JP2000321138A - 分光計 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一次元光センサの電荷蓄積時間を長くして
も、出力信号が飽和することなく、これにより測定精度
を向上させる。 【解決手段】 分光計１０は、グレーティングミラー５
２、ラインセンサ５６、液晶シャッタ１２、制御部１４
等によって構成される。グレーティングミラー５２は、
入射光Ｐ１を各波長毎のスペクトル光Ｐ２に分ける。ラ
インセンサ５６は、グレーティングミラー５２によって
分けられた各スペクトル光Ｐ２を、それぞれ受光する多
数の受光素子５４からなる。液晶シャッタ１２は、個別
に光透過率を変えられる多数のセグメント１６からなる
とともに、スペクトル光Ｐ２を遮る位置に設けられてい
る。制御部１４は、各受光素子５４の出力信号のレベル
が所定の分布になるように、各セグメント１６の光透過
率を制御する。
も、出力信号が飽和することなく、これにより測定精度
を向上させる。 【解決手段】 分光計１０は、グレーティングミラー５
２、ラインセンサ５６、液晶シャッタ１２、制御部１４
等によって構成される。グレーティングミラー５２は、
入射光Ｐ１を各波長毎のスペクトル光Ｐ２に分ける。ラ
インセンサ５６は、グレーティングミラー５２によって
分けられた各スペクトル光Ｐ２を、それぞれ受光する多
数の受光素子５４からなる。液晶シャッタ１２は、個別
に光透過率を変えられる多数のセグメント１６からなる
とともに、スペクトル光Ｐ２を遮る位置に設けられてい
る。制御部１４は、各受光素子５４の出力信号のレベル
が所定の分布になるように、各セグメント１６の光透過
率を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入射光を各波長毎
のスペクトル光に分け、各スペクトル光の強度を測定す
る分光計に関する。
のスペクトル光に分け、各スペクトル光の強度を測定す
る分光計に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来の分光計を示す概略構成図
である。以下、この図面に基づき説明する。
である。以下、この図面に基づき説明する。
【０００３】従来の分光計５０は、入射光Ｐ１を各波長
毎のスペクトル光Ｐ２に分けるグレーティングミラー５
２と、グレーティングミラー５２によって分けられた各
スペクトル光Ｐ２をそれぞれ受光する多数の受光素子５
４からなるＣＣＤ型のラインセンサ５６とを備えたもの
である。
毎のスペクトル光Ｐ２に分けるグレーティングミラー５
２と、グレーティングミラー５２によって分けられた各
スペクトル光Ｐ２をそれぞれ受光する多数の受光素子５
４からなるＣＣＤ型のラインセンサ５６とを備えたもの
である。
【０００４】グレーティングミラー５２は、入射光Ｐ１
の波長程度の間隔で溝が形成された反射型回折格子であ
る。ラインセンサ５６は、多数の受光素子５４、図示し
ないシフトレジスタ及び駆動回路等が一つの半導体チッ
プ上に形成され、樹脂封止されたものである。受光素子
５４は、わかりやすくするために部分的に拡大して示し
ているが、実際には図示できない程度に小さい。
の波長程度の間隔で溝が形成された反射型回折格子であ
る。ラインセンサ５６は、多数の受光素子５４、図示し
ないシフトレジスタ及び駆動回路等が一つの半導体チッ
プ上に形成され、樹脂封止されたものである。受光素子
５４は、わかりやすくするために部分的に拡大して示し
ているが、実際には図示できない程度に小さい。
【０００５】入射光Ｐ１は、グレーティングミラー５２
で各波長毎のスペクトル光Ｐ２に分けられ、多数の受光
素子５４に照射される。すると、各受光素子５４は、そ
れぞれ光エネルギを電気エネルギに変換して出力する。
したがって、ラインセンサ５６からは、入射光Ｐ１を構
成する各スペクトル光Ｐ２の光強度に対応した出力信号
が得られる。
で各波長毎のスペクトル光Ｐ２に分けられ、多数の受光
素子５４に照射される。すると、各受光素子５４は、そ
れぞれ光エネルギを電気エネルギに変換して出力する。
したがって、ラインセンサ５６からは、入射光Ｐ１を構
成する各スペクトル光Ｐ２の光強度に対応した出力信号
が得られる。
【０００６】図８は、分光計を用いて液体の吸光度を測
定する方法を示す説明図である。図９は、図８の方法で
測定した液体の吸光度を示すグラフである。以下、これ
らの図面に基づき説明する。
定する方法を示す説明図である。図９は、図８の方法で
測定した液体の吸光度を示すグラフである。以下、これ
らの図面に基づき説明する。
【０００７】図示しない光源の光は、投光側ファイバ５
８から一旦外に出て、続いて受光側ファイバ６０に入
り、分光計５０へ導かれる。投光側ファイバ５８と受光
側ファイバ６０との間には、液体Ｌの入った容器６２が
置かれる。
８から一旦外に出て、続いて受光側ファイバ６０に入
り、分光計５０へ導かれる。投光側ファイバ５８と受光
側ファイバ６０との間には、液体Ｌの入った容器６２が
置かれる。
【０００８】まず、図８［１］に示すように容器６２を
置かないで、各スペクトル光の強度に対応する出力信号
ａを分光計５０から得る。続いて、図８［２］に示すよ
うに容器６２を置いて、各スペクトル光の強度に対応す
る出力信号ｂを分光計５０から得る。ここで、図９にお
いて、出力信号ａにおける測定波長λｓの光強度をＡ、
出力信号ｂにおける測定波長λｓの光強度をＢとする
と、液体Ｌの測定波長λｓでの吸光度はｌｏｇ（Ａ／
Ｂ）によって求められる。
置かないで、各スペクトル光の強度に対応する出力信号
ａを分光計５０から得る。続いて、図８［２］に示すよ
うに容器６２を置いて、各スペクトル光の強度に対応す
る出力信号ｂを分光計５０から得る。ここで、図９にお
いて、出力信号ａにおける測定波長λｓの光強度をＡ、
出力信号ｂにおける測定波長λｓの光強度をＢとする
と、液体Ｌの測定波長λｓでの吸光度はｌｏｇ（Ａ／
Ｂ）によって求められる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】測定波長λｓでの吸光
度の測定精度を向上させるには、ラインセンサ５６（図
７）の電荷蓄積時間を長くすることにより、光強度Ａ，
Ｂのダイナミックレンジを広くすればよい。しかしなが
ら、ラインセンサ５６の電荷蓄積時間を長くすると、図
１０に示すように、測定波長λｓでの光強度よりも大き
な光強度を有する波長において、出力信号が飽和する領
域Ｓが生ずる。このとき、領域Ｓにおける受光素子５４
（図７）から隣接する受光素子５４へ電荷が流れ込むこ
とにより、却って測定精度が低下してしまうことがあっ
た。
度の測定精度を向上させるには、ラインセンサ５６（図
７）の電荷蓄積時間を長くすることにより、光強度Ａ，
Ｂのダイナミックレンジを広くすればよい。しかしなが
ら、ラインセンサ５６の電荷蓄積時間を長くすると、図
１０に示すように、測定波長λｓでの光強度よりも大き
な光強度を有する波長において、出力信号が飽和する領
域Ｓが生ずる。このとき、領域Ｓにおける受光素子５４
（図７）から隣接する受光素子５４へ電荷が流れ込むこ
とにより、却って測定精度が低下してしまうことがあっ
た。
【００１０】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、一次元光セン
サの電荷蓄積時間を長くしても、出力信号が飽和するこ
となく、これにより測定精度を向上できる分光計を提供
することにある。
サの電荷蓄積時間を長くしても、出力信号が飽和するこ
となく、これにより測定精度を向上できる分光計を提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１又は２記載の分
光計は、スペクトル光生成部、一次元光センサ、液晶シ
ャッタ、制御部等によって構成される。スペクトル光生
成部は、入射光を各波長毎のスペクトル光に分ける。一
次元光センサは、スペクトル光生成部によって分けられ
た各スペクトル光を、それぞれ受光する多数の受光素子
からなる。液晶シャッタは、個別に光透過率を変えられ
る多数のセグメントからなるとともに、受光素子で受光
されるスペクトル光を遮る位置に設けられる。制御部
は、一次元光センサの各受光素子の出力信号のレベルが
所定の分布になるように、液晶シャッタの各セグメント
の光透過率を制御する。例えば、制御部は、各受光素子
の出力信号のレベルが均一になるように、液晶シャッタ
の各セグメントの光透過率を制御する
光計は、スペクトル光生成部、一次元光センサ、液晶シ
ャッタ、制御部等によって構成される。スペクトル光生
成部は、入射光を各波長毎のスペクトル光に分ける。一
次元光センサは、スペクトル光生成部によって分けられ
た各スペクトル光を、それぞれ受光する多数の受光素子
からなる。液晶シャッタは、個別に光透過率を変えられ
る多数のセグメントからなるとともに、受光素子で受光
されるスペクトル光を遮る位置に設けられる。制御部
は、一次元光センサの各受光素子の出力信号のレベルが
所定の分布になるように、液晶シャッタの各セグメント
の光透過率を制御する。例えば、制御部は、各受光素子
の出力信号のレベルが均一になるように、液晶シャッタ
の各セグメントの光透過率を制御する
【００１２】スペクトル光生成部は、反射型回折格子、
透過型回折格子、分散プリズム等である。一次元光セン
サは、ＣＣＤ型、ＭＯＳ型、ＰＣＤ型、ＣＩＤ型、ＳＩ
Ｔ型、ＣＰＤ型、ＢＢＤ型等、どのような種類でもよ
い。液晶シャッタは、捩れネマティック形、ゲスト・ホ
スト形、複屈折制御形、超捩れネマティック複屈折形、
相転移形、単安定性形、双安定性形、動的散乱形、スメ
クティック形、コレステリック形等、どのような種類で
もよい。制御部は、例えばマイクロコンピュータ及びそ
のプログラムによって構成されるが、アナログ回路又は
ディジタル回路で構成してもよい。また、液晶駆動回路
は、液晶シャッタ側に設けてもよいし、制御部側に設け
てもよい。
透過型回折格子、分散プリズム等である。一次元光セン
サは、ＣＣＤ型、ＭＯＳ型、ＰＣＤ型、ＣＩＤ型、ＳＩ
Ｔ型、ＣＰＤ型、ＢＢＤ型等、どのような種類でもよ
い。液晶シャッタは、捩れネマティック形、ゲスト・ホ
スト形、複屈折制御形、超捩れネマティック複屈折形、
相転移形、単安定性形、双安定性形、動的散乱形、スメ
クティック形、コレステリック形等、どのような種類で
もよい。制御部は、例えばマイクロコンピュータ及びそ
のプログラムによって構成されるが、アナログ回路又は
ディジタル回路で構成してもよい。また、液晶駆動回路
は、液晶シャッタ側に設けてもよいし、制御部側に設け
てもよい。
【００１３】入射光は、スペクトル光生成部で各波長毎
のスペクトル光に分けられ、続いて液晶シャッタを透過
して、一次元光センサの各受光素子で受光される。各受
光素子の出力信号は、制御部に入力される。制御部は、
各受光素子の出力信号のレベルが所定の分布になるよう
に、液晶シャッタの各セグメントの光透過率を制御す
る。例えば、光強度の大きい波長領域に対応する位置に
あるセグメントの光透過率を低下させると、その波長領
域での受光素子の出力信号の飽和を防ぐことができる。
のスペクトル光に分けられ、続いて液晶シャッタを透過
して、一次元光センサの各受光素子で受光される。各受
光素子の出力信号は、制御部に入力される。制御部は、
各受光素子の出力信号のレベルが所定の分布になるよう
に、液晶シャッタの各セグメントの光透過率を制御す
る。例えば、光強度の大きい波長領域に対応する位置に
あるセグメントの光透過率を低下させると、その波長領
域での受光素子の出力信号の飽和を防ぐことができる。
【００１４】請求項３，４，５又は６記載の分光計は、
スペクトル光生成部、一次元光センサ、遮光部材、駆動
部、制御部等によって構成される。スペクトル光生成部
及び一次元光センサについては、請求項１記載の分光計
と同じである。遮光部材は、各スペクトル光のうちのい
ずれか一部を遮る。駆動部は、各スペクトル光の所定の
一部を遮るように、遮光部材を移動する。制御部は、一
次元光センサの各受光素子の出力信号のレベルが所定の
分布になるように、駆動部を制御する。例えば、制御部
は、各受光素子の出力信号のレベルが均一になるよう
に、駆動部を制御する。
スペクトル光生成部、一次元光センサ、遮光部材、駆動
部、制御部等によって構成される。スペクトル光生成部
及び一次元光センサについては、請求項１記載の分光計
と同じである。遮光部材は、各スペクトル光のうちのい
ずれか一部を遮る。駆動部は、各スペクトル光の所定の
一部を遮るように、遮光部材を移動する。制御部は、一
次元光センサの各受光素子の出力信号のレベルが所定の
分布になるように、駆動部を制御する。例えば、制御部
は、各受光素子の出力信号のレベルが均一になるよう
に、駆動部を制御する。
【００１５】遮光部材は、例えば板状（布状、紙状等も
含まれるものとする。）であり、材質が金属、樹脂等で
あり、表面に反射防止膜が形成されているものが好まし
い。駆動部は、モータ又はアクチュエータと送り機構と
の組み合わせで構成される。モータ又はアクチュエータ
としては、回転モータ、直進モータ、電磁石、圧電素子
等が挙げられる。送り機構としては、ピニオン及びラッ
ク、送りねじ等が挙げられる。制御部は、例えばマイク
ロコンピュータ及びそのプログラムによって構成される
が、アナログ回路又はディジタル回路で構成してもよ
い。また、モータ又はアクチュエータの駆動回路は、駆
動部側に設けてもよいし、制御部側に設けてもよい。
含まれるものとする。）であり、材質が金属、樹脂等で
あり、表面に反射防止膜が形成されているものが好まし
い。駆動部は、モータ又はアクチュエータと送り機構と
の組み合わせで構成される。モータ又はアクチュエータ
としては、回転モータ、直進モータ、電磁石、圧電素子
等が挙げられる。送り機構としては、ピニオン及びラッ
ク、送りねじ等が挙げられる。制御部は、例えばマイク
ロコンピュータ及びそのプログラムによって構成される
が、アナログ回路又はディジタル回路で構成してもよ
い。また、モータ又はアクチュエータの駆動回路は、駆
動部側に設けてもよいし、制御部側に設けてもよい。
【００１６】入射光は、スペクトル光生成部で各波長毎
のスペクトル光に分けられ、続いて遮光部材によって一
部が遮られ、残部が一次元光センサの各受光素子で受光
される。各受光素子の出力信号は、制御部に入力され
る。制御部は、各受光素子の出力信号のレベルが所定の
分布になるように、駆動部を制御する。例えば、光強度
の大きい波長領域に対応する位置へ遮光部材を移動させ
ると、その波長領域での受光素子の出力信号の飽和を防
ぐことができる。
のスペクトル光に分けられ、続いて遮光部材によって一
部が遮られ、残部が一次元光センサの各受光素子で受光
される。各受光素子の出力信号は、制御部に入力され
る。制御部は、各受光素子の出力信号のレベルが所定の
分布になるように、駆動部を制御する。例えば、光強度
の大きい波長領域に対応する位置へ遮光部材を移動させ
ると、その波長領域での受光素子の出力信号の飽和を防
ぐことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る分光計の第
一実施形態を示す概略構成図である。以下、この図面に
基づき説明する。ただし、図７と同一部分は同一符号を
付すことにより説明を省略する。
一実施形態を示す概略構成図である。以下、この図面に
基づき説明する。ただし、図７と同一部分は同一符号を
付すことにより説明を省略する。
【００１８】本実施形態の分光計１０は、スペクトル光
生成部としてのグレーティングミラー５２、一次元光セ
ンサとしてのＣＣＤ型のラインセンサ５６、液晶シャッ
タ１２、制御部１４等によって構成される。グレーティ
ングミラー５２は、入射光Ｐ１を各波長毎のスペクトル
光Ｐ２に分ける。ラインセンサ５６は、グレーティング
ミラー５２によって分けられた各スペクトル光Ｐ２を、
それぞれ受光する多数の受光素子５４からなる。液晶シ
ャッタ１２は、個別に光透過率を変えられる多数のセグ
メント１６からなるとともに、受光素子５４で受光され
るスペクトル光Ｐ２を遮る位置に設けられている。制御
部１４は、ラインセンサ５６の各受光素子５４の出力信
号のレベルが所定の分布になるように、液晶シャッタ１
２の各セグメント１６の光透過率を制御する。
生成部としてのグレーティングミラー５２、一次元光セ
ンサとしてのＣＣＤ型のラインセンサ５６、液晶シャッ
タ１２、制御部１４等によって構成される。グレーティ
ングミラー５２は、入射光Ｐ１を各波長毎のスペクトル
光Ｐ２に分ける。ラインセンサ５６は、グレーティング
ミラー５２によって分けられた各スペクトル光Ｐ２を、
それぞれ受光する多数の受光素子５４からなる。液晶シ
ャッタ１２は、個別に光透過率を変えられる多数のセグ
メント１６からなるとともに、受光素子５４で受光され
るスペクトル光Ｐ２を遮る位置に設けられている。制御
部１４は、ラインセンサ５６の各受光素子５４の出力信
号のレベルが所定の分布になるように、液晶シャッタ１
２の各セグメント１６の光透過率を制御する。
【００１９】液晶シャッタ１２は、例えば、ネマティッ
ク液晶を使う捩れネマティック形のノーマリ・ホワイト
とすることができる。液晶材料にネマティック液晶を採
用した理由は、高コントラストを実現できる上に、電圧
の制御だけで階調を表現できる（すなわち光透過率を制
御できる）からである。制御部１４は、例えばマイクロ
コンピュータ及びそのプログラム、並びに液晶駆動回路
によって構成される。
ク液晶を使う捩れネマティック形のノーマリ・ホワイト
とすることができる。液晶材料にネマティック液晶を採
用した理由は、高コントラストを実現できる上に、電圧
の制御だけで階調を表現できる（すなわち光透過率を制
御できる）からである。制御部１４は、例えばマイクロ
コンピュータ及びそのプログラム、並びに液晶駆動回路
によって構成される。
【００２０】図２は、分光計１０の動作に関する説明図
である。図２［１］［２］は、液晶シャッタ１２をスペ
クトル光Ｐ２の入射側から見た正面図である。図２
［３］は、ラインセンサ５６の出力信号を示すグラフで
ある。以下、図１及び図２に基づき説明する。
である。図２［１］［２］は、液晶シャッタ１２をスペ
クトル光Ｐ２の入射側から見た正面図である。図２
［３］は、ラインセンサ５６の出力信号を示すグラフで
ある。以下、図１及び図２に基づき説明する。
【００２１】入射光Ｐ１は、グレーティングミラー５２
で各波長毎のスペクトル光Ｐ２に分けられ、続いて液晶
シャッタ１２を透過して、ラインセンサ５６の各受光素
子５４で受光される。各受光素子５４の出力信号は、制
御部１４に入力される。制御部１４は、各受光素子５４
の出力信号のレベルが所定の分布になるように、液晶シ
ャッタ１２の各セグメント１６の光透過率を制御する。
例えば、制御部１４は、各受光素子５４の出力信号のレ
ベル分布を表すデータを予め記憶しており、このデータ
と各受光素子５４の実際の出力信号とを比較し、実際の
出力信号の方が大きければセグメント１６の光透過率を
小さくし、実際の出力信号の方が小さければセグメント
１６の光透過率を大きくする。
で各波長毎のスペクトル光Ｐ２に分けられ、続いて液晶
シャッタ１２を透過して、ラインセンサ５６の各受光素
子５４で受光される。各受光素子５４の出力信号は、制
御部１４に入力される。制御部１４は、各受光素子５４
の出力信号のレベルが所定の分布になるように、液晶シ
ャッタ１２の各セグメント１６の光透過率を制御する。
例えば、制御部１４は、各受光素子５４の出力信号のレ
ベル分布を表すデータを予め記憶しており、このデータ
と各受光素子５４の実際の出力信号とを比較し、実際の
出力信号の方が大きければセグメント１６の光透過率を
小さくし、実際の出力信号の方が小さければセグメント
１６の光透過率を大きくする。
【００２２】図２［１］は、各セグメント１６の光透過
率を全て最大とした場合を示している。このときのライ
ンセンサ５６の出力信号が、図２［３］に示すｃであ
る。図２［２］は、出力信号ｃにおける光強度の大きい
波長領域に対応する位置にあるセグメント１６に対し
て、光強度に応じて光透過率を低下させた場合である。
このときのラインセンサ５６の出力信号が、図２［３］
に示すｄである。このように、光強度の大きい波長領域
に対応する位置にあるセグメント１６の光透過率を低下
させることにより、その波長領域での受光素子５４の出
力信号の飽和を防ぐことができる。したがって、液晶シ
ャッタ１２の各セグメント１６の光透過率を図２［２］
に示す状態にしたまま、ラインセンサ５６の電荷蓄積時
間を長くすることにより、測定波長λｓにおける光強度
のダイナミックレンジを最大にすることができる。
率を全て最大とした場合を示している。このときのライ
ンセンサ５６の出力信号が、図２［３］に示すｃであ
る。図２［２］は、出力信号ｃにおける光強度の大きい
波長領域に対応する位置にあるセグメント１６に対し
て、光強度に応じて光透過率を低下させた場合である。
このときのラインセンサ５６の出力信号が、図２［３］
に示すｄである。このように、光強度の大きい波長領域
に対応する位置にあるセグメント１６の光透過率を低下
させることにより、その波長領域での受光素子５４の出
力信号の飽和を防ぐことができる。したがって、液晶シ
ャッタ１２の各セグメント１６の光透過率を図２［２］
に示す状態にしたまま、ラインセンサ５６の電荷蓄積時
間を長くすることにより、測定波長λｓにおける光強度
のダイナミックレンジを最大にすることができる。
【００２３】図３は、本発明に係る分光計の第二実施形
態を示す概略構成図である。図４は、図３の分光計の一
部をスペクトル光の入射側から見た正面図である。以
下、これらの図面に基づき説明する。ただし、図１と同
一部分は同一符号を付すことにより説明を省略する。
態を示す概略構成図である。図４は、図３の分光計の一
部をスペクトル光の入射側から見た正面図である。以
下、これらの図面に基づき説明する。ただし、図１と同
一部分は同一符号を付すことにより説明を省略する。
【００２４】本実施形態の分光計２０は、グレーティン
グミラー５２、ラインセンサ５６、遮光部材２２、駆動
部２４、制御部２６等によって構成される。遮光部材２
２は、各スペクトル光Ｐ２のうちのいずれか一箇所を遮
る板状である。駆動部２４は、各スペクトル光Ｐ２の所
定の一部を遮るように、遮光部材２２を移動する。制御
部２６は、ラインセンサ５６の各受光素子５４の出力信
号のレベルが所定の分布になるように、駆動部２４を制
御する。
グミラー５２、ラインセンサ５６、遮光部材２２、駆動
部２４、制御部２６等によって構成される。遮光部材２
２は、各スペクトル光Ｐ２のうちのいずれか一箇所を遮
る板状である。駆動部２４は、各スペクトル光Ｐ２の所
定の一部を遮るように、遮光部材２２を移動する。制御
部２６は、ラインセンサ５６の各受光素子５４の出力信
号のレベルが所定の分布になるように、駆動部２４を制
御する。
【００２５】駆動部２４は、回転モータ２４１、ピニオ
ン２４２、ラック２４３等によって構成されている。遮
光部材２２は、ラック２４３に固定されている。制御部
２６は、例えばマイクロコンピュータ及びそのプログラ
ム、並びにモータ駆動回路によって構成されている。な
お、図４において、ラインセンサ５６は写実的に示され
ているため、多数の受光素子５４は全体として棒状に描
かれており、符号５６１はリ−ド端子である。
ン２４２、ラック２４３等によって構成されている。遮
光部材２２は、ラック２４３に固定されている。制御部
２６は、例えばマイクロコンピュータ及びそのプログラ
ム、並びにモータ駆動回路によって構成されている。な
お、図４において、ラインセンサ５６は写実的に示され
ているため、多数の受光素子５４は全体として棒状に描
かれており、符号５６１はリ−ド端子である。
【００２６】入射光Ｐ１は、グレーティングミラー５２
で各波長毎のスペクトル光Ｐ２に分けられ、続いて遮光
部材２２によって一部が遮られ、残部がラインセンサ５
６の各受光素子５４で受光される。各受光素子５４の出
力信号は、制御部２６に入力される。制御部２６は、各
受光素子５４の出力信号のレベルが所定の分布になるよ
うに、駆動部２４の回転モータ２４１を制御する。例え
ば、光強度の大きい波長領域に対応する位置へ遮光部材
２２を移動させると、その波長領域での受光素子５４の
出力信号の飽和を防ぐことができる。本実施形態の分光
計２０は、短波長側と長波長側とにそれぞれ測定波長が
あって、これらの測定波長の間に光強度の大きい波長領
域がある場合に効果的である。
で各波長毎のスペクトル光Ｐ２に分けられ、続いて遮光
部材２２によって一部が遮られ、残部がラインセンサ５
６の各受光素子５４で受光される。各受光素子５４の出
力信号は、制御部２６に入力される。制御部２６は、各
受光素子５４の出力信号のレベルが所定の分布になるよ
うに、駆動部２４の回転モータ２４１を制御する。例え
ば、光強度の大きい波長領域に対応する位置へ遮光部材
２２を移動させると、その波長領域での受光素子５４の
出力信号の飽和を防ぐことができる。本実施形態の分光
計２０は、短波長側と長波長側とにそれぞれ測定波長が
あって、これらの測定波長の間に光強度の大きい波長領
域がある場合に効果的である。
【００２７】図５は、本発明に係る分光計の第三実施形
態を示す概略構成図である。図６［１］は、図５の分光
計の一部をスペクトル光の入射側から見た正面図であ
る。図６［２］は、図５の分光計におけるラインセンサ
の出力信号を示すグラフである。以下、これらの図面に
基づき説明する。ただし、図３及び図４と同一部分は同
一符号を付すことにより説明を省略する。
態を示す概略構成図である。図６［１］は、図５の分光
計の一部をスペクトル光の入射側から見た正面図であ
る。図６［２］は、図５の分光計におけるラインセンサ
の出力信号を示すグラフである。以下、これらの図面に
基づき説明する。ただし、図３及び図４と同一部分は同
一符号を付すことにより説明を省略する。
【００２８】本実施形態の分光計３０は、グレーティン
グミラー５２、ラインセンサ５６、遮光部材３２、駆動
部２４、制御部３４等によって構成される。遮光部材３
２は、各スペクトル光Ｐ２のうちのいずれか二箇所を遮
る透孔３６付き板状である。駆動部２４は、各スペクト
ル光Ｐ２の所定の一部を遮るように、遮光部材３２を移
動する。制御部３４は、ラインセンサ５６の各受光素子
５４の出力信号のレベルが所定の分布になるように、駆
動部２４を制御する。
グミラー５２、ラインセンサ５６、遮光部材３２、駆動
部２４、制御部３４等によって構成される。遮光部材３
２は、各スペクトル光Ｐ２のうちのいずれか二箇所を遮
る透孔３６付き板状である。駆動部２４は、各スペクト
ル光Ｐ２の所定の一部を遮るように、遮光部材３２を移
動する。制御部３４は、ラインセンサ５６の各受光素子
５４の出力信号のレベルが所定の分布になるように、駆
動部２４を制御する。
【００２９】駆動部２４は、回転モータ２４１、ピニオ
ン２４２、ラック２４３等によって構成されている。遮
光部材３２は、ラック２４３に固定されている。制御部
３４は、例えばマイクロコンピュータ及びそのプログラ
ム、並びにモータ駆動回路によって構成されている。
ン２４２、ラック２４３等によって構成されている。遮
光部材３２は、ラック２４３に固定されている。制御部
３４は、例えばマイクロコンピュータ及びそのプログラ
ム、並びにモータ駆動回路によって構成されている。
【００３０】入射光Ｐ１は、グレーティングミラー５２
で各波長毎のスペクトル光Ｐ２に分けられ、続いて遮光
部材３２によって一部が遮られ、残部がラインセンサ５
６の各受光素子５４で受光される。各受光素子５４の出
力信号は、制御部３４に入力される。制御部３４は、各
受光素子５４の出力信号のレベルが所定の分布になるよ
うに、駆動部２４の回転モータ２４１を制御する。図６
［２］に示す出力信号ｅは、スペクトル光Ｐ２を遮らな
い位置へ遮光部材３２を移動した場合のものである。図
６［２］に示す出力信号ｆは、測定波長λｓの周囲に透
孔３６が位置するように、遮光部材３２を移動した場合
のものである。このように、光強度の大きい波長領域に
対応する位置へ遮光部材３２を移動させることにより、
その波長領域での受光素子５４の出力信号の飽和を防ぐ
ことができる。したがって、遮光部材３２の位置を図６
［１］に示す状態にしたまま、ラインセンサ５６の電荷
蓄積時間を長くすることにより、測定波長λｓにおける
光強度のダイナミックレンジを最大にすることができ
る。本実施形態の分光計３０は、測定波長が一つの場合
に効果的である。また、透孔３６を二個以上設ければ、
各スペクトル光Ｐ２のうちのいずれか三箇所以上を遮る
ことが可能となる。
で各波長毎のスペクトル光Ｐ２に分けられ、続いて遮光
部材３２によって一部が遮られ、残部がラインセンサ５
６の各受光素子５４で受光される。各受光素子５４の出
力信号は、制御部３４に入力される。制御部３４は、各
受光素子５４の出力信号のレベルが所定の分布になるよ
うに、駆動部２４の回転モータ２４１を制御する。図６
［２］に示す出力信号ｅは、スペクトル光Ｐ２を遮らな
い位置へ遮光部材３２を移動した場合のものである。図
６［２］に示す出力信号ｆは、測定波長λｓの周囲に透
孔３６が位置するように、遮光部材３２を移動した場合
のものである。このように、光強度の大きい波長領域に
対応する位置へ遮光部材３２を移動させることにより、
その波長領域での受光素子５４の出力信号の飽和を防ぐ
ことができる。したがって、遮光部材３２の位置を図６
［１］に示す状態にしたまま、ラインセンサ５６の電荷
蓄積時間を長くすることにより、測定波長λｓにおける
光強度のダイナミックレンジを最大にすることができ
る。本実施形態の分光計３０は、測定波長が一つの場合
に効果的である。また、透孔３６を二個以上設ければ、
各スペクトル光Ｐ２のうちのいずれか三箇所以上を遮る
ことが可能となる。
【００３１】
【発明の効果】請求項１又は２記載の分光計によれば、
多数のセグメントからなるとともにスペクトル光を遮る
位置に設けられた液晶シャッタに対して、一次元光セン
サの各受光素子の出力信号のレベルが所定の分布になる
ように各セグメントの光透過率を制御することにより、
光強度の大きい波長領域での受光素子の出力信号の飽和
を防ぐことができる。したがって、一次元光センサの電
荷蓄積時間を長くしても、出力信号が飽和することな
く、これにより測定精度を向上できる。
多数のセグメントからなるとともにスペクトル光を遮る
位置に設けられた液晶シャッタに対して、一次元光セン
サの各受光素子の出力信号のレベルが所定の分布になる
ように各セグメントの光透過率を制御することにより、
光強度の大きい波長領域での受光素子の出力信号の飽和
を防ぐことができる。したがって、一次元光センサの電
荷蓄積時間を長くしても、出力信号が飽和することな
く、これにより測定精度を向上できる。
【００３２】請求項３，４，５又は６記載の分光計によ
れば、各スペクトル光のうちのいずれか一部を遮る遮光
部材を、各受光素子の出力信号のレベルが所定の分布に
なるように移動させることにより、光強度の大きい波長
領域での受光素子の出力信号の飽和を防ぐことができ
る。したがって、一次元光センサの電荷蓄積時間を長く
しても、出力信号が飽和することなく、これにより測定
精度を向上できる。
れば、各スペクトル光のうちのいずれか一部を遮る遮光
部材を、各受光素子の出力信号のレベルが所定の分布に
なるように移動させることにより、光強度の大きい波長
領域での受光素子の出力信号の飽和を防ぐことができ
る。したがって、一次元光センサの電荷蓄積時間を長く
しても、出力信号が飽和することなく、これにより測定
精度を向上できる。
【図１】本発明に係る分光計の第一実施形態を示す概略
構成図である。
構成図である。
【図２】図１の分光計の動作に関する説明図であり、図
２［１］［２］は液晶シャッタをスペクトル光の入射側
から見た正面図、図２［３］はラインセンサの出力信号
を示すグラフである。
２［１］［２］は液晶シャッタをスペクトル光の入射側
から見た正面図、図２［３］はラインセンサの出力信号
を示すグラフである。
【図３】本発明に係る分光計の第二実施形態を示す概略
構成図である。
構成図である。
【図４】図３の分光計の一部をスペクトル光の入射側か
ら見た正面図である。
ら見た正面図である。
【図５】本発明に係る分光計の第三実施形態を示す概略
構成図である。
構成図である。
【図６】図６［１］は図５の分光計の一部をスペクトル
光の入射側から見た正面図であり、図６［２］は図５の
分光計におけるラインセンサの出力信号を示すグラフで
ある。
光の入射側から見た正面図であり、図６［２］は図５の
分光計におけるラインセンサの出力信号を示すグラフで
ある。
【図７】従来の分光計を示す概略構成図である。
【図８】分光計を用いて液体の吸光度を測定する方法を
示す説明図であり、図８［１］は液体を置かない場合で
あり、図８［２］は液体を置いた場合である。
示す説明図であり、図８［１］は液体を置かない場合で
あり、図８［２］は液体を置いた場合である。
【図９】図８の方法で測定した液体の吸光度を示すグラ
フである。
フである。
【図１０】図７の分光計におけるラインセンサの出力信
号を示すグラフである。
号を示すグラフである。
１０，２０，３０ 分光計 １２ 液晶シャッタ １４，２６，３４ 制御部 １６ セグメント ２２，３２ 遮光部材 ２４ 駆動部 ３６ 透孔 ５４ 受光素子 ５２ グレーティングミラー（スペクトル光生成部） ５６ ラインセンサ（一次元光センサ） Ｐ１ 入射光 Ｐ２ スペクトル光
Claims (6)
- 【請求項１】 入射光を各波長毎のスペクトル光に分け
るスペクトル光生成部と、 このスペクトル光生成部によって分けられた各スペクト
ル光をそれぞれ受光する多数の受光素子からなる一次元
光センサと、 個別に光透過率を変えられる多数のセグメントからなる
とともに、前記受光素子で受光されるスペクトル光を遮
る位置に設けられた液晶シャッタと、 前記一次元光センサの各受光素子の出力信号のレベルが
所定の分布になるように、前記液晶シャッタの各セグメ
ントの光透過率を制御する制御部と、 を備えた分光計。 - 【請求項２】 前記制御部は、前記各受光素子の出力信
号のレベルが均一になるように、前記液晶シャッタの各
セグメントの光透過率を制御する、 請求項１記載の分光計。 - 【請求項３】 入射光を各波長毎のスペクトル光に分け
るスペクトル光生成部と、 このスペクトル光生成部によって分けられた各スペクト
ル光をそれぞれ受光する多数の受光素子からなる一次元
光センサと、 前記各スペクトル光のうちのいずれか一部を遮る遮光部
材と、 前記各スペクトル光の所定の一部を遮るように前記遮光
部材を移動する駆動部と、 前記一次元光センサの各受光素子の出力信号のレベルが
所定の分布になるように、前記駆動部を制御する制御部
と、 を備えた分光計。 - 【請求項４】 前記制御部は、前記各受光素子の出力信
号のレベルが均一になるように、前記駆動部を制御す
る、 請求項３記載の分光計。 - 【請求項５】 前記遮光部材が前記各スペクトル光のう
ちのいずれか一箇所を遮る板状である、請求項３又は４
記載の分光計。 - 【請求項６】 前記遮光部材が前記各スペクトル光のう
ちのいずれか二箇所以上を遮る透孔付き板状である、請
求項３又は４記載の分光計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11126907A JP2000321138A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 分光計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11126907A JP2000321138A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 分光計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000321138A true JP2000321138A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=14946853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11126907A Withdrawn JP2000321138A (ja) | 1999-05-07 | 1999-05-07 | 分光計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000321138A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10302717A1 (de) * | 2003-01-23 | 2004-08-05 | Astrium Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Steuerung des Strahlungseinfalles in einen optischen Empfänger eines Raumfahrzeuges |
| JP2005084029A (ja) * | 2003-09-11 | 2005-03-31 | Olympus Corp | 分光光学装置 |
| JP2006125970A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Nikon Corp | 分光装置および分光システム |
| JP2008503733A (ja) * | 2004-06-25 | 2008-02-07 | ライカ ミクロジュステムス ツェーエムエス ゲーエムベーハー | 光ビームの光のスペクトルを選択検出するための光学装置 |
| JP2008510985A (ja) * | 2004-08-27 | 2008-04-10 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | バックグラウンド信号補正による光学的分析システム |
| JP2009503519A (ja) * | 2005-07-28 | 2009-01-29 | バイオプティジェン，インコーポレイテッド | 低減された実効線幅を有する光コヒーレンス撮像システム及びそれを使用する方法 |
| JP2014532173A (ja) * | 2011-09-29 | 2014-12-04 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 共焦点分光計および共焦点分光計における画像形成方法 |
| JP2019007928A (ja) * | 2017-06-28 | 2019-01-17 | パイオニア株式会社 | 撮像装置、撮像方法及びプログラム |
| JP2019015565A (ja) * | 2017-07-05 | 2019-01-31 | パイオニア株式会社 | 分光画像取得装置 |
-
1999
- 1999-05-07 JP JP11126907A patent/JP2000321138A/ja not_active Withdrawn
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10302717A1 (de) * | 2003-01-23 | 2004-08-05 | Astrium Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Steuerung des Strahlungseinfalles in einen optischen Empfänger eines Raumfahrzeuges |
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| JP4720146B2 (ja) * | 2004-10-28 | 2011-07-13 | 株式会社ニコン | 分光装置および分光システム |
| JP2009503519A (ja) * | 2005-07-28 | 2009-01-29 | バイオプティジェン，インコーポレイテッド | 低減された実効線幅を有する光コヒーレンス撮像システム及びそれを使用する方法 |
| US9562856B2 (en) | 2005-07-28 | 2017-02-07 | Bioptigen, Inc. | Optical coherence imaging systems having a reduced effective linewidth and methods of using the same |
| US10060720B2 (en) | 2005-07-28 | 2018-08-28 | Bioptigen, Inc. | Optical coherence imaging systems having a reduced effective linewidth |
| JP2014532173A (ja) * | 2011-09-29 | 2014-12-04 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 共焦点分光計および共焦点分光計における画像形成方法 |
| JP2019007928A (ja) * | 2017-06-28 | 2019-01-17 | パイオニア株式会社 | 撮像装置、撮像方法及びプログラム |
| JP2019015565A (ja) * | 2017-07-05 | 2019-01-31 | パイオニア株式会社 | 分光画像取得装置 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060801 |