JP6512913B2 - Light irradiation device and measurement method of light transmission characteristics - Google Patents
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Description
本発明は、主として皮膚や細胞の光特性を調べるために用いる光照射装置に関するものである。特に複数の光源からの光を混合し、複数の出射端から射出することのできる光照射装置を提供する。また、光照射装置を用いた光透過特性の測定方法を提供する。 The present invention relates to a light irradiation apparatus mainly used to investigate the light characteristics of skin and cells. In particular, the present invention provides a light irradiator capable of mixing light from a plurality of light sources and emitting the light from a plurality of emission ends. The present invention also provides a method of measuring light transmission characteristics using a light irradiation device.
化粧品業界では、皮膚の紫外線に対する影響が検討されてきた。そのため、紫外線からの影響を低減する商品も開発されている。一方、皮膚の近赤外線に対する影響についての検討はほとんどされていない。しかし、近赤外線は皮膚や細胞に対して影響を及ぼすと考えられており、実験による検討が要望されている。 In the cosmetics industry, the effects of UV light on the skin have been considered. Therefore, products that reduce the influence of ultraviolet light have also been developed. On the other hand, little has been done about the influence of the skin on near infrared rays. However, near infrared rays are considered to affect the skin and cells, and experimental studies are required.
このような検討を行うには、正確な条件を安定して再現することのできる光照射装置が必要である。光源は強度や波長に関して揺らぎを持っており、皮膚や細胞に対する影響を調べるためには、この揺らぎの影響の有無を検知できる必要がある。また、皮膚に及ぼす影響については、複数の近赤外線領域の光がそれぞれ異なる影響を及ぼすことが予想できる。 In order to conduct such a study, it is necessary to have a light irradiation device capable of stably reproducing the correct conditions. The light source has fluctuations with respect to intensity and wavelength, and in order to investigate the influence on the skin and cells, it is necessary to be able to detect the presence or absence of the influence of the fluctuation. In addition, with regard to the effect on the skin, it can be expected that the light of a plurality of near infrared regions has different effects.
また、赤外線と紫外線の混在した光の影響も検討する要望がある。したがって、複数の波長の光を混ぜた混合光を照射できることが必要となる。さらに、光に対する遮光性を検討する場合には、同一の光を複数のサンプルに照射する必要がある。遮光性物質があるサンプルと無いサンプルでの比較を行うためである。 There is also a demand to consider the effects of mixed light of infrared and ultraviolet light. Therefore, it is necessary to be able to emit mixed light in which light of a plurality of wavelengths is mixed. Furthermore, in the case of examining the light shielding property to light, it is necessary to irradiate the same light to a plurality of samples. This is to compare samples with and without the light blocking substance.
また、光源には強度に偏りが発生するが、サンプルに照射する光にはこのような強度の偏りはないようにしたい。この要求は結局、複数のサンプルに同一の強度および強度分布の光を当てる必要があることに帰納する。 In addition, although the light source is biased in intensity, it is desirable that the light irradiated to the sample be free from such intensity bias. This requirement eventually leads to the need to illuminate multiple samples with the same intensity and intensity distribution.
このような新しい要望に対して、従来の光照射装置としては、特許文献１のものが知られている。これは光源からの光を分岐レンズを使って複数の光に分け、光ファイバを使って複数のサンプルに光を照射できるようにしたものである。 With respect to such a new demand, as a conventional light irradiation apparatus, the thing of patent document 1 is known. In this method, light from a light source is divided into a plurality of lights using a branching lens, and a plurality of samples can be irradiated with light using an optical fiber.
特許文献２は、はんだ付け用の加熱、細型ポリウレタン線の被覆除去、あるいは樹脂の加熱加工などに適した光ビーム照射装置である。ここでは、光源の光強度分布の偏りを除去するために、複数の光ファイバ素線を束ねたバンドルファイバであって、これらの光ファイバ素線の出射端における相対位置は、入射端における相対位置に対してランダムに配置されたバンドルファイバを用いている。 Patent Document 2 is a light beam irradiation apparatus suitable for heating for soldering, removal of a thin polyurethane wire coating, heating of a resin, and the like. Here, in order to remove the deviation of the light intensity distribution of the light source, it is a bundle fiber obtained by bundling a plurality of optical fiber strands, and the relative position at the output end of these optical fiber strands is the relative position at the incident end Using randomly arranged bundle fibers.
特許文献１の光照射装置は、１つの光源から複数の光を照射することができる。しかし、光源の光強度の分布の偏りは抑制できない。また、同一光源から光を分岐するため、各出射端では光の強度が低下する。また、光の分岐を分岐レンズで行うため、複数の光源からの光を混合するのは、容易ではない。 The light irradiation apparatus of patent document 1 can irradiate several light from one light source. However, the bias of the distribution of the light intensity of the light source can not be suppressed. In addition, since light is branched from the same light source, the intensity of light is reduced at each output end. In addition, since light is split by a split lens, it is not easy to mix lights from a plurality of light sources.
特許文献２に示されたバンドルファイバは、入射端において光の強度分布に偏りがあったとしても、出射端ではその偏りがなくなり、平均化した光を射出することができる。しかしながら、複数の光源からの光を混合したり、同一光を複数の出射端から射出することについては、なんらの開示も示唆もない。 Even if there is a bias in the light intensity distribution at the entrance end, the bundle fiber disclosed in Patent Document 2 loses the bias at the exit end, and can emit averaged light. However, there is no disclosure or suggestion about mixing lights from a plurality of light sources or emitting the same light from a plurality of emitting ends.
特に、これらの従来技術を合わせても、波長の異なる光を混合し、複数の出射端から照射する光照射装置を得る事はできない。 In particular, even if these conventional techniques are combined, it is not possible to obtain a light irradiation device which mixes light of different wavelengths and emits light from a plurality of emission ends.
本発明は上記の課題に鑑みて想到されたもので、複数の出射端から均一な光を照射することができ、また異なる波長の光を混ぜた混合光を照射することのできる光照射装置を提供する。 The present invention has been conceived in view of the above problems, and a light irradiation device capable of irradiating uniform light from a plurality of emitting ends and irradiating mixed light in which light of different wavelengths is mixed is provided. provide.
より具体的に本発明に係る光照射装置は、
複数本の光ファイバ素線を束ねた光ファイバ素線群の入射端に対して出射端での前記光ファイバ素線の配置をランダムに配置し、２つ以上の前記入射端と被測定用、標準サンプル用、光源安定保証用の少なくとも３つ以上の前記出射端が設けられたバンドルファイバと、
前記入射端に光を出射する複数の光源装置と、
前記出射端に配置された光センサ装置と、
前記光源安定保証用の出射端における前記光源装置から光が出射されていない状態のダークスペクトルの測定値と、前記光源安定保証用の前記出射端から光を出射した状態の測定値の差分を出力する制御装置を有することを特徴とする。
More specifically, the light irradiation device according to the present invention is
The arrangement of the optical fiber strands at the exit end is randomly arranged with respect to the entrance end of the optical fiber strand group obtained by bundling a plurality of optical fiber strands, and two or more of the entrance ends and the measurement target standard samples, a bundle fiber for at least three or more of said exit end is kicked set of light source stabilization guarantee,
A plurality of light source devices for emitting light to the incident end ;
A light sensor device disposed at the emission end;
The difference between the measured value of the dark spectrum in the state where light is not emitted from the light source device at the emission end for the light source stability guarantee and the measured value in the state where light is emitted from the emission end for the light source stability guarantee And a control device .
本発明に係る光照射装置は、複数の光源装置からの光をバンドルファイバで混ぜ合わせ、複数の出射端から出射することとしたので、複雑な光学系を取り扱う必要がなく、容易に出射端の設置や光源装置の交換が可能である。 The light irradiation device according to the present invention mixes light from a plurality of light source devices with a bundle fiber and emits light from a plurality of emission ends, so there is no need to handle complicated optical systems and it is easy to Installation and replacement of the light source device are possible.
また、同一波長の光源装置を複数台用いることで、出射端を複数個設けても、個々の出射端からの光強度が低下しない。これは１台の強度の高い光源装置を用意するより経済的である。 In addition, by using a plurality of light source devices of the same wavelength, even when a plurality of emitting ends are provided, the light intensity from each emitting end does not decrease. This is more economical than preparing a single high intensity light source device.
また、波長の異なる光源装置を用いることで、複数波長の混合光を出射することもできる。また、入射端と出射端のバンドルファイバの光ファイバ素線の配列をランダムにすることで、光源装置の光強度の分布の偏りを出射端では解消する事ができる。 In addition, by using light source devices having different wavelengths, mixed light of a plurality of wavelengths can be emitted. Also, by making the arrangement of the optical fiber strands of the bundle fiber of the input end and the output end random, it is possible to eliminate the bias of the distribution of the light intensity of the light source device at the output end.
また、同一波長、同一強度、で光強度の分布の偏りのない光を複数個得る事ができるので、同一条件での照射検査ができ、しかも、１つの出射端をコントロールとして使用すれば、検査中の光源装置の揺らぎをモニタし、信頼性の高い検査が可能になる。 In addition, since it is possible to obtain a plurality of light having the same wavelength and the same intensity and no bias in the distribution of light intensity, it is possible to perform irradiation inspection under the same conditions, and if one emission end is used as a control The fluctuation of the light source device in the inside can be monitored, and a highly reliable inspection becomes possible.
また、本発明に係る光照射装置は、光源装置とバンドルファイバの間に、波長選択フィルタを挿入するので、所望の波長の光を照射することができる。また、光源装置に、シャッターを備えることで、所定の時間だけ、光源の光を照射することができる。 Further, in the light irradiation device according to the present invention, since the wavelength selection filter is inserted between the light source device and the bundle fiber, light of a desired wavelength can be irradiated. Further, by providing the light source device with a shutter, the light of the light source can be emitted only for a predetermined time.
以下に本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。以下の説明は本発明の一実施形態を例示するのであり、本発明の趣旨を逸脱しないかぎりにおいて、変更することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following description illustrates one embodiment of the present invention, and may be modified without departing from the spirit of the present invention.
（実施の形態１）
図１に本発明に係る光照射装置の構成を示す。光照射装置１は、複数の光源装置１０と、バンドルファイバ２０を含む。光源装置１０は、複数個用いることができる。ここでは２個（それぞれ１０ａ、１０ｂとする。）として説明を続ける。これらの光源装置１０は、それぞれ同一波長の光を出射してもよいし、異なる波長の光を出射してもよい。
Embodiment 1
FIG. 1 shows the configuration of a light irradiation apparatus according to the present invention. The light irradiation device 1 includes a plurality of light source devices 10 and a bundle fiber 20. A plurality of light source devices 10 can be used. Here, the description will be continued as two (10a and 10b respectively). The light source devices 10 may emit light of the same wavelength or may emit light of different wavelengths.
光源装置１０の種類は、特に限定されない。照射したい波長の光を発することができる光源装置であればよい。例えば、キセノンランプ（キセノンアークランプ）は好適に使用することができる。紫外域から赤外域までの広い波長範囲で連続スペクトルを発生することができるので、フィルタ１６を使う事で、所望の波長の光を得ることができるからである。 The type of the light source device 10 is not particularly limited. Any light source device capable of emitting light of a wavelength to be irradiated may be used. For example, a xenon lamp (xenon arc lamp) can be suitably used. This is because a continuous spectrum can be generated in a wide wavelength range from the ultraviolet region to the infrared region, and thus light of a desired wavelength can be obtained by using the filter 16.
しかし、照射する光の波長が予め決まっている場合は、その波長の光を発生することのできるＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やレーザーを用いてもよい。以下は光源装置１０としてキセノンランプを用いた場合を例として説明を続ける。 However, when the wavelength of light to be irradiated is predetermined, an LED (Light Emitting Diode) or a laser capable of generating light of that wavelength may be used. The following description will be made with the case where a xenon lamp is used as the light source device 10 as an example.
図２に光源装置１０の簡単な構成を示す。光源装置１０には、発光源１２と集光器１４が備えられる。バンドルファイバ２０の入射端２０ｉｎに光を集めるためである。発光源１２は、２つの電極１２ｓ、１２ｔが対向して設けられている。電極１２ｓ、１２ｔは光軸１２ａと重なるように配置される。電極１２ｓ、１２ｔのほぼ中心が発光点１２ｐとみなせる。 The simple structure of the light source device 10 is shown in FIG. The light source device 10 is provided with a light source 12 and a light collector 14. This is to collect light at the incident end 20 in of the bundle fiber 20. The light emission source 12 is provided with two electrodes 12s and 12t facing each other. The electrodes 12s and 12t are arranged to overlap the optical axis 12a. The approximate center of the electrodes 12s and 12t can be regarded as the light emitting point 12p.
集光器１４は、楕円鏡面１４ａと、楕円鏡面１４ａに延設された球面鏡面１４ｂで構成されている。発光源１２の発光点１２ｐは、楕円鏡面１４ａの第１焦点１４ａａに配置される。 The condenser 14 is configured of an elliptical mirror surface 14a and a spherical mirror surface 14b extended to the elliptical mirror surface 14a. The light emitting point 12p of the light emitting source 12 is disposed at the first focal point 14aa of the elliptical mirror surface 14a.
集光器１４では、発光点１２ｐからの光を出射端１０ｏｕｔで、光軸１２ａに対して所定の入射角αになるように集光する。後述する光ファイバ素線２２（図３参照）への最大入射角度θｍａｘ以下にしなければバンドルファイバ２０に光を通せないからである。 The condenser 14 condenses the light from the light emitting point 12 p at the emission end 10 out so as to have a predetermined incident angle α with respect to the optical axis 12 a. This is because light can not pass through the bundle fiber 20 unless it is made smaller than the maximum incident angle θmax to the optical fiber strand 22 (see FIG. 3) described later.
図２に示すように、光源装置１０にキセノンランプを用い、電極１２ｓ、１２ｔを光軸１２ａに一致させるように配置すると、光源装置１０からの光は、主に光軸に対して直角方向（水平方向）に放出される。そして、それらの光は楕円鏡面１４ａで反射される。光軸１２ａ上の光線量は原理的に零である。従って、集光器１４では、最大入射角度θｍａｘ付近の光線量が多い光線が作製される。発光点１２ｐと球面鏡面１４ｂおよび楕円鏡面１４ａで作製された光線は、光源装置１０の出射端１０ｏｕｔから出射される。このように、発光源１２と集光器１４の組み合わせによって、光源装置１０から射出される光は強
度に分布を有する。
As shown in FIG. 2, when a xenon lamp is used as the light source device 10 and the electrodes 12s and 12t are arranged to coincide with the optical axis 12a, the light from the light source device 10 is mainly orthogonal to the optical axis Horizontally). Then, the light is reflected by the elliptical mirror 14a. The amount of light on the optical axis 12a is in principle zero. Therefore, the light collector 14 produces a light beam having a large amount of light near the maximum incident angle θmax. A light beam produced by the light emitting point 12 p, the spherical mirror surface 14 b and the elliptical mirror surface 14 a is emitted from the emission end 10 out of the light source device 10. Thus, the combination of the light source 12 and the light collector 14 causes the light emitted from the light source device 10 to have a distribution in intensity.
集光器１４と出射端１０ｏｕｔの間には光学フィルタ１６が配置される。所望の波長の光（ここでは紫外線）以外の波長を減衰させるためである。また、光軸１２ａ上にシャッター１８が設けられる。シャッター１８は、外部からの制御信号によって、開閉できるものが好適に利用できる。もちろん、手動のシャッター１８を排除するものではない。 An optical filter 16 is disposed between the condenser 14 and the emission end 10 out. This is to attenuate wavelengths other than the desired wavelength light (here, ultraviolet light). In addition, a shutter 18 is provided on the optical axis 12a. The shutter 18 can be suitably used that can be opened and closed by an external control signal. Of course, the manual shutter 18 is not excluded.
楕円鏡面１４ａの第２焦点１４ａｂからさらに離れた位置にはバンドルファイバ２０の入射端２０ｉｎが配置される。なお、バンドルファイバ２０の入射端２０ｉｎは、光源装置１０の出射端１０ｏｕｔである。つまり、光源装置１０の出射端１０ｏｕｔはバンドルファイバ２０の入射端２０ｉｎに接続されている。第２焦点１４ａｂから入射端２０ｉｎ（出射端１０ｏｕｔ）までの距離Ｌは、第２焦点１４ａｂで集光された光が入射端２０ｉｎの面積程度に広がる距離であればよい。入射端２０ｉｎ全体に光を入射させるためである。 The incident end 20 in of the bundle fiber 20 is disposed at a position further away from the second focal point 14 ab of the elliptical mirror surface 14 a. The incident end 20 in of the bundle fiber 20 is the exit end 10 out of the light source device 10. That is, the exit end 10 out of the light source device 10 is connected to the entrance end 20 in of the bundle fiber 20. The distance L from the second focal point 14ab to the incident end 20in (the outgoing end 10out) may be a distance such that the light condensed by the second focal point 14ab spreads to about the area of the incident end 20in. It is for making light inject into the whole entrance end 20in.
バンドルファイバ２０は、入射端２０ｉｎと出射端１０ｏｕｔが複数個設けられたファイバである。図３にバンドルファイバ２０の詳細な構成を示す。バンドルファイバ２０は、複数の光ファイバ素線２２を束ねた光ファイバ素線群２４が複数個集まったものである。光ファイバ素線２２は、直径およそ２００μｍのもので、材質は特に限定されない。しかし、検査に使用する光源の波長の光強度損失が少ないものが望ましい。 The bundle fiber 20 is a fiber provided with a plurality of incident ends 20 in and emission ends 10 out. The detailed configuration of the bundle fiber 20 is shown in FIG. The bundle fiber 20 is a collection of a plurality of optical fiber group 24 in which a plurality of optical fiber strands 22 are bundled. The optical fiber 22 is about 200 μm in diameter, and the material is not particularly limited. However, it is desirable that the light intensity loss of the wavelength of the light source used for inspection be small.
光ファイバ素線群２４は、光ファイバ素線２２を数百本束ねたものである。ここで束ねる光ファイバ素線２２の本数は、分割する出射端２０ｏｕｔの数に依存する。したがって、数千本束ねてもよい。この光ファイバ素線群２４をさらに複数本束ねてバンドルファイバ２０とする。束ねられた光ファイバ素線群２４は、長さ方向の途中で、混合分岐部２６を有する。混合分岐部２６では、光ファイバ素線群２４の全ての光ファイバ素線２２が混ぜ合わされ、出射端２０ｏｕｔの数に分岐される。 The optical fiber group 24 is a bundle of several hundreds of optical fiber strands 22. The number of optical fiber strands 22 to be bundled here depends on the number of outgoing ends 20 out to be divided. Therefore, several thousands may be bundled. A plurality of the optical fiber group 24 are further bundled to form a bundle fiber 20. The bundled optical fiber group 24 has a mixing / branching portion 26 in the middle of the length direction. In the mixing / branching unit 26, all the optical fiber strands 22 of the optical fiber strand group 24 are mixed and branched into the number of the emission ends 20out.
混合分岐部２６は、光ファイバ素線群２４の束をランダムに混ぜてから出射端２０ｏｕｔの数に分岐してもよいし、それぞれの光ファイバ素線群２４を出射端２０ｏｕｔの数に分岐させた後に各光ファイバ素線２２をランダムになるように、混ぜ合わせてもよい。 The mixing / branching unit 26 may randomly mix the bundle of the optical fiber group 24 and then branch it to the number of the emitting ends 20 out, or branch each optical fiber group 24 to the number of the emitting ends 20 out After that, the optical fiber strands 22 may be mixed so as to be random.
図３には入射端が２つ（入射端２０ｉｎａ、２０ｉｎｂ）あり、出射端２０ｏｕｔは３つ（出射端２０ｏｕｔａ、２０ｏｕｔｂ、２０ｏｕｔｃ）がある場合を例示する。もちろんこれは１例であり、入射端２０ｉｎおよび出射端２０ｏｕｔの数はこれに限定されない。入射端２０ｉｎａ、２０ｉｎｂは、光ファイバ素線群２４ａ、２４ｂの端面にあたる。入射端２０ｉｎａ、２０ｉｎｂでの入射面は、光ファイバ素線群２４を構成する複数の光ファイバ素線２２の端面がそろえられることで構成されている。入射端２０ｉｎａの光ファイバ素線２２の端面を黒丸で表し、入射端２０ｉｎｂの光ファイバ素線２２の端面を白丸で表す。 FIG. 3 exemplifies the case where there are two incident ends (incident end 20ina and 20inb) and three exit ends 20out (emission ends 20outa, 20outb and 20outc). Of course, this is only an example, and the numbers of the incident end 20 in and the emission end 20 out are not limited thereto. The incident ends 20ina and 20inb correspond to the end faces of the optical fiber group 24a and 24b. The incident surfaces at the incident ends 20ina and 20inb are configured by aligning the end faces of the plurality of optical fiber strands 22 constituting the optical fiber strand group 24. The end face of the optical fiber strand 22 at the incident end 20ina is represented by a black circle, and the end face of the optical fiber strand 22 at the incident end 20inb is represented by a white circle.
混合分岐部２６では、光ファイバ素線群２４ａ、２４ｂの光ファイバ素線２２が混合され、３つに分岐される。出射端２０ｏｕｔａ、２０ｏｕｔｂ、２０ｏｕｔｃでは、入射端２０ｉｎａの光ファイバ素線２２（端面が黒丸）と、入射端２０ｉｎｂの光ファイバ素線２２（端面の白丸）の他端が、ランダムに配置される。 In the mixing branch portion 26, the optical fiber strands 22 of the optical fiber strand groups 24a and 24b are mixed and branched into three. At the emitting ends 20outa, 20outb, and 20outc, the other ends of the optical fiber 22 at the incident end 20ina (the end face is a black circle) and the other end of the optical fiber 22 at the incident end 20inb (the white circle at the end face) are randomly arranged.
ここでランダムに配置されるとは、いずれの出射端２０ｏｕｔから射出される光において、入射端２０ｉｎａから入射された光も、入射端２０ｉｎｂから入射された光も、一様に光を出射されると判断できる程度に、光ファイバ素線２２を配置することをいう。より具体的には、どの出射端２０ｏｕｔａ、２０ｏｕｔｂ、２０ｏｕｔｃにおいても入射端２０ｉｎａの光ファイバ素線２２（黒丸）と入射端２０ｉｎｂの光ファイバ素線２２（白丸）が一様に配置され、その結果照射される光の強度に違いがないとみなせる状態を言う。 Here, “arranged randomly” means that light emitted from any of the emission ends 20 out and light incident from the incidence end 20 ina and light incident from the incidence end 20 inb are uniformly emitted. It means that the optical fiber strand 22 is disposed to such an extent that it can be determined that More specifically, the optical fiber strands 22 (black circles) at the incident end 20ina and the optical fiber strands 22 (white circles) at the incident end 20inb are uniformly disposed at any of the emission ends 20outa, 20outb, and 20outc, and as a result It says the state which can be considered that there is no difference in the intensity of the light irradiated.
また、どの出射端２０ｏｕｔにおいても、各入射端２０ｉｎの端面の中心付近にある光ファイバ素線２２と周辺にある光ファイバ素線２２の数が同じであって、しかもこれらの光ファイバ素線２２も出射端２０ｏｕｔの端面で一様に配置されていることをいう。このような配置にすることで、各光源装置１０の出射端１０ｏｕｔにおける光強度の分布の偏りを排除し、バンドルファイバ２０の出射端２０ｏｕｔから照射される光は、中心でも、周辺でも均一な光強度となる。 Further, in any emission end 20 out, the number of optical fiber strands 22 near the center of the end face of each incident end 20 in is the same as the number of optical fiber strands 22 in the periphery, and these optical fiber strands 22 It also means that they are uniformly arranged at the end face of the emitting end 20 out. Such an arrangement eliminates bias in the distribution of light intensity at the output end 10 out of each light source device 10, and the light emitted from the output end 20 out of the bundle fiber 20 is uniform light either at the center or the periphery It becomes strength.
このように、各光ファイバ素線群２４の光ファイバ素線２２を配置することで、出射端２０ｏｕｔから射出される光は、入射端２０ｉｎａから入射された光も入射端２０ｉｎｂから入射した光も、同様に射出することができる。この出射端２０ｏｕｔから射出される光は、入射端２０ｉｎａからの光と入射端２０ｉｎｂからの光の混合光といってよい。 As described above, by arranging the optical fiber strands 22 of the respective optical fiber strands 24, the light emitted from the output end 20out is the light incident from the incident end 20ina and the light input from the incident end 20inb. , Can be injected as well. The light emitted from the output end 20out may be a mixture of the light from the input end 20ina and the light from the input end 20inb.
なお、各出射端２０ｏｕｔでは、入射端２０ｉｎａの光ファイバ素線２２と入射端２０ｉｎｂの光ファイバ素線２２とを同数ずつ、混在させる例を示したが、その割合を変化させてもよい。すなわち、入射端２０ｉｎａからの光ファイバ素線２２の数を入射端２０ｉｎｂからの光ファイバ素線２２の数より多く構成してもよい。 In each output end 20out, the optical fiber 22 at the input end 20ina and the optical fiber 22 at the input end 20inb are mixed by the same number. However, the ratio may be changed. That is, the number of optical fiber strands 22 from the incident end 20ina may be larger than the number of optical fiber strands 22 from the incident end 20inb.
この場合、入射端２０ｉｎｂに配置する光ファイバ素線２２の数を入射端２０ｉｎａに配置する光ファイバ素線２２の数より少なくするようにしてもよい。また、入射端２０ｉｎｂでは入射端２０ｉｎａでの光ファイバ素線２２の数と同じにし、混合分岐部２６で不要な光ファイバ素線２２をカットしてもよい。ここでは、出射端２０ｏｕｔにおける入射端２０ｉｎａの光ファイバ素線２２と入射端２０ｉｎｂの光ファイバ素線２２の数は同じとして説明を続ける。 In this case, the number of optical fiber strands 22 disposed at the incident end 20inb may be smaller than the number of optical fiber strands 22 disposed at the incident end 20ina. Further, the number of the optical fiber strands 22 may be equal to the number of the optical fiber strands 22 at the incident end 20 inb at the incidence end 20 inb, and the unnecessary optical fiber strands 22 may be cut at the mixing / branching unit 26. Here, the description will be continued assuming that the number of optical fiber strands 22 at the input end 20ina and the number of optical fiber strands 22 at the input end 20inb at the output end 20out are the same.
このように構成した出射端２０ｏｕｔから射出される光は、入射端２０ｉｎａから入射された光も入射端２０ｉｎｂから入射された光も、同じ強度で出力され、また、それぞれの光で光源装置１０のもつ強度分布の偏りも解消された略均一光を得ることができる。 The light emitted from the emission end 20 out configured in this way is output with the same intensity as the light incident from the incident end 20 ina and the light incident from the incident end 20 inb. It is possible to obtain substantially uniform light in which the bias of the intensity distribution is eliminated.
図１を再び参照して、光源装置１０とバンドルファイバ２０の入射端２０ｉｎはそれぞれ接続される。バンドルファイバ２０の出射端２０ｏｕｔａ、２０ｏｕｔｂ、２０ｏｕｔｃは、それぞれ、スタンド等（図示せず）に固定される。そして、出射端２０ｏｕｔに対向させて、照射対象物５０を配置する。 Referring back to FIG. 1, the light source device 10 and the incident end 20 in of the bundle fiber 20 are respectively connected. The emission ends 20outa, 20outb and 20outc of the bundle fiber 20 are respectively fixed to a stand or the like (not shown). Then, the irradiation target 50 is disposed to face the emission end 20 out.
照射対象物５０は、もちろん限定されるものではない。たとえば、試験サンプルとなる細胞であってもよい。照射対象物５０を細胞にする場合は、細胞を培養したウエルを出射端２０ｏｕｔの下に配置する。また、皮膚の場合であれば、それぞれ被験者若しくは被験動物の皮膚に直接出射端２０ｏｕｔを当ててもよい。 Of course, the irradiation object 50 is not limited. For example, it may be a cell to be a test sample. When the irradiation target 50 is to be a cell, the well in which the cell is cultured is placed under the emitting end 20out. In the case of skin, the emitting end 20 out may be directly applied to the skin of the subject or the subject animal, respectively.
出射端２０ｏｕｔは複数個あるので、１つをモニタ用として使用することができる。つまり、照射対象物５０に照射した光がどのような状態であるかを観測しながら照射することができる。この際、出射端２０ｏｕｔから射出される光は、強度、強度分布、周波数の混在比などを同じにすることができるので、照射対象物５０がどのような光を照射されたのかを、照射対象物５０への光照射をなんら妨げることなく、モニタすることができる。 Since there are a plurality of emitting ends 20 out, one can be used for monitoring. That is, it can irradiate, observing what kind of state the light irradiated to the irradiation object 50 is. At this time, since the light emitted from the emission end 20 out can be made equal in intensity, intensity distribution, mixing ratio of frequencies, etc., what kind of light was irradiated to the irradiation object 50 is an irradiation object. It can monitor without disturbing the light irradiation to the object 50 at all.
通常このような測定は、光照射を行う前に出射端２０ｏｕｔからの光を光センサ装置３０で測定し、所定のスペックを満たすか否かを確認し、その後光照射を行う。しかし、そのような手順を踏むと、実際に光照射を行っている間に光源装置１０で強度等の揺らぎが発生しても、それを知ることができない。しかし、照射対象物５０に照射している光と同じ光を、照射中にモニタすることができれば、非常に信頼性の高い光照射を行うことができる。 In general, such measurement is performed by measuring the light from the light emitting end 20 out with the light sensor device 30 before light irradiation to confirm whether or not predetermined specifications are satisfied, and then light irradiation is performed. However, if such a procedure is taken, even if fluctuation such as intensity occurs in the light source device 10 during actual light irradiation, it can not be known. However, if the same light as the light irradiated to the irradiation target 50 can be monitored during irradiation, it is possible to perform highly reliable light irradiation.
したがって、本発明に係る光照射装置１は、このモニタ用の出射端（仮に出射端２０ｏｕｔｃとする。）に、光センサ装置３０を配置することができる。光センサ装置３０は、出射端２０ｏｕｔｃからの光に強度、強度分布や周波数の揺らぎが生じた場合、これを検知することができる。また、光センサ装置３０の出力を記録する記録装置３２を接続してもよい。なお、光センサ装置３０は、光センサ素子３０ａと、測定器３０ｂで構成される。 Therefore, in the light irradiation device 1 according to the present invention, the light sensor device 30 can be disposed at the emission end for this monitoring (provisionally assumed to be the emission end 20 outc). The light sensor device 30 can detect the intensity, the intensity distribution, or the fluctuation of the frequency of the light from the emission end 20outc. Also, a recording device 32 for recording the output of the light sensor device 30 may be connected. The light sensor device 30 includes a light sensor element 30a and a measuring device 30b.
なお、図１に示すように、他の出射端２０ｏｕｔａと２０ｏｕｔｂにも光センサ装置（図は省略）を取り付けてもよい。照射対象物５０の光吸収の程度を計測するためである。 In addition, as shown in FIG. 1, you may attach an optical sensor apparatus (illustration is abbreviate | omitted) also to the other radiation | emission end 20outa and 20outb. This is to measure the degree of light absorption of the irradiation target 50.
本発明に係る光照射装置１は、さらに制御器４０を有していてもよい。ここで制御器４０とは、駆動に十分早いクロックを有するＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）が好適に利用できる。すでに説明したように、光源装置１０には、シャッター１８が設けられている。制御器４０はこのシャッター１８の開閉を制御する。シャッター１８の制御は、複数の光源装置１０のシャッター１８について別々に制御できるようにする。 The light irradiation apparatus 1 according to the present invention may further have a controller 40. Here, as the controller 40, an MPU (Micro Processor Unit) having a clock fast enough for driving can be suitably used. As described above, the light source device 10 is provided with the shutter 18. The controller 40 controls the opening and closing of the shutter 18. The control of the shutters 18 allows the shutters 18 of the plurality of light source devices 10 to be separately controlled.
より具体的には、制御器４０は、光源装置１０ａのシャッター１８ａに対して指示信号Ｃｓａを送信し、光源装置１０ｂのシャッター１８ｂに対して指示信号Ｃｓｂを送信する。シャッター１８ａ、１８ｂはこの指示信号Ｃｓａ、Ｃｓｂによって開閉する。 More specifically, the controller 40 transmits an instruction signal Csa to the shutter 18a of the light source device 10a, and transmits an instruction signal Csb to the shutter 18b of the light source device 10b. The shutters 18a and 18b are opened and closed by the instruction signals Csa and Csb.
このように構成すれば、全てのシャッター１８ａ、１８ｂを同時に開閉することもできるし、複数の光源装置１０のシャッター１８ａ、１８ｂの開閉のタイミングを所望の時間だけずらすこともできる。なお、シャッター１８は、出射端２０ｏｕｔに設けてもよい。しかし、出射端２０ｏｕｔにシャッター１８を設けると、出射端２０ｏｕｔの大きさが嵩高くなる。もちろん、本発明はシャッター１８が出射端２０ｏｕｔに設けられることを排除しない。 According to this structure, all the shutters 18a and 18b can be simultaneously opened and closed, or the timings of opening and closing the shutters 18a and 18b of the plurality of light source devices 10 can be shifted by a desired time. The shutter 18 may be provided at the emission end 20 out. However, when the shutter 18 is provided at the emission end 20 out, the size of the emission end 20 out becomes bulky. Of course, the present invention does not exclude that the shutter 18 is provided at the exit end 20 out.
また、制御器４０は、光センサ装置３０の測定器３０ｂからの信号Ｓｓを受信してもよい。この信号Ｓｓは、記録装置３２に記録される信号を同じであってもよい。制御器４０は、測定器３０ｂからの信号Ｓｓを常時監視することで、照射されている光の強度や波長等があらかじめ決められた閾値を越え、一定の光が照射されていると言えないと判断できる場合は、外部に対してその旨の通告信号を出力するようにしてもよい。 The controller 40 may also receive the signal Ss from the measuring device 30 b of the light sensor device 30. The signal Ss may be the same as the signal recorded in the recording device 32. The controller 40 constantly monitors the signal Ss from the measuring device 30b, so that it can not be said that the constant light is irradiated because the intensity, the wavelength, etc. of the light being irradiated exceeds a predetermined threshold. If it can be determined, a notification signal to that effect may be output to the outside.
以上の構成を有する光照射装置１についてその動作を説明する。光源装置１０ａ、１０ｂは、光照射を行う前に電源が入れられる。光源装置１０の温度を一定にするためである。光源装置１０のウォームアップといってもよい。光源装置１０のウォームアップが終了したら、出射端２０ｏｕｔと照射対象物５０を対向させる。出射端２０ｏｕｔと照射対象物５０との間の距離は照射の目的によって、予め決めておく。また、照射時間も予め決めておく。照射時間は制御器４０に入力しておくのがよい。 The operation | movement is demonstrated about the light irradiation apparatus 1 which has the above structure. The light source devices 10a and 10b are powered on before light irradiation. This is to keep the temperature of the light source device 10 constant. It may be said that the light source device 10 is warmed up. When the warm-up of the light source device 10 is completed, the emission end 20 out and the irradiation object 50 are made to face each other. The distance between the emitting end 20 out and the irradiation object 50 is determined in advance according to the purpose of the irradiation. The irradiation time is also determined in advance. The irradiation time may be input to the controller 40.
出射端２０ｏｕｔと照射対象物５０との距離が決まったら、使用者は制御器４０に指示を出す。制御器４０は、予め決められたタイミングで光源装置１０のシャッター１８を開き、そして予め決められた時間後にシャッター１８を閉じる。 When the distance between the emitting end 20 out and the irradiation object 50 is determined, the user issues an instruction to the controller 40. The controller 40 opens the shutter 18 of the light source device 10 at a predetermined timing, and closes the shutter 18 after a predetermined time.
この間、光センサ装置３０は照射された光の状態をモニタし、記録装置３２に記録する。したがって、照射した光の照射時間、強度、強度分布、波長の揺らぎといった光照射のプロファイルを残しておく事ができる。このプロファイルは、一定時間毎に計測してもよいし、光を照射している間連続的に計測してもよい。 During this time, the light sensor device 30 monitors the state of the emitted light and records it on the recording device 32. Therefore, it is possible to leave a light irradiation profile such as irradiation time, intensity, intensity distribution, and fluctuation of wavelength of the irradiated light. This profile may be measured at regular intervals, or may be measured continuously while emitting light.
また、照射対象物５０の遮光性を調べるために、出射端２０ｏｕｔｃに純水を置き、出射端２０ｏｕｔａ、および２０ｏｕｔｂに照射対象物５０を配置させ、透過光の照度を調べてもよい。純水やグリセリンは基準サンプルと好適である。 Further, in order to investigate the light shielding property of the irradiation object 50, pure water may be placed at the emission end 20outc, the irradiation object 50 may be placed at the emission ends 20outa and 20outb, and the illuminance of the transmitted light may be investigated. Pure water and glycerin are suitable as reference samples.
光源装置１０を同じ種類の光源装置にしておくことで、１つの光源装置１０から複数の出射端２０ｏｕｔを取り出す場合と比較して、１つの出射端２０ｏｕｔからの光強度が低下することを抑制することができる。 By using the light source device 10 as a light source device of the same type, reduction in light intensity from one emission end 20 out is suppressed as compared with the case where a plurality of emission ends 20 out are taken out from one light source device 10 be able to.
例えば、光源装置１０を３台用意し、上記の説明のように出射端２０ｏｕｔを３つ設けることで、１つの出射端２０ｏｕｔからの光量は、１台の光源装置１０からの光量と同じにすることができる。これは発光量が３倍の光源装置１０を１台作成するよりはるかに経済的である。 For example, by preparing three light source devices 10 and providing three emitting ends 20 out as described above, the light amount from one emitting end 20 out is made the same as the light amount from one light source device 10 be able to. This is far more economical than making one light source device 10 having a triple light emission amount.
また、光源装置１０を波長の異なる光を出射する光源装置とすることで、複数の波長が混在した混合光を照射対象物５０に照射することができる。これによって、複数の波長が照射された時の照射対象物５０の挙動を確認することができる。 Further, by setting the light source device 10 as a light source device that emits light having different wavelengths, it is possible to irradiate the object 50 with the mixed light in which a plurality of wavelengths are mixed. By this, it is possible to confirm the behavior of the irradiation object 50 when the plurality of wavelengths are irradiated.
（実施の形態２）
図４に本実施の形態に係る光照射装置２の構成を示す。光照射装置２は、照射対象物５０ａ、５０ｂに対して、規定の放射照度の光を照射し、透過光量を測定する。光照射装置２は、図１の光照射装置１と比較すると、照射対象物５０ａ、５０ｂに対してそれぞれ独立した光センサ装置３４、３６が備えられる。光センサ装置３４、３６は、それぞれ光センサ素子３４ａ、３６ａと、測定器３４ｂ、３６ｂで構成されている。また、光センサ装置３０、３４、３６は制御器４０と接続されている。制御器４０にはディスプレイ４０ａ、キーボード等の入力装置４０ｂおよび記録装置３２も接続されている。他の構成は図１と同じである。
Second Embodiment
The structure of the light irradiation apparatus 2 which concerns on FIG. 4 at this Embodiment is shown. The light irradiation device 2 irradiates the light of the specified irradiance to the irradiation objects 50a and 50b, and measures the amount of transmitted light. As compared with the light irradiation device 1 of FIG. 1, the light irradiation device 2 is provided with light sensor devices 34 and 36 independent of the irradiation objects 50 a and 50 b respectively. The light sensor devices 34, 36 are respectively constituted by light sensor elements 34a, 36a and measuring devices 34b, 36b. Further, the light sensor devices 30, 34, 36 are connected to the controller 40. The controller 40 is also connected to a display 40a, an input device 40b such as a keyboard, and a recording device 32. The other configuration is the same as in FIG.
測定器３０ｂ、３４ｂ、３６ｂは、一度に多数の波長の光を検出することのできるポリクロメータ方式を用いる。照射対象物５０ａ、５０ｂの光透過特性の周波数依存性を測定するためである。また、積算光量を測定できるものを用いる。「放射照度」は単位面積に対して単位時間当たりに流れる放射エネルギーである。したがって、放射照度を知るには、積算光量を測定できる必要があるからである。 The measuring devices 30b, 34b and 36b use a polychromator method capable of detecting light of many wavelengths at one time. This is to measure the frequency dependency of the light transmission characteristics of the irradiation targets 50a and 50b. Moreover, what can measure integral light quantity is used. "Irradiance" is radiant energy which flows per unit time with respect to unit area. Therefore, to know the irradiance, it is necessary to be able to measure the integrated light quantity.
次に光照射装置２を用いた測定方法について説明する。照射対象物５０ａは、被測定物である。これは例えば化粧品等に用いられる光透過を防御できる物質若しくは組成物であったり、細胞を用いることができる。照射対象物５０ｂは、所謂ブランクに相当するものである。ブランクは、照射対象物５０ａがスライドガラス上に固定されている場合は、スライドガラス単体である。またガラスボトムシャーレ中の溶剤中に照射対象物５０ａが固定されている場合は、同じガラスボトムシャーレと溶剤だけである。ブランクは、照射対象物５０ａを固定する治具とも言える。 Next, a measurement method using the light irradiation device 2 will be described. The irradiation target 50a is an object to be measured. This may be, for example, a substance or composition that can protect light transmission used in cosmetics etc., or cells can be used. The irradiation target 50b corresponds to a so-called blank. The blank is a single slide glass when the irradiation target 50a is fixed on the slide glass. In the case where the irradiation target 50a is fixed in the solvent in the glass bottom petri dish, it is only the same glass bottom petri dish and the solvent. The blank can be said to be a jig for fixing the irradiation target 50a.
また、ブランクは、特定の物質であってもよい。例えば、純水、規定の組成のガラスなどの透明体といったものであってもよい。この場合は、ブランクは、標準サンプルとも言える。 Also, the blank may be a specific substance. For example, it may be a transparent body such as pure water or glass of a prescribed composition. In this case, the blank is also referred to as a standard sample.
光センサ装置３０、３４、３６は予め標準の光を用いて強度、および周波数特性について、校正されているものとする。すなわち、同じ光に対して、光センサ装置３０、３４、３６は同じ強度測定値、同じ周波数特性を出力する。 It is assumed that the light sensor devices 30, 34, 36 have been calibrated in advance for intensity and frequency characteristics using standard light. That is, for the same light, the light sensor devices 30, 34, 36 output the same intensity measurement value and the same frequency characteristic.
光源装置１０ａ、１０ｂは予め電源を入れておき、ウォームアップを行っておく。次に、積算時間を設定する。積算時間は照射対象物５０ａ、光照射装置２に用いられるバンドルファイバー２０に用いられる光ファイバーの直径などで、予め決められているものとする。 The light source devices 10a and 10b are turned on in advance and warmed up. Next, the integration time is set. The integration time is determined in advance by the irradiation object 50 a and the diameter of the optical fiber used for the bundle fiber 20 used for the light irradiation device 2.
次にシャッター１８ａ、１８ｂを閉じたままで、光センサ装置３０、３４、３６で測定を行う。これをダークスペクトルの取得と呼ぶ。光センサ装置３０、３４、３６のダークスペクトルの測定結果をＰｄｏ、Ｐｄｂ、Ｐｄａとする。ダークスペクトルは、測定系のオフセット分と考えてよい。 Next, while the shutters 18a and 18b are closed, the light sensor devices 30, 34 and 36 perform measurement. This is called dark spectrum acquisition. The measurement results of the dark spectrum of the light sensor devices 30, 34, 36 are Pdo, Pdb, Pda. The dark spectrum may be considered as the offset of the measurement system.
次にシャッター１８ａ、１８ｂを開いて光センサ装置３０、３４、３６で測定を行う。この際まだ照射対象物５０ａ、５０ｂは設置されていない。この時の光センサ装置３０、３４、３６の測定結果をＰｆｏ、Ｐｆｂ、Ｐｆａとする。 Next, the shutters 18a and 18b are opened and the light sensor devices 30, 34 and 36 perform measurement. At this time, the irradiation targets 50a and 50b have not been installed yet. The measurement results of the light sensor devices 30, 34, 36 at this time are Pfo, Pfb, Pfa.
バンドルファイバ２０は、光ファイバ素線２２の本数を同じにしてあれば測定値Ｐｆｏ、Ｐｆｂ、Ｐｆａは同じになるはずである。しかし、実際には光ファイバ素線２２の本数が異なっていたり、断線したものがまぎれていることもあり、同じ値にはならない場合もある。測定値Ｐｆｏ、Ｐｆｂ、Ｐｆａを測定しておけば、各バンドルファイバ２０の伝送効率を後から補正することができる。 If the number of optical fiber strands 22 is the same in the bundle fiber 20, the measured values Pfo, Pfb, Pfa should be the same. However, in actuality, the number of optical fiber strands 22 may be different, or the broken ones may not be the same value. By measuring the measured values Pfo, Pfb and Pfa, the transmission efficiency of each bundle fiber 20 can be corrected later.
次に照射対象物５０ａ、５０ｂを、出射端２０ｏｕｔａと出射端２０ｏｕｔｂの下にそれぞれセットする。照射対象物５０ｂはブランクである。そして、予め決められた時間の照射を行い、光センサ装置３０、３４、３６での測定を行う。この時の測定値をＰｔｏ、Ｐｔｂ、Ｐｔａとする。 Next, the irradiation targets 50a and 50b are respectively set under the emitting end 20outa and the emitting end 20outb. The irradiation target 50b is a blank. Then, irradiation is performed for a predetermined time, and measurement is performed by the light sensor devices 30, 34, and 36. The measured values at this time are Pto, Ptb and Pta.
光照射装置２は２つの光源装置１０ａ、１０ｂを有している。したがって、２つの波長帯域の光を照射することができる。もちろん、バンドルファイバ２０の原理から光源装置１０は、３つ以上の光源を用意し、４つ以上の出射端２０ｏｕｔに振り分けても良い。異なる波長帯域の光を照射する場合、光源装置１０のフィルタ１６を変更することで、照射光を構成する。 The light irradiation device 2 has two light source devices 10a and 10b. Therefore, light of two wavelength bands can be irradiated. Of course, from the principle of the bundle fiber 20, the light source device 10 may prepare three or more light sources and distribute them to four or more emission ends 20out. In the case of irradiating light of different wavelength bands, the irradiation light is configured by changing the filter 16 of the light source device 10.
図５に、照射光として近赤外光を用いる場合を例示する。図５の全てのグラフで横軸は照射光の波長であり、縦軸は照射光強度（任意単位）である。なお、ここで近赤外光とは、波長９００ｎｍから１７００ｎｍの光をいう。図５中で、実線はフィルタ１６ａを通過した照射光強度であり、点線はフィルタ１６ｂを通過した照射光強度を表す。図５（ａ）には、光源装置１０ａ、１０ｂのフィルタ１６ａ、１６ｂはともに近赤外全帯域の場合を示す。このように、使用するフィルタ１６ａ、１６ｂは同じものを用いてもよい。 The case where near-infrared light is used as irradiation light is illustrated in FIG. In all the graphs of FIG. 5, the horizontal axis is the wavelength of the irradiation light, and the vertical axis is the irradiation light intensity (arbitrary unit). Here, near infrared light refers to light with a wavelength of 900 nm to 1700 nm. In FIG. 5, the solid line represents the intensity of the irradiated light having passed through the filter 16a, and the dotted line represents the intensity of the irradiated light having passed through the filter 16b. In FIG. 5A, the filters 16a and 16b of the light source devices 10a and 10b are both in the near infrared full band. Thus, the same filters 16a and 16b may be used.
また、図５（ｂ）には、フィルタ１６ａで９００ｎｍから１１００ｎｍの波長の照射光を作り、フィルタ１６ｂで１５００ｎｍから１７００ｎｍの波長の照射光を作る例を示す。 Further, FIG. 5B shows an example in which irradiation light of a wavelength of 900 nm to 1100 nm is produced by the filter 16a, and irradiation light of a wavelength of 1500 nm to 1700 nm is produced by the filter 16b.
また、図５（ｃ）に示すように、光源装置１０ａのフィルタ１６ａで波長１２００ｎｍ±２０ｎｍの照射光を作り、光源装置１０ｂのフィルタ１６ｂで波長１５００ｎｍ±２０ｎｍの照射光を作る場合を示す。光照射装置２は、このように２つの波長帯域で同一強度を有する光を、照射対象物５０ａとブランクである照射対象物５０ｂに照射することができる。もちろん、フィルタ１６ａとフィルタ１６ｂの特性は、この値以外の値であってもよい。 Further, as shown in FIG. 5C, a case is shown where irradiation light of wavelength 1200 nm ± 20 nm is produced by the filter 16a of the light source device 10a and irradiation light of wavelength 1500 nm ± 20 nm is produced by the filter 16b of the light source device 10b. Thus, the light irradiation device 2 can irradiate the light having the same intensity in the two wavelength bands to the irradiation object 50a and the irradiation object 50b which is a blank. Of course, the characteristics of the filter 16a and the filter 16b may be values other than this value.
これらの測定値は制御器４０を介して記録装置３２に記録される。記録されたこれらのデータは、少なくとも次のように処理される。 These measured values are recorded on the recording device 32 via the controller 40. These recorded data are processed at least as follows.
＜ダークスペクトルの補正＞
測定された測定値Ｐｔｂ、Ｐｔａは、照射対象物５０ｂと照射対象物５０ａのときの光センサ装置３４と光センサ装置３６による測定値である。測定値Ｐｔｂは照射対象物５０ｂがブランクのときの測定値である。また測定値Ｐｔａは照射対象物５０ａが、測定対象物のときの測定値である。
<Dark spectrum correction>
The measured values Ptb and Pta are measured by the light sensor device 34 and the light sensor device 36 when the irradiation object 50b and the irradiation object 50a are used. The measured value Ptb is a measured value when the irradiation object 50b is blank. The measurement value Pta is a measurement value when the irradiation object 50a is the measurement object.
光センサ装置３４と光センサ装置３６の測定値Ｐｄｂ、Ｐｄａは、光がまったく入ってこないとき（ダークスペクトル）の測定値である。したがって、照射対象物５０ａ、５０ｂからダークスペクトルの測定値を差し引いたものが、実質的な測定値となる。すなわち、制御器４０は、実質的なブランクの光透過量の測定値Ｐｔｂ−Ｐｄｂと照射対象物５０ａの光透過量の測定値Ｐｔａ−Ｐｄａをダークスペクトルの補正値として算出する。 The measured values Pdb and Pda of the light sensor device 34 and the light sensor device 36 are measured values when no light comes in (dark spectrum). Therefore, subtracting the measured value of the dark spectrum from the irradiation objects 50a and 50b is a substantial measured value. That is, the controller 40 calculates the measurement value Ptb-Pdb of the substantially blank light transmission amount and the measurement value Pta-Pda of the light transmission amount of the irradiation object 50a as the correction value of the dark spectrum.
＜評価＞
これらの測定結果は、任意の評価処理を行って評価結果を出すことができる。一例として、照射対象物５０ａの測定値Ｐｔａ−Ｐｄａとブランクの測定値Ｐｔｂ−Ｐｄｂについて、同一波長での強度を比較し、その差若しくはその比を求めるなどである。また、所定の波長範囲の測定値を積算したもの同士を比較してもよい。
<Evaluation>
These measurement results can be subjected to an arbitrary evaluation process to give an evaluation result. As an example, for the measured value Pta-Pda of the irradiation target 50a and the measured value Ptb-Pdb of the blank, the intensities at the same wavelength are compared, and the difference or the ratio thereof is determined. In addition, integrated measurement values of a predetermined wavelength range may be compared with each other.
なお、光センサ装置３０の測定値Ｐｔｏ−Ｐｄｏ（ダークスペクトル分を補償した値）は、測定中の光源装置１０ａ、１０ｂの安定性を保証するものである。つまり、測定中に光源装置１０ａ、１０ｂのどちらか若しくは両方が出力変動を起こしたとすると、通常測定している光量とは異なる値となるのでわかる。したがって、光源装置１０ａ、１０ｂが安定している中で測定が行われたと言う保証となる。評価には、この光センサ装置３０の値が測定中に変動していない情報を付加してもよい。 The measured value Pto−Pd o (the value obtained by compensating for the dark spectrum component) of the light sensor device 30 ensures the stability of the light source devices 10 a and 10 b during measurement. That is, if one or both of the light source devices 10a and 10b cause output fluctuation during measurement, it can be understood that the light quantity which is usually measured is different from the light quantity. Therefore, it is guaranteed that the measurement is performed while the light source devices 10a and 10b are stable. The information may be added to the evaluation so that the value of the light sensor device 30 does not change during measurement.
本発明は、化粧品、医療薬、メガネ（レンズのコーティング）、ガラス、ガラス建材、フィルム、衣服、治療機器といった商品において、複数の光源装置を利用する光照射装置として好適に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used as a light irradiation device using a plurality of light source devices in products such as cosmetics, medical drugs, glasses (coating of lenses), glass, glass building materials, films, clothes, and therapeutic devices.
１、２ 光照射装置
１０、１０ａ、１０ｂ 光源装置
１０ｏｕｔ 出射端
１２ 発光源
１２ａ 光軸
１２ｐ 発光点
１２ｓ、１２ｔ 電極
１４ 集光器
１４ａ 楕円鏡面
１４ａａ 第１焦点
１４ａｂ 第２焦点
１４ｂ 球面鏡面
１６、１６ａ、１６ｂ フィルタ
１８、１８ａ、１８ｂ シャッター
２０ バンドルファイバ
２０ｉｎ、２０ｉｎａ、２０ｉｎｂ 入射端
２０ｏｕｔ、２０ｏｕｔａ、２０ｏｕｔｂ、２０ｏｕｔｃ 出射端
２２ 光ファイバ素線
２４、２４ａ、２４ｂ 光ファイバ素線群
２６ 混合分岐部
３０ 光センサ装置
３０ａ 光センサ素子
３０ｂ 測定器
３２ 記録装置
３４、３６ 光センサ装置
３４ａ、３６ａ 光センサ素子
３４ｂ、３６ｂ 測定器
４０ 制御器
４０ａ ディスプレイ
４０ｂ 入力装置
５０ 照射対象物
５０ａ、５０ｂ 照射対象物
Reference Signs List 1, 2 light irradiation device 10, 10a, 10b light source device 10 out emission end 12 light source 12a light axis 12p light emitting point 12s, 12t electrode 14 condenser 14a elliptical mirror surface 14aa , 16b filter 18, 18a, 18b shutter 20 bundle fiber 20in, 20ina, 20inb incident end 20out, 20outa, 20outb, 20outc outgoing end 22 optical fiber strand 24, 24a, 24b optical fiber strand group 26 mixing branch 30 optical sensor Device 30a Optical sensor device 30b Measuring device 32 Recording device 34, 36 Optical sensor device 34a, 36a Optical sensor device 34b, 36b Measuring device 40 Controller 40a Display 40b Input device 50 Irradiation object 50a, 50b Irradiation object
Claims (7)
前記入射端に光を出射する複数の光源装置と、
前記出射端に配置された光センサ装置と、
前記光源安定保証用の出射端における前記光源装置から光が出射されていない状態のダークスペクトルの測定値と、前記光源安定保証用の前記出射端から光を出射した状態の測定値の差分を出力する制御装置を有することを特徴とする光照射装置。 The arrangement of the optical fiber strands at the exit end is randomly arranged with respect to the entrance end of the optical fiber strand group obtained by bundling a plurality of optical fiber strands, and two or more of the entrance ends and the measurement target standard samples, a bundle fiber for at least three or more of said exit end is kicked set of light source stabilization guarantee,
A plurality of light source devices for emitting light to the incident end ;
A light sensor device disposed at the emission end;
The difference between the measured value of the dark spectrum in the state where light is not emitted from the light source device at the emission end for the light source stability guarantee and the measured value in the state where light is emitted from the emission end for the light source stability guarantee light irradiation apparatus, characterized in that it comprises a control device for.
前記光照射装置の前記出射端に照射対象物とブランクを配置する工程と、
前記照射対象物と前記ブランクに前記光源装置からの光を前記バンドルファイバを介して照射する工程と、
前記照射対象物と前記ブランクを通過した光を前記光源装置から出射される光ごとに積算測定する工程と、
前記積算測定した結果から前記ダークスペクトルの測定値を差し引く工程を有している照射対象物の光透過特性の測定方法。 A step of measuring a dark spectrum in a state in which the irradiation light is not emitted from the emission end of the light irradiation device according to claim 1;
Placing said irradiation morphism object and blank exit end of the light irradiation device,
Irradiating the light from the light source device onto the object to be irradiated and the blank through the bundle fiber;
Integrating and measuring the light passing through the object to be irradiated and the blank for each light emitted from the light source device ;
The measuring method of the light transmission characteristic of the irradiation target object which has the process of deducting the measured value of the said dark spectrum from the result of the said integral measurement.
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