JP2000321136A - 分光器 - Google Patents
分光器Info
- Publication number
- JP2000321136A JP2000321136A JP11128247A JP12824799A JP2000321136A JP 2000321136 A JP2000321136 A JP 2000321136A JP 11128247 A JP11128247 A JP 11128247A JP 12824799 A JP12824799 A JP 12824799A JP 2000321136 A JP2000321136 A JP 2000321136A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- slit
- opening
- mirror
- cylindrical mirror
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 細長い形状でない開口を有する出口スリット
を用いた場合でも、後段へ送出される光量を充分に確保
する。 【解決手段】 ツェルニターナ型分光器の後段の放物面
鏡に代えて、柱面の母線Ｃ1、Ｃ2を互いに直交させた２
つのシリンドリカル鏡６、７を用い、入口スリット１の
矩形状開口１１を通過するスリット像の長手方向にも光
を収束させる。これにより、出口スリット８の正方形状
開口８１に効率良く光を通過させることができる。
を用いた場合でも、後段へ送出される光量を充分に確保
する。 【解決手段】 ツェルニターナ型分光器の後段の放物面
鏡に代えて、柱面の母線Ｃ1、Ｃ2を互いに直交させた２
つのシリンドリカル鏡６、７を用い、入口スリット１の
矩形状開口１１を通過するスリット像の長手方向にも光
を収束させる。これにより、出口スリット８の正方形状
開口８１に効率良く光を通過させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は分光器に関し、更に
詳しくは、分光器における光路構成に関する。
詳しくは、分光器における光路構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来知られているツェルニターナ型分光
器の光路構成を図３に示す。入口スリット１を通過して
分光器内部に導入された光は第１放物面鏡２で反射され
て平面回折格子３に送られる。平面回折格子３から出射
する分散光は第２放物面鏡４で反射されて出口スリット
５に送られ、特定の波長を有する光が出口スリット５を
通過して分光器外部へ取り出される。平面回折格子３を
回転させると出口スリット５の開口位置に達する光の波
長が変わるから、これにより所望の波長の単色光を取り
出すことができる。
器の光路構成を図３に示す。入口スリット１を通過して
分光器内部に導入された光は第１放物面鏡２で反射され
て平面回折格子３に送られる。平面回折格子３から出射
する分散光は第２放物面鏡４で反射されて出口スリット
５に送られ、特定の波長を有する光が出口スリット５を
通過して分光器外部へ取り出される。平面回折格子３を
回転させると出口スリット５の開口位置に達する光の波
長が変わるから、これにより所望の波長の単色光を取り
出すことができる。
【０００３】上記構成において入口スリット１は、高い
分解能を得るために波長分散方向の光束を制限しつつ、
感度を上げるために、できるだけ多くの光を分光器内部
に取り入れる必要がある。そこで通常、入口スリット１
の開口は、水平方向（図３中でｘ軸方向）に狭く、垂直
方向（図３中ではｚ軸方向）に長い矩形状となってい
る。この入口スリット１の開口を通過する光の像はその
ままの形状がほぼ保たれて（但し大きさは同一とは限ら
ない）出口スリット５に到達する。そのため、出口スリ
ット５の開口も、入口スリット１の開口と同様にｚ軸方
向に細長い矩形状とすることが多い。出口スリット５の
開口をこのような矩形状とすることにより、より多くの
光を無駄なく分光器の外部に取り出すことができる。
分解能を得るために波長分散方向の光束を制限しつつ、
感度を上げるために、できるだけ多くの光を分光器内部
に取り入れる必要がある。そこで通常、入口スリット１
の開口は、水平方向（図３中でｘ軸方向）に狭く、垂直
方向（図３中ではｚ軸方向）に長い矩形状となってい
る。この入口スリット１の開口を通過する光の像はその
ままの形状がほぼ保たれて（但し大きさは同一とは限ら
ない）出口スリット５に到達する。そのため、出口スリ
ット５の開口も、入口スリット１の開口と同様にｚ軸方
向に細長い矩形状とすることが多い。出口スリット５の
開口をこのような矩形状とすることにより、より多くの
光を無駄なく分光器の外部に取り出すことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、出口ス
リット５の外側に配設された検出器や光路構成によって
は、出口スリット５の開口をｚ軸方向に短くしたい場合
がある。このような場合、上記従来の構成では、出口ス
リット５によって光の通過量が減少し、光の強度が落ち
て感度が低下するという問題があった。本発明はこのよ
うな点に鑑みて成されたものであり、その目的とすると
ころは、細長い矩形状の出口スリットを用いずとも充分
な光量の光を取り出すことができる分光器を提供するこ
とにある。
リット５の外側に配設された検出器や光路構成によって
は、出口スリット５の開口をｚ軸方向に短くしたい場合
がある。このような場合、上記従来の構成では、出口ス
リット５によって光の通過量が減少し、光の強度が落ち
て感度が低下するという問題があった。本発明はこのよ
うな点に鑑みて成されたものであり、その目的とすると
ころは、細長い矩形状の出口スリットを用いずとも充分
な光量の光を取り出すことができる分光器を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係る分光器は、 a)所定形状の開口を有する入口スリットと、 b)該入口スリットを通過した光をコリメートする放物面
鏡又は球面鏡と、 c)該放物面鏡又は球面鏡でコリメートされた光を波長分
散する波長分散素子と、 d)該波長分散素子からの分散光を集光・反射する第１の
シリンドリカル鏡と、 e)該第１のシリンドリカル鏡から反射する光を該第１の
シリンドリカル鏡と略直交又は斜交する方向に集光しつ
つ反射する第２のシリンドリカル鏡と、 f)該第２のシリンドリカル鏡から反射する光を通過させ
る所定形状の開口を有する出口スリットと、を備えるこ
とを特徴としている。
に成された本発明に係る分光器は、 a)所定形状の開口を有する入口スリットと、 b)該入口スリットを通過した光をコリメートする放物面
鏡又は球面鏡と、 c)該放物面鏡又は球面鏡でコリメートされた光を波長分
散する波長分散素子と、 d)該波長分散素子からの分散光を集光・反射する第１の
シリンドリカル鏡と、 e)該第１のシリンドリカル鏡から反射する光を該第１の
シリンドリカル鏡と略直交又は斜交する方向に集光しつ
つ反射する第２のシリンドリカル鏡と、 f)該第２のシリンドリカル鏡から反射する光を通過させ
る所定形状の開口を有する出口スリットと、を備えるこ
とを特徴としている。
【０００６】ここで、第１及び第２のシリンドリカル鏡
は、放物線、円又は楕円の一部などの曲線を底線とし、
該底線に直交する直線に沿って底線を移動させることに
よってできる柱面を有する凹面鏡である。
は、放物線、円又は楕円の一部などの曲線を底線とし、
該底線に直交する直線に沿って底線を移動させることに
よってできる柱面を有する凹面鏡である。
【０００７】この発明に係る分光器では、第１のシリン
ドリカル鏡にて例えば波長分散方向と同一方向に分散光
が集光され、更に第２のシリンドリカル鏡にて例えば波
長分散方向と直交する方向、つまり矩形状開口を有する
入口スリットの長手方向に光が集光されて出口スリット
の開口に収束される。それにより、出口スリットの開口
が入口スリットの開口とは異なり、波長分散方向と直交
する方向に細長い形状でなくても多くの光が通過する。
ドリカル鏡にて例えば波長分散方向と同一方向に分散光
が集光され、更に第２のシリンドリカル鏡にて例えば波
長分散方向と直交する方向、つまり矩形状開口を有する
入口スリットの長手方向に光が集光されて出口スリット
の開口に収束される。それにより、出口スリットの開口
が入口スリットの開口とは異なり、波長分散方向と直交
する方向に細長い形状でなくても多くの光が通過する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明による分光器の一実
施形態を図１及び図２を参照して説明する。図１は本実
施形態の分光器の光路構成図、図２はこの分光器の光学
素子の配置を示す斜視図である。この分光器の特徴は、
図３に示した従来のツェルニターナ型分光器において平
面回折格子３と出口スリット５との光路中に配設されて
いた第２放物面鏡４に代えて、２個のシリンドリカル鏡
を用いることにある。
施形態を図１及び図２を参照して説明する。図１は本実
施形態の分光器の光路構成図、図２はこの分光器の光学
素子の配置を示す斜視図である。この分光器の特徴は、
図３に示した従来のツェルニターナ型分光器において平
面回折格子３と出口スリット５との光路中に配設されて
いた第２放物面鏡４に代えて、２個のシリンドリカル鏡
を用いることにある。
【０００９】第１及び第２のシリンドリカル鏡６、７は
いずれも、放物線を底線とし、その底線に直交する直線
（母線）に沿って底線を移動させることによりできる柱
面を有する凹面鏡である。図２に示すように、第１のシ
リンドリカル鏡６は母線Ｃ1の延伸方向が入口スリット
１の矩形状開口１１の長手方向（つまりｚ軸方向）に一
致しており、一方、第２のシリンドリカル鏡７は母線Ｃ
2の延伸方向がｚ軸方向に直交する方向、つまりｘ軸及
びｙ軸を含む面内に属する方向（本実施形態ではｘ軸方
向）に一致している。
いずれも、放物線を底線とし、その底線に直交する直線
（母線）に沿って底線を移動させることによりできる柱
面を有する凹面鏡である。図２に示すように、第１のシ
リンドリカル鏡６は母線Ｃ1の延伸方向が入口スリット
１の矩形状開口１１の長手方向（つまりｚ軸方向）に一
致しており、一方、第２のシリンドリカル鏡７は母線Ｃ
2の延伸方向がｚ軸方向に直交する方向、つまりｘ軸及
びｙ軸を含む面内に属する方向（本実施形態ではｘ軸方
向）に一致している。
【００１０】本分光器において、入口スリット１の矩形
状開口（例えば開口寸法：１．５ｍｍ×５ｍｍ）１１を
通過して分光器の内部に導入された光は、放物面鏡２に
より収差の無い平行光束とされて平面回折格子３に照射
される。平面回折格子３は水平方向（ｘ軸とｙ軸とを含
む面内）に光を分散させ、第１のシリンドリカル鏡６は
その分散光を波長分散方向に収束する（図１参照）。第
１のシリンドリカル鏡６の曲面はｚ軸方向に同一形状で
もって延伸しているので、反射光はｚ軸方向には収束さ
れずにそのままの形状で第２のシリンドリカル鏡７に入
射する（図２参照）。第２のシリンドリカル鏡７は上記
波長分散方向と直交する方向に光を収束し、出口スリッ
ト８の正方形状開口（例えば開口寸法：１．５ｍｍ×
１．５ｍｍ）８１に送出する。
状開口（例えば開口寸法：１．５ｍｍ×５ｍｍ）１１を
通過して分光器の内部に導入された光は、放物面鏡２に
より収差の無い平行光束とされて平面回折格子３に照射
される。平面回折格子３は水平方向（ｘ軸とｙ軸とを含
む面内）に光を分散させ、第１のシリンドリカル鏡６は
その分散光を波長分散方向に収束する（図１参照）。第
１のシリンドリカル鏡６の曲面はｚ軸方向に同一形状で
もって延伸しているので、反射光はｚ軸方向には収束さ
れずにそのままの形状で第２のシリンドリカル鏡７に入
射する（図２参照）。第２のシリンドリカル鏡７は上記
波長分散方向と直交する方向に光を収束し、出口スリッ
ト８の正方形状開口（例えば開口寸法：１．５ｍｍ×
１．５ｍｍ）８１に送出する。
【００１１】このように第２のシリンドリカル鏡７によ
って、矩形状開口１１の形状に対応してｚ軸方向に細長
い形状のスリット像はｚ軸方向に圧縮され、ｚ軸方向に
短い間隙となっている正方形状開口８１を通過する。し
たがって、出口スリット８によって遮蔽される光の量は
従来のツェルニターナ型分光器の構成と比較して格段に
少なくて済み、光の通過効率が向上する。
って、矩形状開口１１の形状に対応してｚ軸方向に細長
い形状のスリット像はｚ軸方向に圧縮され、ｚ軸方向に
短い間隙となっている正方形状開口８１を通過する。し
たがって、出口スリット８によって遮蔽される光の量は
従来のツェルニターナ型分光器の構成と比較して格段に
少なくて済み、光の通過効率が向上する。
【００１２】なお、入口スリット１と出口スリット８の
開口は上記実施例の形状に限定されるものではなく、種
々の形状に変形することができる。また、波長分散素子
としては、平面回折格子でなくプリズムを用いるように
してもよい。
開口は上記実施例の形状に限定されるものではなく、種
々の形状に変形することができる。また、波長分散素子
としては、平面回折格子でなくプリズムを用いるように
してもよい。
【００１３】また、上記実施例は一例であって、本発明
の趣旨の範囲で適宜修正や変形を行えることは明らかで
ある。
の趣旨の範囲で適宜修正や変形を行えることは明らかで
ある。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明に係る分光器によれ
ば、入口スリットの開口形状を通過した光を、種々の形
状の開口を有する出口スリットに効率良く集光すること
ができる。このため、より多くの光を出口スリットの後
段の検出器や光路に送ることができるので、この分光器
を分光計に用いれば分析精度や感度の改善が図れる。
ば、入口スリットの開口形状を通過した光を、種々の形
状の開口を有する出口スリットに効率良く集光すること
ができる。このため、より多くの光を出口スリットの後
段の検出器や光路に送ることができるので、この分光器
を分光計に用いれば分析精度や感度の改善が図れる。
【図１】 本発明の一実施形態による分光器の光路構成
図。
図。
【図２】 本実施形態による分光器の光学素子の配置を
示す斜視図。
示す斜視図。
【図３】 従来のツェルニターナ型分光器の光路構成
図。
図。
１…入口スリット １１…矩形状開口 ２…放物面鏡 ３…平面回折格子 ６…第１のシリンドリカル鏡 ７…第２のシリンドリカル鏡 ８…出口スリット ８１…正方形状開口
Claims (1)
- 【請求項１】 a)所定形状の開口を有する入口スリット
と、 b)該入口スリットを通過した光をコリメートする放物面
鏡又は球面鏡と、 c)該放物面鏡又は球面鏡でコリメートされた光を波長分
散する波長分散素子と、 d)該波長分散素子からの分散光を集光・反射する第１の
シリンドリカル鏡と、 e)該第１のシリンドリカル鏡から反射する光を該第１の
シリンドリカル鏡と略直交又は斜交する方向に集光しつ
つ反射する第２のシリンドリカル鏡と、 f)該第２のシリンドリカル鏡から反射する光を通過させ
る所定形状の開口を有する出口スリットと、 を備えたことを特徴とする分光器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11128247A JP2000321136A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 分光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11128247A JP2000321136A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 分光器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000321136A true JP2000321136A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=14980144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11128247A Pending JP2000321136A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 分光器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000321136A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007121087A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Bunkoh-Keiki Co Ltd | 分光器、および回折格子切換え装置 |
| JP2013003303A (ja) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Shimadzu Corp | 光度計 |
| CN104006883A (zh) * | 2014-03-10 | 2014-08-27 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 基于多级微反射镜的成像光谱仪及制作方法 |
| CN104330161A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-02-04 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 基于柱面镜的Wadsworth光栅成像光谱仪 |
| JP2015158683A (ja) * | 2015-04-13 | 2015-09-03 | 株式会社島津製作所 | 光度計 |
-
1999
- 1999-05-10 JP JP11128247A patent/JP2000321136A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007121087A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Bunkoh-Keiki Co Ltd | 分光器、および回折格子切換え装置 |
| JP2013003303A (ja) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Shimadzu Corp | 光度計 |
| CN104006883A (zh) * | 2014-03-10 | 2014-08-27 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 基于多级微反射镜的成像光谱仪及制作方法 |
| CN104330161A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-02-04 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 基于柱面镜的Wadsworth光栅成像光谱仪 |
| JP2015158683A (ja) * | 2015-04-13 | 2015-09-03 | 株式会社島津製作所 | 光度計 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040113 |