CN1296684C - 光谱检测设备 - Google Patents

光谱检测设备 Download PDF

Info

Publication number
CN1296684C
CN1296684C CNB018135021A CN01813502A CN1296684C CN 1296684 C CN1296684 C CN 1296684C CN B018135021 A CNB018135021 A CN B018135021A CN 01813502 A CN01813502 A CN 01813502A CN 1296684 C CN1296684 C CN 1296684C
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
passing board
incident
front surface
detecting apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB018135021A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1444722A (zh
Inventor
稻本直树
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Otsuka Electronics Co Ltd
Original Assignee
Otsuka Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Otsuka Electronics Co Ltd filed Critical Otsuka Electronics Co Ltd
Publication of CN1444722A publication Critical patent/CN1444722A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1296684C publication Critical patent/CN1296684C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/0262—Constructional arrangements for removing stray light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28—Investigating the spectrum
    • G01J3/2803—Investigating the spectrum using photoelectric array detector

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

按照本发明的光谱检测设备，包括光电检测器(13)和覆盖该光电检测器(13)光接收表面(13a)的透光板(13b)，又在该设备中，透光板(13b)的前表面(S)是倾斜的，且在入射光中，一旦被透光板(13b)后表面(T)反射的任何光，此后的传播都被透光板(13b)的前表面(S)和后表面(T)全反射，射向透光板(13b)的侧表面(13d)。任何杂散光都能够被阻止进入光电检测器(13)。

Description

光谱检测设备
技术领域
本发明涉及检测包含多种波长的光谱的光谱检测设备。
背景技术
作为光谱检测设备的光电检测器，常用光电二极管阵列或CCD的一维或两维光电检测器。如图3所示，该种光电检测器被藏在防护盒24内，以便使光接收表面23能防潮等等。在光接收表面23的前面还设置透光板22，把惰性气体密封在防护盒24内。
但是，在某些情形中，入射透光板22的光被该透光板22的后表面反射，返回它的前表面，又再次被它的前表面反射，然后入射光接收表面23(这些光线在图3中以R表示)。
这些多次反射的光是杂散光，当进入光电检测器时会产生不需要的信号。结果，降低了谱的检测精度。
此外，很难除去这些杂散光，因为这些杂散光正好紧靠要适当检测的光。
发明内容
本发明的一个目的，是通过阻止透光板内多次反射的任何光到达光接收表面，实现一种能避免光谱检测精度降低的光谱检测设备。
在按照本发明的一种光谱检测设备中，覆盖光接收表面的透光板的前表面，是倾斜的，于是，在入射透光板的光中，一旦被该透光板的后表面反射的任何光，再次被其前表面反射，然后，由于是被该透光板后表面全反射，所以到达该透光板的侧表面。
利用这种结构，在入射透光板的光中，一旦被该透光板的后表面反射的任何光，不再从该后表面出射，因此不会被光电检测器检测。结果，没有杂散光进入光电检测器，从而不会降低谱的检测精度。
上述条件：“一旦被该透光板后表面反射的任何光，不会从该透光板的后表面出射”，由下面的公式表示。
假定透光板前表面与后表面的夹角是α；在该透光板前表面的入射光的入射角是β；透光板的折射率是n1；以及临界角是θ，则
α+sin-1(sinβ/n1)＜θ≤3α+sin-1(sinβ/n1)。
现在，参照附图，对本发明的实施例说明如下。
附图说明
图1是光谱测量设备的内部结构图。
图2画出置于防护盒内的CCD光电检测器13的侧面剖视图。
图3画出常规光电检测器的侧面剖视图。
具体实施方式
图1是光谱测量设备1的平面图。该光谱测量设备1包括一内表面涂黑的盒状外壳11，和置于盒状外壳11内的凹面衍射光栅12及CCD(电荷耦合器件)光电检测器13。CCD光电检测器13的光接收表面13a覆盖矩形透光板13b。此外，在盒状外壳11的壁上设置圆形孔径光阑14，用于引导待测量光谱的光。数字15表示用于限制CCD光电检测器13的入射光的光遮挡板。
光电检测器13不限于CCD光电检测器，例如可以是一个使用光电二极管阵列(PDA)的检测器。
图2是CCD光电检测器13的侧面剖视图。该CCD光电检测器13被藏在前部敞开的防护盒13c内。而且，该防护盒13敞开的的表面用透光板13b气密覆盖，透光板13b用多成分玻璃、石英玻璃、蓝宝石如此等等构成。该透光板的右侧表面经过处理，成为无反射的部分13d。
如图2所示，透光板13b的前表面S是斜着切割的。入射光以其光轴相对于该切割表面S的法向倾斜一角度(β)入射。
一般说来，当光以大于某一入射角，从高折射率介质(折射率n1)入射另一种低折射率介质(折射率n2)的界面时，则光被全反射。该条件由如下公式表示。
sinθ＝n2/n1(θ为临界角)
例如，当高折射率介质是蓝宝石(n1＝1.8)，而低折射率介质是空气(n2＝1)时，临界角θ是33.7°。
进入透光板13b的透射光，以折射角γ0折射，并以入射角γ1射向透光板13的后表面T。
n1sinγ0＝sinβ
γ0＝sin-1(sinβ/n1)
γ1＝α+γ0
部分光被透光板13b的后表面T反射，并以入射角γ2射向切割表面S。
γ2＝2α+γ0
注意，部分光被切割表面S反射，并以入射角γ3射向后表面T。
γ3＝3α+γ0
注意，光被全反射，并以入射角γ4射向切割表面S。
γ4＝4α+γ0
上述的γ1必须小于临界角θ，而γ3必须大于临界角θ。就是说，γ1＜θ≤γ3。
下面将出示一些数值例子。透光板13b的切割表面S的倾角α设为α＝10°，且入射光还相对于切割表面S的法向倾斜β＝10°。通过计算可得下面的结果。
γ1＝15.5°
γ2＝25.5°
γ3＝35.5°
γ4＝46.5°
因为角γ1小于临界角33.7°而角γ3大于临界角33.7°，所以光被全反射而不进入光电检测器13。因此，任何杂散光都能够被阻止进入CCD光电检测器。

Claims (3)

1.一种用于检测包含多种波长的光谱的光谱检测设备，包括：
检测入射光的光检测器和覆盖该光检测器的光接收表面的透光板，其中，所述透光板的被所述入射光照射的前表面与所述透光板的后表面之间呈夹角α并倾斜；
所述入射光从所述透光板的前表面的法线以倾斜的入射角β入射；
设所述透光板的折射率是n1，所述透光板的临界角是θ，则满足以下公式，
α+sin-1(sinβ/n1)＜θ≤3α+sin-1(sinβ/n1)。
2.根据权利要求1所述的光谱检测设备，其中，从所述透光板的前表面的法线以入射角β入射的入射光透过所述透光板的前表面达到后表面，并且在后表面反射的光，都被透光板的前表面及后表面全反射，并且在透光板中向着透光板的侧面传播。
3.根据权利要求2所述的光谱检测设备，其中，所述透光板的侧面被进行了无反射处理。
CNB018135021A 2000-07-28 2001-07-05 光谱检测设备 Expired - Fee Related CN1296684C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000229517 2000-07-28
JP229517/00 2000-07-28
JP229517/2000 2000-07-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1444722A CN1444722A (zh) 2003-09-24
CN1296684C true CN1296684C (zh) 2007-01-24

Family

ID=18722622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB018135021A Expired - Fee Related CN1296684C (zh) 2000-07-28 2001-07-05 光谱检测设备

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6859274B2 (zh)
EP (1) EP1305582A1 (zh)
JP (1) JP2004505267A (zh)
KR (1) KR20030026326A (zh)
CN (1) CN1296684C (zh)
TW (1) TW486563B (zh)
WO (1) WO2002010698A1 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4473665B2 (ja) * 2004-07-16 2010-06-02 浜松ホトニクス株式会社 分光器
JP2007272055A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Olympus Corp 撮像機器
JP2007281021A (ja) * 2006-04-03 2007-10-25 Shinko Electric Ind Co Ltd 電子部品装置
FR2913112B1 (fr) * 2007-02-28 2009-05-22 Horiba Jobin Yvon Sas Soc Par Spectrographe a fenetre de detecteur inclinee.
US8068223B2 (en) * 2007-06-08 2011-11-29 Hamamatsu Photonics K.K. Spectroscopic module
JP2009300418A (ja) * 2008-05-15 2009-12-24 Hamamatsu Photonics Kk 分光モジュール
JP2009300422A (ja) * 2008-05-15 2009-12-24 Hamamatsu Photonics Kk 分光モジュール
JP5205238B2 (ja) * 2008-05-15 2013-06-05 浜松ホトニクス株式会社 分光モジュール
JP5205242B2 (ja) * 2008-05-15 2013-06-05 浜松ホトニクス株式会社 分光器の製造方法
JP5207938B2 (ja) * 2008-05-15 2013-06-12 浜松ホトニクス株式会社 分光モジュール及び分光モジュールの製造方法
JP5512961B2 (ja) * 2008-05-15 2014-06-04 浜松ホトニクス株式会社 分光モジュール及びその製造方法
JP5205243B2 (ja) * 2008-05-15 2013-06-05 浜松ホトニクス株式会社 分光器
JP2009300417A (ja) * 2008-05-15 2009-12-24 Hamamatsu Photonics Kk 分光モジュールの製造方法及び分光モジュール
JP5205239B2 (ja) * 2008-05-15 2013-06-05 浜松ホトニクス株式会社 分光器
JP5205240B2 (ja) * 2008-05-15 2013-06-05 浜松ホトニクス株式会社 分光モジュールの製造方法及び分光モジュール
JP5205241B2 (ja) * 2008-05-15 2013-06-05 浜松ホトニクス株式会社 分光モジュール
JP5415060B2 (ja) 2008-05-15 2014-02-12 浜松ホトニクス株式会社 分光モジュール
FR2936099A1 (fr) * 2008-09-12 2010-03-19 Thales Sa Dispositif de detection d'images ameliore pour un imageur multispectral et imageur multispectral comportant ce dispositif
FI20155547A (fi) * 2015-07-10 2017-01-11 Outotec Finland Oy Transparentti suojaava seinäelin käytettäväksi menetelmässä tai laitteessa fluidien laseravusteista optista säteilyspektroskooppia varten

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4054389A (en) * 1976-09-23 1977-10-18 International Business Machines Corporation Spectrophotometer with photodiode array
US4633078A (en) * 1985-07-23 1986-12-30 The Perkin-Elmer Corporation Optical interference eliminator
US4851696A (en) * 1986-04-28 1989-07-25 Sira Limited Apparatus for receiving radiation only within predetermined angular limits
CN2222907Y (zh) * 1994-10-17 1996-03-20 曲阜师范大学 一种光电探测器
US5721614A (en) * 1994-06-30 1998-02-24 Aerospatiale Societe Nationale Industrielle Optoelectronic camera with anti-reflective coating having a continuously variable thickness and method of making same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR472448A (fr) 1914-02-03 1914-12-04 Stettiner Chamotte Fabrik Akti Chemise d'eau de réfrigération pour fours à combustion
US4222667A (en) * 1977-08-24 1980-09-16 Martin Marietta Corporation Fizeau fringe light evaluator and method
DE3941653A1 (de) * 1989-12-16 1991-06-20 Teldix Gmbh Einrichtung zum ausleuchten einer flaeche
US5543612A (en) * 1994-05-13 1996-08-06 Texas Instruments Incorporated Image pickup device with attached interference stripe noise prevention mechanism
JPH09250946A (ja) * 1996-03-14 1997-09-22 Nikon Corp 分光装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4054389A (en) * 1976-09-23 1977-10-18 International Business Machines Corporation Spectrophotometer with photodiode array
US4633078A (en) * 1985-07-23 1986-12-30 The Perkin-Elmer Corporation Optical interference eliminator
US4851696A (en) * 1986-04-28 1989-07-25 Sira Limited Apparatus for receiving radiation only within predetermined angular limits
US5721614A (en) * 1994-06-30 1998-02-24 Aerospatiale Societe Nationale Industrielle Optoelectronic camera with anti-reflective coating having a continuously variable thickness and method of making same
CN2222907Y (zh) * 1994-10-17 1996-03-20 曲阜师范大学 一种光电探测器

Also Published As

Publication number Publication date
US6859274B2 (en) 2005-02-22
KR20030026326A (ko) 2003-03-31
CN1444722A (zh) 2003-09-24
EP1305582A1 (en) 2003-05-02
US20030117621A1 (en) 2003-06-26
TW486563B (en) 2002-05-11
WO2002010698A1 (en) 2002-02-07
JP2004505267A (ja) 2004-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1296684C (zh) 光谱检测设备
CN111164449B (zh) 使用波导和孔径的激光雷达接收器
CN1147707C (zh) 光学位置传感器
EP1313222A1 (en) Method and apparatus for self-monitoring of proximity sensors
EP0310493B1 (fr) Dispositif optoélectrique de détection et de localisation d'une source rayonnante
US6462866B1 (en) Imaging optical system and original reading apparatus
JP3463135B2 (ja) 紫外線検出器
WO2020068558A1 (en) Waveguide diffusers for lidars
US20060124873A1 (en) Substrate detector and method for detecting a substrate
KR100878400B1 (ko) 핀홀 검출기
US20030016848A1 (en) Image reader
EP0010241A2 (en) Distance sensing apparatus
US6433330B1 (en) Sun optical limitation illumination detector (SOLID)
US9632023B2 (en) V-block refractometer
JP2000505203A (ja) 低側面像形成装置
CN1439863A (zh) 可变精度激光电子二维倾角测量方法及其装置
CN1756940A (zh) 分光装置
JPS63173940A (ja) 光学式欠陥検出装置
US20230349814A1 (en) Gas detection device
CA2310262C (en) Sun optical limitation illumination detector (solid)
JPS58725A (ja) 光検出装置
CN113261014A (zh) 一种纸张数量检测方法及纸张数量检测装置
JPH0245737A (ja) 透過率測定装置
JPS6363908A (ja) 太陽センサ
JPH0740455B2 (ja) 光学装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee