JP2015210234A - Polychromator, and analyzer including the same - Google Patents
Polychromator, and analyzer including the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015210234A JP2015210234A JP2014093772A JP2014093772A JP2015210234A JP 2015210234 A JP2015210234 A JP 2015210234A JP 2014093772 A JP2014093772 A JP 2014093772A JP 2014093772 A JP2014093772 A JP 2014093772A JP 2015210234 A JP2015210234 A JP 2015210234A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- wavelength
- correction member
- focus correction
- diffraction grating
- 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.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、回折格子により分光された各波長の光を検出器で検出するためのポリクロメータ及びこれを備えた分析装置に関するものである。 The present invention relates to a polychromator for detecting light of each wavelength separated by a diffraction grating with a detector and an analysis apparatus including the polychromator.
分光測定器の一種として、試料から透過した光を入口スリットから入射した後、回折格子により分光し、各波長の光をそれぞれ検出器で検出するポリクロメータが知られている(例えば、下記特許文献1参照)。ポリクロメータを備えた分析装置においては、例えば光源から試料に測定光を照射し、試料からの透過光又は反射光をポリクロメータの検出器で波長ごとに受光することにより、試料の分析を行うことができる。 As a kind of spectrometer, a polychromator is known in which light transmitted from a sample is incident from an entrance slit, then is split by a diffraction grating, and each wavelength of light is detected by a detector (for example, the following patent document) 1). In an analyzer equipped with a polychromator, for example, the sample is analyzed by irradiating the sample with measurement light from a light source and receiving transmitted light or reflected light from the sample for each wavelength with a detector of the polychromator. Can do.
図3は、従来のポリクロメータ100の構成例を示した概略図である。ポリクロメータ100には、回折格子101及び検出器102の他、スリット103や光学フィルタ104などが備えられている。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration example of a
試料からの光は、スリット103を通過して回折格子101に入射する。回折格子101は、入射した光を波長ごとの光に分光し、検出器102側へと導く。検出器102側へと導かれた各波長の光は、光学フィルタ104を透過する過程で、二次光や迷光などの不要な光が除去された後、検出器102に入射する。
Light from the sample passes through the
検出器102の受光面121には、例えば複数の受光素子が設けられており、各波長の光をそれぞれ異なる受光素子で受光することができる。光学フィルタ104は、薄い平板状の部材であり、検出器102の受光面121に対して平行になるように、回折格子101と検出器102との間に配置されている。
For example, a plurality of light receiving elements are provided on the
光学フィルタ104は、例えばガラスにより形成された平板状の基板の表面に、光学薄膜を成膜することにより構成されている。光学フィルタ104には、吸収型と反射型とがあり、吸収型の色ガラスフィルタが従来から一般的に使用されている。近年では、特定の波長領域で高い透過率又は反射率を有する誘電体多層膜フィルタが用いられる場合もある(例えば、下記特許文献2参照)。
The
上記のような従来のポリクロメータ100では、回折格子101において分光された各波長の光が、それぞれ対応する受光素子側に向かって集光される。このとき、図3に示すように、検出器102の受光面121に焦点P101が合致する波長の光もあれば、受光面121よりも手前側に焦点P102がずれたり、受光面121よりも奥側に焦点P103がずれたりする波長の光もある。
In the
検出器102の受光面121に対する各波長の光の焦点位置は、検出器102の各受光素子における受光量や分解能に影響を与えるため、非常に重要である。そこで、回折格子101と光学フィルタ104との間に、各波長の光の焦点位置を補正するための焦点補正部材を配置することが考えられる。
The focal position of light of each wavelength with respect to the
ここで、光学フィルタ104として色ガラスフィルタやアセテートフィルタなどを用いた場合には、当該光学フィルタ104が蛍光を発生し、迷光源となるおそれがある。一方、光学フィルタ104として誘電体多層膜フィルタを用いた場合には、当該光学フィルタ104から蛍光は発生しないが、当該光学フィルタ104で反射した特定波長の光が焦点補正部材で再度反射し、当該光学フィルタ104と干渉した結果、不要な光が検出器102に入射するおそれがある。
Here, when a colored glass filter, an acetate filter, or the like is used as the
このように、従来のポリクロメータ100では、検出器102に不要な光が入射するのを防止し、かつ、各波長の光の焦点位置を補正することが困難であった。そのため、不要な光による悪影響を防止しつつ、高出力かつ高分解能で各波長の光を検出するのには限界があった。
As described above, in the
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、不要な光による悪影響を防止しつつ、高出力かつ高分解能で各波長の光を検出することができるポリクロメータ及びこれを備えた分析装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a polychromator capable of detecting light of each wavelength with high output and high resolution while preventing adverse effects due to unnecessary light, and an analyzer provided with the polychromator The purpose is to provide.
本発明に係るポリクロメータは、入口スリットと、回折格子と、検出器と、焦点補正部材と、多層膜フィルタとを備える。前記回折格子は、前記入口スリットから入射する光を分光させる。前記検出器は、前記回折格子により分光された各波長の光を検出する。前記焦点補正部材は、前記回折格子と前記検出器との間に配置され、前記回折格子からの光を透過させる過程で、前記検出器に対する各波長の光の焦点位置を補正する。前記多層膜フィルタは、非蛍光性であり、前記焦点補正部材に成膜され、所定の波長の光を全反射させる。 The polychromator according to the present invention includes an entrance slit, a diffraction grating, a detector, a focus correction member, and a multilayer filter. The diffraction grating splits light incident from the entrance slit. The detector detects light of each wavelength separated by the diffraction grating. The focus correction member is disposed between the diffraction grating and the detector, and corrects the focal position of the light of each wavelength with respect to the detector in the process of transmitting the light from the diffraction grating. The multilayer filter is non-fluorescent, is formed on the focus correction member, and totally reflects light having a predetermined wavelength.
このような構成によれば、焦点補正部材により検出器に対する各波長の光の焦点位置を補正することができる。また、多層膜フィルタで所定の波長の光を全反射させることにより、不要な光を除去することができるとともに、当該多層膜フィルタが非蛍光性であるため、多層膜フィルタ自体が迷光源となることがない。 According to such a configuration, the focus position of the light of each wavelength with respect to the detector can be corrected by the focus correction member. Moreover, unnecessary light can be removed by totally reflecting light of a predetermined wavelength with the multilayer filter, and the multilayer filter itself is a stray light source because the multilayer filter is non-fluorescent. There is nothing.
特に、多層膜フィルタが焦点補正部材に成膜されることにより、多層膜フィルタと焦点補正部材とが一体的に構成されているため、多層膜フィルタで反射した所定の波長の光が焦点補正部材で干渉するのを防止することができる。したがって、不要な光による悪影響を防止しつつ、焦点補正部材で各波長の光の焦点位置を適切に補正することにより、高出力かつ高分解能で各波長の光を検出することができる。 Particularly, since the multilayer filter and the focus correction member are integrally formed by forming the multilayer filter on the focus correction member, the light of a predetermined wavelength reflected by the multilayer filter is the focus correction member. Can prevent interference. Therefore, the light of each wavelength can be detected with high output and high resolution by appropriately correcting the focal position of the light of each wavelength with the focus correction member while preventing the adverse effect due to unnecessary light.
また、多層膜フィルタと焦点補正部材とを一体的に構成することにより、部品点数を削減することができるとともに、回折格子及び検出器に対する位置合わせを同時に行うことができるため、メンテナンス性も向上する。 In addition, by integrally configuring the multilayer filter and the focus correction member, the number of parts can be reduced, and the alignment with respect to the diffraction grating and the detector can be performed at the same time, so that maintainability is also improved. .
前記多層膜フィルタは、屈折率の異なる複数種類の膜が前記焦点補正部材に順次成膜されることにより構成されていてもよい。 The multilayer filter may be configured by sequentially forming a plurality of types of films having different refractive indexes on the focus correction member.
このような構成によれば、屈折率の異なる複数種類の膜を焦点補正部材に順次成膜させるだけの簡単な構成により、多層膜フィルタと焦点補正部材とを一体的に構成することができる。 According to such a configuration, the multilayer filter and the focus correction member can be integrally configured with a simple configuration in which a plurality of types of films having different refractive indexes are simply formed on the focus correction member.
前記焦点補正部材は、凹湾曲面からなる入射面と、平面からなる出射面とを有していてもよい。この場合、前記多層膜フィルタは、前記焦点補正部材の出射面に成膜されていていてもよい。 The focus correction member may have an entrance surface made of a concave curved surface and an exit surface made of a flat surface. In this case, the multilayer filter may be formed on the emission surface of the focus correction member.
このような構成によれば、凹湾曲面からなる入射面により、各波長の光の焦点位置を適切に補正することができるとともに、平面からなる出射面に多層膜フィルタを良好に成膜させることができる。 According to such a configuration, the focal position of the light of each wavelength can be appropriately corrected by the incident surface made of a concave curved surface, and the multilayer filter can be satisfactorily formed on the flat emission surface. Can do.
また、出射面側に多層膜フィルタが成膜されるため、焦点補正部材が蛍光性を有する場合であっても、当該焦点補正部材で発生した蛍光を多層膜フィルタで除去することができる。したがって、不要な光による悪影響を効果的に防止することができる。 In addition, since the multilayer filter is formed on the exit surface side, even when the focus correction member has fluorescence, the fluorescence generated by the focus correction member can be removed by the multilayer filter. Therefore, adverse effects due to unnecessary light can be effectively prevented.
本発明に係る分析装置は、前記ポリクロメータを備え、試料からの光を前記ポリクロメータにより測定する。 The analyzer according to the present invention includes the polychromator, and measures light from a sample with the polychromator.
本発明によれば、不要な光による悪影響を防止しつつ、焦点補正部材で各波長の光の焦点位置を適切に補正することにより、高出力かつ高分解能で各波長の光を検出することができる。 According to the present invention, it is possible to detect light of each wavelength with high output and high resolution by appropriately correcting the focal position of the light of each wavelength with the focus correction member while preventing adverse effects due to unnecessary light. it can.
図1は、本発明の一実施形態に係る分析装置の構成例を示した概略図である。この分析装置は、ポリクロメータ1及び光源2を備えており、光源2から試料Sに光を照射することにより、試料Sからの透過光又は反射光をポリクロメータ1で測定することができる。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of an analyzer according to an embodiment of the present invention. The analyzer includes a
ポリクロメータ1には、回折格子11、検出器12、スリット13、焦点補正部材14及び多層膜フィルタ15などが備えられている。試料Sからの光のうちスリット13を通過した光は、回折格子101で反射した後、焦点補正部材14及び多層膜フィルタ15を透過して、検出器12で受光される。
The
この例における回折格子11は、反射型回折格子であり、スリット13側から入射する光を凹面状の回折格子面で反射させることにより、波長ごとの光に分光することができる。回折格子11により分光された各波長の光は、検出器12により波長ごとに受光され、各波長の受光強度が検出される。検出器12は、例えばフォトダイオードアレイ、CCD(Charge Coupled Device)センサ又はCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)センサなどにより構成することができる。
The diffraction grating 11 in this example is a reflection type diffraction grating, and the light incident from the
本実施形態では、回折格子11と検出器12との間に、一体的に構成された焦点補正部材14及び多層膜フィルタ15が配置されている。焦点補正部材14は、例えば石英ガラスにより構成されている。また、多層膜フィルタ15は、例えば誘電体多層膜により構成されている。
In the present embodiment, the
図2は、ポリクロメータ1の具体的構成について説明するための概略図である。焦点補正部材14は、凹湾曲面からなる入射面41と、平面からなる出射面42とを有している。回折格子11からの光は、入射面41から焦点補正部材14に入射し、当該焦点補正部材14を透過して出射面42から出射される。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a specific configuration of the
検出器12の受光面21には、例えば複数の受光素子(図示せず)が設けられており、回折格子11で分光された各波長の光をそれぞれ異なる受光素子で受光することができる。焦点補正部材14は、その出射面42が検出器12の受光面121に対して平行になるように配置される。
The
焦点補正部材14の入射面41が凹湾曲面(例えば凹球面)で構成されることにより、回折格子11からの光は、入射面41における入射位置に応じた角度で屈折する。この入射面41の形状を適切に設定することにより、回折格子11で分光された各波長の光が焦点補正部材14を透過する過程で、それらの各波長の光の焦点位置を補正することができる。
By forming the
具体的には、焦点補正部材14を透過した各波長の光は、それらの焦点Pが同一平面上に位置するように、検出器12側へと導かれる。したがって、検出器12の受光面21に対する焦点補正部材14の位置を調整することにより、検出器12の受光面21に対して各波長の光の焦点Pが合致するように、焦点補正部材14により各波長の光の焦点位置を補正することができる。
Specifically, the light of each wavelength transmitted through the
多層膜フィルタ15は、焦点補正部材14の出射面42に成膜されている。多層膜フィルタ15は、屈折率の異なる複数種類の膜により構成されており、これらの膜を焦点補正部材14の出射面42に対して順次成膜させるだけの簡単な構成により、均一な厚みの膜が積層された多層膜フィルタ15を焦点補正部材14と一体的に構成することができる。なお、成膜方法はスパッタリング、真空蒸着、化学気相成長(CVD)等、成膜する材料に応じて公知の方法を適用することができる。
The
多層膜フィルタ15は、屈折率の低い材料により形成された低屈折率膜と、屈折率の高い材料により形成された高屈折率膜とが、交互に積層された構成であってもよい。この場合、例えば低屈折率膜をSiO2膜により構成し、高屈折率膜をTiO2膜により構成することができる。
The
この種の多層膜フィルタ15は、所定の波長の光を全反射させるとともに、非蛍光性、すなわち蛍光を発生しない特性を有している。当該多層膜フィルタ15は、二次光や迷光などの不要な光を全反射させることができるように設計される。ただし、多層膜フィルタ15は、上記のような構成に限られるものではなく、他の各種材料を用いて構成することができるとともに、3種類以上の光学薄膜を積層することにより構成することもできる。
This type of
以上のように、本実施形態では、焦点補正部材14により検出器12に対する各波長の光の焦点位置を補正することができる。また、多層膜フィルタ15で所定の波長の光を全反射させることにより、不要な光を除去することができるとともに、当該多層膜フィルタ15が非蛍光性であるため、多層膜フィルタ15自体が迷光源となることがない。
As described above, in this embodiment, the
特に、多層膜フィルタ15が焦点補正部材14に成膜されることにより、多層膜フィルタ15と焦点補正部材14とが一体的に構成されているため、多層膜フィルタ15で反射した所定の波長の光が焦点補正部材14で干渉するのを防止することができる。したがって、不要な光による悪影響を防止しつつ、焦点補正部材14で各波長の光の焦点位置を適切に補正することにより、高出力かつ高分解能で各波長の光を検出することができる。
In particular, since the
また、多層膜フィルタ15と焦点補正部材14とを一体的に構成することにより、部品点数を削減することができるとともに、回折格子11及び検出器12に対する位置合わせを同時に行うことができるため、メンテナンス性も向上する。
Further, since the
さらに、本実施形態では、凹湾曲面からなる入射面41により、各波長の光の焦点位置を適切に補正することができるとともに、平面からなる出射面42に多層膜フィルタ15を良好に成膜させることができる。
Further, in the present embodiment, the
また、出射面42側に多層膜フィルタ15が成膜されるため、焦点補正部材14が蛍光性を有する場合であっても、当該焦点補正部材14で発生した蛍光を多層膜フィルタ15で除去することができる。したがって、不要な光による悪影響を効果的に防止することができる。
Further, since the
以上の実施形態では、回折格子11が凹面状の回折格子面で光を反射させるような構成について説明した。しかし、このような構成に限らず、回折格子11は、平面状などの他の形状からなる回折格子面で光を反射させるような構成であってもよい。また、回折格子11は、反射型回折格子に限らず、光を透過させる過程で分光することができるような透過型回折格子であってもよい。
In the above embodiment, the configuration in which the
また、以上の実施形態では、光源2から試料Sに光を照射するような構成について説明したが、このような構成に限らず、例えば試料S自体が発光する場合に、その試料Sからの光をポリクロメータ1により測定するような構成であってもよい。
Moreover, although the above embodiment demonstrated the structure which irradiates light to the sample S from the
1 ポリクロメータ
2 光源
11 回折格子
12 検出器
13 スリット
14 焦点補正部材
15 多層膜フィルタ
21 受光面
41 入射面
42 出射面
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記回折格子により分光された各波長の光を検出する検出器と、
前記回折格子と前記検出器との間に配置され、前記回折格子からの光を透過させる過程で、前記検出器に対する各波長の光の焦点位置を補正する焦点補正部材と、
前記焦点補正部材に成膜され、所定の波長の光を全反射させる非蛍光性の多層膜フィルタとを備えたことを特徴とするポリクロメータ。 A diffraction grating that splits light incident from the entrance slit;
A detector for detecting light of each wavelength dispersed by the diffraction grating;
A focus correction member that is disposed between the diffraction grating and the detector and corrects a focal position of light of each wavelength with respect to the detector in a process of transmitting light from the diffraction grating;
A polychromator comprising a non-fluorescent multilayer filter formed on the focus correction member and totally reflecting light having a predetermined wavelength.
前記多層膜フィルタは、前記焦点補正部材の出射面に成膜されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のポリクロメータ。 The focus correction member has an incident surface made of a concave curved surface and an output surface made of a flat surface,
The polychromator according to claim 1, wherein the multilayer filter is formed on an emission surface of the focus correction member.
試料からの光を前記ポリクロメータにより測定することを特徴とする分析装置。 The polychromator according to any one of claims 1 to 3,
An analyzer characterized by measuring light from a sample with the polychromator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014093772A JP6273996B2 (en) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | Polychromator and analyzer equipped with the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014093772A JP6273996B2 (en) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | Polychromator and analyzer equipped with the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015210234A true JP2015210234A (en) | 2015-11-24 |
JP6273996B2 JP6273996B2 (en) | 2018-02-07 |
Family
ID=54612507
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014093772A Expired - Fee Related JP6273996B2 (en) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | Polychromator and analyzer equipped with the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6273996B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117402721A (en) * | 2023-11-03 | 2024-01-16 | 苏州思迈德生物科技有限公司 | Detection device and detection method for multicolor fluorescence detection |
CN117402721B (en) * | 2023-11-03 | 2024-04-19 | 苏州思迈德生物科技有限公司 | Detection device and detection method for multicolor fluorescence detection |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05207350A (en) * | 1992-01-24 | 1993-08-13 | Copal Co Ltd | Camera provideo with infrared-ray cut filter |
EP2051050A2 (en) * | 2007-10-17 | 2009-04-22 | Horiba Jobin Yvon Inc | Spectrometer with cylindrical lens for astigmatism correction and demagnification |
JP2011164014A (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Shimadzu Corp | Polychromator |
-
2014
- 2014-04-30 JP JP2014093772A patent/JP6273996B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05207350A (en) * | 1992-01-24 | 1993-08-13 | Copal Co Ltd | Camera provideo with infrared-ray cut filter |
EP2051050A2 (en) * | 2007-10-17 | 2009-04-22 | Horiba Jobin Yvon Inc | Spectrometer with cylindrical lens for astigmatism correction and demagnification |
JP2011164014A (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Shimadzu Corp | Polychromator |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117402721A (en) * | 2023-11-03 | 2024-01-16 | 苏州思迈德生物科技有限公司 | Detection device and detection method for multicolor fluorescence detection |
CN117402721B (en) * | 2023-11-03 | 2024-04-19 | 苏州思迈德生物科技有限公司 | Detection device and detection method for multicolor fluorescence detection |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6273996B2 (en) | 2018-02-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2020204606B2 (en) | Reference switch architectures for noncontact sensing of substances | |
US10823663B2 (en) | Measurement device and measurement method for thin film provided with transparent substrate | |
CN109520618B (en) | Optical filter and spectrometer | |
US10012541B2 (en) | Optical filter element for devices for converting spectral information into location information | |
WO2017150062A1 (en) | Spectrometry device | |
CN105258799A (en) | Spectrometer with Monochromator and Order Sorting Filter | |
US8570510B2 (en) | Optical unit | |
US20160299006A1 (en) | Atr infrared spectrometer | |
CN1495416A (en) | Method and device for measuring wavelength change in high resolution ratio measuring system | |
JP6347070B2 (en) | Spectroscopic analyzer | |
JP6273996B2 (en) | Polychromator and analyzer equipped with the same | |
JP2015227858A5 (en) | ||
JP2015161633A (en) | Optical system and glossmeter | |
KR101376290B1 (en) | Polychromator comprising multi reflection filter | |
CN108713135B (en) | Spectral analysis system | |
JP2011033514A (en) | Spectrometry device | |
JP6806604B2 (en) | Spectral filter unit and spectrophotometer | |
JP6331986B2 (en) | Optical property measuring device | |
JP2011164014A (en) | Polychromator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160726 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170524 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170530 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170726 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171225 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6273996 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |