JP2002296116A - マルチチャンネル分光器 - Google Patents
マルチチャンネル分光器Info
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- JP2002296116A JP2002296116A JP2001099178A JP2001099178A JP2002296116A JP 2002296116 A JP2002296116 A JP 2002296116A JP 2001099178 A JP2001099178 A JP 2001099178A JP 2001099178 A JP2001099178 A JP 2001099178A JP 2002296116 A JP2002296116 A JP 2002296116A
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- Japan
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- interference filter
- elements
- wavelength range
- filter
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長範囲の異なる分光素子を直線上に複数個
直列に連結した構成にして、多成分の同時測定を可能に
したマルチチャンネル分光器を提供する。 【解決手段】 近赤外線で使用され、分光素子を直線上
に配列した干渉フィルタと、フォト・ダイオード・アレ
イ（ＰＤＡ）とを並列に配設してなるマルチチャンネル
分光器であって、干渉フィルタは、近赤外スペクトルの
多変量解析に必要な波長範囲に応じたいくつかの分光素
子を組み合わせて直列に連結したことである。
直列に連結した構成にして、多成分の同時測定を可能に
したマルチチャンネル分光器を提供する。 【解決手段】 近赤外線で使用され、分光素子を直線上
に配列した干渉フィルタと、フォト・ダイオード・アレ
イ（ＰＤＡ）とを並列に配設してなるマルチチャンネル
分光器であって、干渉フィルタは、近赤外スペクトルの
多変量解析に必要な波長範囲に応じたいくつかの分光素
子を組み合わせて直列に連結したことである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マルチチャンネル
分光器、詳しくは近赤外線分光で使用されるマルチチャ
ンネル分光器に関し、特に所定波長範囲の分光素子を組
み合わせて直線上に配列した干渉フィルタを設けたマル
チチャンネル分光器に関する。
分光器、詳しくは近赤外線分光で使用されるマルチチャ
ンネル分光器に関し、特に所定波長範囲の分光素子を組
み合わせて直線上に配列した干渉フィルタを設けたマル
チチャンネル分光器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術におけるマルチチャンネル分光
器は、図２に示すように、光源１からの光線を集光する
第１のレンズ２と、この第２のレンズ２により集光した
光線をサンプル３に照射し、その反射光を集光する第２
のレンズ４と、この第２のレンズ４により平行光線にさ
れた光線の分光スペクトルの計測を行うリニア・バリア
ブル・フィルタ（ＬＶＦ）５と、近赤外光線を検出する
フォト・ダイオード・アレイ（ＰＤＡ）６とから構成さ
れている。
器は、図２に示すように、光源１からの光線を集光する
第１のレンズ２と、この第２のレンズ２により集光した
光線をサンプル３に照射し、その反射光を集光する第２
のレンズ４と、この第２のレンズ４により平行光線にさ
れた光線の分光スペクトルの計測を行うリニア・バリア
ブル・フィルタ（ＬＶＦ）５と、近赤外光線を検出する
フォト・ダイオード・アレイ（ＰＤＡ）６とから構成さ
れている。
【０００３】このような構成からなるマルチチャンネル
分光器は、リニア・バリアブル・フィルタ（ＬＶＦ）５
を使用した構造、即ち、複数枚の厚みの異なる干渉フィ
ルタを直線上に配列した構造である。従って、このフィ
ルタ５とフォト・ダイオード・アレイ（ＰＤＡ）６を組
み合わせると、分光スペクトルが同時に計測できる、マ
ルチチャンネル分光器を構成することができる。
分光器は、リニア・バリアブル・フィルタ（ＬＶＦ）５
を使用した構造、即ち、複数枚の厚みの異なる干渉フィ
ルタを直線上に配列した構造である。従って、このフィ
ルタ５とフォト・ダイオード・アレイ（ＰＤＡ）６を組
み合わせると、分光スペクトルが同時に計測できる、マ
ルチチャンネル分光器を構成することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術におけるマルチチャンネル分光器における近
赤外線分光では、同時測定する場合、少なくとも０.９
〜１.７μｍの波長範囲をカバーすることが求められ
る。しかし、リニア・バリアブル・フィルタ（ＬＶＦ）
の製作の限界は、２０ｎｍ／１ｍｍであり、上記範囲を
カバーしたものを作ろうとすると、フィルタの全長は、 （１７００―９００）÷２０＝４０[ｍｍ] となり、この長さに対応するアレイ検出器は製作不可能
であるという問題があった。
た従来技術におけるマルチチャンネル分光器における近
赤外線分光では、同時測定する場合、少なくとも０.９
〜１.７μｍの波長範囲をカバーすることが求められ
る。しかし、リニア・バリアブル・フィルタ（ＬＶＦ）
の製作の限界は、２０ｎｍ／１ｍｍであり、上記範囲を
カバーしたものを作ろうとすると、フィルタの全長は、 （１７００―９００）÷２０＝４０[ｍｍ] となり、この長さに対応するアレイ検出器は製作不可能
であるという問題があった。
【０００５】従って、マルチチャンネル分光器におい
て、ある波長範囲の分光素子をいくつか直列に連結した
干渉フィルタとフォト・ダイオード・アレイ（ＰＤＡ）
を組み合わせることにより、簡単な構成で、近赤外領域
での多成分同時計測が可能な分光器を実現することに解
決しなければならない課題を有する。
て、ある波長範囲の分光素子をいくつか直列に連結した
干渉フィルタとフォト・ダイオード・アレイ（ＰＤＡ）
を組み合わせることにより、簡単な構成で、近赤外領域
での多成分同時計測が可能な分光器を実現することに解
決しなければならない課題を有する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係るマルチチャンネル分光器は次に示す構
成にすることである。
に、本発明に係るマルチチャンネル分光器は次に示す構
成にすることである。
【０００７】（１）近赤外線で使用され、分光素子を直
線上に配列した干渉フィルタと、フォト・ダイオード・
アレイ（ＰＤＡ）とを並列に配設してなるマルチチャン
ネル分光器であって、前記干渉フィルタは、近赤外スペ
クトルの多変量解析に必要な波長範囲に応じたいくつか
の分光素子を組み合わせて直列に連結したことを特徴と
するマルチチャンネル分光器。 （２）前記干渉フィルタは、解析に必要な波長範囲が２
箇所で必要な場合は分光素子の数は２枚、解析に必要な
波長範囲が３箇所で必要な場合は分光素子の数は３枚、
解析に必要な波長範囲が４箇所で必要な場合はフィルタ
の数は４枚であることを特徴とする（１）記載のマルチ
チャンネル分光器。 （３）前記分光素子を直列に連結した干渉フィルタの全
長がフォト・ダイオード・アレイの全長と一致している
ことを特徴とする（１）又は（２）記載のマルチチャン
ネル分光器。 （４）前記分光素子を組み合わせて形成された干渉フィ
ルタは、その分光素子の分解能が等しいものを使用する
ことを特徴とする（１）、（２）又は（３）記載のマル
チチャンネル分光器。
線上に配列した干渉フィルタと、フォト・ダイオード・
アレイ（ＰＤＡ）とを並列に配設してなるマルチチャン
ネル分光器であって、前記干渉フィルタは、近赤外スペ
クトルの多変量解析に必要な波長範囲に応じたいくつか
の分光素子を組み合わせて直列に連結したことを特徴と
するマルチチャンネル分光器。 （２）前記干渉フィルタは、解析に必要な波長範囲が２
箇所で必要な場合は分光素子の数は２枚、解析に必要な
波長範囲が３箇所で必要な場合は分光素子の数は３枚、
解析に必要な波長範囲が４箇所で必要な場合はフィルタ
の数は４枚であることを特徴とする（１）記載のマルチ
チャンネル分光器。 （３）前記分光素子を直列に連結した干渉フィルタの全
長がフォト・ダイオード・アレイの全長と一致している
ことを特徴とする（１）又は（２）記載のマルチチャン
ネル分光器。 （４）前記分光素子を組み合わせて形成された干渉フィ
ルタは、その分光素子の分解能が等しいものを使用する
ことを特徴とする（１）、（２）又は（３）記載のマル
チチャンネル分光器。
【０００８】このように、所定の波長範囲の分光素子を
組み合わせて直線上に配列して干渉フィルタを作成する
ようにしたことにより、簡単な構成で近赤外線の多成分
同時計測が可能になる。
組み合わせて直線上に配列して干渉フィルタを作成する
ようにしたことにより、簡単な構成で近赤外線の多成分
同時計測が可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係るマルチチャン
ネル分光器の実施形態について、図面を参照して説明す
る。尚、従来技術で説明したものと同じものには同一符
号を付与して説明する。
ネル分光器の実施形態について、図面を参照して説明す
る。尚、従来技術で説明したものと同じものには同一符
号を付与して説明する。
【００１０】本発明に係るマルチチャンネル分光器は、
図１に示すように、光源１からの光線を集光する第１の
レンズ２と、この第２のレンズ２により集光した光線を
サンプル３に照射し、その反射光を集光する第２のレン
ズ４と、この第２のレンズ４により平行光線にされた光
線の分光スペクトルの計測を行う干渉フィルタ７と、近
赤外光線を検出するフォト・ダイオード・アレイ（ＰＤ
Ａ）６とから構成されている。
図１に示すように、光源１からの光線を集光する第１の
レンズ２と、この第２のレンズ２により集光した光線を
サンプル３に照射し、その反射光を集光する第２のレン
ズ４と、この第２のレンズ４により平行光線にされた光
線の分光スペクトルの計測を行う干渉フィルタ７と、近
赤外光線を検出するフォト・ダイオード・アレイ（ＰＤ
Ａ）６とから構成されている。
【００１１】干渉フィルタ７は、近赤外スペクトルの多
変量解析に必要な波長範囲に応じたいくつかの分光素
子、実施例の場合は３個の分光素子であるフィルターＡ
（７ａ）、フィルターＢ（７ｂ）、フィルターＣ（７
ｃ）を組み合わせて直列に連結した構成になっている。
そして、この分光素子を連結して形成された干渉フィル
タの全長は、フォト・ダイオード・アレイ（ＰＤＡ）６
の全長と一致した構造となっており、且つそのフィルタ
ーＡ（７ａ）、フィルターＢ（７ｂ）、フィルターＣ
（７ｃ）の分解能は等しいものとなっている。
変量解析に必要な波長範囲に応じたいくつかの分光素
子、実施例の場合は３個の分光素子であるフィルターＡ
（７ａ）、フィルターＢ（７ｂ）、フィルターＣ（７
ｃ）を組み合わせて直列に連結した構成になっている。
そして、この分光素子を連結して形成された干渉フィル
タの全長は、フォト・ダイオード・アレイ（ＰＤＡ）６
の全長と一致した構造となっており、且つそのフィルタ
ーＡ（７ａ）、フィルターＢ（７ｂ）、フィルターＣ
（７ｃ）の分解能は等しいものとなっている。
【００１２】又、干渉フィルタは、解析に必要な波長範
囲が２箇所で必要な場合は分光素子の数は２個、解析に
必要な波長範囲が３箇所で必要な場合は分光素子の数は
３個、解析に必要な波長範囲が４箇所で必要な場合は分
光素子の数は４個であり、実施例においては上述したよ
うに分光素子の数は３個である。
囲が２箇所で必要な場合は分光素子の数は２個、解析に
必要な波長範囲が３箇所で必要な場合は分光素子の数は
３個、解析に必要な波長範囲が４箇所で必要な場合は分
光素子の数は４個であり、実施例においては上述したよ
うに分光素子の数は３個である。
【００１３】この３個の分光素子、即ち、３種類のフィ
ルタを使用した干渉フィルタの波長範囲とその長さは、
次に示す通りである。
ルタを使用した干渉フィルタの波長範囲とその長さは、
次に示す通りである。
【００１４】 フィルターＡ…波長範囲：λ１〜λ２、長さ：ＬＡ フィルターＢ…波長範囲：λ３〜λ４、長さ：ＬＢ フィルターＣ…波長範囲：λ５〜λ６、長さ：ＬＣ
【００１５】各分光素子（フィルターＡ、フィルター
Ｂ、フィルターＣ）において、同じ分解能とするために
は次式を満たす必要がある。
Ｂ、フィルターＣ）において、同じ分解能とするために
は次式を満たす必要がある。
【００１６】
【００１７】また、ＰＤＡの全長をＬとすると次の関係
が成り立つ。 ＬＡ＋ＬＢ＋ＬＣ＝Ｌ…（式２）
が成り立つ。 ＬＡ＋ＬＢ＋ＬＣ＝Ｌ…（式２）
【００１８】このようにして、所望の波長範囲の分光素
子をいくつか直線上に直列に並べると共に、その全長を
ＰＤＡの長さと同じくし、且つ分解能も同じくすること
により、多成分の測定を同時に行うことができるのであ
る。
子をいくつか直線上に直列に並べると共に、その全長を
ＰＤＡの長さと同じくし、且つ分解能も同じくすること
により、多成分の測定を同時に行うことができるのであ
る。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るマル
チチャンネル分光器において、近赤外線分光では、多変
量解析の手法と組み合わせて用いるため、最低限カバー
することが求められている０.９〜1.７μｍの波長範囲
を必ずしも全て検出する必要はない。そのため、解析に
必要な箇所に応じた分光素子をいくつか組み合わせて、
直列に連結する構成とすることで、干渉フィルタの長さ
をＰＤＡの長さに適合させて、多成分の同時測定ができ
るという効果がある。
チチャンネル分光器において、近赤外線分光では、多変
量解析の手法と組み合わせて用いるため、最低限カバー
することが求められている０.９〜1.７μｍの波長範囲
を必ずしも全て検出する必要はない。そのため、解析に
必要な箇所に応じた分光素子をいくつか組み合わせて、
直列に連結する構成とすることで、干渉フィルタの長さ
をＰＤＡの長さに適合させて、多成分の同時測定ができ
るという効果がある。
【図１】本願発明に係るマルチチャンネル分光器の略示
的な構成図である。
的な構成図である。
【図２】従来技術におけるマルチチャンネル分光器の略
示的な構成図である。
示的な構成図である。
１ 光源 ２ 第１のレンズ ３ サンプル ４ 第２のレンズ ６ ＰＤＡ（フォト・ダイオード・アレイ） ７ 干渉フィルタ ７ａ フィルターＡ（分光素子） ７ｂ フィルターＢ（分光素子） ７ｃ フィルタ−Ｃ（分光素子）
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G020 AA03 CB04 CB42 CC26 CC63 CD03 CD06 CD13 CD24
Claims (4)
- 【請求項１】近赤外線で使用され、分光素子を直線上に
配列した干渉フィルタと、フォト・ダイオード・アレイ
（ＰＤＡ）とを並列に配設してなるマルチチャンネル分
光器であって、前記干渉フィルタは、近赤外スペクトル
の多変量解析に必要な波長範囲に応じたいくつかの分光
素子を組み合わせて直列に連結したことを特徴とするマ
ルチチャンネル分光器。 - 【請求項２】前記干渉フィルタは、解析に必要な波長範
囲が２箇所で必要な場合は分光素子の数は２個、解析に
必要な波長範囲が３箇所で必要な場合は分光素子の数は
３個、解析に必要な波長範囲が４箇所で必要な場合は分
光素子の数は４個であることを特徴とする請求項１記載
のマルチチャンネル分光器。 - 【請求項３】前記分光素子を直列に連結した干渉フィル
タの全長がフォト・ダイオード・アレイの全長と一致し
ていることを特徴とする請求項１又は２記載のマルチチ
ャンネル分光器。 - 【請求項４】前記分光素子を組み合わせて形成された干
渉フィルタは、その分光素子の分解能が等しいものを使
用したことを特徴とする請求項１、２又は３記載のマル
チチャンネル分光器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001099178A JP2002296116A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | マルチチャンネル分光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001099178A JP2002296116A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | マルチチャンネル分光器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002296116A true JP2002296116A (ja) | 2002-10-09 |
Family
ID=18952754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001099178A Pending JP2002296116A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | マルチチャンネル分光器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002296116A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102498374A (zh) * | 2009-08-25 | 2012-06-13 | Nec软件系统科技有限公司 | 光学单元 |
| US8922766B2 (en) | 2011-11-02 | 2014-12-30 | Seiko Epson Corporation | Spectrometer |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5972520U (ja) * | 1982-11-06 | 1984-05-17 | 株式会社堀場製作所 | 赤外線分光光度計 |
| JPS61251724A (ja) * | 1985-03-21 | 1986-11-08 | アボツト，ラボラトリ−ズ | 分光光度計 |
| JPS62267624A (ja) * | 1986-05-15 | 1987-11-20 | Minolta Camera Co Ltd | 分光測定センサ |
| JPH06196677A (ja) * | 1992-12-25 | 1994-07-15 | Olympus Optical Co Ltd | 半導体受光装置 |
| JPH06235660A (ja) * | 1993-02-10 | 1994-08-23 | Nec Corp | 分光分析装置 |
-
2001
- 2001-03-30 JP JP2001099178A patent/JP2002296116A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5972520U (ja) * | 1982-11-06 | 1984-05-17 | 株式会社堀場製作所 | 赤外線分光光度計 |
| JPS61251724A (ja) * | 1985-03-21 | 1986-11-08 | アボツト，ラボラトリ−ズ | 分光光度計 |
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| JPH06196677A (ja) * | 1992-12-25 | 1994-07-15 | Olympus Optical Co Ltd | 半導体受光装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN102498374A (zh) * | 2009-08-25 | 2012-06-13 | Nec软件系统科技有限公司 | 光学单元 |
| US8570510B2 (en) | 2009-08-25 | 2013-10-29 | Nec System Technologies, Ltd. | Optical unit |
| CN102498374B (zh) * | 2009-08-25 | 2015-02-18 | 日本电气方案创新株式会社 | 光学单元 |
| US8922766B2 (en) | 2011-11-02 | 2014-12-30 | Seiko Epson Corporation | Spectrometer |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050926 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070813 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080703 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080808 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090106 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090120 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090602 |