JP6849405B2 - 分光計測装置及び分光計測システム - Google Patents

Description

本発明は、分光計測装置及び分光計測システムに関する。

従来の分光計測装置として、例えば特許文献１に記載された装置が知られている。特許文献１に記載された装置では、試料台に載置された試料（被測定物）に光を照射し、この照射に応じて試料で反射した反射光を積分球で検出することで、試料の光学特性を測定している。

特許第３４４６１２０号公報

上述した分光計測装置では、被計測物に対する光の照射角度を所望に変えた分光計測が要求される場合がある。また、近年の分光計測装置では、実験室内に限らず、フィールド（例えば、被計測物が植物の場合には、実際の生育現場）へ持ち運んで分光計測を行う場合があることから、簡便に分光計測を行うことが望まれる。

そこで、本発明は、所望の照射角度で光を被計測物に照射する分光計測を簡便に行うことができる分光計測装置及び分光計測システムを提供することを目的とする。

本発明に係る分光計測装置は、被計測物に対して光を照射し、当該照射に応じて被計測物から出力された計測光を計測する分光計測装置であって、光を出射する光源を収容し、光源で出射した光が通過する第１開口が形成された第１筐体と、計測光が通過する第２開口が形成され、第２開口を通過した計測光を受光する分光器を収容する第２筐体と、第１筐体と第２筐体とを相対回転可能に連結するアーム部材と、を備え、アーム部材の基端側は、第２筐体に回転可能に連結され、アーム部材の先端側には、第１筐体が取り付けられている。

この分光計測装置では、例えば第２筐体を被計測物に当てた状態にて、アーム部材を基端側を中心に先端側がスイングするように回転させることにより、第２筐体に対する第１筐体の相対角度を所望に変化させ、ひいては、被計測物に対する光の照射角度を所望に変化させることが可能となる。すなわち、所望の照射角度で光を被計測物に照射する分光計測を簡便に行うことが可能となる。

本発明に係る分光計測装置では、アーム部材の基端側は、被計測物から出力される計測光の光軸と交差する軸線に沿った回転軸を介して、第２筐体に回転可能に連結されていてもよい。この構成によれば、アーム部材を回転させて被計測物に対する光の照射角度を変化させた場合において、光源から被計測物までの光の光路（光源と被計測物との距離）が長くなることを抑制できる。

本発明に係る分光計測装置では、アーム部材の基端側は、被計測物から出力される計測光の光軸と交差し且つ被計測物に照射される光の光軸と交差する軸線に沿った回転軸を介して、第２筐体に回転可能に連結されていてもよい。この構成によれば、アーム部材を回転させて被計測物に対する光の照射角度を変化させた場合において、光源から被計測物までの光の光路が長くなることを一層抑制できる。

本発明に係る分光計測装置では、第１筐体は、アーム部材の先端側においてアーム部材の延在方向に沿ってスライド可能に設けられていてもよい。この構成では、第１筐体をアーム部材の延在方向に沿って被計測物に近づくようにスライドさせることで、光源から被計測物までの光の光路を短くすることが可能となる。

本発明に係る分光計測装置では、第２筐体は、被計測物の位置を規制する位置規制部を有していてもよい。この構成では、位置規制部で被計測物を確実にホールドすることができる。

本発明に係る分光計測装置では、アーム部材は、被計測物に照射される光の光軸と被計測物から出力される計測光の光軸との間の角度が鋭角となる第１状態から、被計測物に照射される光の光軸と被計測物から出力される計測光の光軸とが同軸となる第２状態まで、第１筐体と第２筐体とを相対回転可能であってもよい。この場合、第１状態では、被計測物で反射した反射光又は被計測物で生じた蛍光を計測光として計測できる。第２状態では、被計測物を透過した透過光又は被計測物で生じた蛍光を計測光として計測できる。

本発明に係る分光計測装置は、第１状態において、第１開口から被計測物までの光の光路、第１筐体、及び、アーム部材を覆い、遮光性を有する第１遮光体と、第２状態において、第１開口から被計測物までの光の光路、第１筐体、及び、アーム部材を第１遮光体と協働して覆い、遮光性を有する第２遮光体と、を備えていてもよい。この構成によれば、第１状態及び第２状態それぞれにおいて外来光を効果的に遮光することができる。

本発明に係る分光計測装置は、第１開口から被計測物までの光の光路、第１筐体、及び、アーム部材を覆い、遮光性を有する第１遮光体を備えていてもよい。この構成によれば、外来光を効果的に遮光することができる。

本発明に係る分光計測システムは、上記分光計測装置と、分光計測装置に設けられ、分光器の計測結果を送信する計測結果送信部と、分光器の計測結果を計測結果送信部から直接又はネットワークを介して受信し、計測結果の処理を行う計測結果処理装置と、を備える。

この分光計測システムは、上記分光計測装置を備えることから、所望の照射角度で光を被計測物に照射する分光計測を簡便に行うことができるという上記効果を奏する。また、計測結果の処理機能を分光計測装置には持たせずに構成できるため、分光計測装置の小型化を実現できる。

本発明に係る分光計測システムは、光源を制御する制御信号を操作者の操作に応じて生成し、当該制御信号を送信する制御端末と、分光計測装置に設けられ、制御信号を制御端末から直接又はネットワークを介して受信する制御信号受信部と、分光計測装置に設けられ、制御信号受信部で受信した制御信号に基づき光源を制御する光源制御部と、を備えていてもよい。この構成によれば、光源の遠隔操作が可能となる。

本発明によれば、所望の照射角度で光を被計測物に照射する分光計測を簡便に行うことができる分光計測装置及び分光計測システムを提供することが可能となる。

第１実施形態に係る分光計測システムを示す構成図である。 図１の分光計測装置において第１遮光用カバーが開いた状態を示す斜視図である。 図１の分光計測装置において第１遮光用カバーが開いた状態を示す他の斜視図である。 図１の分光計測装置において第１遮光用カバーが閉じた状態を示す斜視図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿う断面を模式的に示す図である。 図１の分光計測装置の光軸を説明する斜視図である。 第２実施形態に係る分光計測装置において第１遮光用カバー及び第２遮光用カバーが開いた状態を示す斜視図である。 図７の分光計測装置においてキュベットを配置する場合を説明する斜視図である。 図８の分光計測装置において第１遮光用カバーが閉じて且つ第２遮光用カバーが開いた状態を示す斜視図である。 図９の分光計測装置において第１遮光用カバー及び第２遮光用カバーが閉じた状態を示す斜視図である。 図１０のXI−XI線に沿う断面を模式的に示す図である。 変形例に係る分光計測システムを示す構成図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

［第１実施形態］
図１に示されるように、第１実施形態に係る分光計測システム１００は、分光計測装置１、データ処理サーバ５０及び携帯情報端末６０を備える。分光計測システム１００では、分光計測装置１、データ処理サーバ５０及び携帯情報端末６０がネットワークＮを介して互いにデータ通信可能に構成されている。

まず、分光計測装置１の構成について説明する。図２に示されるように、分光計測装置１は、被計測物Ｓに対して光を照射し、当該照射に応じて被計測物Ｓから出力された計測光を計測する携帯型（可搬型）の計測装置である。分光計測装置１は、第１筐体１０、第２筐体２０、アーム部材３０及び第１遮光用カバー（第１遮光体）４０を備える。

被計測物Ｓとしては、特に限定されないが、例えば植物が挙げられる。被計測物Ｓは、サンプル又は試料とも称される。被計測物Ｓは、固体の物質だけでなく、例えば容器に収容された液体、粉体又は気体の物質であってもよい。なお、以下の説明では、便宜上、被計測物Ｓから出力された計測光Ｌ２（図５参照）の光軸に沿う方向をＺ方向とし、Ｚ方向に垂直な一方向をＸ方向とし、Ｚ方向及びＸ方向に垂直な方向をＹ方向として説明する。

図３、図５及び図６に示されるように、第１筐体１０は、直方体状の外形の箱体であり、内部空間Ｒ１を有する。第１筐体１０は、光Ｌ１を被計測物Ｓに投光するための投光ブロックである。第１筐体１０は、光Ｌ１を出射する光源１１を内部空間Ｒ１内に収容する。例えば光源１１としては、発光ダイオード又はミニランプ（白熱電球）が用いられている。光源１１は、第１筐体１０内に変更可能に設けられており、光源１１の光Ｌ１の波長特性が測定用途に応じて変更可能である。例えば、紫外線帯域の発光ダイオードを光源１１として用いることで、被計測物Ｓの蛍光を計測できる。また例えば、白色の発光ダイオードを光源１１として用いることで、被計測物Ｓの色度を計測できる。

第１筐体１０には、光源１１で出射した光Ｌ１が通過する第１開口１２が形成されている。第１開口１２は、第１筐体１０の外壁において光源１１からの光Ｌ１の光軸上に、断面円形で設けられている。第１開口１２は、光Ｌ１を透過する透明部材（アクリル板等）で閉塞されている。これにより、被計測物Ｓが光源１１に直接接触することを防止できる。なお、第１開口１２には、光Ｌ１の集光能力を容易に高めるべく、レンズを配置してもよい。第１筐体１０は、遮光性を有する。ここでの第１筐体１０は、後述の無線通信部２２ａによる無線通信の妨げとならないように、遮光性が高い樹脂により形成されている。

第１筐体１０には、アーム部材３０の先端側が摺動可能に挿入される貫通孔１３が形成されている。貫通孔１３は、アーム部材３０の外形に対応する断面形状を有する。ここでの貫通孔１３は、第１筐体１０におけるＸ方向の両端部に、断面矩形で形成されている。

図２、図３及び図５に示されるように、第２筐体２０は、直方体状の外形の箱体であり、内部空間Ｒ２を有する。第２筐体２０は、被計測物Ｓからの計測光Ｌ２を受光するための受光ブロックである。第２筐体２０は、分光器２１と通信制御モジュール２２とバッテリ２３とを内部空間Ｒ２内に収容する。

分光器２１は、計測光Ｌ２を受光し、当該計測光Ｌ２を波長毎に分けて分析する。分光器２１としては、例えばマイクロ分光器又は超小型分光センサ等を適用することができる。通信制御モジュール２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を含む。通信制御モジュール２２は、外部との無線通信機能を実現する無線通信回路と、光源１１のコントロール機能を実現する駆動回路と、を含んで構成されている。通信制御モジュール２２は、柔軟性ないし可撓性を有するフレキシブルケーブル等のケーブルＣを介して、光源１１と分光器２１とバッテリ２３とに電気的に接続されている。

通信制御モジュール２２は、機能的構成として、無線通信部（計測結果送信部，制御信号受信部）２２ａ及び光源制御部２２ｂを有する。無線通信部２２ａは、光源１１を制御するための制御信号（制御指令又は制御コマンドとも称される）を、外部から無線通信により受信する。無線通信部２２ａは、分光器２１の計測結果に関する信号を、外部へ無線通信により送信する。光源制御部２２ｂは、無線通信部２２ａで受信した制御信号に基づいて、光源１１の制御（オンオフコントロール等）を行う。バッテリ２３は、光源１１、分光器２１及び通信制御モジュール２２に電力を供給する。

第２筐体２０においてＺ方向に対向する一対の外面うちの一方は、被計測物Ｓに対して直接的に又は間接的に当接する当接面（位置規制部）２４を構成する。当接面２４は、被計測物Ｓ対して押し当てられるように直接的に又は間接的に当接して被計測物Ｓの位置を規制する。当接面２４には、矩形状に窪む凹部２５が形成されている。当接面２４において凹部２５よりもＹ方向の一方側には、凹部２５内をＹ方向の一方側に開口させる切欠き２６が形成されている。

凹部２５内には、Ｘ方向に互いに対向する一対の隔壁２７が設けられている。一対の隔壁２７は、所定間隔でＸ方向に並ぶように、凹部２５の底面に立設されている。一対の隔壁２７は、切欠き２６をＹ方向から見た場合に当該切欠き２６内に位置するように配置されている。所定間隔は、キュベットの幅方向の寸法に対応している。キュベットとは、光Ｌ及び計測光Ｌ２を透過する透明部材（ガラス、樹脂又は水晶等）で形成された容器である。一対の隔壁２７間には、後述の透過光計測時において、キュベットがＹ方向の一方側から差し込まれるように挿入される。

凹部２５の底面において一対の隔壁２７間には、計測光Ｌ２が通過する第２開口２８が形成されている。分光器２１は、当該分光器２１の入射スリットが第２開口２８とＺ方向に対向した状態で、内部空間Ｒ２内の第２開口２８に近接する位置に配置されている。第２開口２８は、計測光Ｌ２を透過する透明部材（アクリル板等）で閉塞されている。これにより、被計測物Ｓが分光器２１に直接接触することを防止できる。なお、第２開口２８には、計測光Ｌ２の集光能力を容易に高めるべく、レンズを配置してもよい。第２筐体２０は、遮光性を有する。ここでの第２筐体２０は、無線通信部２２ａによる無線通信の妨げとならないように、遮光性が高い樹脂により形成されている。

アーム部材３０は、第１筐体１０と第２筐体２０とを相対回転可能に連結する。アーム部材３０は、矩形柱状の外形を有する。アーム部材３０の先端側には、アーム部材３０の基端側に向かって光Ｌ１が出射されるように第１筐体１０が取り付けられている。具体的には、アーム部材３０の先端側は、第１開口１２を通過する光Ｌ１の光軸がアーム部材３０の延在方向に沿うように第１開口１２をアーム部材３０の基端側に向けた状態で、第１筐体１０の貫通孔１３に挿入されている。アーム部材３０の先端側は、貫通孔１３に摺動可能に嵌合されている。これにより、第１筐体１０は、一定以上の外力の作用により、アーム部材３０の先端側においてアーム部材３０の延在方向に沿ってスライド可能とされる。

アーム部材３０の基端側は、第２筐体２０に回転可能に連結されている。具体的には、アーム部材３０の基端側は、一対の隔壁２７それぞれのＸ方向外側の壁面に、連結機構である回転軸Ｇを介して回転可能に連結されている。

回転軸Ｇは、Ｘ方向に沿って延びる。具体的には、回転軸Ｇは、被計測物Ｓから出力される計測光Ｌ２の光軸（Ｚ軸）に対して直交する軸線に沿って延び、且つ、被計測物Ｓに照射される光Ｌ１の光軸と直交する軸線に沿って延びる。回転軸Ｇは、Ｚ方向においては隔壁２７の当接面２４側に設けられ、Ｙ方向においては隔壁２７の中央部に設けられている。

このように構成されたアーム部材３０は、一定以上の外力の作用により、Ｘ方向における隔壁２７と切欠き２６の内面との間のＹＺ面上を、基端側を中心に先端側がスイングするように回転する。アーム部材３０は、第１開口１２から被計測物Ｓまでの距離が変化しないように、第１筐体１０と第２筐体２０とを相対回転可能に連結する。アーム部材３０は、被計測物Ｓにおいて光Ｌ１が照射される位置が変化しないように（光Ｌ１の焦点が常に同位置となるように）、第１筐体１０を第２筐体２０に対して相対回転可能に連結する。

これにより、アーム部材３０は、被計測物Ｓに照射される光Ｌ１の光軸と被計測物Ｓから出力される計測光Ｌ２の光軸との間の角度が鋭角となる反射光計測状態（第１状態）から、被計測物Ｓに照射される光Ｌ１の光軸と被計測物Ｓから出力される計測光Ｌ２の光軸とが同軸となる透過光計測状態（第２状態）まで、第１筐体１０と第２筐体２０とを相対回転可能である。その結果、計測光Ｌ２の光軸に対する光Ｌ１の光軸との角度を、任意角度に変更可能となる。なお、反射光計測状態は、被計測物Ｓで反射した光Ｌ１の反射光を計測光Ｌ２として計測すること（反射光計測）が可能な状態である。透過光計測状態は、被計測物Ｓを透過する光Ｌ１の透過光を計測光Ｌ２として計測すること（透過光計測）が可能な状態である。

第１遮光用カバー４０は、直方体カップ状の部材であり、内部空間Ｒ３を有する。第１遮光用カバー４０は、その一側が開かれて成る開口４１を有する。第１遮光用カバー４０の底部４２における開口４１側の端部は、第２筐体２０において当接面２４に対向する外面２９に、Ｘ方向を回転軸とする蝶番４３を介して取り付けられている。これにより、第１遮光用カバー４０は、蝶番４３を基準に、Ｘ軸回り回転方向に回動するように第２筐体２０に対して開閉可能である（図２及び図４参照）。第１遮光用カバー４０は、遮光性を有する。ここでの第１遮光用カバー４０は、無線通信部２２ａによる無線通信の妨げとならないように、遮光性が高い樹脂により形成されている。

アーム部材３０が反射光計測状態の場合において、第１遮光用カバー４０を閉じることにより、当該第１遮光用カバー４０は、第１開口１２から被計測物Ｓまでの光Ｌ１の光路、第１筐体１０及びアーム部材３０を、外部に露出しないように覆う（図５参照）。つまり、第１遮光用カバー４０を閉じることにより、第１開口１２から被計測物Ｓまでの光Ｌ１の光路、第１筐体１０及びアーム部材３０は、内部空間Ｒ３内に収容されて外部から遮光される。

閉状態の第１遮光用カバー４０は、開口縁部を構成する端面が当接面２４と面一（同一平面上）に位置する。閉状態の第１遮光用カバー４０は、開口４１が切欠き２６を介して凹部２５と連通する。第１遮光用カバー４０は、閉じられた状態で開口４１からＹ方向に延出し且つ第２筐体２０のＸ方向外側に重なる一対の延出壁４５を有する（図４参照）。これにより、第１遮光用カバー４０の遮光性が高められている。

図１及び図５に示されるように、分光計測装置１の無線通信部２２ａは、ネットワークＮに接続された無線ゲートウェイ７１に対して無線通信可能である。分光計測装置１の無線通信部２２ａは、分光器２１の計測結果を無線ゲートウェイ７１を介してネットワークＮ上へ送信する。また、分光計測装置１の無線通信部２２ａは、無線ゲートウェイ７１を介してネットワークＮ上から、光源１１を制御する制御信号を受信する。

図１に示されるように、データ処理サーバ５０は、ネットワークＮに接続されている。データ処理サーバ５０は、ネットワークＮ上から分光器２１の計測結果を受信する。データ処理サーバ５０は、受信した計測結果についての各種のデータ処理を行う計測結果処理装置である。データ処理サーバ５０は、受信した計測結果に基づいて、データ分析、データ演算及びデータ蓄積の少なくとも何れかを行う。例えばデータ処理サーバ５０は、被計測物Ｓの色度や蛍光特性等の光学特性を算出して蓄積する。データ処理サーバ５０は、その処理結果をネットワークＮ上へ送信する。データ処理サーバ５０は、クラウドサーバを構成する。

携帯情報端末６０は、タッチパネル等のインターフェースを有する制御端末である。携帯情報端末６０は、例えばタブレット端末である。携帯情報端末６０としては特に限定されず、スマートフォンやパーソナルコンピュータ等であってもよい。携帯情報端末６０は、操作者の操作（インターフェースへの入力）に応じて、光源１１を制御する制御信号を生成する。

携帯情報端末６０は、ネットワークＮに接続された無線ゲートウェイ７２に対して無線通信可能である。携帯情報端末６０は、生成した制御信号を無線ゲートウェイ７１を介してネットワーク上へ送信する。携帯情報端末６０は、無線ゲートウェイ７１を介してネットワークＮ上から、データ処理サーバ５０の各種の処理結果を受信する。携帯情報端末６０は、受信した当該処理結果をインターフェース上に表示する。これにより、操作者は処理結果を確認ないし参照する。

次に、分光計測システム１００において、分光計測装置１を用いて被計測物Ｓの反射光計測を行う方法について説明する。

図２に示されるように、まず、第１遮光用カバー４０が開かれた状態において、第２筐体２０の当接面２４を被計測物Ｓに対して押し当てるように当接させる。これにより、被計測物Ｓの位置を規制してホールドする。これと共に、アーム部材３０を基端側の回転軸Ｇを中心に回転して、第２筐体２０に対する第１筐体１０の相対角度を任意に調整し、被計測物Ｓに対する光Ｌの照射角度を所望な角度に調整する。

続いて、図４及び図５に示されるように、第１遮光用カバー４０を蝶番４３を中心に回転させて閉じ、第１開口１２から被計測物Ｓまでの光Ｌ１の光路、第１筐体１０及びアーム部材３０を第１遮光用カバー４０により覆う。これにより、計測系の光路を周辺光から遮光する。

続いて、図１及び図５に示されるように、作業者による携帯情報端末６０の操作によって、光源１１を駆動させる制御信号を携帯情報端末６０からネットワークＮへ送信する。これに応じて、分光計測装置１の無線通信部２２ａで当該制御信号をネットワークＮから受信し、当該制御信号に基づいて光源制御部２２ｂによって光源１１を制御し、光源１１から光Ｌ１を出射させる。出射された光Ｌ１は、第１開口１２を通過し、所望の照射角度で被計測物Ｓに照射され、その反射光としての計測光Ｓ２が第２開口２８に向かってＺ方向に進み、分光器２１にて受光されて計測される。

分光器２１の計測結果は、無線通信部２２ａによりネットワークＮを介してデータ処理サーバ５０へ送信される。データ処理サーバ５０は、受信した計測結果のデータ処理を行う。データ処理サーバ５０は、データ処理の処理結果をネットワークＮを介して携帯情報端末６０へ送信する。その結果、携帯情報端末６０において、受信した処理結果がインターフェース上に表示される。

以上、分光計測装置１では、第２筐体２０を被計測物Ｓに当てた状態にて、基端側の回転軸Ｇを中心に先端側がスイングするようにアーム部材３０を適宜回転させることで、第２筐体２０に対する第１筐体１０の相対角度を所望に変化させ、ひいては、被計測物Ｓに対する光Ｌ１の照射角度を所望に変化させることが可能となる。すなわち、所望の照射角度で光Ｌ１を被計測物Ｓに照射する分光計測を簡便に行うことが可能となる。

分光計測装置１では、アーム部材３０の回転軸Ｇは、被計測物Ｓからの計測光Ｌ２の光軸と直交（交差）するＸ軸に沿って延在する。この構成によれば、アーム部材３０を回転させて被計測物Ｓに対する光Ｌ１の照射角度を変化させた場合において、光源１１から被計測物Ｓまでの光Ｌ１の光路（光源１１と被計測物Ｓとの距離）が長くなることを抑制できる。光Ｌ１の光路が長くなると、その距離の二乗に反比例して効率（感度）が低下し、且つ、分光計測に含まれるノイズが増える。よって、光Ｌ１の光路が長くなることを抑制する（換言すると、光Ｌ１の光路を短くする）という当該効果は、精度よい分光計測を実現する上で特に有効である。

分光計測装置１では、アーム部材３０の回転軸Ｇは、被計測物Ｓからの計測光Ｌ２の光軸と直交（交差）し且つ被計測物Ｓに照射される光Ｌ１の光軸と直交（交差）するＸ軸に沿って延在する。この構成によれば、アーム部材３０を回転させて被計測物Ｓに対する光Ｌ１の照射角度を変化させた場合において、光源１１から被計測物Ｓまでの光Ｌ１の光路が長くなることを一層抑制できる。

分光計測装置１では、第１筐体１０は、アーム部材３０の先端側においてアーム部材３０の延在方向に沿ってスライド可能に設けられている。これにより、分光計測の際、第１筐体１０をアーム部材３０の延在方向に沿って被計測物Ｓに近づくようにスライドさせることで、光源１１から被計測物Ｓまでの光Ｌ１の光路を短くすることが可能となる。

分光計測装置１では、第２筐体２０は、被計測物Ｓの位置を規制する当接面２４を有する。当接面２４を被計測物Ｓに押し当てることで、被計測物Ｓを確実にホールドでき、被計測物Ｓの位置を固定できる。

分光計測装置１では、遮光性を有する第１遮光用カバー４０を閉じることにより、第１開口１２から被計測物Ｓまでの光Ｌ１の光路、第１筐体１０、及び、アーム部材３０を覆うことができる。これにより、外来光を効果的に遮光することができる。

分光計測装置１では、光Ｌの照射角度を所望に調整する構造と、被計測物Ｓをホールドする構造と、外来光を遮光する構造との全てが一体となった構造を実現可能となる。分光計測装置１の携帯に極めて有利である。

分光計測システム１００は、分光計測装置１を備えることから、所望の照射角度で光Ｌ１を被計測物Ｓに照射する分光計測を簡便に行うという上記効果が奏される。さらに、分光計測システム１００は、データ処理サーバ５０を備える。データ処理サーバ５０は、分光計測装置１の分光器２１の計測結果をネットワークＮを介して受信して処理する。これにより、計測結果の処理機能を分光計測装置１には持たせずに構成できるため、分光計測装置１の小型化を実現できる。クラウドサーバとしてのデータ処理サーバ５０を用いることで、端末では不可能な大規模なデータ蓄積や大規模演算を行うことが可能となる。

分光計測システム１００は、携帯情報端末６０を備える。携帯情報端末６０は、光源１１の制御信号を操作者の操作に応じて生成し、分光計測装置１の無線通信部２２ａへ当該制御信号をネットワークＮを介して送信する。分光計測装置１では、受信した制御信号に基づき光源制御部２２ｂにより光源１１がコントロールされる。これにより、ネットワークＮを介して光源１１を遠隔操作することが可能となる。

分光計測システム１００では、データ処理サーバ５０の処理結果は、ネットワークＮを介して携帯情報端末６０へ送信され、携帯情報端末６０のインターフェース上に表示される。これにより、ネットワークＮを介して処理結果を遠隔地で参照することが可能となる。

ここで、分光計測装置１では、上述した反射光計測だけでなく、透過光計測を行うこともできる。具体的には、アーム部材３０を回転軸Ｇを中心に回転して、第１開口１２を第２開口２８に対してＺ方向に対向させる。これと共に、一対の隔壁２７の間に被計測物Ｓを配置し、第１開口１２と第２開口２８との間に被計測物Ｓを設置する。この状態で、光源１１から光Ｌ１を出射させることで、被計測物Ｓを透過した透過光である計測光Ｓ２を分光器２１にて受光することができる。

すなわち、分光計測装置１のアーム部材３０は、反射光計測状態から透過光計測状態となるまで、第１筐体１０と第２筐体２０とを相対回転可能である。これにより、反射光計測及び透過光計測を小型性を損なわずに実現できる。なお、第１遮光用カバー４０は、アーム部材３０が透過光計測状態の場合においても、第１開口１２から被計測物Ｓまでの光Ｌ１の光路、第１筐体１０、及び、アーム部材３０を覆うように構成されていてもよい。

［第２実施形態］
次に、図７〜図１１を参照して、第２実施形態に係る分光計測装置１Ｂを説明する。本実施形態の説明では、上記第１実施形態と異なる点を説明し、重複する説明は省略する。

分光計測装置１Ｂは、第２遮光用カバー（第２遮光体）８０を更に備える。第２遮光用カバー８０は、直方体カップ状の部材であり、内部空間Ｒ４を有する。第２遮光用カバー８０の開口縁部には、Ｘ方向を回転軸とする蝶番８３が設けられている。第２遮光用カバーは、蝶番８３を介して第１遮光用カバー４０の開口縁部に連結されている。これにより、第２遮光用カバー８０は、蝶番８３を基準に、Ｘ軸回り回転方向に回動するように第１遮光用カバー４０に対して開閉可能である（図９及び図１０参照）。第２遮光用カバー８０は、遮光性を有する。ここでの第２遮光用カバー８０は、無線通信部２２ａによる無線通信の妨げとならないように、遮光性が高い樹脂により形成されている。

アーム部材３０が透過光計測状態の場合において、第１遮光用カバー４０を閉じると共に第２遮光用カバー８０を閉じることにより、当該第２遮光用カバー８０は、第１開口１２から被計測物Ｓまでの光Ｌ１の光路、第１筐体１０及びアーム部材３０を、当該第１遮光用カバー４０と協働して外部に露出しないように覆う（図１１参照）。つまり、閉じた第１遮光用カバー４０に連結された第２遮光用カバー８０も閉じることにより、第１開口１２から被計測物Ｓまでの光Ｌ１の光路と第１筐体１０とアーム部材３０とは、内部空間Ｒ４内に収容されて外部から遮光される。

閉状態の第２遮光用カバー８０は、開口縁部を構成する端面が当接面２４に当接する。閉状態の第２遮光用カバー８０は、内部空間Ｒ４が凹部２５内及び内部空間Ｒ３内と連通する。第２遮光用カバー８０は、閉じられた状態で開口縁部からＺ方向に延出し且つ第２筐体２０及び第１遮光用カバー４０のＸ方向外側に重なる一対の延出壁８５を有する（図１０参照）。これにより、第２遮光用カバー８０の遮光性が高められている。

次に、分光計測装置１Ｂを用いて、被計測物Ｓが収容されたキュベットＳ１の透過光計測を行う方法について説明する。

図７に示されるように、第１遮光用カバー４０及び第２遮光用カバー８０が開かれた状態において、アーム部材３０を回転軸Ｇを中心に回転して、第２筐体２０に対する第１筐体１０の相対角度を調整し、アーム部材３０を透過光計測状態とする。これにより、第１開口１２を第２開口２８にＺ方向に対向させ、光源１１を分光器２１にＺ方向に対向させ、光Ｌ１の光軸を計測光Ｌ２の光軸と同軸にさせる（図１１参照）。

続いて、図８に示されるように、キュベットＳ１を第２筐体２０の一対の隔壁２７間にＹ方向に沿って差し込む。一対の隔壁２７を位置規制部として機能させ、一対の隔壁２７間で被計測物ＳをＸ方向にホールドする。これにより、第１開口１２と第２開口２８との間に被計測物Ｓを設置する。

続いて、図９に示されるように、第１遮光用カバー４０を蝶番４３を中心に回転させて閉じる。図１０及び図１１に示されるように、第２遮光用カバー８０を蝶番８３を中心に回転させて閉じる。これにより、第１遮光用カバー４０と協働する第２遮光用カバー８０により、第１開口１２から被計測物Ｓまでの光Ｌ１の光路、第１筐体１０及びアーム部材３０を覆い、計測系の光路を周辺光から遮光する。

続いて、光源１１から光Ｌ１を出射させる。出射された光Ｌ１は、第１開口１２をＺ方向に通過し、キュベットＳ１内の被計測物Ｓを透過し、その透過光としての計測光Ｓ２が第２開口２８に向かってＺ方向に進み、分光器２１にて受光されて計測される。

以上、分光計測装置１Ｂにおいても、所望の照射角度で光Ｌ１を被計測物Ｓに照射する分光計測を簡便に行うことが可能となる。さらに、分光計測装置１Ｂでは、アーム部材３０が透過光計測状態の場合において、第１遮光用カバー４０及び第２遮光用カバー８０を閉じることにより、第２遮光用カバー８０は、第１開口１２から被計測物Ｓまでの光Ｌ１の光路、第１筐体１０及びアーム部材３０を第１遮光用カバー４０と協働して覆う。これにより、外来光を効果的に遮光することができる。

なお、分光計測装置１Ｂでは、上述した透過光計測だけでなく、アーム部材３０を回転させて反射光計測状態とすることにより、上記第１実施形態と同様な反射光計測も勿論可能である。このようにアーム部材３０が透過光計測状態の場合においては、第１遮光用カバー４０を少なくとも閉じることにより、第１開口１２から被計測物Ｓまでの光Ｌ１の光路、第１筐体１０、及び、アーム部材３０を覆うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。

図１２に示されるように、上記実施形態では、分光計測装置１と携帯情報端末６０とがネットワークを介さずに直接通信可能に構成されていてもよい。この場合、分光計測装置１の分光器２１の計測結果が無線通信部２２ａから携帯情報端末６０へ直接的に無線で送信され、携帯情報端末６０にて計測結果が処理され、携帯情報端末６０のインターフェース上にその処理結果が表示されてもよい。またこの場合、光源１１を制御する制御信号が携帯情報端末６０から無線通信部２２ａへ直接的に無線で送信されてもよい。ここでの携帯情報端末６０は、制御端末及び計測結果処理装置として機能する。

上記実施形態では、当接面２４上にゴム層が設けられていてもよい。これにより、遮光性を高めることができる。また、被計測物Ｓに対して当接面２４をゴム層を介して当接させ得るため、当接面２４を被計測物Ｓに向かって強く押し付け、被計測物Ｓを強くホールドすることが可能となる。

なお、上記実施形態では、被計測物Ｓで生じた蛍光を計測光Ｌ２として計測する蛍光計測を行うこともできる。具体的には、アーム部材３０が反射光計測状態の場合に、反射光計測に代えて蛍光計測を行ってもよいし、同様に、アーム部材３０が透過光計測状態の場合に、透過光計測に代えて蛍光計測を行ってもよい。

１，１Ｂ…分光計測装置、１０…第１筐体、１１…光源、１２…第１開口、２０…第２筐体、２１…分光器、２２ａ…無線通信部（計測結果送信部，制御信号受信部）、２２ｂ…光源制御部、２４…当接面（位置規制部）、２７…隔壁（位置規制部）、２８…第２開口、３０…アーム部材、４０…第１遮光用カバー（第１遮光体）、５０…データ処理サーバ（計測結果処理装置）、６０…携帯情報端末（計測結果処理装置，制御端末）、８０…第２遮光用カバー（第２遮光体）、１００…分光計測システム、Ｇ…回転軸、Ｌ１…光、Ｌ２…計測光、Ｎ…ネットワーク、Ｓ…被計測物。

Claims (9)

1. 被計測物に対して光を照射し、当該照射に応じて前記被計測物から出力された計測光を計測する分光計測装置であって、
   前記光を出射する光源を収容し、前記光源で出射した前記光が通過する第１開口が形成され、遮光性を有する第１筐体と、
   前記計測光が通過する第２開口が形成され、前記第２開口を通過した前記計測光を受光する分光器を収容し、遮光性を有する第２筐体と、
   前記第１筐体と前記第２筐体とを相対回転可能に連結するアーム部材と、を備え、
   前記アーム部材の基端側は、前記第２筐体に回転可能に連結され、
   前記アーム部材の先端側には、前記第１筐体が取り付けられ、
   前記アーム部材の前記基端側は、前記被計測物から出力される前記計測光の光軸と交差する軸線に沿った回転軸を介して、前記第２筐体に回転可能に連結されている、分光計測装置。
2. 被計測物に対して光を照射し、当該照射に応じて前記被計測物から出力された計測光を計測する分光計測装置であって、
   前記光を出射する光源を収容し、前記光源で出射した前記光が通過する第１開口が形成され、遮光性を有する第１筐体と、
   前記計測光が通過する第２開口が形成され、前記第２開口を通過した前記計測光を受光する分光器を収容し、遮光性を有する第２筐体と、
   前記第１筐体と前記第２筐体とを相対回転可能に連結するアーム部材と、を備え、
   前記アーム部材の基端側は、前記第２筐体に回転可能に連結され、
   前記アーム部材の先端側には、前記第１筐体が取り付けられ、
   前記アーム部材の前記基端側は、前記被計測物から出力される前記計測光の光軸と交差し且つ前記被計測物に照射される前記光の光軸と交差する軸線に沿った回転軸を介して、前記第２筐体に回転可能に連結されている、分光計測装置。
3. 前記第１筐体は、前記アーム部材の先端側において前記アーム部材の延在方向に沿ってスライド可能に設けられている、請求項１又は２に記載の分光計測装置。
4. 前記第２筐体は、前記被計測物の位置を規制する位置規制部を有する、請求項１〜３の何れか一項に記載の分光計測装置。
5. 前記アーム部材は、前記被計測物に照射される前記光の光軸と前記被計測物から出力される前記計測光の光軸との間の角度が鋭角となる第１状態から、前記被計測物に照射される前記光の光軸と前記被計測物から出力される前記計測光の光軸とが同軸となる第２状態まで、前記第１筐体と前記第２筐体とを相対回転可能である、請求項１〜４の何れか一項に記載の分光計測装置。
6. 前記アーム部材が前記第１状態の場合において、前記第１開口から前記被計測物までの前記光の光路、前記第１筐体、及び、前記アーム部材を覆い、遮光性を有する第１遮光体と、
   前記アーム部材が前記第２状態の場合において、前記第１開口から前記被計測物までの前記光の光路、前記第１筐体、及び、前記アーム部材を前記第１遮光体と協働して覆い、遮光性を有する第２遮光体と、を備える、請求項５に記載の分光計測装置。
7. 前記第１開口から前記被計測物までの前記光の光路、前記第１筐体、及び、前記アーム部材を覆い、遮光性を有する第１遮光体を備える、請求項１〜４の何れか一項に記載の分光計測装置。
8. 請求項１〜７の何れか一項に記載の分光計測装置と、
   前記分光計測装置に設けられ、前記分光器の計測結果を送信する計測結果送信部と、
   前記分光器の計測結果を前記計測結果送信部から直接又はネットワークを介して受信し、前記計測結果の処理を行う計測結果処理装置と、を備える分光計測システム。
9. 前記光源を制御する制御信号を操作者の操作に応じて生成し、当該制御信号を送信する制御端末と、
   前記分光計測装置に設けられ、前記制御信号を前記制御端末から直接又はネットワークを介して受信する制御信号受信部と、
   前記分光計測装置に設けられ、前記制御信号受信部で受信した前記制御信号に基づき前記光源を制御する光源制御部と、を備える、請求項８に記載の分光計測システム。

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