分光测量装置和分光测量系统转让专利
申请号 : CN201780070028.4
文献号 : CN109937351B
文献日 : 2021-07-02
发明人 : 河野诚
申请人 : 浜松光子学株式会社
摘要 :
权利要求 :
1.一种分光测量装置,其特征在于:是对被测量物照射光并对与该照射相应地从所述被测量物输出的测量光进行测量的分光测量装置,
包括:
第1框体,其收纳射出所述光的光源,形成有由所述光源射出的所述光通过的第1开口,具有遮光性;
第2框体,其形成有所述测量光通过的第2开口,收纳接收通过了所述第2开口的所述测量光的分光器,具有遮光性;
将所述第1框体与所述第2框体可相对旋转地连结的臂部件;和第1遮光体,其覆盖从所述第1开口至所述被测量物的所述光的光路、所述第1框体和所述臂部件,具有遮光性,
所述臂部件的基端侧可旋转地连结于所述第2框体,在所述臂部件的前端侧安装有所述第1框体。
2.如权利要求1所述的分光测量装置,其特征在于:所述臂部件的所述基端侧经由沿着与从所述被测量物输出的所述测量光的光轴相交叉的轴线的旋转轴,可旋转地连结于所述第2框体。
3.如权利要求1所述的分光测量装置,其特征在于:所述臂部件的所述基端侧经由沿着与从所述被测量物输出的所述测量光的光轴相交叉且与向所述被测量物照射的所述光的光轴相交叉的轴线的旋转轴,可旋转地连结于所述第2框体。
4.如权利要求1~3中的任一项所述的分光测量装置,其特征在于:所述第1框体在所述臂部件的前端侧沿所述臂部件的延伸方向可滑动地设置。
5.如权利要求1~3中的任一项所述的分光测量装置,其特征在于:所述第2框体具有限制所述被测量物的位置的位置限制部。
6.如权利要求4所述的分光测量装置,其特征在于:所述第2框体具有限制所述被测量物的位置的位置限制部。
7.如权利要求1~3中的任一项所述的分光测量装置,其特征在于:所述臂部件能够从向所述被测量物照射的所述光的光轴与从所述被测量物输出的所述测量光的光轴之间的角度成为锐角的第1状态直至向所述被测量物照射的所述光的光轴与从所述被测量物输出的所述测量光的光轴成为同轴的第2状态,使所述第1框体与所述第
2框体相对旋转。
8.如权利要求4所述的分光测量装置,其特征在于:所述臂部件能够从向所述被测量物照射的所述光的光轴与从所述被测量物输出的所述测量光的光轴之间的角度成为锐角的第1状态直至向所述被测量物照射的所述光的光轴与从所述被测量物输出的所述测量光的光轴成为同轴的第2状态,使所述第1框体与所述第
2框体相对旋转。
9.如权利要求5所述的分光测量装置,其特征在于:所述臂部件能够从向所述被测量物照射的所述光的光轴与从所述被测量物输出的所述测量光的光轴之间的角度成为锐角的第1状态直至向所述被测量物照射的所述光的光轴与从所述被测量物输出的所述测量光的光轴成为同轴的第2状态,使所述第1框体与所述第
2框体相对旋转。
10.如权利要求6所述的分光测量装置,其特征在于:所述臂部件能够从向所述被测量物照射的所述光的光轴与从所述被测量物输出的所述测量光的光轴之间的角度成为锐角的第1状态直至向所述被测量物照射的所述光的光轴与从所述被测量物输出的所述测量光的光轴成为同轴的第2状态,使所述第1框体与所述第
2框体相对旋转。
11.如权利要求7所述的分光测量装置,其特征在于:包括:
第1遮光体,其在所述臂部件为所述第1状态的情况下,覆盖从所述第1开口至所述被测量物的所述光的光路、所述第1框体和所述臂部件,具有遮光性;和第2遮光体,其在所述臂部件为所述第2状态的情况下,与所述第1遮光体协作覆盖从所述第1开口至所述被测量物的所述光的光路、所述第1框体和所述臂部件,具有遮光性。
12.如权利要求8所述的分光测量装置,其特征在于:包括:
第1遮光体,其在所述臂部件为所述第1状态的情况下,覆盖从所述第1开口至所述被测量物的所述光的光路、所述第1框体和所述臂部件,具有遮光性;和第2遮光体,其在所述臂部件为所述第2状态的情况下,与所述第1遮光体协作覆盖从所述第1开口至所述被测量物的所述光的光路、所述第1框体和所述臂部件,具有遮光性。
13.如权利要求9所述的分光测量装置,其特征在于:包括:
第1遮光体,其在所述臂部件为所述第1状态的情况下,覆盖从所述第1开口至所述被测量物的所述光的光路、所述第1框体和所述臂部件,具有遮光性;和第2遮光体,其在所述臂部件为所述第2状态的情况下,与所述第1遮光体协作覆盖从所述第1开口至所述被测量物的所述光的光路、所述第1框体和所述臂部件,具有遮光性。
14.如权利要求10所述的分光测量装置,其特征在于:包括:
第1遮光体,其在所述臂部件为所述第1状态的情况下,覆盖从所述第1开口至所述被测量物的所述光的光路、所述第1框体和所述臂部件,具有遮光性;和第2遮光体,其在所述臂部件为所述第2状态的情况下,与所述第1遮光体协作覆盖从所述第1开口至所述被测量物的所述光的光路、所述第1框体和所述臂部件,具有遮光性。
15.一种分光测量系统,其特征在于:包括:
权利要求1~14中的任一项所述的分光测量装置;
设置在所述分光测量装置并发送所述分光器的测量结果的测量结果发送部;和测量结果处理装置,其直接或者经由网络从所述测量结果发送部接收所述分光器的测量结果,进行所述测量结果的处理。
16.如权利要求15所述的分光测量系统,其特征在于:包括:
控制终端,其根据操作者的操作生成控制所述光源的控制信号,并发送该控制信号;
控制信号接收部,其设置在所述分光测量装置,直接或者经由网络从所述控制终端接收所述控制信号;和
光源控制部,其设置在所述分光测量装置,基于由所述控制信号接收部接收的所述控制信号控制所述光源。
说明书 :
分光测量装置和分光测量系统
技术领域
背景技术
地在试样反射的反射光进行检测,测定试样的光学特性。
发明内容
如,在被测量物为植物的情况下,为实际的培育现场)进行分光测量的情况,因此期望简便
地进行分光测量。
光源,形成有由光源射出的光通过的第1开口;第2框体,其形成有测量光通过的第2开口,收
纳接收通过了第2开口的测量光的分光器;和将第1框体与第2框体可相对旋转地连结的臂
部件,臂部件的基端侧可旋转地连结于第2框体,在臂部件的前端侧安装有第1框体。
按期望变化,进而,使光对被测量物的照射角度按期望变化。即,能够简便地进行以所期望
的照射角度将光照射至被测量物的分光测量。
构,在使臂部件旋转而使光对被测量物的照射角度变化的情况下,能够抑制从光源至被测
量物的光的光路(光源与被测量物的距离)变长。
轴,可旋转地连结于第2框体。根据该结构,在使臂部件旋转而使光对被测量物的照射角度
变化的情况下,能够进一步抑制从光源至被测量物的光的光路变长。
测量物的方式滑动,能够使从光源至被测量物的光的光路变短。
量物照射的光的光轴与从被测量物输出的测量光的光轴成为同轴的第2状态,使第1框体与
第2框体相对旋转。在这种情况下,在第1状态下,能够将由被测量物反射的反射光或者在被
测量物产生的荧光作为测量光进行测量。在第2状态下,能够将透过了被测量物的透过光或
者在被测量物产生的荧光作为测量光进行测量。
状态下,与第1遮光体协作覆盖从第1开口至被测量物的光的光路、第1框体和臂部件,具有
遮光性。根据该结构,能够有效地在第1状态和第2状态下分别遮挡外来光。
从测量结果发送部接收分光器的测量结果,进行测量结果的处理。
理功能不由分光测量装置具备地构成,所以能够实现分光测量装置的小型化。
直接或者经由网络从控制终端接收控制信号;和光源控制部,其设置在分光测量装置,基于
由控制信号接收部接收的控制信号控制光源。根据该结构,能够进行光源的远程操作。
附图说明
具体实施方式
携式信息终端60能够通过网络N相互进行数据通信地构成。
置。分光测量装置1包括第1框体10、第2框体20、臂部件30和第1遮光用罩(第1遮光体)40。
物质。另外,在以下的说明中,为了便于说明,令沿从被测量物S输出的测量光L2(参照图5)
的光轴的方向为Z方向,令与Z方向垂直的一个方向为X方向,令与Z方向和X方向垂直的方向
为Y方向地进行说明。
的光源11。例如作为光源11使用发光二极管或者迷你灯(白炽灯泡)。光源11在第1框体10内
可变更地设置,能够根据测定用途变更光源11的光L1的波长特性。例如,通过使用紫外线波
段的发光二极管作为光源11,能够测量被测量物S的荧光。此外,例如通过使用白色的发光
二极管作为光源11,能够测量被测量物S的色度。
部件(丙烯酸板等)堵塞。由此,能够防止被测量物S与光源11直接接触。另外,在第1开口12,
为了容易地提高光L1的聚光能力,也可以配置透镜。第1框体10具有遮光性。此处的第1框体
10由遮光性高的树脂形成,以不妨碍下述的无线通信部22a的无线通信。
面矩形形成。
光器21、通信控制模块22和电池23。
Processing Unit(中央处理器))等。通信控制模块22包括实现与外部的无线通信功能的无
线通信电路和实现光源11的控制功能的驱动电路而构成。通信控制模块22经由具有柔软性
或可挠性的柔性电缆等电缆C而与光源11、分光器21和电池23电连接。
制信号(还称为控制指令或者控制命令)。无线通信部22a通过无线通信向外部发送关于分
光器21的测量结果的信号。光源控制部22b基于由无线通信部22a接收的控制信号进行光源
11的控制(导通关断控制等)。电池23向光源11、分光器21和通信控制模块22供给电力。
接地抵接而限制被测量物S的位置。在抵接面24,形成有呈矩形凹下的凹部25。在抵接面24,
在与凹部25相比更靠近Y方向的一侧,形成有使凹部25内向Y方向的一侧开口的切口26。
于该切口26内的方式配置。规定间隔与试管的宽度方向的尺寸对应。试管是由透过光L和测
量光L2的透明部件(玻璃、树脂或者水晶等)形成的容器。在下述的透过光测量时,试管以从
Y方向的一侧插入的方式插入到一对间隔壁27间。
近第2开口28的位置。第2开口28由透过测量光L2的透明部件(丙烯酸板等)堵塞。由此,能够
防止被测量物S与分光器21直接接触。另外,在第2开口28,为了容易地提高测量光L2的聚光
能力,也可以配置透镜。第2框体20具有遮光性。此处的第2框体20由遮光性高的树脂形成,
以不妨碍无线通信部22a的无线通信。
具体而言,臂部件30的前端侧以通过第1开口12的光L1的光轴沿着臂部件30的延伸方向的
方式以使第1开口12朝向臂部件30的基端侧的状态插入第1框体10的贯通孔13。臂部件30的
前端侧可滑动地与贯通孔13嵌合。由此,第1框体10能够通过一定以上的外力的作用,在臂
部件30的前端侧沿臂部件30的延伸方向滑动。
在Z方向上设置在间隔壁27的抵接面24侧,在Y方向上设置在间隔壁27的中央部。
第1开口12至被测量物S的距离不变的方式将第1框体10与第2框体20可相对旋转地连结。臂
部件30以在被测量物S被照射光L1的位置不变的方式(以光L1的焦点总在同一位置的方
式),将第1框体10相对于第2框体20可相对旋转地连结。
L1的光轴与从被测量物S输出的测量光L2的光轴成为同轴的透过光测量状态(第2状态),将
第1框体10与第2框体20相对旋转。其结果,能够将光L1的光轴相对于测量光L2的光轴的角
度变更为任意角度。另外,反射光测量状态是能够将由被测量物S反射的光L1的反射光作为
测量光L2进行测量(反射光测量)的状态。透过光测量状态是能够将透过被测量物S的光L1
的透过光作为测量光L2进行测量(透过光测量)的状态。
合叶43安装在第2框体20中与抵接面24相对的外表面29。由此,第1遮光用罩40能够以合叶
43为基准,以沿X轴周围旋转方向转动的方式相对于第2框体20开闭(参照图2和图4)。第1遮
光用罩40具有遮光性。此处的第1遮光用罩40由遮光性高的树脂形成,以不妨碍无线通信部
22a进行的无线通信。
方式覆盖(参照图5)。即,通过关闭第1遮光用罩40,从第1开口12至被测量物S的光L1的光
路、第1框体10和臂部件30被收纳在内部空间R3内而从外部被遮光。
具有在被关闭的状态下从开口41向Y方向延伸且与第2框体20的X方向外侧重叠的一对延伸
壁45(参照图4)。由此提高第1遮光用罩40的遮光性。
果发送到网络N上。此外,分光测量装置1的无线通信部22a经由无线网关71从网络N上接收
控制光源11的控制信号。
量结果处理装置。数据处理服务器50基于所接收的测量结果,进行数据分析、数据运算和数
据存储的至少任一项。例如,数据处理服务器50计算并存储被测量物S的色度及荧光特性等
光学特性。数据处理服务器50将其处理结果发送到网络N上。数据处理服务器50构成云服务
器。
信息终端60根据操作者的操作(向界面的输入)生成控制光源11的控制信号。
71从网络N上接收数据处理服务器50的各种处理结果。便携式信息终端60将所接收的该处
理结果显示于界面上。由此,操作者对处理结果进行确认或参照。
同时,使臂部件30以基端侧的旋转轴G为中心旋转,任意地调节第1框体10相对于第2框体20
的相对角度,将光L相对于被测量物S的照射角度调节成所期望的角度。
量系统的光路遮挡周边光。
部22a从网络N接收该控制信号,基于该控制信号,通过光源控制部22b控制光源11,从光源
11射出光L1。所射出的光L1通过第1开口12而以所期望的照射角度照射至被测量物S,作为
其反射光的测量光S2朝向第2开口28向Z方向行进,由分光器21接收而被测量。
果经由网络N发送至便携式信息终端60。其结果,在便携式信息终端60,在界面上显示所接
收的处理结果。
相对于第2框体20的相对角度按期望变化,进而,能够使光L1相对于被测量物S的照射角度
按期望变化。即,能够简便地进行以所期望的照射角度将光L1照射至被测量物S的分光测
量。
角度变化的情况下,能够抑制从光源11至被测量物S的光L1的光路(光源11与被测量物S的
距离)变长。当光L1的光路变长时,效率(灵敏度)与其距离的平方成反比例地下降,且分光
测量中所含的噪声增加。由此,抑制光L1的光路变长(换言之,使光L1的光路变短)的该效果
在实现精度高的分光测量上特别有效。
臂部件30旋转而使光L1相对于被测量物S的照射角度变化的情况下,能够进一步抑制从光
源11至被测量物S的光L1的光路变长。
量物S的方式滑动,使从光源11至被测量物S的光L1的光路变短。
服务器50。数据处理服务器50对分光测量装置1的分光器21的测量结果经由网络N接收而进
行处理。由此,能够将测量结果的处理功能不由分光测量装置1具备地构成,因此能够实现
分光测量装置1的小型化。通过使用作为云服务器的数据处理服务器50,能够进行在终端不
可能进行的大规模的数据存储或大规模运算。
在分光测量装置1中,基于所接收的控制信号,通过光源控制部22b控制光源11。由此,能够
通过网络N对光源11进行远程操作。
方向上相对。与此同时,在一对间隔壁27之间配置被测量物S,在第1开口12与第2开口28之
间设置被测量物S。在该状态下,从光源11射出光L1,由此,能够利用分光器21接收作为透过
了被测量物S的透过光的测量光S2。
过光测量。另外,第1遮光用罩40也可以构成为在臂部件30为透过光测量状态的情况下也覆
盖从第1开口12至被测量物S的光L1的光路、第1框体10和臂部件30。
合叶83。第2遮光用罩经由合叶83与第1遮光用罩40的开口缘部连结。由此,第2遮光用罩80
能够以合叶83为基准,以沿X轴周围旋转方向转动的方式相对于第1遮光用罩40开闭(参照
图9和图10)。第2遮光用罩80具有遮光性。此处的第2遮光用罩80由遮光性高的树脂形成,以
不妨碍无线通信部22a进行的无线通信。
口12至被测量物S的光L1的光路、第1框体10和臂部件30(参照图11)。即,通过将与关闭的第
1遮光用罩40连结的第2遮光用罩80也关闭,从第1开口12至被测量物S的光L1的光路、第1框
体10与臂部件30被收纳在内部空间R4内而从外部被遮光。
关闭的状态下从开口缘部向Z方向延伸且在第2框体20和第1遮光用罩40的X方向外侧重叠
的一对延伸壁85(参照图10)。由此提高第2遮光用罩80的遮光性。
态。由此,使第1开口12与第2开口28在Z方向上相对,使光源11与分光器21在Z方向上相对,
使光L1的光轴与测量光L2的光轴同轴(参照图11)。
1开口12与第2开口28之间设置被测量物S。
遮光用罩80覆盖从第1开口12至被测量物S的光L1的光路、第1框体10和臂部件30,对测量系
统的光路遮挡周边光。
测量。
下,通过关闭第1遮光用罩40和第2遮光用罩80,第2遮光用罩80与第1遮光用罩40协作覆盖
从第1开口12至被测量物S的光L1的光路、第1框体10和臂部件30。由此,能够有效地遮挡外
来光。
在这样臂部件30为透过光测量状态的情况下,通过至少关闭第1遮光用罩40,能够覆盖从第
1开口12至被测量物S的光L1的光路、第1框体10和臂部件30。
量结果从无线通信部22a直接无线地发送至便携式信息终端60,在便携式信息终端60处理
测量结果,在便携式信息终端60的界面上显示其处理结果。此外,在这种情况下,控制光源
11的控制信号也可以从便携式信息终端60直接无线地发送至无线通信部22a。此处的便携
式信息终端60作为控制终端和测量结果处理装置发挥作用。
测量物S压附,从而强力地保持被测量物S。
量而进行荧光测量,同样,在臂部件30为透过光测量状态的情况下,也可以取代透过光测量
而进行荧光测量。
接面(位置限制部)、27…间隔壁(位置限制部)、28…第2开口、30…臂部件、40…第1遮光用
罩(第1遮光体)、50…数据处理服务器(测量结果处理装置)、60…便携式信息终端(测量结
果处理装置,控制终端)、80…第2遮光用罩(第2遮光体)、100…分光测量系统、G…旋转轴、
L1…光、L2…测量光、N…网络、S…被测量物。