実開昭５６−１１７３４２号公報
【特許文献２】実開昭６１−１４３０５０号公報
【特許文献３】特開平４−２１２０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１〜３に記載の方法では、環境温度および試料水温度の変化に伴う測定精度低下の傾向を充分に解決できなかった。
本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、水質分析計の測定精度を高くできる光学ユニットおよびその製造方法を提供することを目的とする。また、測定精度が高い水質分析計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】
本発明者が、環境温度および試料水温度の変化に伴って水質分析計の測定精度が低くなった原因について検討した結果、レンズと透明セル窓との間に間隙が形成され、その間隙によって干渉縞が形成されることを見出した。また、レンズが緩く固定されていたため、振動や衝撃等によって位置ずれして、レンズと透明セル窓との間隔が変動し、その結果、干渉縞のフリンジ数や形状が変動することが判明した。また、測定環境の温度が変化した際には、透明セル窓が膨張または収縮するため、レンズと透明セル窓との間隔が変動し、その結果、干渉縞のフリンジ数が変動することが判明した。さらに、干渉縞のフリンジ数が変動すると、測定セル内に出射する光量や測定セルから入射する光量も変動するため、濁度および色度が変動することを見出した。
これらの知見に基づき、測定結果の変動を抑える手段について検討した結果、以下の光学ユニットおよびその製造方法、ならびに水質分析計を発明した。
【０００７】
本発明は、以下の態様を包含する。
［１］  開口部が形成され、透明セル窓を有するレンズ用ハウジングと、前記透明セル窓に近接して前記レンズ用ハウジングに収納されたレンズとを具備する光学ユニットであって、
前記レンズは、前記透明セル窓との間の間隙によって形成される干渉縞のフリンジ数が４０℃において１０本以上、かつ、−５〜６０℃における変動率が±５０％以内になるように、レンズ用ハウジングに固定されていることを特徴とする光学ユニット。
［２］  開口部が形成され、透明セル窓を有するレンズ用ハウジングに、前記透明セル窓に近接するようにレンズを収納する光学ユニットの製造方法であって、
前記透明セル窓を加熱した後に、レンズを収納したレンズ用ハウジングに締め付けリングを所定のトルクで締め付けて、レンズ用ハウジングにレンズを固定して収納することを特徴とする光学ユニットの製造方法。
［３］  開口部が形成され、透明セル窓を有するレンズ用ハウジングに、前記透明セル窓に近接するようにレンズを収納する光学ユニットの製造方法であって、
レンズを固定して収納する際に、前記透明セル窓との間の間隙によって形成される干渉縞のフリンジ数が４０℃において１０本以上であり、かつ、−５〜６０℃における変動率が±５０％以内になるように、レンズ用ハウジングにレンズを固定して収納することを特徴とする光学ユニットの製造方法。
［４］  前記透明セル窓を加熱した後にレンズをレンズ用ハウジングに固定する［３］に記載の光学ユニットの製造方法。
［５］  試料水が充填される測定セルと、光源と、受光器と、光源で発生させた光を前記測定セル内に出射させる光源用光学ユニットと、測定セル内を通過した光を受光器に入射させる受光器用光学ユニットとを具備し、
光源用光学ユニットおよび受光器用光学ユニットの一方または両方が、［２］〜［４］のいずれかに記載の光学ユニットの製造方法により製造された光学ユニットであり、該光学ユニットの透明セル窓が測定セル内の試料水に接液するように配置されていることを特徴とする水質分析計。
［６］  光源の周囲の温度を測定する光源部温度測定器と演算部とをさらに具備し、該演算部では、前記光源部温度測定器によって測定された光源の周囲の温度に基づいて水質分析の測定値を補正する［５］に記載の水質分析計。
［７］  試料水の温度を測定する試料水温度測定器と演算部とをさらに具備し、該演算部では、前記試料水温度測定器によって測定された試料水の温度に基づいて水質分析の測定値を補正する［５］または［６］に記載の水質分析計。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の光学ユニットは、水質分析計の測定精度を高くできる。
本発明の光学ユニットの製造方法によれば、水質分析計の測定精度を高くできる光学ユニットが得られる。
本発明の水質分析計は、測定精度が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
＜光学ユニット＞
本発明の光学ユニットの一実施形態について説明する。
図１に、本実施形態の光学ユニットを示す。本実施形態の光学ユニット１０は、レンズ用ハウジング１１（以下、ハウジング１１と略す。）と、ハウジングに収納された１枚のレンズ１２と、レンズ１２を固定するための締め付けリング１３とを具備する。
【００１０】
（ハウジング）
ハウジング１１はレンズ１２を収納するものであり、開口部１１ｃ，１１ｄ（図２参照）が形成されたハウジング本体１１ａと、ハウジング本体１１ａに開口部１１ｃを塞ぐように取り付けられた透明セル窓１１ｂとを有する。
ハウジング本体１１ａの内径はレンズ１２の直径より大きい。
また、図２に示すように、ハウジング本体１１ａの内周面の、透明セル窓１１ｂが取り付けられていない端部側である開口部１１ｄ側には、ねじ溝１１ｅが形成されている。
【００１１】
本実施形態における透明セル窓１１ｂは、板状のものであり、その直径がハウジング本体１１ａの外径と略同等である。
透明セル窓１１ｂの材質としては、ガラス、透明樹脂のいずれであってもよいが、加工性および耐衝撃性の点から、透明樹脂が好ましい。透明セル窓１１ｂに使用される透明樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、スチレン−アクリル共重合体、ポリシクロオレフィンなどが挙げられる。これらの中でも、光学特性、成形性および価格の点から、アクリル樹脂が好ましい。
【００１２】
（レンズ）
レンズ１２は、透明セル窓１１ｂに近接して配置され、透明セル窓１１ｂ側の面が凸面になっており、その反対側の面が平面になっている。また、レンズ１２は、透明セル窓１１ｂとの間に間隙が形成されるようにハウジング本体１１ａに固定されている。
【００１３】
（締め付けリング）
締め付けリング１３は、外周面に形成されたねじ溝１３ａと、レンズ１２側に形成され、レンズ１２を嵌める凹部１３ｂとを有している。
ここで、ねじ溝１３ａは、ハウジング本体１１ａのねじ溝１１ｅに対応している。そのため、締め付けリング１３は、ハウジング本体１１ａに螺着できるようになっている。
【００１４】
（レンズおよび透明セル窓の固定）
レンズ１２は、レンズ１２と透明セル窓１１ｂとの間隙によって形成される干渉縞のフリンジ数の一定の温度における変動率が±５０％以内、好ましくは±３０％以内、より好ましくは±１０％以内になるようにハウジング本体１１ａに固定されている。ここで、フリンジ数の−５〜６０℃における変動率とは、（フリンジ数の変動数）／（変動前のフリンジ数）×１００（％）で求められる値である。また、−５〜６０℃は、光学ユニット１０が通常使用される場合の外気温の範囲である。
【００１５】
干渉縞のフリンジ数の変動による影響を小さくするためには、初期（すなわち、レンズ１２をハウジング１１に固定した直後）の干渉縞のフリンジ数を、４０℃において１０本以上とする。ここで、４０℃は、光学ユニットが通常使用される場合の光学ユニットの周囲の温度（例えば、分析計内部の温度）よりもやや高い温度である。また、フリンジ数は自然光の下で数えたときの数値である。
初期の干渉縞のフリンジ数が１０本以上と多ければ、温度変化により干渉縞のフリンジ数が変動しても、変動前の干渉縞のフリンジ数に対する変動割合が小さくなるため、温度変化による干渉縞のフリンジ数の変動の影響が小さくなる。したがって、測定結果の変動をより抑えることができる。
【００１６】
干渉縞のフリンジ数は、透明セル窓１１ｂの熱膨張によって変動する。
例えば、透明セル窓１１ｂがアクリル樹脂製である場合には、１０℃あたり約０．７ｍｍ／ｍの熱膨張係数を有している。仮に透明セル窓１１ｂの初期の厚みが１ｍｍであって環境温度が４０℃変化したとすると、透明セル窓１１ｂの厚さは２．８μｍ変化する。したがって、透明セル窓１１ｂとレンズ１２の間隔が温度の影響を受けて変化し、干渉縞のフリンジ数が変動する。
【００１７】
（作用効果）
上述した光学ユニット１０では、干渉縞のフリンジ数が４０℃において１０本以上で、−５〜６０℃における変動率が±５０％以内になるようにレンズ１２がハウジング本体１１ａに固定されており、振動や衝撃等によっても位置ずれしにくくなっているため、干渉縞のフリンジ数や形状の変動による測定精度の低下を抑制できる。また、干渉縞のフリンジ数を多くしてレンズ１２を固定した場合には、環境温度の変化による干渉縞のフリンジ数の変動の影響を小さくできる。したがって、光学ユニット１０を用いた水質分析計では、干渉縞のフリンジ数の相対的な変動による測定結果の変動を充分に抑えることができ、測定精度を高くできる。
このような光学ユニット１０は、発光ダイオード等の光源に取り付けられる光学ユニットや受光器に取り付けられる光学ユニットとして利用できる。
【００１８】
＜光学ユニットの製造方法＞
上記光学ユニット１０を製造する製造方法の一実施形態について説明する。
本実施形態の光学ユニット１０の製造方法は、まず、ハウジング本体１１ａに、開口部１１ｃを塞ぐように透明セル窓１１ｂを取り付ける。
透明セル窓１１ｂの取り付け方法としては、例えば、接着剤により接着する方法、熱溶着や超音波溶着により接着する方法などを適用することができる。
次いで、ハウジング本体１１ａにレンズ１２を収納し、締め付けリング１３の凹部１３ｂにレンズ１２を嵌め込むようにして、締め付けリング１３をハウジング本体１１ａに螺着することによって、レンズ１２を透明セル窓１１ｂ側に押し込む。
【００１９】
締め付けリング１３をハウジング本体１１ａに螺着する際の締め付けトルクは、形成しようとする干渉縞のフリンジ数、透明セル窓１１ｂの大きさ、材質および形状、レンズ１２の曲率などによって適宜選択される。例えば、透明セル窓１１ｂの材質がアクリル樹脂、透明セル窓１１ｂの厚さが１ｍｍの場合に、干渉縞を１０本以上形成するためには、締め付けトルクを１５ｃＮ・ｍ以上にすればよい。また、破損を防止する点では、締め付けトルクを３０ｃＮ・ｍ以下にすることが好ましい。
【００２０】
また、締め付けリング１３をハウジング本体１１ａに螺着して、レンズ１２をハウジング本体１１ａに固定する際には、あらかじめハウジング本体１１ａにレンズ１２を収納して締め付けリング１３をゆるく螺着した状態、すなわち光学ユニット１０を仮組みした状態で加熱することが好ましいが、少なくとも透明セル窓１１ｂを加熱する。透明セル窓１１ｂを加熱することにより、熱膨張させることができる。透明セル窓１１ｂを熱膨張させた状態で締め付けリング１３を所定のトルクで締め付けてレンズ１２を押し込んだ後、室温に冷却してハウジング本体１１ａおよび透明セル窓１１ｂを元の形状にまで収縮させると、レンズ１２と透明セル窓１１ｂとの間隙が一定の幅に保たれる。
このように加熱してレンズ１２および透明セル窓１１ｂを固定する方法は、透明セル窓１１ｂが、熱膨張係数が大きい樹脂製の場合にとりわけ適している。
【００２１】
上記加熱における加熱温度および加熱時間はハウジング本体１１ａおよび透明セル窓１１ｂの材質および使用時の周囲温度に応じて適宜選択される。
透明セル窓１１ｂの材質がアクリル樹脂である場合には、加熱温度を３０℃以上とすることが好ましい。加熱温度を３０℃以上とすれば、室温まで冷却した際にレンズ１２と透明セル窓１１ｂとの間隙を更に広くでき、干渉縞のフリンジ数をより容易に多くできる。
また、加熱温度は６０℃以下であることが好ましい。加熱温度が６０℃以下であれば、透明セル窓１１ｂの可塑化による不可逆的な変形を防ぐことができる。
加熱時間は３０分以上とすることが好ましい。加熱時間がある程度であれば、ハウジング本体１１ａおよび透明セル窓１１ｂの内部にまで熱が伝わり、充分に熱膨張させることができ、また、内部を均質化でき、フリンジの形状を安定化させることができる。
【００２２】
締め付けリング１３をハウジング本体１１ａに所定のトルクで螺着した後には、締め付けリング１３を接着剤によりハウジング本体１１ａに固定して、ねじ込み位置がずれないようにする。
このようにして、干渉縞のフリンジ数や形状が変動しないようにレンズ１２がハウジング本体１１ａに固定された光学ユニット１０を得る。
【００２３】
以上説明した光学ユニットの製造方法では、透明セル窓１１ｂを加熱した後に、ハウジング本体１１ａに締め付けリング１３を所定のトルクで締め付けて、ハウジング本体１１ａにレンズ１２を固定するため、振動や衝撃等によっても位置ずれしにくくなっており、干渉縞のフリンジ数や形状の変動による測定精度の低下を抑制できる。また、干渉縞の本数を多くしてレンズ１２を固定した場合には、環境温度の変化による干渉縞のフリンジ数の変動の影響を小さくできる。したがって、この製造方法により得た光学ユニット１０を用いた水質分析計では、干渉縞のフリンジ数や形状の変動による測定結果の変動を充分に抑えることができ、測定精度を高くできる。
【００２４】
＜水質分析計＞
本発明の水質分析計の一実施形態について説明する。
図３に、本実施形態の水質分析計を示す。本実施形態の水質分析計１は、濁度分析計であり、試料水が充填される測定セル２０と、光源３０と、受光器４０と、光源３０で発生させた光を測定セル２０内に出射させる光源用光学ユニット１０ａと、測定セル２０内を通過した光を受光器４０に入射させる受光器用光学ユニット１０ｂと、光源用光学ユニット１０ａから出射させた光を受光器用光学ユニットに向けて反射させる反射鏡５０と、受光器４０における受光量に基づいて濁度を求める演算部６０とを具備する。
また、本実施形態の水質分析計１は、光源３０の周囲の温度を測定する光源部温度測定器７０と、試料水の温度を測定する試料水温度測定器８０とを具備する。ここで、光源部は、光源３０および光源３０の周囲の付帯機器のことである。
【００２５】
本実施形態の水質分析計１における測定セル２０は、試料水が充填される有底円筒状のセル本体２１と、セル本体２１に試料水を導入するための導入部２２と、セル本体２１から試料水を排出する排出部２３とを有する。ここで、導入部２２は測定セル２０の周面の下側に設けられ、排出部２３は測定セル２０の周面の上側に設けられている。
また、本実施形態では、光源用光学ユニット１０ａおよび受光器用光学ユニット１０ｂの両方が、上述した光学ユニット１０であり、透明セル窓１１ｆ，１１ｇが測定セル２０内の試料水に接液するように、セル本体２１の周面に設置されている。
光源３０としては、発光ダイオードが用いられる。濁度を測定するための、光源３０から発する光の波長は、例えば、６６０ｎｍである。
受光器４０としては、受光する光の波長に対応したフォトダイオードが用いられる。
【００２６】
本実施形態では、光源３０と光源用光学ユニット１０ａの周囲、受光器４０と受光器用光学ユニット１０ｂの周囲が断熱材で被覆されている。断熱材の被覆により、急激な温度変化が生じないようになっている。断熱材としては特に制限はないが、熱伝導率が低く、断熱性に優れることから、フッ素樹脂製のものが好ましい。
【００２７】
演算部６０では、受光器４０で測定した受光量が入力され、その受光量に基づいて光源３０で発生させた光の透過率を求めて濁度を求める。
ところで、一般に、光源の発光量は光源の周囲の温度によって変動する（具体的には、光源の周囲の温度が高くなる程、発光量は小さくなる）ため、正確な濁度を求めることができないことがある。しかし、本実施形態の演算部６０では、あらかじめ温度に応じた光源３０の発光量が記憶されており、光源部温度測定器７０により測定された光源の周囲の温度が入力されて、環境温度の変化による光源３０の発光量変化を考慮して、濁度を補正できるようになっている。
また、試料水中には、濁度測定に影響を与えるイオンが含まれることがある。そのようなイオンが試料水に含まれる場合には、試料水の温度の変化によって試料水の吸光度が変化して濁度が変動することがある。しかし、本実施形態の演算部６０では、あらかじめ同様の試料水について温度を変化させながら吸光度を測定したデータが記憶されており、試料水温度測定器８０により測定された試料水温度が入力されて、試料水温度変化による吸光度変化を考慮して、濁度を補正できるようになっている。
【００２８】
上記水質分析計１では、まず、導入部２２から試料水をセル本体２１に導入すると共に排出部２３から排出させて流動させる。このように試料水を流動させた状態で光源３０から発した光を、光源用光学ユニット１０ａのレンズ１２、透明セル窓１１ｆに順次通して、測定セル２０のセル本体２１内に出射させる。光源用光学ユニット１０ａから出射した光は、セル本体２１内の試料水を透過し、反射鏡５０にて反射し、再び試料水を透過し、受光器用光学ユニット１０ｂの透明セル窓１１ｇ、レンズ１２を順次通って、受光器４０に入射する。そして、受光器４０にて、入射した光の受光量が測定されるので、その受光量に基づき、演算部６０にて光の透過率を求めて、濁度を求める。このとき、演算部６０では、環境温度の変化による光源３０の発光量の変化、および試料水の温度変化による吸光度変化を考慮し、求める濁度の値を補正する。
【００２９】
上述した水質分析計１では、レンズ１２がハウジング本体１１ａに固定された光源用光学ユニット１０ａおよび受光器用光学ユニット１０ｂを具備しているため、干渉縞のフリンジ数や形状の変動による測定結果の変動を充分に抑えることができ、測定精度を高くできる。
しかも、演算部６０により、環境温度の変化による光源３０の発光量の変化、および試料水の温度変化による吸光度変化を考慮して濁度を補正するから、測定精度をより高くできる。
また、光源部温度測定器７０と演算部６０によって、環境温度の変化による光源３０の発光量変化を把握し、その結果を濁度に反映させるため、光源３０の周囲の温度が一定温度を保つように温度調節しなくてもよい。光源３０の周囲温度を調節しないことにより、光学ユニットの結露を防止でき、消費電力を低減できる。また、乾燥剤を備える場合には、乾燥剤の寿命を延ばすことができる。
【００３０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、本発明の水質分析計は、光源用光学ユニット１０ａおよび受光器用光学ユニット１０ｂの一方のみが、本発明の光学ユニットであってもよい。
また、本発明では、光源部温度測定器７０を具備せずに、光源温度の変動による測定結果の変動を補正しなくてもよい。
また、本発明では、試料水温度測定器８０を具備せずに、試料水温度の変動による測定結果の変動を補正しなくてもよい。
また、光源用光学ユニット１０ａ、受光器用光学ユニット１０ｂ、光源３０および受光器４０は断熱材で被覆されていなくてもよい。
また、水質分析計は色度分析計であってもよい。色度は、光源３０により発生させる光の波長を、例えば３７０ｎｍに変更することにより測定できる。
【００３１】
また、水質分析計１は反射鏡５０を具備していなくてもよく、その場合、散乱光を測定できる。また、吸光度測定の場合、光源用光学ユニット１０ａと受光器用光学ユニット１０ｂとを対向する位置に配置すれば、反射鏡５０は不要である。
また、測定セル２０に対する光源用光学ユニット１０ａおよび受光器用光学ユニット１０ｂの配置は、透明セル窓１１ｆ，１１ｇが接液されて光路が確保されていれば特に制限されない。例えば、管状の測定セルの一端に、透明セル窓が接液するように光源用光学ユニットが取り付けられ、測定セルの他端に、透明セル窓が接液するように受光器用光学ユニットが取り付けられていてもよい。
さらに、測定セル２０の形状も円筒状に限定されない。
また、光源３０および受光器４０は光学ユニット１０ａ，１０ｂのハウジング本体１１ａ内に収納されていてもよい。
【００３２】
また、上記実施形態の光学ユニットでは、ハウジング本体１１ａと透明セル窓１１ｂを別個に形成した上で、接着剤等により接着する方法により取り付けたが、ハウジング本体１１ａと透明セル窓１１ｂとは一体に形成してもよい。また、締め付けリング１３をハウジング本体１１ａに螺着することにより、レンズ１２を固定していたが、それ以外の方法で固定してもよい。例えば、締め付けリング１３を用いずに、接着剤のみでレンズ１２を固定してもよい。
さらに、上記実施形態の光学ユニットは、レンズを１枚具備していたが、複数、例えば、２枚、３枚、４枚などであってもよい。
【実施例】
【００３３】
図３に示す水質分析計を用いて、水道水を測定対象の試料として、環境温度および試料水温度の変化に対する濁度および色度の変化を測定した。上述したように、水質分析計１における光源用光学ユニット１０ａおよび受光器用光学ユニット１０ｂは、図１に示すレンズユニットである。また、光源用光学ユニット１０ａおよび受光器用光学ユニット１０ｂは、透明セル窓１１ｂを４０℃で３時間以上加熱した後にハウジング本体１１ａに締め付けリング１３を１５ｃＮ・ｍのトルクで締め付けてレンズ１２を固定したものである。また、濁度の測定での光の波長は６６０ｎｍであり、色度の測定での光の波長は３７０ｎｍである。
本実施例の水質分析計では、図４，５に示すように、濁度変化の最大値は０．００６度／℃、色度変化の最大値は０．０４３度／℃であった。これは、フルスケール（濁度：０〜４度、色度：０〜２０度）に対して充分に小さく、また、従来の水質分析計での値より小さい値（濁度変化の最大値が０．０２度／℃、色度変化の最大値は０．０５度／℃であった。したがって、環境温度や試料水温度が変動しても、高い測定精度が得られることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の光学ユニットの一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示す光学ユニットを構成するハウジングを示す断面図である。
【図３】本発明の水質分析計の一実施形態を示す模式図である。
【図４】実施例における濁度の測定結果を示すグラフである。
【図５】実施例における色度の測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
１  水質分析計
１０，１０ａ，１０ｂ  光学ユニット
１１  ハウジング
１１ａ  ハウジング本体
１１ｂ，１１ｆ，１１ｇ  透明セル窓
１１ｃ，１１ｄ  開口部
１１ｅ  ねじ溝
１２  レンズ
１３  締め付けリング
１３ａ  ねじ溝
１３ｂ  凹部
２０  測定セル
２１  セル本体
２２  導入部
２３  排出部
３０  光源
４０  受光器
５０  反射鏡
６０  演算部
７０  光源部温度測定器
８０  試料水温度測定器
【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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