JP2002005739A - Zernitana type spectrometer - Google Patents

Zernitana type spectrometer

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JP2002005739A
JP2002005739A JP2001150418A JP2001150418A JP2002005739A JP 2002005739 A JP2002005739 A JP 2002005739A JP 2001150418 A JP2001150418 A JP 2001150418A JP 2001150418 A JP2001150418 A JP 2001150418A JP 2002005739 A JP2002005739 A JP 2002005739A
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JP
Japan
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light
line sensor
mirror
reflected
incident
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Application number
JP2001150418A
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Japanese (ja)
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Rei Morimoto
玲 森本
Tsunenori Chiba
常則 千葉
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Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To correct an image surface curve in a Zernitana type spectrometric optical system. SOLUTION: In this Zernitana type spectrometer, the diffused incident light from an incident slit 1 is reflected by a collimate mirror 2 to form a parallel luminous flux, which is then incident on a reflecting type flat diffraction grating 3, and the reflected parallel spectral light divided by the diffraction grating 3 is reflected by an imaging mirror 4 and imaged and received by a light receiving line sensor 5. In this device, the line sensor 5 is arranged with an inclination from the angle orthogonal to the optical axis B of the imaging mirror 4. The line sensor 5 is arranged also with an inclination from the angle orthogonal to the optical axis of the converged spectral light of middle wavelength incident from the imaging mirror 4 on the center of the line sensor 5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本願発明は、2枚の球面反射鏡を
用いたいわゆるツェルニターナ型分光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called Czernitana-type spectrometer using two spherical reflecting mirrors.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1はいわゆるツェルニターナ型と呼ば
れる従来の分光光学系の模式図である(例えば、特開昭
56−37527号公報)。入射スリット1’から入射
した拡散光は第1の凹面鏡2’(反射凹面鏡・コリメー
トミラー)で平行光線となり、反射型回折格子3’で回
折され、各回折スペクトル光は第2の凹面鏡4’(結像
凹面鏡)により受光部5’(ラインセンサ)で結像す
る。図では受光部5’に射出スリットが設けられ、単色
光のみが取り出されている。
2. Description of the Related Art FIG. 1 is a schematic view of a conventional spectral optical system of the so-called Zernnitana type (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-37527). The diffused light incident from the entrance slit 1 'is converted into a parallel light by the first concave mirror 2' (reflective concave mirror / collimator mirror) and is diffracted by the reflection type diffraction grating 3 ', and each diffraction spectrum light is converted into the second concave mirror 4' ( An image is formed by the light receiving section 5 '(line sensor) by the imaging concave mirror. In the figure, an exit slit is provided in the light receiving section 5 ', and only monochromatic light is extracted.

【0003】反射光学系であるツェルニターナ型分光光
学系では、色収差は発生しないが凹面鏡2’、4’に対
して光束が斜めに入射するため、コマ収差及び非点収差
が発生する。これらの収差のうち、非対称収差であるコ
マ収差は、2枚の凹面鏡2’、4’における入射光の方
向がそれぞれにおいて逆方向となることで打ち消される
傾向にあるが、対称収差である非点収差は2枚目の凹面
鏡4’で増幅されて更に大きくなり、回折格子3’の分
光方向(メリディオナル方向)における結像点(結像位
置)に対して、メリディオナル方向に垂直のサジタル方
向の結像点(結像位置)は第2凹面鏡4’から離れる方
向にずれこむことになる。このため、メリディオナル方
向における結像位置に合わせて設置されるラインセンサ
5’の受光面では、各スペクトルはサジタル方向に長い
像(サジタル方向に拡散した結像点群)として受光さ
れ、受光効率の低下を来していた。この状態を示したの
が図5であり、特定波長のスペクトル光における結像点
群は図のように拡散して現れる。
[0003] In a Czern-Turner-type spectroscopic optical system, which is a reflection optical system, chromatic aberration does not occur, but a light beam obliquely enters the concave mirrors 2 'and 4', so that coma aberration and astigmatism occur. Among these aberrations, the coma which is an asymmetric aberration tends to be canceled out when the directions of incident light on the two concave mirrors 2 ′ and 4 ′ are opposite to each other, but the astigmatism which is a symmetric aberration The aberration is amplified by the second concave mirror 4 ′ and further increased, and the image is formed in the sagittal direction perpendicular to the meridional direction with respect to the image forming point (image forming position) in the spectral direction (meridional direction) of the diffraction grating 3 ′. The image point (imaging position) is shifted in a direction away from the second concave mirror 4 '. For this reason, on the light receiving surface of the line sensor 5 'installed in accordance with the image forming position in the meridional direction, each spectrum is received as an image long in the sagittal direction (imaging point group diffused in the sagittal direction), and the light receiving efficiency is reduced. The decline was coming. FIG. 5 shows this state, and the image forming point group in the spectrum light of the specific wavelength appears as diffused as shown in the figure.

【0004】しかして、前記のように回折光がサジタル
方向に拡散すると受光効率が低下するため、非点収差に
よる光束の拡散を防止する幾つかの試みが既に提案され
ている。例えば特公昭63−41413号公報及び特開
昭57−60232号公報では、回折格子の表面を円筒
面とすることで回折光の拡散を抑制している。また、特
開昭57−54826号公報では、凹面鏡をトーリック
面とすることによって、更に、特開昭58−20863
0号公報及び特開平2−216019号公報では回折格
子のピッチを不等ピッチとすることによって上記欠点を
克服しようとしている。また、特開昭54−15508
6号公報及び特開昭55−087925号公報では、サ
ジタル方向に負の屈折力を備えた第1スラブレンズ状媒
質とサジタル方向に正の屈折力を備えた第2スラブレン
ズ状媒質とを組み合わせて、非点収差を抑制する手段が
提案されている。
However, as described above, when the diffracted light diffuses in the sagittal direction, the light receiving efficiency is reduced. Therefore, some attempts have been already made to prevent the diffusion of the light beam due to astigmatism. For example, in JP-B-63-41413 and JP-A-57-60232, diffusion of diffracted light is suppressed by making the surface of the diffraction grating a cylindrical surface. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-54826, a concave mirror having a toric surface is used.
No. 0 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-216019 attempt to overcome the above drawbacks by making the pitch of the diffraction grating unequal. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-15508
No. 6 and JP-A-55-087925, a first slab lens-like medium having a negative refractive power in the sagittal direction is combined with a second slab lens-like medium having a positive refractive power in the sagittal direction. Thus, means for suppressing astigmatism have been proposed.

【0005】また、従来の分光装置では、図1に示した
ように、前記ラインセンサ5’は、回折格子3’の分光
方向(メリディオナル方向)に長く形成されており、そ
の長さ方向における両側、即ち、短波長受光側と長波長
受光側における受光強度のバランスを確保するために、
ラインセンサ5’の受光面を、第2凹面鏡4’からライ
ンセンサ5’の長さ方向の中央に入射する中間波長のス
ペクトル光の光軸A’に対して直交するように設定して
いる。
In the conventional spectroscopic device, as shown in FIG. 1, the line sensor 5 'is formed to be long in the spectral direction (meridional direction) of the diffraction grating 3'. That is, in order to ensure a balance between the light receiving intensity on the short wavelength light receiving side and the long wavelength light receiving side,
The light receiving surface of the line sensor 5 'is set so as to be orthogonal to the optical axis A' of the intermediate wavelength spectrum light that enters the center of the line sensor 5 'from the second concave mirror 4' in the longitudinal direction.

【0006】このことは、前記特開昭55−08792
5号公報の図1に示された構成においても同様であっ
て、該公知構成においては、スラブレンズ状媒質(5) と
出射用光ファイバ束(7) との接合面が、ラインセンサ
(受光部)と同一の機能を奏する受光面となるところ、
中間波長のスペクトル光の光軸はスラブレンズ状媒質
(5)に対して直交するように設定されている。
This is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-08792.
The same applies to the configuration shown in FIG. 1 of Japanese Patent Application Laid-open No. 5 (1993) -205, in which the bonding surface between the slab lens-shaped medium (5) and the output optical fiber bundle (7) is a line sensor (light-receiving sensor). Part), where the light-receiving surface performs the same function as
Optical axis of intermediate wavelength spectrum light is slab lenticular medium
It is set to be orthogonal to (5).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術の第1の
課題は、ラインセンサ5’の受光面が第2凹面鏡4’か
らラインセンサ5’の長さ方向の中央に入射する中間波
長のスペクトル光の光軸A’に対して直交するように設
定されていることにある。このように角度を設定する
と、ラインセンサ5’の中央の受光強度を最良にできる
から、全体としての受光強度も好ましいものになってバ
ランスを確保できる。しかしながら、メリディオナル方
向における結像点は、スペクトル光の波長に応じて若干
異なり、短波長側のスペクトル光は第2凹面鏡4’から
遠い位置で結像し、長波長側のスペクトル光は第2凹面
鏡4’に近い位置で結像するから、従来のように受光強
度を優先して設定すると、ラインセンサ5’上では像面
湾曲が生じることになる。また、第2の課題は、非点収
差の対策として講じられた手段に、製造や設定において
問題があることである。つまり、円筒表面の回折格子
や、不等ピッチの回折格子や、トーリック面の反射鏡
は、製造コストがとても高く、更に、設定上のパラメー
タが増加することからセッティングに誤差を生じやすく
その補正も困難となる。また、スラブレンズ状媒質を用
いたものでは、サジタル方向に負の屈折力を備えた第1
スラブレンズ状媒質とサジタル方向に正の屈折力を備え
た第2スラブレンズ状媒質とを組み合わせて用いなけれ
ばならない。
The first problem of the prior art is that the light receiving surface of the line sensor 5 'has an intermediate wavelength spectrum which is incident from the second concave mirror 4' to the center in the longitudinal direction of the line sensor 5 '. That is, it is set so as to be orthogonal to the optical axis A ′ of light. When the angle is set in this manner, the light receiving intensity at the center of the line sensor 5 'can be optimized, so that the light receiving intensity as a whole becomes favorable and a balance can be secured. However, the imaging point in the meridional direction is slightly different depending on the wavelength of the spectral light. The spectral light on the short wavelength side is imaged at a position far from the second concave mirror 4 ′, and the spectral light on the long wavelength side is the second concave mirror. Since an image is formed at a position close to 4 ', if the light receiving intensity is set with priority as in the related art, field curvature occurs on the line sensor 5'. The second problem is that the means taken as a measure against astigmatism has a problem in manufacturing and setting. In other words, diffraction gratings with a cylindrical surface, diffraction gratings with unequal pitch, and reflecting mirrors with a toric surface are very expensive to manufacture, and because setting parameters increase, errors tend to occur in the settings, and corrections can be made. It will be difficult. In the case of using a slab lens-like medium, a first lens having a negative refractive power in the sagittal direction is used.
A slab lenticular medium and a second slab lenticular medium having a positive refractive power in the sagittal direction must be used in combination.

【0008】[0008]

【発明の目的】本願発明は上記問題に鑑みてなされたも
のであって、ツェルニターナ型分光光学系におけるライ
ンセンサ上における像面湾曲を簡単な手段で補正するこ
とを目的とし、また、ツェルニターナ型分光光学系にお
ける非点収差を簡便な手段で補正することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to correct the curvature of field on a line sensor in a Zernarter-type spectroscopic optical system by a simple means. It is an object to correct astigmatism in an optical system by a simple means.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】よって、本発明は、入射
スリット1からの拡散入射光をコリメートミラー2で反
射させて平行光束として反射型平面回折格子3に入射さ
せ、該回折格子3で分光した反射平行スペクトル光は該
反射平行スペクトル光に対して傾斜配置させた結像鏡4
で反射させて受光ラインセンサ5で結像受光させ、前記
ラインセンサ5は前記結像鏡4の光軸Bに対して直交す
る角度から傾斜させて配置させたツェルニターナ型分光
装置において、前記ラインセンサ5は像面湾曲を補正す
るために前記結像鏡4から前記ラインセンサ5の中央に
入射する中間波長の集光スペクトル光の光軸Aに対して
も直交する角度から傾斜させて配置したツェルニターナ
型分光装置の構成としたものである。また、本発明は、
前記装置において、前記結像鏡4から前記ラインセンサ
5に至る光路中には、前記結像鏡4から前記ラインセン
サ5に至る光路中には、分光方向に対しては屈折力は備
えないが前記分光方向と直交する方向に対しては正の屈
折力を備えたシリンドリカルレンズ6を設け、前記シリ
ンドリカルレンズ6は前記集光スペクトル光の前記光軸
Aに対して直交するように配置したツェルニターナ型分
光装置の構成としたものである。
According to the present invention, diffused incident light from an entrance slit 1 is reflected by a collimating mirror 2 to be incident on a reflection type planar diffraction grating 3 as a parallel light beam, and the light is split by the diffraction grating 3. The reflected parallel-spectral light thus reflected is formed on an imaging mirror 4 inclined with respect to the reflected parallel-spectral light.
And a light receiving line sensor 5 to form an image and receive the image. The line sensor 5 is arranged in a Zernnitana type spectroscopic device inclined at an angle perpendicular to the optical axis B of the image forming mirror 4. Numeral 5 denotes a Zernnitana arranged to be inclined from an angle perpendicular to the optical axis A of the condensed spectrum light of the intermediate wavelength that enters the center of the line sensor 5 from the imaging mirror 4 in order to correct the field curvature. This is a configuration of a spectroscopic device. Also, the present invention
In the above-described apparatus, the optical path from the imaging mirror 4 to the line sensor 5 does not have a refractive power in the optical path from the imaging mirror 4 to the line sensor 5 in the spectral direction. A cylindrical lens 6 having a positive refractive power is provided in a direction orthogonal to the spectral direction, and the cylindrical lens 6 is arranged to be orthogonal to the optical axis A of the condensed spectral light. This is a configuration of a spectroscopic device.

【0010】[0010]

【実施例】図2は本発明の第1の実施例を示している。
対物レンズ7で集光され、入射スリット1から入射した
発散光は第1の球面反射鏡であるコリメートミラー2で
平行光となり、反射型平面回折格子3に入射する。回折
格子3で反射されたスペクトル光束は第2の球面反射鏡
である結像鏡4で集光され、受光素子であるラインセン
サ5に結像する。回折格子3で反射されたスペクトル光
束は波長によって回折角が異なるため、波長に応じて入
射角の異なった平行光線群として結像鏡4に入射する。
このため像面であるセンサ5では波長によって異なる位
置にスペクトル光を受光することとなる。
FIG. 2 shows a first embodiment of the present invention.
The divergent light condensed by the objective lens 7 and incident from the entrance slit 1 is converted into parallel light by the collimator mirror 2 which is the first spherical reflecting mirror, and is incident on the reflection plane diffraction grating 3. The spectral luminous flux reflected by the diffraction grating 3 is condensed by an imaging mirror 4 which is a second spherical reflecting mirror, and forms an image on a line sensor 5 which is a light receiving element. Since the spectral luminous flux reflected by the diffraction grating 3 has a different diffraction angle depending on the wavelength, it enters the image forming mirror 4 as a group of parallel rays having different incident angles according to the wavelength.
For this reason, the spectrum light is received by the sensor 5, which is the image plane, at different positions depending on the wavelength.

【0011】本願発明の特徴であるシリンドリカルレン
ズ6はラインセンサ5の受光素子と結像鏡4の間におか
れ、ラインセンサ5に入射する光を集光する。本願発明
で用いるシリンドリカルレンズ6は、メリディオナル方
向(スペクトル光の分布方向)には屈折力を有さず、こ
の方向では結像鏡4の集光作用に影響を与えないが、メ
リディオナル方向に対して垂直のサジタル方向には正の
屈折力を有する。このサジタル方向の屈折力により、非
点収差の影響で本来ラインセンサ5が設置された位置よ
り遠くにおいて結像するサジタル方向の光束をラインセ
ンサ5の素子上に結像させる。
The cylindrical lens 6, which is a feature of the present invention, is placed between the light receiving element of the line sensor 5 and the imaging mirror 4, and collects light incident on the line sensor 5. The cylindrical lens 6 used in the present invention has no refracting power in the meridional direction (spectral light distribution direction). In this direction, the cylindrical lens 6 does not affect the light condensing action of the image forming mirror 4, but has an influence on the meridional direction. It has a positive refractive power in the vertical sagittal direction. Due to the sagittal refracting power, a light beam in the sagittal direction that forms an image far from the position where the line sensor 5 is originally installed due to astigmatism is formed on the element of the line sensor 5.

【0012】図3は本発明の第2の実施例の光学配置図
である。対物レンズ7で集光され、入射スリット1から
射出する拡散光は第1の平面鏡9で鋭角に反射され、コ
リメートミラー2で反射されて平行光となる。平行光は
第2の平面鏡10で反射され、反射型回折格子3で回折
反射される。回折光は結像鏡4で集光され、2次光カッ
トフィルタ8を介して、波長に応じたスペクトル光とし
て一次元ラインセンサ5に入射する。本第2実施例で
は、入射スリット1は第1の折り返しミラーとなる平面
鏡9を介して、また、一次元ラインセンサ5は結像鏡4
を介して、それぞれ第2の折り返しミラーとなる平面鏡
10を中心に内側へたたみこまれた形となっており、非
常にコンパクトな構成となっている。また、光束が長く
取れるとともに光束がクロスすることがないので遮光板
の配置も容易となり、迷光を効果的に防止することも可
能である。
FIG. 3 is an optical arrangement diagram of a second embodiment of the present invention. The diffused light condensed by the objective lens 7 and emitted from the entrance slit 1 is reflected at an acute angle by the first plane mirror 9 and is reflected by the collimator mirror 2 to become parallel light. The parallel light is reflected by the second plane mirror 10 and is diffracted and reflected by the reflection type diffraction grating 3. The diffracted light is condensed by the imaging mirror 4 and enters the one-dimensional line sensor 5 via the secondary light cut filter 8 as spectral light corresponding to the wavelength. In the second embodiment, the entrance slit 1 is provided via a plane mirror 9 serving as a first folding mirror, and the one-dimensional line sensor 5 is provided with an imaging mirror 4.
, Are inwardly convoluted around the plane mirror 10 serving as a second folding mirror, respectively, and have a very compact configuration. Further, since the light beam can be taken long and the light beam does not cross, the arrangement of the light shielding plate becomes easy, and stray light can be effectively prevented.

【0013】図4は本発明にかかる光学系のラインセン
サ5とシリンドリカルレンズ6の配置を示す図である。
シリンドリカルレンズ6はラインセンサ5の中央に入射
する中間波長のスペクトル光束の光軸Aに対して垂直に
配置されているが、ラインセンサ5は結像鏡4の光軸B
に対してα度傾けて取り付ける。また、ラインセンサ5
は、図4のように、ラインセンサ5の中央に入射する中
間波長のスペクトル光束の光軸Aに対して直交する角度
から傾斜させ、シリンドリカルレンズ6とは非平行に設
置してある。これは結像鏡4が入射光に対して斜めにな
っているために生ずるメリディオナル方向における結像
点のずれである像面湾曲を補正するためで、ラインセン
サ5を像面の湾曲方向、即ち、ラインセンサ5の長波長
受光側を結像鏡4に近づけ短波長受光側を遠ざけるよう
に若干傾斜させることによって結像点のずれを補正でき
る。
FIG. 4 is a diagram showing the arrangement of the line sensor 5 and the cylindrical lens 6 of the optical system according to the present invention.
The cylindrical lens 6 is disposed perpendicularly to the optical axis A of the intermediate-wavelength spectral light flux incident on the center of the line sensor 5.
Attach it at α degrees. In addition, the line sensor 5
As shown in FIG. 4, is tilted from an angle perpendicular to the optical axis A of the spectral light flux of the intermediate wavelength incident on the center of the line sensor 5 and is installed non-parallel to the cylindrical lens 6. This is to correct the field curvature which is a shift of the image point in the meridional direction caused by the image forming mirror 4 being inclined with respect to the incident light. By shifting the long-wavelength light receiving side of the line sensor 5 closer to the imaging mirror 4 and slightly inclining the short-wavelength light-receiving side away from the imaging mirror 4, the deviation of the imaging point can be corrected.

【0014】尚、シリンドリカルレンズ6は光軸A方向
に所定距離移動可能に取り付けられている。ラインセン
サ5上への光束の集光状態を調節可能とするためであ
る。
Incidentally, the cylindrical lens 6 is mounted so as to be movable by a predetermined distance in the direction of the optical axis A. This is to make it possible to adjust the focusing state of the light beam on the line sensor 5.

【0015】[0015]

【発明の作用】本発明にかかるラインセンサ5は、図4
のように、ラインセンサ5の中央に入射する中間波長の
スペクトル光束の光軸Aに対して直交する角度から傾斜
させ、シリンドリカルレンズ6とは非平行に設置してあ
る。このため、結像鏡4が入射光に対して斜めになって
いるために生ずるメリディオナル方向における結像点の
ずれである像面湾曲を、他の構成に影響を及ぼすことな
く、設定角度の調節だけで簡単に補正できる。
The line sensor 5 according to the present invention is shown in FIG.
As shown in the above, the light is inclined at an angle perpendicular to the optical axis A of the intermediate wavelength spectrum light incident on the center of the line sensor 5 and is installed non-parallel to the cylindrical lens 6. For this reason, the curvature of field, which is the shift of the imaging point in the meridional direction caused by the imaging mirror 4 being inclined with respect to the incident light, can be adjusted by adjusting the set angle without affecting other configurations. Can be easily corrected.

【0016】また、図5は本願のシリンドリカルレンズ
6に相当する非点収差補正手段を使用していない従来装
置(図1)の作用を示し、ラインセンサで受光されるス
ペクトル光束は非点収差の影響でラインセンサの幅方向
(回折格子のサジタル方向)に拡散している。図6は本
願発明の作用を示し、非点収差を補正できるシリンドリ
カルレンズ6を挿入したことにより、光束のサジタル方
向における拡散が補正され結像点群がラインセンサ5の
中心に集中していることがわかる。
FIG. 5 shows the operation of the conventional apparatus (FIG. 1) which does not use the astigmatism correcting means corresponding to the cylindrical lens 6 of the present invention. Due to the influence, the light is diffused in the width direction of the line sensor (sagittal direction of the diffraction grating). FIG. 6 shows the operation of the present invention, in which the diffusion of the luminous flux in the sagittal direction is corrected by inserting the cylindrical lens 6 capable of correcting astigmatism, and the image forming point group is concentrated at the center of the line sensor 5. I understand.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上のように、本発明は、入射スリット
1からの拡散入射光をコリメートミラー2で反射させて
平行光束として反射型平面回折格子3に入射させ、該回
折格子3で分光した反射平行スペクトル光は該反射平行
スペクトル光に対して傾斜配置させた結像鏡4で反射さ
せて受光ラインセンサ5で結像受光させ、前記ラインセ
ンサ5は前記結像鏡4の光軸Bに対して直交する角度か
ら傾斜させて配置させたツェルニターナ型分光装置にお
いて、前記ラインセンサ5は像面湾曲を補正するために
前記結像鏡4から前記ラインセンサ5の中央に入射する
中間波長の集光スペクトル光の光軸Aに対しても直交す
る角度から傾斜させて配置したツェルニターナ型分光装
置の構成としたから、2枚の球面反射鏡を用いた、いわ
ゆるツェルニターナ型の分光光学系において、結像鏡4
が入射光に対して斜めになっているために生ずるメリデ
ィオナル方向における結像点のずれである像面湾曲を的
確に簡単に補正できる。また、本発明は、前記装置にお
いて、前記結像鏡4から前記ラインセンサ5に至る光路
中には、前記結像鏡4から前記ラインセンサ5に至る光
路中には、分光方向に対しては屈折力は備えないが前記
分光方向と直交する方向に対しては正の屈折力を備えた
シリンドリカルレンズ6を設け、前記シリンドリカルレ
ンズ6は前記集光スペクトル光の前記光軸Aに対して直
交するように配置したツェルニターナ型分光装置の構成
としたから、非点収差によって生じた像の拡散を防止
し、良好な集光特性を得ることができる。特に、前記の
従来例のような特別な回折格子や反射鏡を用いる必要が
ないため、極めて簡単な構成で上記効果を達成できるも
のである。
As described above, according to the present invention, the diffused incident light from the entrance slit 1 is reflected by the collimating mirror 2 to be incident on the reflection type plane diffraction grating 3 as a parallel light beam, and separated by the diffraction grating 3. The reflected parallel spectrum light is reflected by the imaging mirror 4 arranged obliquely with respect to the reflected parallel spectrum light, and is imaged and received by the light receiving line sensor 5. The line sensor 5 is located on the optical axis B of the imaging mirror 4. In a Czerni-Turner-type spectroscopic device arranged to be inclined from an angle perpendicular to the line, the line sensor 5 is a collection of intermediate wavelengths incident on the center of the line sensor 5 from the imaging mirror 4 in order to correct field curvature. The configuration of the Czernita-type spectroscopic device arranged so as to be inclined from the angle orthogonal to the optical axis A of the light spectrum light is also used, so-called Czernita using two spherical reflecting mirrors In the type of spectroscopic optics, Yuizokyo 4
Can be accurately and easily corrected, which is a shift of an image forming point in the meridional direction, which is caused by oblique light with respect to incident light. The present invention also provides the apparatus, wherein in the optical path from the imaging mirror 4 to the line sensor 5, in the optical path from the imaging mirror 4 to the line sensor 5, A cylindrical lens 6 having no refractive power but having a positive refractive power in a direction orthogonal to the spectral direction is provided, and the cylindrical lens 6 is orthogonal to the optical axis A of the condensed spectrum light. With the configuration of the Zell-Nitana-type spectrometer arranged as described above, diffusion of an image caused by astigmatism can be prevented, and good light-collecting characteristics can be obtained. In particular, since it is not necessary to use a special diffraction grating or a reflecting mirror as in the above-described conventional example, the above-described effect can be achieved with an extremely simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 ツェルニターナ型分光光学系の説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a Zernnitana-type spectroscopic optical system.

【図2】 本願発明の第1の実施例の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a first embodiment of the present invention.

【図3】 同じく第2の実施例の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a second embodiment.

【図4】 シリンドリカルレンズ及び受光ラインセンサ
の配置図である。
FIG. 4 is a layout diagram of a cylindrical lens and a light receiving line sensor.

【図5】 シリンドリカルレンズを使用しない場合のセ
ンサの受光状態を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a light receiving state of a sensor when a cylindrical lens is not used.

【図6】 シリンドリカルレンズの効果を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram illustrating an effect of the cylindrical lens.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1’…入射スリット、2…コリメートミラー、2’
…凹面鏡、3、3’…反射型回折格子、4…結像鏡、5
…ラインセンサ、5’…受光部(ラインセンサ)、6…
シリンドリカルレンズ、7…対物レンズ、8…2次光カ
ットフィルタ、9…第1平面鏡、10…第2平面鏡、
A、A’…中間波長のスペクトル光の光軸、B…結像鏡
の光軸。
1, 1 '... entrance slit, 2 ... collimating mirror, 2'
... Concave mirror, 3, 3 '... Reflection type diffraction grating, 4 ... Imaging mirror, 5
... Line sensor, 5 '... Light receiving part (line sensor), 6 ...
A cylindrical lens, 7 an objective lens, 8 a secondary light cut filter, 9 a first plane mirror, 10 a second plane mirror,
A, A ': optical axis of the intermediate wavelength spectrum light, B: optical axis of the imaging mirror.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入射スリット1からの拡散入射光をコリ
メートミラー2で反射させて平行光束として反射型平面
回折格子3に入射させ、該回折格子3で分光した反射平
行スペクトル光は該反射平行スペクトル光に対して傾斜
配置させた結像鏡4で反射させて受光ラインセンサ5で
結像受光させ、前記ラインセンサ5は前記結像鏡4の光
軸Bに対して直交する角度から傾斜させて配置させたツ
ェルニターナ型分光装置において、前記ラインセンサ5
は像面湾曲を補正するために前記結像鏡4から前記ライ
ンセンサ5の中央に入射する中間波長の集光スペクトル
光の光軸Aに対しても直交する角度から傾斜させて配置
したツェルニターナ型分光装置。
1. A diffused incident light from an entrance slit 1 is reflected by a collimating mirror 2 to be incident on a reflection type planar diffraction grating 3 as a parallel light flux, and the reflected parallel spectrum light separated by the diffraction grating 3 is reflected parallel spectrum. The light is reflected by the imaging mirror 4 arranged obliquely with respect to light, and is formed and received by the light receiving line sensor 5. The line sensor 5 is inclined from an angle perpendicular to the optical axis B of the imaging mirror 4. In the arranged Zernnitana spectrometer, the line sensor 5
Is a Zernnitana type arranged to be inclined at an angle perpendicular to the optical axis A of the condensed spectral light of the intermediate wavelength that enters the center of the line sensor 5 from the imaging mirror 4 in order to correct the field curvature. Spectroscopy device.
【請求項2】 請求項1において、前記結像鏡4から前
記ラインセンサ5に至る光路中には、前記結像鏡4から
前記ラインセンサ5に至る光路中には、分光方向に対し
ては屈折力は備えないが前記分光方向と直交する方向に
対しては正の屈折力を備えたシリンドリカルレンズ6を
設け、前記シリンドリカルレンズ6は前記集光スペクト
ル光の前記光軸Aに対して直交するように配置したツェ
ルニターナ型分光装置。
2. An optical path from the imaging mirror 4 to the line sensor 5 in the optical path from the imaging mirror 4 to the line sensor 5, A cylindrical lens 6 having no refractive power but having a positive refractive power in a direction orthogonal to the spectral direction is provided, and the cylindrical lens 6 is orthogonal to the optical axis A of the condensed spectrum light. Cernitana-type spectrometer arranged like this.
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