JP2015031606A - Spectrometry device and spectrometry method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被測定体の分光測定を行う分光測定装置および分光測定方法に関する。 The present invention relates to a spectroscopic measurement apparatus and a spectroscopic measurement method for performing spectroscopic measurement of an object to be measured.
従来、分光測定装置として、被測定体の分光測定を行う分光測定モードと、分光特性の初期状態からの分光シフトを補正する分光シフト補正モードとを実行しうる構成のものが提案されている(例えば、特許文献1)。特許文献1に記載された分光測定装置では、分光測定モード時には、輝線を含むスペクトルを発する持つ光源を用いて380nm〜780nmの測定波長域で分光測定を行い、分光シフト補正モード時には、前記測定波長域に含まれる輝線を利用して分光シフト量の算出を行っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a spectroscopic measurement apparatus having a configuration capable of executing a spectroscopic measurement mode for performing spectroscopic measurement of an object to be measured and a spectroscopic shift correction mode for correcting a spectroscopic shift from an initial state of spectroscopic characteristics has been proposed ( For example, Patent Document 1). In the spectroscopic measurement apparatus described in
しかしながら、前記従来の技術では、分光測定モード時における分光測定と、分光シフト補正モード時における分光シフト量の検出とを、同じ波長域の光を利用して行っていることから、分光シフト量の検出精度が低く、分光シフトの補正を高精度に行うことができないという課題があった。そのため、分光測定を高精度に行うことができないという課題もあった。そのほか、従来の分光測定装置においては、その小型化や、低コスト化、省資源化、処理速度の向上、使い勝手の向上等が望まれていた。 However, in the conventional technique, since the spectral measurement in the spectral measurement mode and the detection of the spectral shift amount in the spectral shift correction mode are performed using light in the same wavelength range, There is a problem that the detection accuracy is low and the spectral shift cannot be corrected with high accuracy. For this reason, there is a problem that the spectroscopic measurement cannot be performed with high accuracy. In addition, the conventional spectroscopic measurement apparatus is desired to be reduced in size, cost, resource saving, processing speed, usability, and the like.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms.
(1)本発明の一形態は、分光素子を用いて被測定体の分光測定を行う分光測定モードと、前記分光素子の分光特性の初期状態からの分光シフトを補正する分光シフト補正モードと、を実行し得る分光測定装置である。この分光測定装置において、前記分光素子は、入射光から選択的に透過させる光の波長を変更し得る可変エタロンであり、前記分光シフト補正モード時に、前記可変エタロンを透過する第1の次数の光を利用して前記可変エタロンの分光シフトを補正し、前記分光測定モード時に、前記分光シフトが補正された前記可変エタロンを透過する、前記第1の次数よりも次数が高い第2の次数の光を利用して分光を行う。
この形態の分光測定装置によれば、次数が高い第2の次数の光は、次数が低い第1の次数の光を利用した場合に比べて分光精度を高めることが可能であることから、次数が低い第1の次数の光を利用して可変エタロンの分光シフトを補正した上で、分光測定モード時に第2の次数の光を利用して分光を行うことで、分光測定における分光精度を高めることができるという効果を奏する。
(1) In one aspect of the present invention, a spectroscopic measurement mode for performing spectroscopic measurement of a measurement object using a spectroscopic element, a spectroscopic shift correction mode for correcting a spectroscopic shift from an initial state of spectroscopic characteristics of the spectroscopic element, Is a spectroscopic measurement apparatus capable of executing In this spectroscopic measurement device, the spectroscopic element is a variable etalon that can change the wavelength of light that is selectively transmitted from incident light, and the first-order light that passes through the variable etalon in the spectral shift correction mode. The second order light having a higher order than the first order is transmitted through the variable etalon in which the spectral shift is corrected in the spectroscopic measurement mode. Perform spectroscopy using.
According to the spectroscopic measurement apparatus of this aspect, the second order light having a higher order can increase the spectral accuracy compared to the case where the first order light having a lower order is used. The spectral shift of the variable etalon is corrected using the first order light with a low and the second order light is used in the spectroscopic measurement mode to perform the spectroscopic measurement, thereby improving the spectroscopic accuracy in the spectroscopic measurement. There is an effect that can be.
(2)前記形態の分光測定装置において、1つ以上の輝線を含むスペクトルの光を発する光源を備え、前記分光測定モード時に、前記第2の次数の光に対応する第1の波長範囲において前記可変エタロンの透過光の波長を変更させ、前記分光シフト補正モード時に、前記第1の次数の光に対応し、かつ前記1つ以上の輝線のうちの特定波長の輝線を含む第2の波長範囲において前記可変エタロンの透過光の波長を変更させる構成としてもよい。この形態の分光測定装置では、1つ以上の輝線を含むスペクトルの光を発する光源からの光の輝線を利用することで、分光シフトの検出を精度よく行うことができる。この結果、分光シフトの補正を高精度に行うことができる。 (2) The spectroscopic measurement apparatus according to the above aspect includes a light source that emits light having a spectrum including one or more emission lines, and in the first wavelength range corresponding to the second-order light in the spectroscopic measurement mode. A second wavelength range in which the wavelength of the transmitted light of the variable etalon is changed, corresponds to the light of the first order, and includes a specific wavelength of the one or more bright lines in the spectral shift correction mode. In the configuration, the wavelength of the transmitted light of the variable etalon may be changed. In the spectroscopic measurement apparatus of this embodiment, the spectral shift can be detected with high accuracy by using the bright line of light from a light source that emits light having a spectrum including one or more bright lines. As a result, the spectral shift can be corrected with high accuracy.
(3)前記形態の分光測定装置において、前記光源は、キセノンランプであり、前記特定波長の輝線は、前記キセノンランプの持つ800nmから1100nmの間に含まれる複数の輝線のうちの少なくとも1つである構成としてもよい。この形態の分光測定装置では、分光測定モード時において、キセノンランプの持つ強い輝線を利用することができることから、分光シフトの検出精度をより高めることができる。 (3) In the spectroscopic measurement device of the above aspect, the light source is a xenon lamp, and the emission line of the specific wavelength is at least one of a plurality of emission lines included in the xenon lamp between 800 nm and 1100 nm. It is good also as a certain structure. In the spectroscopic measurement apparatus of this embodiment, since the strong emission line of the xenon lamp can be used in the spectroscopic measurement mode, the detection accuracy of the spectroscopic shift can be further increased.
(4)前記形態の分光測定装置において、光源と、前記光源の発する光のうちから所定の波長域の光を選択的に通過するバンドパスフィルターとを備え、前記分光測定モード時に、前記第2の次数の光に対応する第1の波長範囲において前記可変エタロンの透過光の波長を変更させ、前記分光シフト補正モード時に、前記第1の次数の光に対応し、かつ前記所定の波長域を含む第2の波長範囲において前記可変エタロンの透過光の波長を変更させる構成としてもよい。この形態の分光測定装置では、輝線を有しないタイプの光源を用いて分光シフトの補正を行うことができることから、光源の汎用性に優れ、装置を安価にすることができる。 (4) The spectroscopic measurement apparatus according to the above aspect includes a light source and a bandpass filter that selectively passes light in a predetermined wavelength region from light emitted from the light source, and in the spectroscopic measurement mode, the second The wavelength of the transmitted light of the variable etalon is changed in a first wavelength range corresponding to the light of the first order, and in the spectral shift correction mode, corresponding to the light of the first order and the predetermined wavelength range It is good also as a structure which changes the wavelength of the transmitted light of the said variable etalon in the 2nd wavelength range containing. In the spectroscopic measurement apparatus of this embodiment, since the spectral shift can be corrected using a light source having no emission line, the versatility of the light source is excellent and the apparatus can be made inexpensive.
(5)前記形態の分光測定装置において、前記分光測定モード時と前記分光測定モード時とのそれぞれで利用する光の選択を、前記可変エタロンの入射光または透過光の光路上に介在させる波長フィルターによって行う構成としてもよい。この形態の分光測定装置では、分光測定モード時と分光測定モード時とのそれぞれで利用する光の選択を確実に行うことができる。 (5) In the spectroscopic measurement device of the above aspect, a wavelength filter that interposes selection of light used in each of the spectroscopic measurement mode and the spectroscopic measurement mode on an optical path of incident light or transmitted light of the variable etalon It is good also as a structure performed by. In the spectroscopic measurement device of this embodiment, it is possible to reliably select the light used in each of the spectroscopic measurement mode and the spectroscopic measurement mode.
(6)前記形態の分光測定装置において、前記分光測定モード時と前記分光測定モード時とのそれぞれで利用する光の選択を、前記可変エタロンの光の出射方向に配置されるダイクロイックミラーによって行う構成としてもよい。この形態の分光測定装置では、分光測定モード時と分光測定モード時とのそれぞれで利用する光の選択を確実に行うことができるとともに、装置構成が簡易であることから、小型化や耐久性の向上を図ることができる。 (6) In the spectroscopic measurement apparatus of the above aspect, the light used in each of the spectroscopic measurement mode and the spectroscopic measurement mode is selected by a dichroic mirror disposed in the light emission direction of the variable etalon. It is good. In the spectroscopic measurement device of this embodiment, it is possible to reliably select the light to be used in each of the spectroscopic measurement mode and the spectroscopic measurement mode, and since the device configuration is simple, it is possible to reduce the size and durability. Improvements can be made.
(7)本発明の他の形態は、分光素子を用いて被測定体の分光測定を行う分光測定モードと、前記分光素子の分光特性の初期状態からの分光シフトを補正する分光シフト補正モードと、を実行し得る分光測定方法である。前記分光素子は、入射光から選択的に透過させる光の波長を変更し得る可変エタロンである。この分光測定方法は、前記分光シフト補正モード時に、前記可変エタロンを透過する第1の次数の光を利用して前記可変エタロンの分光シフトを補正し、前記分光測定モード時に、前記分光シフトが補正された前記可変エタロンを透過する、前記第1の次数よりも次数が高い第2の次数の光を利用して分光を行う。この分光測定方法は、本発明の分光測定装置と同様に、分光測定における分光精度を高めることができるという効果を奏する。 (7) Another embodiment of the present invention includes a spectroscopic measurement mode for performing spectroscopic measurement of an object to be measured using a spectroscopic element, and a spectroscopic shift correction mode for correcting a spectroscopic shift from the initial state of the spectroscopic characteristics of the spectroscopic element. The spectroscopic measurement method can perform the above. The spectroscopic element is a variable etalon that can change the wavelength of light selectively transmitted from incident light. In the spectroscopic measurement method, the spectral shift of the variable etalon is corrected using light of the first order that passes through the variable etalon in the spectral shift correction mode, and the spectral shift is corrected in the spectroscopic measurement mode. Spectroscopy is performed using light of a second order that is higher than the first order and passes through the variable etalon. This spectroscopic measurement method has an effect that the spectroscopic accuracy in spectroscopic measurement can be increased as in the spectroscopic measurement apparatus of the present invention.
さらに、本発明は、前記以外の種々の形態で実現可能であり、例えば、分光測定方法に含まれる各工程を機能として実現するコンピュータープログラムとしての形態、このコンピュータープログラムやこのコンピュータープログラムを記録した記録媒体等の形態等で実現することが可能である。 Furthermore, the present invention can be realized in various forms other than those described above, for example, a form as a computer program that realizes each step included in the spectroscopic measurement method as a function, a recording in which the computer program or the computer program is recorded. It can be realized in the form of a medium or the like.
以下、本発明の実施の形態を説明する。
A.第1実施形態:
A−1.全体の構成:
図1は、本発明の第1実施形態としての分光測定装置を示す概略構成図である。この分光測定装置10は、通常の分光測定、すなわち測定対象Aの分光測定を行う分光測定モードと、分光特性の初期状態からの分光シフトを補正する分光シフト補正モードとを選択的に実行可能となっている。
Embodiments of the present invention will be described below.
A. First embodiment:
A-1. Overall configuration:
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a spectroscopic measurement apparatus as a first embodiment of the present invention. The
分光測定装置10は、光源装置20と、エタロン30と、受光センサー40と、フィルター切り替え装置50と、制御装置100とを備える。光源装置20には光源制御部60が、エタロン30にはエタロン駆動制御部70が、受光センサー40には受光センサー制御部80が、フィルター切り替え装置50にはフィルター切り替え駆動制御部90が、それぞれ電気的に接続されている。各制御部60〜90には制御装置100が電気的に接続されている。
The
光源装置20は、光源22と、複数のレンズ24(図中には1つのみを記載)を含み、測定対象Aに対して白色光を照射する。光源22は、複数の輝線を含む連続スペクトルの光を発する光源であり、例えば、キセノンランプである。光源制御部60によって、光源22のオンオフや照射量が制御される。なお、測定対象Aがセットされるのは、分光測定モードが実行される場合であり、これに対して、分光シフト補正モードが実行される場合には、測定対象Aに換えて白色板Bが、測定対象Aと同じ位置にセットされる。測定対象Aまたは白色板Bのセットは、本実施形態では、操作者の手によってなされる。なお、人手によるものに換えて、機械によって自動的にセットする構成としてもよい。
The
エタロン30は、入射した光から特定の波長の光を選択して出射するファブリペロー型フィルターである。詳しい構成は、例えば特開2011−191492号公報に開示されているように、一対の反射膜を対向させ、反射膜間にギャップ(間隔)を形成したものであり、静電引力によってギャップ寸法を変化させることによって、透過する出射光の波長を変化させることができる。すなわち、エタロン30は、エアギャップ型の可変エタロンである。エタロン駆動制御部70によって、エタロン30に対して駆動電圧(駆動信号)の印加がなされ、その駆動電圧の大きさに応じてギャップ寸法が定まる。この結果、エタロン30は、測定対象Aまたは白色板Bからの反射光を受けて、エタロン駆動制御部70によって設定された波長の光を出射(透過)する。
The
受光センサー40は、光の強弱(光量)を電気信号に変換するもので、例えばCCDイメージセンサーを用いることができる。エタロン30からの出射光を、受光センサー40は受けて、その出射光の光量を測定する。受光センサー制御部80によって、受光センサー40の感度等が制御される。
The
フィルター切り替え装置50は、第1のフィルター52と、第2のフィルター54と、モーター56とを有し、測定対象A(または白色板B)からエタロン30までの光路に第1および第2のフィルター52、54のうちのいずれかを介在させるかを、モーター56によって切り換えることができる。フィルター切り替え駆動制御部90によって、モーター56が制御されることで、前記の切り換えが可能となる。
The
第1のフィルター52は分光測定モードの実行時に用いられるものであり、第2のフィルター54は分光シフト補正モードの実行時に用いられるものである。すなわち、フィルター切り替え装置50によれば、分光測定モード時に、測定対象Aからエタロン30までの光路に第1のフィルター52が介在され、分光シフト補正モード時に、白色板Bからエタロン30までの光路に第2のフィルター54が介在される。
The
図2は、第1および第2のフィルター52、54における光の透過特性を示すグラフである。このグラフでは、縦軸に光の透過率(=通過率)を示し、横軸に光の波長を示す。第1のフィルター52は、720nm以下の波長の光を通過し、第2のフィルター54は、740nm以上の波長の光を通過する。すなわち、第1および第2のフィルター52、54は、波長フィルター、すなわち、波長カットフィルターである。分光測定モード時に、前述したように第1のフィルター52が用いられることで、エタロン30には720nm以下の波長光(可視光)が送られる。一方、分光シフト補正モード時には、前述したように第2のフィルター54が用いられることで、エタロン30には740nm以上の波長光(近赤外光を少なくとも含む範囲の光)が送られる。なお、720nm、740nmといった境界値は、一例であり、他の値に換えることができる。第1のフィルター52の境界値は、分光測定モード時に分光のために測定対象Aに照射する光の波長域を含む範囲を選択するものであれば、いずれの値としてもよいし、第2のフィルター54の境界値は、後述する輝線を選択するものであれば、いずれの値としてもよい。
FIG. 2 is a graph showing light transmission characteristics in the first and
制御装置100は、コンピュータープログラム(以下、単に「プログラム」と呼ぶ)を実行することにより種々の処理や制御を行うCPU110と、データの退避場所であるメモリー120と、プログラムやデータを保存するハードディスクドライブ130等を備えた周知な装置である。ハードディスクドライブ130は、基準駆動テーブルTL0、分光測定用駆動テーブルTL1、分光シフト補正用駆動テーブルTL2を含む。分光測定用駆動テーブルTL1は、分光測定モードにおける分光測定の際に用いられるエタロン30の駆動テーブルである。この分光測定用駆動テーブルTL1は、分光シフト補正モードによって、エタロン30の初期状態からの分光シフトを補正する補正処理が施されており、基準駆動テーブルTL0は、この補正処理が施されていない初期状態(例えば、工場出荷時における状態)の分光測定用駆動テーブルに相当する。各テーブルTL0〜TL2の詳細については後述する。CPU110は、分光シフト補正部112として機能する。分光シフト補正部112についても後述する。なお、制御装置100は、CPUやメモリーやハードディスクドライブ等を備える構成に換えて、ディスクリートな電子回路によっても実現可能である。
The
また、分光測定装置10は、分光測定モードを実行開始するための分光測定実行ボタン92と、分光シフト補正モードを実行開始するための分光シフト補正実行ボタン94とを備える。両実行ボタン92、94は、操作者によって操作される。両実行ボタン92、94は、制御装置100に電気的に接続されており、操作者によって押下されたときに、分光測定モードを実行開始するオン指令、または分光シフト補正モードを実行開始するオン指令を制御装置100に出力する。
The
A−2.分光測定モードの処理:
図3は、制御装置100のCPU110にて実行される分光測定モード処理ルーチンを示すフローチャートである。この分光測定モード処理ルーチンは、分光測定実行ボタン92が操作者によって押下され、分光測定実行ボタン92からオン指令を受信したときに実行開始される。なお、操作者は、分光測定実行ボタン92を押下するに先立ち、測定対象Aを所定の位置、すなわち、光源装置20から光を受け、エタロン30方向に光を反射する位置にセットする。また、測定対象Aからエタロン30までの光路には、第1のフィルター52が介在するように、フィルター切り替え装置50が予め動作しているものとする。
A-2. Processing in spectroscopic mode:
FIG. 3 is a flowchart showing a spectroscopic measurement mode processing routine executed by the
図3において、処理が開始されると、CPU110は、まず、ハードディスクドライブ130から分光測定用駆動テーブルTL1を読み込んで、メモリー120に記憶する処理を行う(ステップS110)。
In FIG. 3, when the process is started, the
図4は、分光測定用駆動テーブルTL1の一例を示す説明図である。図示するように、分光測定用駆動テーブルTL1は、「No.」、「透過ピーク波長」、「駆動電圧」の3つの項目C1、C2、C3によって構成されるレコードをn個、備える。nは、値1以上の整数で、図示の例では9である。「No.」の項目C1には、レコードの順番を示す1以上の整数1〜9が格納される。「透過ピーク波長」の項目C2には、エタロン30において透過させたい波長、すなわち透過ピーク波長λ0〜λ8が格納される。「駆動電圧」の項目C3には、エタロン30において透過ピーク波長λ0〜λ8を得るに必要な駆動電圧v0〜v8が格納される。なお、本実施形態では、透過ピーク波長λ0〜λ8は、700、660、620、580、540、500、460、420、380nmであり、700nmから380nmまで40nm毎の9段階となっている。駆動電圧v0〜v8は、後述する分光シフト補正モードによって逐次更新される。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the spectroscopic measurement drive table TL1. As shown in the figure, the spectroscopic measurement drive table TL1 includes n records composed of three items C1, C2, and C3 of “No.”, “Transmission peak wavelength”, and “Drive voltage”. n is an integer greater than or equal to 1 and is 9 in the illustrated example. The item “No.” C1 stores one or
図3に戻り、ステップS110の実行後、CPU110は、測定回数を示す変数iに初期値1をセットする(ステップS120)。なお、変数iは、1以上の整数である。次いで、CPU110は、分光測定用駆動テーブルTL1から、変数iに対応したi番目のレコードを読み込む(ステップS130)。続いて、CPU110は、エタロン駆動制御部70に駆動制御信号を出力することで、エタロン駆動制御部70に対して、ステップS130で読み込んだi番目のレコードに含まれる駆動電圧に従ってエタロン30を駆動する処理を実行させる(ステップS140)。
Returning to FIG. 3, after executing step S110,
図5は、エタロン30における光の透過特性を示すグラフである。このグラフでは、縦軸に光の透過率を示し、横軸に光の波長を示す。グラフに示すのは、分光測定用駆動テーブルTL1の8番目のレコードに従ってエタロン30を駆動した場合のもので、波長420nm付近と波長840nm付近に透過率の高いピークが生ずる。この波長420nmのピークは、前記8番目のレコードに格納されるv7という駆動電圧によって調整されるギャップ寸法における透過特性の2次ピークであり、波長840nmのピークは、前記v7という駆動電圧によって調整されるギャップ寸法における透過特性の1次ピークである。すなわち、分光測定用駆動テーブルTL1の項目C3に格納される駆動電圧は、項目C2に格納されている透過ピーク波長をエタロン30の2次ピークとして生じるようにギャップ寸法を定める電圧値であり、この駆動電圧に従ってエタロン30は駆動されることで、項目C2に格納されている透過ピーク波長の2次ピークと、2次ピークよりも次数の低い1次ピークとが生じる。本実施形態の分光測定装置10では、分光測定モード時にエタロン30に入射する光は、第1のフィルター52によって720nm以下の波長域に制限されていることから、実際はエタロン30から1次ピーク側の波長840nmの光は出射しない。すなわち、本実施形態の分光測定装置10によれば、エタロン30によって、2次の光だけを利用して分光を行うことになる。
FIG. 5 is a graph showing light transmission characteristics in the
「1次」、「2次」といった次数は、エタロン30としてのファブリペロー干渉系における干渉光の次数(正の整数)であり、次式(1)に示すように、エタロン30を透過する光の波長λは、次数nに応じて異なる。
λ=2×d/n …(1)
ここで、dはギャップ寸法である。入射角=0度、屈折率=1の場合である。式(1)から判るように、1次光(n=1)に着目した場合、透過する光の波長λは、ギャップ寸法dの2倍となる。2次光(n=2)に着目した場合、透過する光の波長λは、ギャップ寸法dと等しくなる。
The orders such as “first order” and “second order” are orders (positive integers) of interference light in the Fabry-Perot interference system as the
λ = 2 × d / n (1)
Here, d is a gap dimension. This is the case where the incident angle = 0 degrees and the refractive index = 1. As can be seen from Equation (1), when focusing on the primary light (n = 1), the wavelength λ of the transmitted light is twice the gap dimension d. When focusing on secondary light (n = 2), the wavelength λ of the transmitted light is equal to the gap dimension d.
図3に戻って、ステップS140の処理と同時に、CPU110は、受光センサー制御部80に制御信号を出力することで、受光センサー40にエタロン30の透過光の光量を測定させて分光測定を行う(ステップS150)。その後、CPU110は、変数iを値1だけインクリメントし(ステップS160)、その変数iが、分光測定用駆動テーブルTL1のレコード数であるnを上回ったか否かを判定する(ステップS170)。ここで、上回っていないと判定されたときには、CPU110は、ステップS130に処理を戻して、ステップS130ないしS170の処理を繰り返し実行する。この繰り返しによって、測定対象Aで反射された光である測定対象光を、700nmから380nmまで40nm毎の9段階の波長に分光し、分光した各波長の光の光量を測定することができる。この分光は、前述したように、エタロン30によって2次の光を利用して行われることになる。なお、エタロン30への光路上には第1のフィルター52が介在することからエタロン30からは1次の光が出射することはない。700nmから380nmまでの範囲が、[発明の概要]の欄に記載した「第1の波長範囲」に相当する。ステップS170で、変数iがnを上回ったと判定されたときには、分光測定モード処理ルーチンを終了する。
Returning to FIG. 3, simultaneously with the process of step S <b> 140, the
A−3.分光シフト補正モードの処理:
図6は、CPU110にて実行される分光シフト補正モード処理ルーチンを示すフローチャートである。この分光シフト補正モード処理ルーチンは、分光シフト補正実行ボタン94が操作者によって押下され、分光シフト補正実行ボタン94からオン指令を受信したときに実行開始される。なお、操作者は、分光シフト補正実行ボタン94を押下するに先立ち、白色板Bを前述した測定対象Aのセット位置、すなわち、光源装置20から光を受け、エタロン30方向に光を反射する位置にセットする。この分光シフト補正モード処理ルーチンが、分光シフト補正部112(図1)に対応する。
A-3. Spectral shift correction mode processing:
FIG. 6 is a flowchart showing a spectral shift correction mode processing routine executed by the
図6において、処理が開始されると、CPU110は、まず、フィルター切り替え駆動制御部90に対して、第1のフィルター52から第2のフィルター54への切り換えを実行させる(ステップS210)。次いで、CPU110は、ハードディスクドライブ130から分光シフト補正用駆動テーブルTL2を読み込んで、メモリー120に記憶する処理を行う(ステップS220)。
In FIG. 6, when the process is started, the
図7は、分光シフト補正用駆動テーブルTL2の一例を示す説明図である。図示するように、分光シフト補正用駆動テーブルTL2は、図4の分光測定用駆動テーブルTL1と同様に、「No.」、「透過ピーク波長」、「駆動電圧」の3つの項目C11、C12、C13によって構成されるレコードを備える。レコード数mは、値1以上の整数で、図示の例では11である。「透過ピーク波長」の項目C12には、光源22の光に含まれる輝線のピーク部の周辺の波長範囲が格納されている。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of the spectral shift correction drive table TL2. As shown in the figure, the spectral shift correction drive table TL2 has three items C11, C12, “No.”, “Transmission peak wavelength”, and “Drive voltage”, similarly to the spectral measurement drive table TL1 of FIG. A record constituted by C13 is provided. The number of records m is an integer greater than or equal to 1 and is 11 in the illustrated example. In the item “C12 of transmission peak wavelength”, the wavelength range around the peak portion of the bright line included in the light of the
図8は、光源22であるキセノンランプの分光特性の一例を示すグラフである。このグラフでは、縦軸に光の相対強度(%)を示し、横軸に光の波長(nm)を示す。グラフに示すように、キセノンランプから発する光は、紫外から赤外までの幅広い波長の光を含む連続スペクトルであって、800nmから1100nmまでの範囲に数本の強い輝線が存在する。特に、850nmの波長λpに最大の輝線、すなわち最も強度の大きい輝線がある。したがって、図7の分光シフト補正用駆動テーブルTL2の「透過ピーク波長」の項目C12には、最大の輝線のピーク部である850nm(=λp)の波長を真ん中にして、長い側に870、866、862、858、854nmの波長が、短い側に846、842、838、834、830nmの波長が格納されている。すなわち、分光シフト補正用駆動テーブルTL2の項目C12に格納される透過ピーク波長は、870nmから830nmまで4nm毎の11段階となっている。また、分光シフト補正用駆動テーブルTL2の項目C13に格納される駆動電圧は、項目C11に格納されている透過ピーク波長をエタロン30の1次ピークとして生じるようにギャップ寸法を定める電圧値である。
FIG. 8 is a graph showing an example of spectral characteristics of a xenon lamp that is the
図6に戻り、ステップS220の実行後、ハードディスクドライブ130から基準駆動テーブルTL0を読み込んで、メモリー120に記憶する処理を行う(ステップS230)。基準駆動テーブルTL0は、前述したように、初期状態の分光測定用駆動テーブルであり、図4の分光測定用駆動テーブルTL1と同じフォーマットのデータである。
Returning to FIG. 6, after the execution of step S220, the reference drive table TL0 is read from the
ステップS230の実行後、CPU110は、測定回数を示す変数jに初期値1をセットする(ステップS240)。なお、変数jは、1以上の整数である。次いで、CPU110は、分光シフト補正用駆動テーブルTL2から、変数jに対応したj番目のレコードを読み込む(ステップS250)。続いて、CPU110は、エタロン駆動制御部70に駆動制御信号を出力することで、エタロン駆動制御部70に対して、ステップS250で読み込んだj番目のレコードに含まれる駆動電圧に従ってエタロン30を駆動する処理を実行させる(ステップS260)。そして、CPU110は、受光センサー制御部80に制御信号を出力することで、受光センサー40にエタロン30の透過光の光量を測定させて分光測定を行う(ステップS270)。
After execution of step S230,
その後、CPU110は、変数jを値1だけインクリメントし(ステップS280)、その変数jが、分光シフト補正用駆動テーブルTL2のレコード数であるmを上回ったか否かを判定する(ステップS290)。ここで、上回っていないと判定されたときには、CPU110は、ステップS250に処理を戻して、ステップS250ないしS290の処理を繰り返し実行する。この繰り返しにより、白色板Bで反射された光であるシフト検出光を、870nmから830nmまで4nm毎の11段階の波長に分光し、分光した各波長の光の光量を測定することができる。この分光シフト補正モード時における分光は、前述したように、エタロン30によって1次の光を利用して行われることになる。なお、エタロン30への光路上には第2のフィルター54が介在することからエタロン30からは2次の光が出射することはない。870nmから830nmまでの範囲が、[発明の概要]の欄に記載した「第2の波長範囲」に相当する。ステップS290で、変数jがmを上回ったと判定されたときには、CPU110は、ステップS300に処理を進める。
Thereafter, the
ステップS300では、CPU110は、ステップS270によって得られた各波長の光の光量の中から最大のものを選択し、その最大の光量を得たときのステップS260による駆動電圧VAを求める。なお、単純に最大の光量を選択する方法に換えて、ガウス関数にフィッティングして駆動電圧VAを求めるようにしてもよい。この駆動電圧VAは、分光シフト補正モード処理ルーチンの実行時(以下、単に「補正実行時」と呼ぶ)のエタロン30において、光源22の照射光に含まれる最大の輝線の波長(本実施形態では850nm)を透過させるに要する駆動電圧となる。
In step S300, the
エタロン30は、劣化等によって分光特性が初期状態(例えば、工場出荷時における状態)から変動するため、補正実行時における各波長を透過させるに要する駆動電圧VAは初期状態から変動する。このため、前記850nmの波長を透過させるに要する駆動電圧VAも、初期状態時における850nmの波長を透過させるに要する駆動電圧(以下、「基準駆動電圧」と呼ぶ)VA0からシフトした値となっている。このため、続くステップS310では、CPU110は、ステップS300で求めた駆動電圧VAと基準駆動電圧VA0とを比較して、電圧シフト量ΔVを次式(2)に従って求めることで、分光シフトを検出している。なお、基準駆動電圧VA0は、実験やシミュレーションによって予め求められ、ハードディスクドライブ130に予め記憶されているものとする。
ΔV=VA−VA0 …(2)
Since the spectral characteristics of the
ΔV = VA−VA0 (2)
続いて、CPU110は、ステップS230によって読み込んだ基準駆動テーブルTL0と、ステップS310によって求めた電圧シフト量ΔVとを用いて、分光測定用駆動テーブルTL1を補正する処理を行う(ステップS320)。詳しくは、基準駆動テーブルTL0(図4と同じフォーマット)を分光測定用駆動テーブルとしてコピーし、コピーによって得られた分光測定用駆動テーブルの「駆動電圧」の項目C3の各値に対して電圧シフト量ΔVを加算することによって、新たな分光測定用駆動テーブルを作成する。この新たな分光測定用駆動テーブルを、分光測定用駆動テーブルTL1としてメモリー120に上書きする。分光測定モードでは、この最新の分光測定用駆動テーブルTL1を用いてエタロン30は駆動される。
Subsequently, the
図9は、ステップS320の処理による補正イメージを示す説明図である。図9(a)はエタロン30に生じる分光シフトを説明するためのものであり、図9(b)は分光測定用駆動テーブルTL1の補正を説明するためのものである。エタロン30の分光特性が初期状態から分光シフトしたとき、図9(a)に示すように、初期状態時の実線の位置から観測時の一点鎖線の位置に、駆動電圧に対する透過波長の値がシフトする。すなわち、波長シフトが発生する。このために、最大の輝線の波長を透過させる駆動電圧は、VA0からΔVだけシフトしてVAとなる。そこで、図9(b)のグラフに示すように、波長の目標値に対応する駆動電圧VBを、初期状態時の実線の位置の値VB0から一点鎖線の位置までΔVだけシフトする。この電圧をシフトする処理が、ステップS320の分光測定用駆動テーブルTL1の補正処理である。これによって、エタロン30についての初期状態からの分光シフトを補正することができる。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a correction image by the process of step S320. FIG. 9A is for explaining the spectral shift occurring in the
図6に戻って、ステップS320の実行後、CPU110は、フィルター切り替え駆動制御部90に対して、第2のフィルター54から第1のフィルター52への切り換えを実行させる(ステップS210)。これによって、分光測定モード処理ルーチンの開始時に第2のフィルター54へと切り換えられた光路に介在するフィルターが第1のフィルター52へと戻される。その後、CPU110は、分光測定モード処理ルーチンを終了する。
Returning to FIG. 6, after execution of step S320, the
A−4.効果:
以上、詳述した本実施形態の分光測定装置10によれば、分光シフト補正モード時に、エタロン30を透過する1次の光を利用し、4nm毎の精度で波長シフトを合わせ込んだ場合に、分光測定モード時には、2次の光を利用することで、4nmの半分の2nmで波長を合わせることができる。このために、分光測定における分光精度を高めることができる。また、分光シフト補正モード時において、光源22であるキセノンランプが発する最も強い輝線を利用して分光シフトの検出を行う構成としていることから、その検出を精度よく行うことができ、分光シフトの補正を高精度なものとすることができる。
A-4. effect:
As described above, according to the
なお、本実施形態では、第1のフィルター52または第2のフィルター54を、測定対象A(または白色板B)からエタロン30までの光路に介在させる構成であったが、これに換えて、エタロン30から受光センサー40までの光路に介在させる構成としてもよい。この構成によっても第1実施形態と同様な効果を奏することができる。また、本実施形態では、第2の波長範囲が、最大の輝線のピーク部である850nmを含む870nmから830nmまでの範囲としたが、これに換えて、キセノンランプにおける800nmから1100nmまでの範囲に含まれる複数の輝線のうちの前記最大の輝線以外の輝線を含む範囲とすることもできる。
In the present embodiment, the
B.第2実施形態:
図10は、本発明の第2実施形態としての分光測定装置210を示す概略構成図である。この分光測定装置210は、第1実施形態における分光測定装置10と比べて、分光測定モード時と分光測定モード時との間で利用する光の次数の切り換え手法が相違し、その他の構成は、第1実施形態における分光測定装置10の構成と同一である。すなわち、第1実施形態の分光測定装置10では、フィルター切り替え装置50(図1)によってフィルターを切り換えることによって、分光測定モード時と分光測定モード時との間で利用する光の次数の切り換えを行っていたが、これに対して、本実施形態の分光測定装置210では、フィルター切り替え装置50を備えることなしに、エタロン30と受光センサー40との間の光路上に、ダイクロイックミラー220を設けることで、その切り換えを行っている。なお、第2実施形態において第1実施形態と同一の構成要素については、図10において、図1と同一の符合を付し、その説明を省略する。
B. Second embodiment:
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a spectroscopic measurement apparatus 210 as a second embodiment of the present invention. Compared with the
図11は、ダイクロイックミラー220の透過/反射特性を示すグラフである。このグラフに示すように、ダイクロイックミラー220は、720nm以下の波長の光を透過し、740nm以上の波長の光を反射する。こうした特性のダイクロイックミラー220をエタロン30と受光センサー40との間の光路上に置くことで、受光センサー40(以下、「第1の受光センサー40」と呼ぶ)には可視光である測定対象光が入射し、ダイクロイックミラー220の反射方向に設けられた第2の受光センサー230には近赤外光であるシフト検出光が入射する。第1および第2の受光センサー40、230は、可視光と近赤外光の双方を測定できるものである。こうした構成によって、分光測定モード時には、第1の受光センサー40の測定結果から分光測定を行うことができ、分光シフト補正モード時には、第2の受光センサー230の測定結果から分光シフトを補正することができる。
FIG. 11 is a graph showing the transmission / reflection characteristics of the
以上のように構成された第2実施形態の分光測定装置210によれば、第1実施形態の分光測定装置10と同様に、分光測定における分光精度を高めることができる。また、分光シフトの検出精度を高め、分光シフトの補正を高精度に行うことができる。さらに、この分光測定装置210は、フィルター切り替え装置50のような可動部を備えないことから、装置の耐久性が高い。
According to the spectroscopic measurement apparatus 210 of the second embodiment configured as described above, the spectral accuracy in spectroscopic measurement can be increased as in the
なお、この第2実施形態の変形例として、第1の受光センサー40は可視光のみを観測できるものとし、第2の受光センサー230は近赤外光のみを観測できるものとすることができる。また、ダイクロイックミラー220の透過/反射特性は、図11において透過と反射が逆になった構成に換えることもできる。この場合には、分光測定モード時に第2の受光センサー230で測定される可視光を用いて分光測定を行い、分光シフト補正モード時に第1の受光センサー40で測定される近赤外光を用いて分光シフトを補正するようにすればよい。
As a modification of the second embodiment, the first
C.第3実施形態:
本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態の分光測定装置は、第1実施形態における分光測定装置10(図1)と比べて、光源装置20に備えられる光源22の種類と、フィルター切り替え装置50に備えられる第2のフィルター54の種類とが相違し、その他の構成は、第1実施形態における分光測定装置10の構成と同一である。第1実施形態では、光源22は、複数の輝線を含む連続スペクトルの光を発する光源であったが、これに対して、本実施形態では、光源は、輝線を含まない連続スペクトルの光を発する光源とした。このタイプの光源としては、例えば、白熱電球やハロゲンランプが該当する。
C. Third embodiment:
A third embodiment of the present invention will be described. The spectroscopic measurement device of the third embodiment is different from the spectroscopic measurement device 10 (FIG. 1) of the first embodiment in the type of the
図12は、白熱電球の分光特性の一例を示すグラフである。このグラフに示すように、白熱電球の分光特性は、波長が長くなるにつれて、比エネルギーも徐々に大きくなっている。この連続スペクトルには、輝線は含まれない。 FIG. 12 is a graph showing an example of the spectral characteristics of an incandescent bulb. As shown in this graph, in the spectral characteristics of the incandescent lamp, the specific energy gradually increases as the wavelength increases. This continuous spectrum does not include emission lines.
また、第1実施形態では第2のフィルター54は740nm以上の波長の光を通過する波長フィルター(図2参照)であったが、これに対して、本実施形態では第2のフィルターはバンドパスフィルターとし、図13に示す特性を有するようにバンドパスフィルターを設計した。すなわち、図13に示すように、第2のフィルターとしてのバンドパスフィルターは、850nm付近の波長域の光だけを透過する特性を有する構成とした。換言すれば、分光シフト補正モード時において利用する850nmのピーク光を、第1実施形態では光源の光に含まれる輝線から得る構成であるのに対して、本実施形態では光源とバンドパスフィルターによって得るようにしている。
In the first embodiment, the
以上のように構成した第3実施形態の分光測定装置によれば、第1実施形態の分光測定装置10と同様に、分光測定における分光精度を高めることができる。また、分光シフト補正モード時においては1次の光を利用することで、波長が長い光を利用するが、波長が長い光は図12からも判るように光の強度が大きいことから、分光シフトの検出を精度よく行うことができ、分光シフトの補正を高精度なものとすることができる。さらに、第3実施形態の分光測定装置は、輝線を有しない光源とバンドパスフィルターとで850nmのピーク光を作り出す構成であることから、光源の汎用性が高く、装置を安価にすることができる。
According to the spectroscopic measurement device of the third embodiment configured as described above, the spectroscopic accuracy in spectroscopic measurement can be increased as in the
なお、本実施形態では、第1のフィルターまたは第2のフィルター(バンドパスフィルタ−)を、測定対象A(または白色板B)からエタロン30までの光路に介在させる構成であったが、これに換えて、エタロン30から受光センサー40までの光路に介在させる構成としてもよい。この構成によっても第3実施形態と同様な効果を奏することができる。
In the present embodiment, the first filter or the second filter (bandpass filter) is configured to be interposed in the optical path from the measurement target A (or white plate B) to the
D.第4実施形態:
図14は、本発明の第4実施形態としての分光測定装置410を示す概略構成図である。この分光測定装置410は、第2実施形態における分光測定装置210(図10)と比べて、光源装置420に備えられる光源422が輝線を有しないものである点と、測定対象Aまたは白色板Bからエタロン30までの光路上にバンドパスフィルター440が設けられた点が相違し、その他の構成は、第2実施形態の分光測定装置210の構成と同一である。なお、第4実施形態において第2実施形態と同一の構成要素については、図14において、図10と同一の符合を付し、その説明を省略する。
D. Fourth embodiment:
FIG. 14 is a schematic configuration diagram showing a
光源422は、第3実施形態の光源と同様のもので、例えば、ハロゲンや白熱電球である。バンドパスフィルター440は、図15に示す特性を有するように設計されている。すなわち、図15に示すように、バンドパスフィルター440は、720nm以下の波長の光と、850nm付近の波長域の光を透過する特性を有する構成とした。かかる構成の第4実施形態の分光測定装置410は、分光測定モード時と分光測定モード時との間で利用する光の次数の切り換え手法を、第2実施形態と同様にダイクロイックミラー220によるものとし、分光シフト補正モード時において利用する850nmのピーク光を得る手法を、光源とバンドパスフィルターによるものとしたものと言える。
The
したがって、第4実施形態の分光測定装置410によれば、第1、第2実施形態の分光測定装置10、210と同様に、分光測定における分光精度を高めることができる。また、分光シフトの検出精度を高め、分光シフトの補正を高精度に行うことができる。さらに、この分光測定装置410は、フィルター切り替え装置50のような可動部を備えないことから、装置の小型化や耐久性の向上を図ることができる。また、輝線を有しない光源とバンドパスフィルターとで850nmのピーク光を作り出す構成であることから、光源の汎用性が高く、装置を安価にすることができる。
Therefore, according to the
なお、本実施形態では、バンドパスフィルター440を、測定対象A(または白色板B)からエタロン30までの光路に介在させる構成であったが、これに換えて、エタロン30からダイクロイックミラー220までの光路に介在させる構成としてもよい。この構成によっても第4実施形態と同様な効果を奏することができる。
In the present embodiment, the
E.第5実施形態:
図16は、本発明の第5実施形態としての分光測定装置510を示す概略構成図である。この分光測定装置510は、第4実施形態における分光測定装置410と比べて、バンドパスフィルターの位置が相違する。すなわち、第4実施形態の分光測定装置410(図14)では、測定対象Aまたは白色板Bからエタロン30までの光路上にバンドパスフィルター440が設けられていたが、これに換えて、本実施形態の分光測定装置510では、ダイクロイックミラー220と第2の受光センサー230との間にバンドパスフィルター520を設ける構成とした。バンドパスフィルター520は、図17に示す特性を有するように設計されている。すなわち、図17に示すように、バンドパスフィルター440は、850nm付近の波長域の光だけを透過する特性を有する構成とした。かかる構成の第5実施形態の分光測定装置510によれば、第4実施形態の分光測定装置410と同様の効果を奏することができる。
E. Fifth embodiment:
FIG. 16 is a schematic configuration diagram showing a
F.変形例:
この発明は前記第1ないし第5実施形態やその変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
F. Variation:
The present invention is not limited to the first to fifth embodiments and the modifications thereof, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible. is there.
・変形例1:
前記第1および第2の実施形態では、分光シフト補正モード時に一つの輝線を利用する構成としたが、これに換えて、分光シフト補正モード時に複数の輝線を利用する構成としてもよい。具体的には、例えば800nmから1100nmまでの範囲に含まれる複数の輝線のうちの2つ(あるいは、3つ、4つ等)の輝線のそれぞれから電圧シフト量ΔVを求めて、複数の電圧シフト量ΔVを補間することで、分光シフトの検出を行う。この構成によれば、分光シフトのシフト量をより高精度に検出することができる。また、第3ないし第5の実施形態でも同様に、光源を輝線を有しないタイプの光源とした上で、複数の波長域を通過するバンドパスフィルターを用いた構成とすることもできる。
・ Modification 1:
In the first and second embodiments, one bright line is used in the spectral shift correction mode, but instead, a configuration using a plurality of bright lines in the spectral shift correction mode may be used. Specifically, for example, a voltage shift amount ΔV is obtained from each of two (or three, four, etc.) bright lines included in a range from 800 nm to 1100 nm to obtain a plurality of voltage shifts. The spectral shift is detected by interpolating the amount ΔV. According to this configuration, the shift amount of the spectral shift can be detected with higher accuracy. Similarly, in the third to fifth embodiments, the light source may be a light source that does not have a bright line, and a band-pass filter that passes through a plurality of wavelength ranges may be used.
・変形例2:
前記第1および第3の実施形態では、複数の輝線を含む連続スペクトルの光を発する光源としてキセノンランプを用いていたが、これに換えて、キセノンフラッシュランプ等の他の光源を用いる構成としてもよい。さらに、複数の輝線を含む連続スペクトルの光を発する光源に換えて、1つの輝線を含む連続スペクトルの光を発する光源としてもよい。
In the first and third embodiments, a xenon lamp is used as a light source that emits continuous spectrum light including a plurality of bright lines. However, instead of this, another light source such as a xenon flash lamp may be used. Good. Furthermore, instead of a light source that emits continuous spectrum light including a plurality of emission lines, a light source that emits light of a continuous spectrum including one emission line may be used.
・変形例3:
前記各実施形態や各変形例では、可変エタロンとして、静電引力によってギャップ寸法を変化させるエアギャップエタロンを用いていたが、これに換えて、圧電効果(電気歪み効果)、電磁力、空気圧の圧力等を利用してギャップ寸法を変化させる可変エタロンを用いることができる。要は、入射光から選択的に透過させる光の波長を変更し得る可変エタロンであれば、いずれも用いることができる。
・ Modification 3:
In each of the above-described embodiments and modifications, an air gap etalon that changes the gap dimension by electrostatic attraction is used as the variable etalon. Instead, the piezoelectric effect (electrostrictive effect), electromagnetic force, and pneumatic pressure are used. A variable etalon that changes the gap size using pressure or the like can be used. In short, any variable etalon that can change the wavelength of light selectively transmitted from incident light can be used.
・変形例4:
前記各実施形態や各変形例では、分光シフト補正モード時に、エタロンを透過する1次([発明の概要]の欄に記載した「第1の次数」に相当する)の光を利用して分光シフトを補正し、分光測定モード時に2次([発明の概要]の欄に記載した「第2の次数」に相当する)の光を利用して分光を行う構成としたが、これに換えて、分光シフト補正モード時に2次の光を利用し、分光測定モード時に3次の光を利用する構成としてもよい。要は、分光測定モード時において、分光シフト補正モード時に利用される光の次数よりも次数が高い次数の光を利用する構成であれば、いずれの構成とすることもできる。
-Modification 4:
In each of the above-described embodiments and modifications, in the spectral shift correction mode, the first-order light (corresponding to the “first order” described in the “Summary of Invention”) that transmits the etalon is used to perform spectroscopy. The shift is corrected, and in the spectroscopic measurement mode, the second-order (corresponding to the “second order” described in the “Summary of Invention” column) is used for the spectroscopic analysis. The secondary light may be used in the spectral shift correction mode, and the tertiary light may be used in the spectral measurement mode. In short, any configuration can be used as long as it uses light having a higher order than the order of light used in the spectral shift correction mode in the spectroscopic measurement mode.
・変形例5:
前記各実施形態や各変形例では、分光シフト補正モード時に、エタロンを透過する1次の光を利用して分光シフトを補正し、分光測定モード時に2次の光を利用して分光を行う構成としたが、これに換えて、分光シフト補正モード時に1次の光を利用し、分光測定モード時に1次の光と2次の光を利用する構成としてもよい。具体的には、例えば、分光シフト補正モード時に、前記各実施形態と同様に870nmから830nmまで4nm毎の11段階の波長の1次の光を利用し、分光測定モード時に、700nm、660nm、620nmの1次の光と、580nm、540nm、500nm、460nm、420nm、380nmの2次の光を利用する構成とする。要は、分光測定モード時において、分光シフト補正モード時に利用される光の次数よりも次数が高い次数の光を少なくとも含む複数の次数の光を利用する構成としてもよい。
-Modification 5:
In each of the above-described embodiments and modifications, the spectral shift is corrected using the primary light transmitted through the etalon in the spectral shift correction mode, and the secondary light is used in the spectroscopic measurement mode to perform spectroscopy. However, instead of this, it is possible to use a configuration in which primary light is used in the spectral shift correction mode and primary light and secondary light are used in the spectroscopic measurement mode. Specifically, for example, in the spectral shift correction mode, primary light having eleven steps of wavelengths every 4 nm from 870 nm to 830 nm is used as in the above-described embodiments, and in the spectral measurement mode, 700 nm, 660 nm, and 620 nm. And the secondary light of 580 nm, 540 nm, 500 nm, 460 nm, 420 nm, and 380 nm. In short, in the spectroscopic measurement mode, a configuration may be used in which a plurality of orders of light including at least orders of light higher than the orders of light used in the spectroscopic shift correction mode are used.
・変形例6:
前記実施例および各変形例において、ソフトウェアによって実現した機能は、ハードウェアによって実現するものとしてもよい。
Modification 6:
In the embodiment and each modified example, the function realized by software may be realized by hardware.
なお、前述した各実施例および各変形例における構成要素の中の、独立請求項で記載された要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。 It should be noted that elements other than those described in the independent claims among the constituent elements in each of the above-described embodiments and modifications are additional elements and can be omitted as appropriate.
10…分光測定装置
20…光源装置
22…光源
24…レンズ
30…エタロン
40…受光センサー
50…フィルター切り替え装置
52…第1のフィルター
54…第2のフィルター
56…モーター
60…光源制御部
70…エタロン駆動制御部
80…受光センサー制御部
90…フィルター切り替え駆動制御部
92…分光測定実行ボタン
94…分光シフト補正実行ボタン
100…制御装置
110…CPU
112…分光シフト補正部
120…メモリー
130…ハードディスクドライブ
210…分光測定装置
220…ダイクロイックミラー
230…第2の受光センサー
410…分光測定装置
420…光源装置
422…光源
440…バンドパスフィルター
510…分光測定装置
520…バンドパスフィルター
A…測定対象
B…白色板
TL0…基準駆動テーブル
TL1…分光測定用駆動テーブル
TL2…分光シフト補正用駆動テーブル
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記分光素子は、入射光から選択的に透過させる光の波長を変更し得る可変エタロンであり、
前記分光シフト補正モード時に、前記可変エタロンを透過する第1の次数の光を利用して前記可変エタロンの分光シフトを補正し、前記分光測定モード時に、前記分光シフトが補正された前記可変エタロンを透過する、前記第1の次数よりも次数が高い第2の次数の光を利用して分光を行う、分光測定装置。 A spectroscopic measurement apparatus capable of executing a spectroscopic measurement mode for performing spectroscopic measurement of a measurement object using a spectroscopic element and a spectroscopic shift correction mode for correcting a spectroscopic shift from an initial state of spectroscopic characteristics of the spectroscopic element. ,
The spectroscopic element is a variable etalon that can change the wavelength of light selectively transmitted from incident light,
The spectral shift of the variable etalon is corrected using light of the first order that passes through the variable etalon during the spectral shift correction mode, and the variable etalon with the spectral shift corrected is corrected during the spectral measurement mode. A spectroscopic measurement apparatus that performs spectroscopy using light of a second order that is higher in order than the first order.
1つ以上の輝線を含むスペクトルの光を発する光源を備え、
前記分光測定モード時に、前記第2の次数の光に対応する第1の波長範囲において前記可変エタロンの透過光の波長を変更させ、前記分光シフト補正モード時に、前記第1の次数の光に対応し、かつ前記1つ以上の輝線のうちの特定波長の輝線を含む第2の波長範囲において前記可変エタロンの透過光の波長を変更させる、分光測定装置。 The spectroscopic measurement apparatus according to claim 1,
Comprising a light source that emits light of a spectrum including one or more emission lines;
In the spectral measurement mode, the wavelength of the transmitted light of the variable etalon is changed in a first wavelength range corresponding to the second order light, and the first order light is supported in the spectral shift correction mode. And the wavelength of transmitted light of the variable etalon is changed in a second wavelength range including an emission line having a specific wavelength among the one or more emission lines.
前記光源は、キセノンランプであり、
前記特定波長の輝線は、前記キセノンランプの持つ800nmから1100nmの間に含まれる複数の輝線のうちの少なくとも1つである、分光測定装置。 The spectroscopic measurement device according to claim 2,
The light source is a xenon lamp;
The spectroscopic measurement apparatus, wherein the emission line having the specific wavelength is at least one of a plurality of emission lines included between 800 nm and 1100 nm of the xenon lamp.
光源と、
前記光源の発する光のうちから所定の波長域の光を選択的に通過するバンドパスフィルターと
を備え、
前記分光測定モード時に、前記第2の次数の光に対応する第1の波長範囲において前記可変エタロンの透過光の波長を変更させ、前記分光シフト補正モード時に、前記第1の次数の光に対応し、かつ前記所定の波長域を含む第2の波長範囲において前記可変エタロンの透過光の波長を変更させる、分光測定装置。 The spectroscopic measurement apparatus according to claim 1,
A light source;
A band-pass filter that selectively passes light in a predetermined wavelength region from light emitted from the light source,
In the spectral measurement mode, the wavelength of the transmitted light of the variable etalon is changed in a first wavelength range corresponding to the second order light, and the first order light is supported in the spectral shift correction mode. And a spectral measurement device that changes the wavelength of the transmitted light of the variable etalon in a second wavelength range including the predetermined wavelength range.
前記分光測定モード時と前記分光測定モード時とのそれぞれで利用する光の選択を、前記可変エタロンの入射光または透過光の光路上に介在させる波長フィルターによって行う、分光測定装置。 The spectroscopic measurement apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A spectroscopic measurement apparatus that selects light to be used in each of the spectroscopic measurement mode and the spectroscopic measurement mode by using a wavelength filter interposed on an optical path of incident light or transmitted light of the variable etalon.
前記分光測定モード時と前記分光測定モード時とのそれぞれで利用する光の選択を、前記可変エタロンの光の出射方向に配置されるダイクロイックミラーによって行う、分光測定装置。 The spectroscopic measurement apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A spectroscopic measurement apparatus that selects light to be used in each of the spectroscopic measurement mode and the spectroscopic measurement mode by using a dichroic mirror arranged in the light emission direction of the variable etalon.
前記分光素子は、入射光から選択的に透過させる光の波長を変更し得る可変エタロンであり、
前記分光シフト補正モード時に、前記可変エタロンを透過する第1の次数の光を利用して前記可変エタロンの分光シフトを補正し、前記分光測定モード時に、前記分光シフトが補正された前記可変エタロンを透過する、前記第1の次数よりも次数が高い第2の次数の光を利用して分光を行う、分光測定方法。 A spectroscopic measurement method capable of executing a spectroscopic measurement mode for performing spectroscopic measurement of a measurement object using a spectroscopic element and a spectroscopic shift correction mode for correcting a spectroscopic shift from an initial state of spectroscopic characteristics of the spectroscopic element. ,
The spectroscopic element is a variable etalon that can change the wavelength of light selectively transmitted from incident light,
The spectral shift of the variable etalon is corrected using light of the first order that passes through the variable etalon during the spectral shift correction mode, and the variable etalon with the spectral shift corrected is corrected during the spectral measurement mode. A spectroscopic measurement method for performing spectroscopy using light of a second order that is higher in order than the first order.
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