特開 2024-29863 分光計測用基準器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024029863

(43)【公開日】2024-03-07

(54)【発明の名称】分光計測用基準器

(51)【国際特許分類】

   G01J 3/02 20060101AFI20240229BHJP

【ＦＩ】

G01J3/02 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022132292

(22)【出願日】2022-08-23

(71)【出願人】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(72)【発明者】

【氏名】青木 宏道

(72)【発明者】

【氏名】門奈 瑛樹

【テーマコード（参考）】

2G020

【Ｆターム（参考）】

2G020AA03

2G020AA04

2G020CB26

2G020CB27

2G020CD03

2G020CD36

2G020CD37

2G020CD39

(57)【要約】

【課題】計測対象に関する所定の定量値の高精度な取得を可能とする分光計測用基準器を提供する。
【解決手段】分光計測用基準器１Ａは、対象物に照射される照射光を出射すると共に、照射光の照射に応じて対象物において生じた計測光が入射するヘッド部１２を備える分光計測装置１０に用いられる。分光計測用基準器１Ａは、ヘッド部１２が配置される第１開口２１及び第２開口２２を有する保持部２と、第１開口２１に臨むように設定された第１領域Ｒ１及び第２開口２２に臨むように設定された第２領域Ｒ２に配置されており、照射光に含まれる所定の波長帯の光に対して吸収性を有する吸収部３と、第１領域Ｒ１における吸収部３の存在状態及び第２領域Ｒ２における吸収部３の存在状態を互いに異ならせる調整部４と、を備える。
【選択図】図１２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物に照射される照射光を出射すると共に、前記照射光の照射に応じて前記対象物において生じた計測光が入射するヘッド部を備える分光計測装置に用いられる分光計測用基準器であって、
前記ヘッド部が配置される第１開口及び第２開口を有する保持部と、
前記第１開口に臨むように設定された第１領域及び前記第２開口に臨むように設定された第２領域に配置されており、前記照射光に含まれる所定の波長帯の光に対して吸収性を有する吸収部と、
前記第１領域における前記吸収部の存在状態及び前記第２領域における前記吸収部の存在状態を互いに異ならせる調整部と、を備える、分光計測用基準器。

【請求項2】

前記調整部は、
前記第１領域において前記第１開口に沿って配置された第１調整層と、
前記第２領域において前記第２開口に沿って配置されており、前記第１調整層とは異なる厚さを有する第２調整層と、を含み、
前記吸収部は、前記第１領域のうち前記第１調整層が配置されていない領域及び前記第２領域のうち前記第２調整層が配置されていない領域に配置されている、請求項１に記載の分光計測用基準器。

【請求項3】

前記第１調整層及び前記第２調整層は、前記所定の波長帯の光に対して透過性を有する、請求項２に記載の分光計測用基準器。

【請求項4】

前記第１開口及び前記第２開口は、前記吸収部に対して、互いに反対側に開口しており、
前記第１領域の一部及び前記第２領域の一部は、互いに重なっている、請求項１～３のいずれか一項に記載の分光計測用基準器。

【請求項5】

前記第１開口及び前記第２開口は、前記吸収部に対して、互いに同一の側に開口している、請求項１～３のいずれか一項に記載の分光計測用基準器。

【請求項6】

前記保持部は、前記吸収部及び前記調整部を収容している筐体である、請求項１～３のいずれか一項に記載の分光計測用基準器。

【請求項7】

前記ヘッド部のサイズに応じて前記第１開口及び前記第２開口のそれぞれに配置されるスペーサを更に備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の分光計測用基準器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、分光計測装置に用いられる分光計測用基準器に関する。

【背景技術】

【0002】

対象物に照射される照射光を出射すると共に、照射光の照射に応じて対象物において生じた計測光が入射するヘッド部を備える分光計測装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような分光計測装置は、対象物に含まれる計測対象（例えば、食肉に含まれる脂肪等）が特定の波長帯の光を吸収しやすいという性質を利用して、計測対象に関する所定の定量値（例えば、脂肪量、脂肪率等）を取得するために用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－０７０５５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したような分光計測装置では、計測光のスペクトルデータに基づいて所定の定量値を演算するための演算式において、演算係数を取得したり、演算係数を較正したりすることが、所定の定量値を精度良く取得する上で重要である。

【0005】

本発明は、計測対象に関する所定の定量値の高精度な取得を可能とする分光計測用基準器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】

本発明の分光計測用基準器は、［１］「対象物に照射される照射光を出射すると共に、前記照射光の照射に応じて前記対象物において生じた計測光が入射するヘッド部を備える分光計測装置に用いられる分光計測用基準器であって、前記ヘッド部が配置される第１開口及び第２開口を有する保持部と、前記第１開口に臨むように設定された第１領域及び前記第２開口に臨むように設定された第２領域に配置されており、前記照射光に含まれる所定の波長帯の光に対して吸収性を有する吸収部と、前記第１領域における前記吸収部の存在状態及び前記第２領域における前記吸収部の存在状態を互いに異ならせる調整部と、を備える、分光計測用基準器」である。

【0007】

上記［１］に記載の分光計測用基準器では、照射光に含まれる所定の波長帯の光に対して吸収部が吸収性を有しており、第１領域における吸収部の存在状態及び第２領域における吸収部の存在状態が互いに異なっている。これにより、第１領域を「第１所定値の定量値を有する対象物」に相当する領域とし、第２領域を「第１所定値とは異なる第２所定値の定量値を有する対象物」に相当する領域とすることができる。したがって、第１開口及び第２開口のそれぞれに分光計測装置のヘッド部を配置して、第１領域及び第２領域のそれぞれに照射光を照射しつつ、第１領域及び第２領域のそれぞれにおいて生じた計測光を分光して検出することで、計測光のスペクトルデータに基づいて所定の定量値を演算するための演算式において、演算係数を取得したり、演算係数を較正したりすることが可能となる。よって、上記［１］に記載の分光計測用基準器によれば、計測対象に関する所定の定量値の高精度な取得が可能となる。

【0008】

本発明の分光計測用基準器は、［２］「前記調整部は、前記第１領域において前記第１開口に沿って配置された第１調整層と、前記第２領域において前記第２開口に沿って配置されており、前記第１調整層とは異なる厚さを有する第２調整層と、を含み、前記吸収部は、前記第１領域のうち前記第１調整層が配置されていない領域及び前記第２領域のうち前記第２調整層が配置されていない領域に配置されている、上記［１］に記載の分光計測用基準器」であってもよい。当該［２］に記載の分光計測用基準器によれば、第１領域及び第２領域のそれぞれにおける吸収部の存在状態を、簡易な構成で調整することができる。

【0009】

本発明の分光計測用基準器は、［３］「前記第１調整層及び前記第２調整層は、前記所定の波長帯の光に対して透過性を有する、上記［２］に記載の分光計測用基準器」であってもよい。当該［３］に記載の分光計測用基準器によれば、第１調整層及び第２調整層が照射光の特性に影響を及ぼすのを防止することができる。

【0010】

本発明の分光計測用基準器は、［４］「前記第１開口及び前記第２開口は、前記吸収部に対して、互いに反対側に開口しており、前記第１領域の一部及び前記第２領域の一部は、互いに重なっている、上記［１］～［３］のいずれか一つに記載の分光計測用基準器」であってもよい。当該［４］に記載の分光計測用基準器によれば、第１領域の一部及び第２領域の一部が互いに重なっている領域では吸収部が共通することになるため、類似した条件で、第１領域及び第２領域のそれぞれにおいて生じた計測光を分光して検出することが可能となる。

【0011】

本発明の分光計測用基準器は、［５］「前記第１開口及び前記第２開口は、前記吸収部に対して、互いに同一の側に開口している、上記［１］～［３］のいずれか一つに記載の分光計測用基準器」であってもよい。当該［５］に記載の分光計測用基準器によれば、同一の側から第１開口及び第２開口のそれぞれに分光計測装置のヘッド部を配置することができるため、分光計測装置による計測を効率良く実施することが可能となる。

【0012】

本発明の分光計測用基準器は、［６］「前記保持部は、前記吸収部及び前記調整部を収容している筐体である、上記［１］～［５］のいずれか一つに記載の分光計測用基準器」であってもよい。当該［６］に記載の分光計測用基準器によれば、吸収部の劣化を抑制することができる。

【0013】

本発明の分光計測用基準器は、［７］「前記ヘッド部のサイズに応じて前記第１開口及び前記第２開口のそれぞれに配置されるスペーサを更に備える、上記［１］～［６］のいずれか一つに記載の分光計測用基準器」であってもよい。当該［７］に記載の分光計測用基準器によれば、分光計測装置においてヘッド部のサイズが変更された場合にも、第１領域及び第２領域のそれぞれに対してヘッド部の位置決めを適切に実施することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、計測対象に関する所定の定量値の高精度な取得を可能とする分光計測用基準器を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】一実施形態の分光計測装置の側面図である。

【図2】図１に示される分光計測装置の正面図である。

【図3】計測光のスペクトルを示す図である。

【図4】照射光のスペクトルを決定する方法の工程を示す図である。

【図5】照射光のスペクトルを決定する方法の工程を示す図である。

【図6】照射光のスペクトルを示す図である。

【図7】計測光のスペクトルの二次微分値を示す図である。

【図8】図１に示される演算装置の表示部における表示例を示す図である。

【図9】図１に示される演算装置の表示部における表示例を示す図である。

【図10】第１実施形態の分光計測用基準器の斜視図である。

【図11】図１０に示される分光計測用基準器の断面図である。

【図12】図１０に示される分光計測用基準器の使用例を示す図である。

【図13】スペーサを備える分光計測用基準器の斜視図である。

【図14】第２実施形態の分光計測用基準器の斜視図である。

【図15】図１４に示される分光計測用基準器の使用例を示す図である。

【図16】第２実施形態の分光計測用基準器の斜視図である。

【図17】変形例の調整部の斜視図である。

【図18】変形例の調整部の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［分光計測装置の構成］

【0017】

図１に示される分光計測装置１０は、対象物Ｓに照射光を照射し、照射光の照射に応じて対象物Ｓにおいて生じた計測光（例えば、反射光、散乱光等）を分光して検出する装置である。分光計測装置１０は、対象物Ｓに含まれる計測対象（例えば、食肉に含まれる脂肪等）が特定の波長帯の光を吸収しやすいという性質を利用して、計測対象に関する所定の定量値（例えば、脂肪量、脂肪率等）を取得するために、計測光の検出信号を外部の演算装置１００に出力する。演算装置１００は、計測光の検出信号に基づいて所定の定量値を算出する。演算装置１００は、本体部１０１と、ディスプレイ等の表示部１０２と、キーボード及びマウス等の入力部１０３と、を備えるコンピュータ装置である。本体部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等によって構成された演算部である。

【0018】

図１及び図２に示されるように、分光計測装置１０は、本体部１１と、ヘッド部１２と、ケーブル１３と、複数の光源１４と、分光器１５と、を備えている。本体部１１は、分光計測装置１０の各部を制御する制御部（図示省略）を含んでいる。当該制御部は、ケーブル１３によって演算装置１００の本体部１０１と電気的に接続されている。本体部１１は、操作者が握るグリップ部としても機能する。

【0019】

ヘッド部１２は、対象物Ｓに照射される照射光を出射すると共に、照射光の照射に応じて対象物Ｓにおいて生じた計測光が入射する部分である。図２に示されるように、ヘッド部１２は、筒状の本体部材１２１と、板状の保持部材１２２と、管状の導光部材１２３と、板状の光透過部材１２４と、を有している。保持部材１２２は、本体部材１２１の内側に取り付けられている。導光部材１２３は、保持部材１２２の中心部分を貫通した状態で保持部材１２２に固定されている。光透過部材１２４は、本体部１１（図１参照）とは反対側の本体部材１２１の開口部分に取り付けられている。

【0020】

複数の光源１４は、保持部材１２２に形成された複数の開口に配置された状態で、配線基板（図示省略）を介してヘッド部１２に取り付けられている。複数の光源１４は、導光部材１２３を包囲するように配置されている。各光源１４は、例えば、ＬＥＤ（light emitting diode）である。一例として、計測対象が脂肪である場合、複数の光源１４は、脂肪が吸収しやすい９２０～９４０ｎｍの波長帯に中心波長を有する光を出射する光源と、当該特定の波長帯よりも短い波長帯に中心波長を有する光を出射する光源と、を含んでいる。分光計測装置１０では、複数の光源１４から出射される光によって照射光が生成され、当該照射光が光透過部材１２４を介して対象物Ｓに照射される。

【0021】

分光器１５は、導光部材１２３と向かい合った状態で、本体部１１に取り付けられている。分光器１５は、光透過部材１２４を介して導光部材１２３に入射して導光部材１２３によって導光された計測光を分光して検出する。一例として、分光器１５は、計測光を入射させる光入射部を有する筐体と、入射した計測光を筐体内において分光する回折格子と、分光された計測光を筐体内において検出する光検出素子と、を有している。

【0022】

分光計測装置１０では、本体部１１（図１参照）側の本体部材１２１の開口部分が、本体部１１に着脱可能に接続されている。これにより、分光計測装置１０では、ヘッド部１２及び複数の光源１４によって構成されたユニットが、本体部１１に対して着脱可能となっている。したがって、分光計測装置１０では、ヘッド部１２及び複数の光源１４によって構成されたユニットを、別の種類のユニットに交換することができる。ヘッド部１２及び複数の光源１４によって構成されたユニットの交換が必要なのは、計測に適した「照射光のスペクトル」及び「導光部材１２３と各光源１４との位置関係」等が計測対象及び計測位置等によって変わるからである。なお、分光計測装置１０では、分光器１５がヘッド部１２に取り付けられており、ヘッド部１２、複数の光源１４、及び分光器１５によって構成されたユニットが、本体部１１に対して着脱可能となっていてもよい。
［照射光のスペクトルを決定する方法］

【0023】

計測対象が脂肪である場合を例として、照射光のスペクトルを決定する方法について説明する。例えば、脂肪率が互いに異なる複数の対象物Ｓが用意され、一般的なハロゲンランプから出射された光が照射光として各対象物Ｓに照射されると、図３に示されるように、５５０～１１００ｎｍという広い波長範囲において、計測光のスペクトルが脂肪率ごとに取得される。ここで、図３に示される各スペクトルでは、脂肪が吸収しやすい９２０～９４０ｎｍの波長帯を含む狭い波長範囲Ｗにおいて、プロファイルの変化が顕著に現れている。

【0024】

そこで、まず、図４の（ａ）に示されるように、波長範囲Ｗを含む波長範囲において各スペクトルが抽出される。波長範囲Ｗでは、脂肪率が高くなるほど、スペクトルのプロファイルが大きく「下に凸」となるため、図４の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、脂肪率が例えば８０％を超えている場合の各スペクトルに基づいて平均スペクトルＢＰが生成される。続いて、図５の（ａ）に示されるように、例えば、所定の強度値から平均スペクトルＢＰが減算されることで、逆波形パターンＩＰが生成される。続いて、図５の（ｂ）に示されるように、逆波形パターンＩＰに近似されたプロファイルを有する照射光のスペクトルＳＰ１が生成される。

【0025】

つまり、対象物Ｓに含まれる計測対象が吸収しやすい波長帯を含む波長範囲において、所定の定量値が互いに異なる複数の対象物Ｓについて、計測光のスペクトルが定量値ごとに取得され、当該波長範囲において、定量値が所定値を超えている場合の各スペクトルに基づいて平均スペクトルＢＰが生成され、平均スペクトルＢＰに基づいて、平均スペクトルＢＰとは反対側に凸のプロファイルを有する照射光のスペクトルＳＰ１が生成される。これにより、計測光の検出信号の強度値の分散範囲を狭くして、分光計測装置１０において計測光を検出する光検出素子のダイナミックレンジを当該分散範囲に割り当てることができるため、計測光の検出においてＳ／Ｎ比及び分解能を向上させることが可能となる。

【0026】

図６は、照射光のスペクトルを示す図である。図６に示されるように、一般的なハロゲンランプから出射される光のスペクトルＳＰ０は、脂肪が吸収しやすい９２０～９４０ｎｍの波長帯を含む波長範囲Ｗよりも短い波長にピークを有しており、４９０～１１００ｎｍの広い波長範囲に広がっている。それに対し、上述した方法によって決定された照射光のスペクトルＳＰ１は、脂肪が吸収しやすい９２０～９４０ｎｍの波長帯に含まれる波長にピークを有しており、波長範囲Ｗの長波長側において波長範囲Ｗの短波長側よりも急峻に変化している。
［計測対象に関する所定の定量値を算出する方法］

【0027】

計測対象が脂肪である場合を例として、計測対象に関する所定の定量値を算出する方法について説明する。演算装置１００は、分光計測装置１０から計測光の検出信号を取得すると、当該検出信号に基づいて計測光のスペクトルデータを波長に関して二次微分する。図７は、計測光のスペクトルの二次微分値を示す図である。図７には、脂肪量が比較的少ない対象物Ｓについて算出された二次微分値Ｒ１、脂肪量が比較的多い対象物Ｓについて算出された二次微分値Ｒ３、及び脂肪量が中間値の対象物Ｓについて算出された二次微分値Ｒ２が示されている。このように、８３０～９５０ｎｍの波長範囲では、二次微分値が脂肪量に応じて大きく変化することになる。

【0028】

演算装置１００は、８５０ｎｍを含む波長帯Δλ１の二次微分値の代表値ｘ１、９２０ｎｍを含む波長帯Δλ２の二次微分値の代表値ｘ２、及び９５０ｎｍを含む波長帯Δλ３の二次微分値の代表値ｘ３を求め、「演算式：ｆ（ｘ）＝ａ・ｘ１＋ｂ・ｘ２＋ｃ・ｘ３＋ｄ」を用いて、脂肪に関する定量値（脂肪量、脂肪率等）を算出する。ここで、上記演算式中のａ，ｂ，ｃ，ｄは、予め回帰演算によって算出されて演算装置１００に記憶されている演算係数である。なお、各代表値ｘ１，ｘ２，ｘ３は、各波長帯Δλ１，Δλ２，Δλ３における二次微分値の平均値、最大値、最小値又は中心値のいずれであってもよい。

【0029】

演算装置１００に記憶される演算係数ａ，ｂ，ｃ，ｄは、次のように取得される。まず、対象物Ｓの脂肪量がソックスレー法等の化学分析によって取得される。続いて、当該対象物Ｓについて分光計測装置１０による計測が実施され、計測光のスペクトルの二次微分値が算出される。続いて、演算装置１００において、化学分析による脂肪量のデータ及び二次微分値のデータが用いられた回帰分析が実行されることで、演算係数ａ，ｂ，ｃ，ｄが取得される。回帰分析は、重回帰分析、ＰＬＳ分析等によって、化学分析による脂肪量のデータ及び二次微分値のデータの関連付けが実施されることで、実行される。

【0030】

演算装置１００は、脂肪に関する定量値（脂肪量、脂肪率等）を算出すると、図８及び図９に示されるように、表示部１０２に算出結果を表示する。図８に示される例では、「単位体積当たりの脂肪量：111.3mg/cm³」及び「クラス：Ａ」が表示されている。図９に示される例では、計測光のスペクトルの二次微分値が表示されている。入力部１０３を介して「Disp」をクリックすることで、表示を切り替えることができる。
［第１実施形態の分光計測用基準器］

【0031】

図１０及び図１１に示される分光計測用基準器１Ａは、上記演算式における演算係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを較正するために、分光計測装置１０に用いられる基準器である。分光計測用基準器１Ａは、保持部２と、吸収部３と、調整部４と、を備えている。以下、後述する第１開口２１が開口している方向をＺ方向という。

【0032】

図１０及び図１１に示されるように、保持部２は、吸収部３及び調整部４を収容している。保持部２は、遮光性を有する筐体である。保持部２は、第１開口２１及び第２開口２２を有している。第１開口２１及び第２開口２２は、Ｚ方向において互いに対向しており、吸収部３に対して、互いに反対側に開口している。より具体的には、保持部２は、板状の第１壁部２３と、板状の第２壁部２４と、筒状の第３壁部２５と、を有している。第１壁部２３は、Ｚ方向における一方の側の第３壁部２５の開口部分に取り付けられている。第２壁部２４は、Ｚ方向における他方の側の第３壁部２５の開口部分に取り付けられている。第１開口２１は、第１壁部２３に形成されている。第２開口２２は、第２壁部２４に形成されている。Ｚ方向から見た場合に、第１開口２１及び第２開口２２は、互いに同一の形状を有している。第１開口２１及び第２開口２２のそれぞれには、分光計測装置１０のヘッド部１２が配置される。第１開口２１及び第２開口２２のそれぞれは、ヘッド部１２を位置決めする機能を有している。

【0033】

Ｚ方向における第１開口２１の一方の側（筐体である保持部２の内側）には、第１領域Ｒ１が設定されている。つまり、第１領域Ｒ１は、第１開口２１に臨むように設定されている。Ｚ方向における第２開口２２の他方の側（筐体である保持部２の内側）には、第２領域Ｒ２が設定されている。つまり、第２領域Ｒ２は、第２開口２２に臨むように設定されている。第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２は、互いに同一の形状を有している。第１領域Ｒ１のうち第１開口２１とは反対側の部分及び第２領域Ｒ２のうち第２開口２２とは反対側の部分は、互いに重なっている。つまり、第１領域Ｒ１の一部及び第２領域Ｒ２の一部は、互いに重なっている。

【0034】

吸収部３は、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２に配置されている。吸収部３は、分光計測装置１０から出射される照射光に含まれる所定の波長帯の光に対して吸収性を有している。当該所定の波長帯は、対象物Ｓに含まれる計測対象が吸収しやすい波長帯である。一例として、計測対象が脂肪である場合、当該所定の波長帯は、脂肪が吸収しやすい９２０～９４０ｎｍの波長帯である。その場合、吸収部３の材料は、例えば、固体硬化油脂である。

【0035】

調整部４は、第１領域Ｒ１における吸収部３の存在状態及び第２領域Ｒ２における吸収部３の存在状態を互いに異ならせる。第１領域Ｒ１における吸収部３の存在状態とは、第１領域Ｒ１における吸収部３の位置（第１開口２１を基準とした位置）の状態、第１領域Ｒ１における吸収部３の形状の状態、第１領域Ｒ１に占める吸収部３の割合の状態等を意味する。同様に、第２領域Ｒ２における吸収部３の存在状態とは、第２領域Ｒ２における吸収部３の位置（第２開口２２を基準とした位置）の状態、第２領域Ｒ２における吸収部３の形状の状態、第２領域Ｒ２に占める吸収部３の割合の状態等を意味する。

【0036】

分光計測用基準器１Ａでは、調整部４は、第１調整層４１と、第１調整層４１とは異なる厚さを有する第２調整層４２と、を含んでいる。第１調整層４１及び第２調整層４２は、分光計測装置１０から出射される照射光に含まれる所定の波長帯の光に対して透過性を有している。第１調整層４１が所定の波長帯の光に対して透過性を有するとは、第１調整層４１を当該光が透過する場合に、第１調整層４１の厚さが変化しても、第１調整層４１から出射された当該光の強度プロファイルが、第１調整層４１に入射する当該光の強度プロファイルと略同一であることを意味する。同様に、第２調整層４２が所定の波長帯の光に対して透過性を有するとは、第２調整層４２を当該光が透過する場合に、第２調整層４２の厚さが変化しても、第２調整層４２から出射された当該光の強度プロファイルが、第２調整層４２に入射する当該光の強度プロファイルと略同一であることを意味する。一例として、計測対象が脂肪である場合、第１調整層４１及び第２調整層４２のそれぞれの材料は、例えば、テフロン（登録商標）である。

【0037】

第１調整層４１は、第１領域Ｒ１において第１開口２１に沿って配置されている。換言すれば、第１調整層４１は、第１領域Ｒ１において第１開口２１を覆うように配置されている。第１開口２１の側面２１ａ、及び第１開口２１内に露出している第１調整層４１の表面４１ａによって、分光計測装置１０のヘッド部１２が配置される空間が画定されている。第２調整層４２は、第２領域Ｒ２において第２開口２２に沿って配置されている。換言すれば、第２調整層４２は、第２領域Ｒ２において第２開口２２を覆うように配置されている。第２開口２２の側面２２ａ、及び第２開口２２内に露出している第２調整層４２の表面４２ａによって、分光計測装置１０のヘッド部１２が配置される空間が画定されている。

【0038】

分光計測用基準器１Ａでは、第１調整層４１の厚さが第２調整層４２の厚さよりも大きく、且つ、第１領域Ｒ１のうち第１調整層４１が配置されていない領域及び第２領域Ｒ２のうち第２調整層４２が配置されていない領域に吸収部３が配置されている。これにより、第１開口２１と吸収部３との間の距離が、第２開口２２と吸収部３との間の距離よりも大きくなり、第１領域Ｒ１に存在する吸収部３の厚さが、第２領域Ｒ２に存在する吸収部３の厚さよりも小さくなり、第１領域Ｒ１に占める吸収部３の割合が、第２領域Ｒ２に占める吸収部３の割合よりも小さくなる。一例として、計測対象が脂肪である場合、第１領域Ｒ１は、第１所定値の脂肪率を有する対象物Ｓに相当し、第２領域Ｒ２は、第１所定値よりも高い第２所定値の脂肪率を有する対象物Ｓに相当する。

【0039】

以上のように構成された分光計測用基準器１Ａは、次のように用いられる。まず、図１２の（ａ）に示されるように、第１開口２１に分光計測装置１０のヘッド部１２が配置される。より具体的には、第１調整層４１の表面４１ａにヘッド部１２の端面１２ａが接触し且つ第１開口２１の側面２１ａにヘッド部１２の側面１２ｂが接触するように、第１開口２１にヘッド部１２が配置される。ヘッド部１２の端面１２ａは、照射光が出射され且つ計測光が入射するヘッド部１２の表面である。第１開口２１にヘッド部１２が配置された状態で、分光計測装置１０が、第１領域Ｒ１に照射光を照射しつつ、第１領域Ｒ１において生じた計測光を分光して検出し、当該計測光の検出信号を演算装置１００に出力する。

【0040】

続いて、図１２の（ｂ）に示されるように、第２開口２２に分光計測装置１０のヘッド部１２が配置される。より具体的には、第２調整層４２の表面４２ａにヘッド部１２の端面１２ａが接触し且つ第２開口２２の側面２２ａにヘッド部１２の側面１２ｂが接触するように、第２開口２２にヘッド部１２が配置される。第２開口２２にヘッド部１２が配置された状態で、分光計測装置１０が、第２領域Ｒ２に照射光を照射しつつ、第２領域Ｒ２において生じた計測光を分光して検出し、当該計測光の検出信号を演算装置１００に出力する。

【0041】

演算装置１００は、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２のそれぞれの定量値に関するデータを記憶している。第１領域Ｒ１の定量値に関するデータとは、第１領域Ｒ１が「第１所定値の定量値を有する対象物Ｓ」に相当することを示すデータである。第２領域Ｒ２の定量値に関するデータとは、第２領域Ｒ２が「第１所定値よりも高い第２所定値の定量値を有する対象物Ｓ」に相当することを示すデータである。演算装置１００は、記憶している第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２のそれぞれの定量値に関するデータ、並びに、取得した第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２のそれぞれの計測光の検出信号に基づいて、上記演算式における演算係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを較正する。

【0042】

なお、上述したように、分光計測装置１０では、ヘッド部１２及び複数の光源１４によって構成されたユニットを、別の種類のユニットに交換することができる。そのため、分光計測用基準器１は、図１３に示されるように、ヘッド部１２のサイズに応じて第１開口２１及び第２開口２２のそれぞれに配置されるスペーサ５を更に備えていてもよい。スペーサ５は、第１開口２１及び第２開口２２のそれぞれと嵌まり合うリング状の本体部５１を有している。第１開口２１にスペーサ５が配置されている状態では、第１調整層４１の表面４１ａにヘッド部１２の端面１２ａが接触し且つ本体部５１の側面５１ａにヘッド部１２の側面１２ｂが接触するように、第１開口２１にヘッド部１２が配置される。同様に、第２開口２２にスペーサ５が配置されている状態では、第２調整層４２の表面４２ａにヘッド部１２の端面１２ａが接触し且つ本体部５１の側面５１ａにヘッド部１２の側面１２ｂが接触するように、第２開口２２にヘッド部１２が配置される。

【0043】

以上説明したように、分光計測用基準器１Ａでは、照射光に含まれる所定の波長帯の光に対して吸収部３が吸収性を有しており、第１領域Ｒ１における吸収部３の存在状態及び第２領域Ｒ２における吸収部３の存在状態が互いに異なっている。これにより、第１領域Ｒ１を「第１所定値の定量値を有する対象物Ｓ」に相当する領域とし、第２領域Ｒ２を「第１所定値とは異なる第２所定値の定量値を有する対象物Ｓ」に相当する領域とすることができる。したがって、第１開口２１及び第２開口２２のそれぞれに分光計測装置１０のヘッド部１２を配置して、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２のそれぞれに照射光を照射しつつ、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２のそれぞれにおいて生じた計測光を分光して検出することで、計測光のスペクトルデータに基づいて所定の定量値を演算するための演算式において、演算係数を取得したり、演算係数を較正したりすることが可能となる。よって、分光計測用基準器１Ａによれば、計測対象に関する所定の定量値の高精度な取得が可能となる。

【0044】

分光計測用基準器１Ａでは、調整部４が、第１領域Ｒ１において第１開口２１に沿って配置された第１調整層４１と、第２領域Ｒ２において第２開口２２に沿って配置されており、第１調整層４１とは異なる厚さを有する第２調整層４２と、を含んでおり、吸収部３が、第１領域Ｒ１のうち第１調整層４１が配置されていない領域及び第２領域Ｒ２のうち第２調整層４２が配置されていない領域に配置されている。これにより、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２のそれぞれにおける吸収部３の存在状態を、簡易な構成で調整することができる。

【0045】

分光計測用基準器１Ａでは、第１調整層４１及び第２調整層４２が、所定の波長帯の光に対して透過性を有している。これにより、第１調整層４１及び第２調整層４２が照射光の特性に影響を及ぼすのを防止することができる。

【0046】

分光計測用基準器１Ａでは、第１開口２１及び第２開口２２が、吸収部３に対して、互いに反対側に開口しており、第１領域Ｒ１の一部及び第２領域Ｒ２の一部が、互いに重なっている。これにより、第１領域Ｒ１の一部及び第２領域Ｒ２の一部が互いに重なっている領域では吸収部３が共通することになるため、類似した条件で、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２のそれぞれにおいて生じた計測光を分光して検出することが可能となる。

【0047】

分光計測用基準器１Ａでは、保持部２が、吸収部３及び調整部４を収容している筐体である。これにより、吸収部３の劣化を抑制することができる。

【0048】

分光計測用基準器１Ａでは、ヘッド部１２のサイズに応じて第１開口２１及び第２開口２２のそれぞれにスペーサ５が配置される。これにより、分光計測装置１０においてヘッド部１２のサイズが変更された場合にも、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２のそれぞれに対してヘッド部１２の位置決めを適切に実施することができる。
［第２実施形態の分光計測用基準器］

【0049】

図１４及び図１５に示される分光計測用基準器１Ｂは、第１開口２１及び第２開口２２が互いに同一の側に開口している点で、上述した分光計測用基準器１Ａと相違している。以下、分光計測用基準器１Ｂの構成のうち分光計測用基準器１Ａの構成と相違する構成について説明し、分光計測用基準器１Ｂの構成のうち分光計測用基準器１Ａの構成と同一の構成については、その説明を省略する。

【0050】

図１４及び図１５に示されるように、第１開口２１及び第２開口２２は、Ｚ方向に垂直な一方向において並んでおり、吸収部３に対して、互いに同一の側に開口している。分光計測用基準器１Ｂでは、第１開口２１及び第２開口２２が、保持部２の第１壁部２３に形成されており、第１調整層４１及び第２調整層４２が、吸収部３と第１壁部２３との間に配置されている。第２調整層４２と第１壁部２３との間には、保持部２の一部である第１保持部材２６が配置されている。第１調整層４１と第２調整層４２との間、及び第１調整層４１と第１保持部材２６との間には、保持部２の一部である第２保持部材２７が配置されている。分光計測用基準器１Ｂでは、第２開口２２が、第１壁部２３及び第１保持部材２６によって画定されている。なお、分光計測装置１０が嵌め合わされていない開口（図１５に示される状態では第２開口２２）には、外乱光を遮光するための遮光カバー（図示省略）を配置してもよい。

【0051】

以上のように構成された分光計測用基準器１Ｂによれば、分光計測用基準器１Ａと同様に、計測対象に関する所定の定量値の高精度な取得が可能となる。

【0052】

分光計測用基準器１Ｂでは、第１開口２１及び第２開口２２が、吸収部３に対して、互いに同一の側に開口している。これにより、同一の側から第１開口２１及び第２開口２２のそれぞれに分光計測装置１０のヘッド部１２を配置することができるため、分光計測装置１０による計測を効率良く実施することが可能となる。
［第３実施形態の分光計測用基準器］

【0053】

図１６に示される分光計測用基準器１Ｃは、第１開口２１及び第２開口２２が互いに同一の側に開口している点で、上述した分光計測用基準器１Ａと相違しており、遮光性を有する第２保持部材２７が第１壁部２３から第２壁部２４まで延在している点で、上述した分光計測用基準器１Ｂと相違している。以下、分光計測用基準器１Ｃの構成のうち分光計測用基準器１Ａ及び分光計測用基準器１Ｂの構成と相違する構成について説明し、分光計測用基準器１Ｃの構成のうち分光計測用基準器１Ａ及び分光計測用基準器１Ｂの構成と同一の構成については、その説明を省略する。

【0054】

図１６に示されるように、分光計測用基準器１Ｃでは、保持部２の一部である第２保持部材２７が、第１壁部２３から第２壁部２４まで延在しており、吸収部３を第１吸収部３ａと第２吸収部３ｂとに隔てている。第２保持部材２７は、遮光性を有しており、遮光部材として機能する。分光計測用基準器１Ｃでは、第２開口２２が、第１開口２１と同様に、第１壁部２３によって画定されている。そのため、第２吸収部３ｂにおける第２開口２２側の面は、第１吸収部３ａにおける第１開口２１側の面よりも第１壁部２３側に位置している。

【0055】

以上のように構成された分光計測用基準器１Ｃによれば、分光計測用基準器１Ａ及び分光計測用基準器１Ｂと同様に、計測対象に関する所定の定量値の高精度な取得が可能となる。

【0056】

分光計測用基準器１Ｃでは、保持部２が、吸収部３を第１吸収部３ａと第２吸収部３ｂとに隔てる第２保持部材２７を有しており、当該第２保持部材２７が遮光性を有している。これにより、分光計測装置１０が嵌め合わされていない開口（図１６に示される状態では第２開口２２）に遮光カバー（図示省略）を配置しなくても、分光計測装置１０が嵌め合わされている開口（図１６に示される状態では第１開口２１）側に外乱光が入射するのを防止することができるため、分光計測装置１０による計測を効率良く実施することが可能となる。
［変形例］

【0057】

本発明は、上述した各実施形態に限定されない。例えば、調整部４は、第１領域Ｒ１における吸収部３の存在状態及び第２領域Ｒ２における吸収部３の存在状態を互いに異ならせるものであればよい。したがって、第１領域Ｒ１において第１開口２１に沿って第１調整層４１が配置されているのみで、第２領域Ｒ２において第２開口２２に沿って第２調整層４２が配置されていなくてもよい。逆に、第２領域Ｒ２において第２開口２２に沿って第２調整層４２が配置されているのみで、第１領域Ｒ１において第１開口２１に沿って第１調整層４１が配置されていなくてもよい。

【0058】

また、調整部４は、第１調整層４１及び第２調整層４２を含むものに限定されない。一例として、図１７に示されるように、調整部４は、複数のスリット４３ａを有する筒状の調整部材４３であってもよい。調整部材４３は、例えば、遮光性を有する材料によって形成されている。その場合、互いに異なる形状を有する二つの調整部材４３が、当該二つの調整部材４３の全体が吸収部３に埋めこまれるように、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２に配置されていてもよい。或いは、一つの調整部材４３が、当該一つの調整部材４３の全体が吸収部３に埋めこまれるように、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２の一方のみに配置されていてもよい。また、図１８の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、調整部４は、板状部分４４ａ及び筒状部分４４ｂによって構成された調整部材４４であってもよい。調整部材４４は、例えば、光拡散性及び光透過性を有する材料によって形成されている。その場合、互いに異なる形状を有する二つの調整部材４４が、板状部分４４ａが第１開口２１及び第２開口２２に臨み且つ筒状部分４４ｂが吸収部３に埋めこまれるように、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２に配置されていてもよい。或いは、一つの調整部材４４が、板状部分４４ａが第１開口２１及び第２開口２２の一方のみに臨み且つ筒状部分４４ｂが吸収部３に埋めこまれるように、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２の一方のみに配置されていてもよい。

【0059】

また、保持部２は、第１開口２１及び第２開口２２を有していれば、吸収部３及び調整部４を収容している筐体を構成していなくてもよい。また、第１開口２１及び第２開口２２の位置関係、上述したものに限定されない。例えば、第１開口２１の向き及び第２開口２２の向きは、互いに直交していてもよい。

【0060】

また、各分光計測用基準器１Ａ，１Ｂは、上記演算式における演算係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを較正するためだけでなく、上記演算式における演算係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを取得するために、分光計測装置１０に用いられてもよい。その場合、実サンプルである対象物Ｓについて所定の定量値をソックスレー法等の化学分析によって取得することが不要となる。

【0061】

また、分光計測装置１０は、対象物Ｓに照射される照射光を出射すると共に、照射光の照射に応じて対象物Ｓにおいて生じた計測光が入射するヘッド部１２を備えるものであれば、上述した構成を有するものに限定されない。計測対象も脂肪に限定されず、他の物質であってもよい。一例として、計測対象が水である場合には、水が吸収しやすい波長帯が９５０～９７０ｎｍであるため、当該波長帯を含む波長範囲の照射光を出射する分光計測装置１０が用いられ、各分光計測用基準器１Ａ，１Ｂでは、当該波長帯の光に対して吸収性を有する吸収部３が用いられる。また、計測対象がクロロフィルである場合には、クロロフィルが吸収しやすい波長帯が６７０～６９０ｎｍであるため、当該波長帯を含む波長範囲の照射光を出射する分光計測装置１０が用いられ、各分光計測用基準器１Ａ，１Ｂでは、当該波長帯の光に対して吸収性を有する吸収部３が用いられる。

【符号の説明】

【0062】

１Ａ，１Ｂ…分光計測用基準器、２…保持部、３…吸収部、４…調整部、５…スペーサ、１０…分光計測装置、１２…ヘッド部、２１…第１開口、２２…第２開口、４１…第１調整層、４２…第２調整層、Ｒ１…第１領域、Ｒ２…第２領域、Ｓ…対象物。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】