[发明专利]光学测量装置、光学测量系统以及光纤耦合器

说明书

技术领域

本发明涉及能够降低由于从光纤射出的光的配光分布的变动所导致的测量误差的光学测量装置、光学测量系统以及光纤耦合器。

背景技术

以往以来，公知有采用光谱光学系统来测量测量对象物的光学特性的技术。更具体而言，在测量对象物是发光体(光源)的情况下，对该测量对象物所发出的光的光谱、光源颜色、亮度、照度和量子效率等进行测量。另外，在测量对象物是非发光体的情况下，基于对该测量对象物照射光而得到的反射光或透射光，对反射率或穿透率、吸光率等进行测量。并且，也有时从这样测量的光学特性算出测量对象物的膜厚等物理量。

提出有降低这样的光谱测量的测量误差的方法。例如，在日本特开平01-124723号公报中公开有能降低因依赖于波长的偏振光特性而产生的测量误差的结构。

另一方面，作为不是如上述那样的光谱测量的用途的光源装置，公知有采用积分球而使来自光源的光均匀化或混合来自光源的光这样的结构(例如，日本特开昭60-202411号公报、日本特开昭63-285441号公报、日本特开平07-212537号公报、日本特表2003-527619号公报、日本特开2005-055571号公报、U.S.Patent Application PublicationUS2005/0156103A1等)。

在光谱测量中，除了因上述那样的偏振光特性而产生的测量误差之外，可能产生因配光分布的变动而产生的测量误差。典型地来说，由于测量对象的光在光纤内传输时的穿透率的变动，从光纤射出的光的配光分布可能变动。这样的配光分布变动时，在光谱测量器的受光面产生亮度不均。

而且，在将多个作为测量对象的光各别在多个光纤内传输并用共用的光谱测量器测量的情况下，多个光纤需要与1个光纤光学耦合。在这样的情况下，存在如上述那样的配光分布的变动时，光学耦合量变化，结果，存在被导通到光谱测量器的光量等都存在偏差这样的问题。

发明内容

本发明是为了解决这样的问题而做成的，其目的在于提供一种能够降低因从光纤射出的光的配光分布的变动所导致的测量误差的光学测量装置、光学测量系统以及适合它们的光纤耦合器。

本发明的技术方案的光学测量装置，其包括：光谱测量器；第1光纤，其用于传输作为测量对象的光；半球部，在其内壁上具有光扩散反射层；平面部，其被配置成封闭半球部的开口部，在半球部的内壁侧具有镜面反射层。平面部包括用于将通过第1光纤而被射出的光向由半球部和平面部形成的积分空间内导通的第1窗。该光学测量装置还包括用于使积分空间内的光透过平面部的第2窗而向光谱测量器传输的第2光纤。

本发明的另一技术方案的光学测量装置，其包括：光谱测量器；第1光纤，其用于传输作为测量对象的光；1/4球部，在其内壁上具有光扩散反射层；第1和第2平面部，其被配置成封闭1/4球部的开口部，在1/4球部的内壁侧具有镜面反射层，第1和第2平面部中的一个平面部包括用于将通过第1光纤而被射出的光向由1/4球部、第1和第2平面部形成的积分空间内导通的第1窗。此外，该光学测量装置还包括用于使积分空间内的光透过与第1光纤所连接的平面部相同的平面部的第2窗而向光谱测量器传输的第2光纤。

优选第1光纤包括分别传输作为测量对象的光的多根光纤线材。

优选，在平面部，第1窗和第2窗隔开预先设定的距离地配置。

优选第1光纤和第2光纤一体化并贯穿平面部。

本发明的又一技术方案的光学测量系统，其中，包括：光源；光谱测量器；光分配器，其用于将来自光源的光分配成多个光；第1光纤，其用于传输表示测量对象物的特性的多个光，表示测量对象物的特性的多个光是使来自光分配器的多个光分别照射到测量对象物上而得到的；半球部，在其内壁上具有光扩散反射层；平面部，其被配置成封闭半球部的开口部，在半球部的内壁侧具有镜面反射层。平面部包括用于将通过第1光纤而被射出的光向由半球部和平面部形成的积分空间内导通的第1窗。此外，该光学测量系统还包括用于使积分空间内的光透过平面部的第2窗而向光谱测量器传输的第2光纤。

根据本发明的再一技术方案提供一种与光谱测量器的输入侧连接的光纤耦合器。光纤耦合器包括：半球部，在其内壁上具有光扩散反射层；平面部，其被配置成封闭半球部的开口部，在半球部的内壁侧具有镜面反射层。平面部包括：第1窗，其与用于传输作为测量对象的光的第1光纤相连接，并且用于将通过该第1光纤而被射出的光向由半球部和平面部形成的积分空间内导通；第2窗，其与用于将积分空间内的光向光谱测量器传输的第2光纤相连接。