JP2558898B2 - Optical emission measurement device - Google Patents

Optical emission measurement device

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JP2558898B2
JP2558898B2 JP1305446A JP30544689A JP2558898B2 JP 2558898 B2 JP2558898 B2 JP 2558898B2 JP 1305446 A JP1305446 A JP 1305446A JP 30544689 A JP30544689 A JP 30544689A JP 2558898 B2 JP2558898 B2 JP 2558898B2
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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は光合成有効光量子束密度や成長効果量など
の、植物育成用の光放射の効果量を精密に測定する光放
射測定装置に関するものである。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an optical radiation measuring device for precisely measuring an effective amount of optical radiation for growing plants such as photosynthetic effective photon flux density and growth effective amount.

従来の技術 自然光に適度に制御された人口照明光を組み合わせて
植物を安定、高効率かつ高品質に生産する植物工場で
は、植物を照射する光放射を植物への効果量に合わせて
精密に測定することが必要となってくる。
Conventional technology In a plant factory that produces stable, highly efficient and high-quality plants by combining artificial lighting with appropriately controlled natural light, the light emission irradiating the plants is precisely measured according to the amount of effect on the plants. It becomes necessary to do.

植物の光合成に有効な光放射は、第2図に示すように
波長400nmから700nmまでの波長域に含まれる光量子の量
で表わされる。この光量子の量のことを光合成有効光量
子束密度フォトシンセティック フォトン フラックス
デンシティ(Photosynthetic Photon Flux Density:
以下PPFDと略す)という。また、上記の光合成のほかに
植物の形態形成について、とくに植物の形状を左右する
成長については波長660nmと730nmの2つの波長帯におけ
る光量子束密度比が重要なファクタとなり、この比率が
大きいと矮小傾向を示し、比率の小さい場合には徒長化
の傾向を示すといわれている。これらの光放射の効果量
を測定するのに、従来はたとえばPPFDの場合、受光器の
分光応答度を調整するのに、400nmの短波長遮断シャー
プカットフィルタ(以下単にシャープカットフィルタと
略す)、色温度変換フィルタ、および赤外カットフィル
タを使用していた。この色温度変換フィルタは受光素子
の分光応答度に応じて、波長400nmから700nmの間で波長
に比例した分光応答度を形成できるように挿入したフィ
ルタである。また、赤外カットフィルタは受光器の700n
m以上の分光応答度を遮断するために挿入されている。
The photo-radiation effective for photosynthesis of plants is represented by the amount of photons contained in the wavelength range from 400 nm to 700 nm as shown in FIG. Photosynthetic Photon Flux Density: Photosynthetic photon flux density
Hereinafter abbreviated as PPFD). In addition to the above photosynthesis, the photon flux density ratio in the two wavelength bands of 660 nm and 730 nm is an important factor for plant morphogenesis, especially for growth that influences the shape of plants, and if this ratio is large, it becomes dwarfed. It is said that there is a tendency, and when the ratio is small, there is a tendency for lengthening. In order to measure the effect amount of these light emission, conventionally, for example, in the case of PPFD, in order to adjust the spectral responsivity of the light receiver, a short wavelength cutoff sharp cut filter of 400 nm (hereinafter simply referred to as a sharp cut filter), A color temperature conversion filter and an infrared cut filter were used. This color temperature conversion filter is a filter inserted so as to form a spectral responsivity proportional to the wavelength between 400 nm and 700 nm according to the spectral responsivity of the light receiving element. In addition, the infrared cut filter is 700n
It is inserted to block the spectral responsivity above m.

第3図はこのようにして得られたPPFD測定装置の分光
応答度である。第3図から、波長400nmから700nmにかけ
ての分光応答度が波長に正確に比例していないこと、お
よび700nmにおける分光応答度の遮断特性が悪いことが
わかる。
FIG. 3 shows the spectral responsivity of the PPFD measuring device thus obtained. From FIG. 3, it can be seen that the spectral responsivity from wavelength 400 nm to 700 nm is not exactly proportional to the wavelength, and that the spectral responsivity at 700 nm is poor.

これらの原因は、上記の色温度変換フィルタの分光透
過率が個々の波長範囲に対して受光素子の分光応答度を
正確に補償してないこと、および赤外カットフィルタの
分光透過率が600nmぐらいから落ち始め、700nmを過ぎて
もなお大きな透過率をもっていることによる。
These are due to the fact that the spectral transmittance of the above color temperature conversion filter does not exactly compensate the spectral response of the light receiving element for each wavelength range, and the spectral transmittance of the infrared cut filter is about 600 nm. It starts to fall from the surface and still has a large transmittance even after 700 nm.

また、660nm/730nmの光量子束密度比の測定について
は、これを単独で測定することは可能であるが、PPFD測
定と併せて1台の測定装置で正確に測定できるような例
はなかった。
Further, regarding the measurement of the photon flux density ratio of 660 nm / 730 nm, it is possible to measure this alone, but there has been no example in which it can be accurately measured with one measuring device together with the PPFD measurement.

発明が解決しようとする課題 上記従来技術においては、PPFD測定装置の分光応答度
をいかに定められた作用関数に近づけ、測定誤差の低減
を図るか、またPPFD測定装置の光学系と一体化していか
に簡単な光学系を用いて、いかに正確に660nm/730nm光
量子束密度比を測定するかが課題となる。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention In the above-mentioned conventional technique, the spectral responsivity of the PPFD measuring device is approximated to a predetermined action function to reduce the measurement error, and how to integrate the optical system of the PPFD measuring device. The issue is how to accurately measure the 660 nm / 730 nm photon flux density ratio using a simple optical system.

課題を解決するための手段 本発明は、受光器には、自己校正法によって絶対応答
度の明らかになった波長に正比例した絶対応答度をもつ
波長比例型シリコンフォトダイオードを用い、400nmあ
るいは700nmのシャープカットフィルタを光検出器の前
段に挿入し、光検出器の光電出力を演算することによ
り、PPFDを精密に測定できるようにしたものである。
Means for Solving the Problems The present invention uses a wavelength proportional silicon photodiode having an absolute responsivity directly proportional to a wavelength at which an absolute responsivity is revealed by a self-calibration method for a light receiver, and a wavelength of 400 nm or 700 nm. By inserting a sharp cut filter in front of the photodetector and calculating the photoelectric output of the photodetector, the PPFD can be precisely measured.

また、上記の光学系を用いて400nmのシャープカット
フィルタと700nmのシャープカットフィルタのそれぞれ
を、660nmの干渉フィルタと730nmの干渉フィルタに置き
換えて、光電出力を演算するようにしている。
Further, the above optical system is used to replace the 400 nm sharp cut filter and the 700 nm sharp cut filter with a 660 nm interference filter and a 730 nm interference filter, respectively, to calculate the photoelectric output.

作用 上記の手段により、シャープカットフイルタのもつ、
波長に対する優れた立ち上がり特性を、400nmおよび700
nmの両波長に対し効果的に生かすとともに、絶対応答度
の明らかになったシリコンフォトダイオードを用いるこ
とにより、PPFDの測定精度を向上できた。また、簡単な
光学系の切り替えによってPPFDと660nm/730nm光量子束
密度比を精度よく測定できるようになった。
By the above means, the sharp cut filter has
Excellent rising characteristics with respect to wavelength, 400 nm and 700
The measurement accuracy of PPFD could be improved by effectively utilizing both wavelengths of nm and using a silicon photodiode whose absolute responsivity was clarified. In addition, PPFD and 660nm / 730nm photon flux density ratio can be measured with high accuracy by simply switching the optical system.

実施例 本発明の実施例について図面をもとに説明する。第1
図において入射光はハーフミラー1によって透過光と反
射光に分離され、透過光は400nmのシャープカットフィ
ルタ2を通してシリコンフォトダイオード3に入射し、
光電変換される。一方、反射光は700nmのシャープカッ
トフィルタ4を通してシリコンフォトダイオード5に入
射し、光電変換される。このとき、シリコンフォトダイ
オード3および5の見かけの分光応答度は第4図に示す
通りとなる。第4図から分かるように、第1図の演算装
置6においてシリコンフォトダイオード3と5の光電出
力の差を出力するようにすれば、上記の説明したPPFDが
分光的に高精度で測定可能となる。ただし、両シリコン
フォトダイオードの700nm以上の分光応答度(シャープ
カットフィルタの透過特性を含む)を完全に一致するこ
とが望ましく、事前に700nm以上の分光応答度の正確に
一致する2個のシリコンフォトダイオードとシャープカ
ットフィルタの組合せを用意する必要がある。この2つ
のシリコンフォトダイオードの700nm以上の分光応答度
の不一致による測定誤差を軽減する方法として、両フォ
トダイオードの700nm以上の分光応答度を赤外カットフ
ィルタによって低減する方法がある。この場合赤外カッ
トフィルタは第1図には示していないが、ハーフミラー
1の前に挿入すればよい。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First
In the figure, the incident light is separated into transmitted light and reflected light by the half mirror 1, and the transmitted light enters the silicon photodiode 3 through the 400 nm sharp cut filter 2,
It is photoelectrically converted. On the other hand, the reflected light enters the silicon photodiode 5 through the 700 nm sharp cut filter 4 and is photoelectrically converted. At this time, the apparent spectral responsivities of the silicon photodiodes 3 and 5 are as shown in FIG. As can be seen from FIG. 4, if the arithmetic unit 6 shown in FIG. 1 outputs the difference between the photoelectric outputs of the silicon photodiodes 3 and 5, the PPFD described above can be measured spectroscopically with high accuracy. Become. However, it is desirable that the spectral response of 700 nm or more (including the transmission characteristics of the sharp cut filter) of both silicon photodiodes is completely matched, and two silicon photodiodes that have exactly the same spectral response of 700 nm or more beforehand. It is necessary to prepare a combination of a diode and a sharp cut filter. As a method of reducing the measurement error due to the mismatch of the spectral response of 700 nm or more between the two silicon photodiodes, there is a method of reducing the spectral response of 700 nm or more of both photodiodes by an infrared cut filter. In this case, the infrared cut filter is not shown in FIG. 1, but may be inserted in front of the half mirror 1.

ただし、この赤外カットフィルタの波長700nm以下に
おける透過率が波長に対してフラットであることが前提
となり、たとえば600nm付近から透過率が低下し始める
ようなフィルタは不適切である。
However, it is assumed that the transmittance of the infrared cut filter at a wavelength of 700 nm or less is flat with respect to the wavelength, and a filter whose transmittance starts to decrease from around 600 nm is inappropriate.

PPFD測定用の受光素子は、波長400nmから700nmまでの
波長範囲で波長に比例した分光応答度をもつ必要があ
る。これに適応する受光素子としてシリコンフォトダイ
オードがあげられる。
The light receiving element for PPFD measurement must have a spectral responsivity proportional to the wavelength in the wavelength range from 400 nm to 700 nm. A silicon photodiode is given as a light receiving element adapted to this.

シリコンフォトダイオードについては、内部量子効率
と表面反射率を個別に測定し、これらの測定値から絶対
分光応答度を求める方法が知られている。
For silicon photodiodes, a method is known in which the internal quantum efficiency and the surface reflectance are individually measured, and the absolute spectral responsivity is obtained from these measured values.

この方法は自己校正法と呼ばれ、次の式で表われる。 This method is called the self-calibration method and is expressed by the following equation.

R(λ)={1−ρ(λ)}λ・ε(λ)/k[A/W] ここで、R(λ)は絶対対応度、ρ(λ)はシリコン
フォトダイオードの表面反射率、λは波長、ε(λ)は
内部量子効率、kは定数である。この場合表面反射率は
入射窓を除去したフォトダイオードのシリコン表面の反
射率を表わす。このためPPFD測定用には内部量子効率と
表面反射率が可視域でできるだけフラットなシリコンフ
ォトダイオードを用いるのが適切である。上式からわか
るように、表面反射率および内部量子効率に波長依存性
がなければ、上式の中のλによってPPFDのもつべき作用
関数を正確に表現することができる。このような波長比
例型シリコンフォトダイオードは国内外の一部のサンプ
ルで実現するのを確かめているので、これをPPFD測定用
の受光器として用いる。
R (λ) = {1-ρ (λ)} λ ・ ε (λ) / k [A / W] where R (λ) is the absolute correspondence degree and ρ (λ) is the surface reflectance of the silicon photodiode. , Λ is the wavelength, ε (λ) is the internal quantum efficiency, and k is a constant. In this case, the surface reflectance represents the reflectance of the silicon surface of the photodiode with the incident window removed. Therefore, it is appropriate to use a silicon photodiode whose internal quantum efficiency and surface reflectance are as flat as possible in the visible region for PPFD measurement. As can be seen from the above equation, if the surface reflectance and the internal quantum efficiency have no wavelength dependence, the action function that the PPFD should have can be accurately expressed by λ in the above equation. We have confirmed that such a wavelength-proportional silicon photodiode can be realized in some samples in Japan and overseas, so we will use it as a photodetector for PPFD measurement.

自己校正法により、ε(λ)とρ(λ)を測定してシ
リコンフォトダイオードのR(λ)を求めるとともに、
ハーフミラー1、シャープカットフィルタ2および3の
透過率を測定しておけば、絶対応答度の明かな波長比例
型シリコンフォトダイオードの光電出力から、入射光に
対するPPFDを、外部の標準光源等の校正なしに正確に求
めることができる。
By the self-calibration method, ε (λ) and ρ (λ) are measured to obtain R (λ) of the silicon photodiode, and
If the transmittances of the half mirror 1, sharp cut filters 2 and 3 are measured, PPFD for incident light is calibrated from the photoelectric output of a wavelength proportional silicon photodiode with a clear absolute response, such as an external standard light source. You can get it exactly without.

他の実施例を第5図に示す。第5図において第1図と
共通する素子には同一番号を付す。入射光は700nmのシ
ャープカットフィルタ4を通してシリコンフォトダイオ
ード3に入射し、光電変換される。一方、700nmのシャ
ープカットフィルタの表面で反射した反射光は400nmの
シャープカットフィルタ2を通してシリコンフォトダイ
オード5に入射し、光電変換される。以下の動作原理は
第1図の場合と同じである。第5図において700nmのシ
ャープカットフィルタ4は、第1図の中で示したハーフ
ミラー1を兼用するため、光学部品点数の低減が図れ
る。なお、400nmのシャープカットフィルタの代わりに7
00nmのシャープカットフィルタにハーフミラーの機能を
もたせたのは、シャープカットフィルタの反射光のほう
が一般に透過光に比べて小さいため、400nm以上の光放
射が入射して入射光量のより多くなるシリコンフォトダ
イオード5を配置することにより、2つのシリコンフォ
トダイオードの光電流を揃えて信号電送時のS/Nの方向
を図るためである。
Another embodiment is shown in FIG. In FIG. 5, elements common to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. The incident light enters the silicon photodiode 3 through the 700 nm sharp cut filter 4 and is photoelectrically converted. On the other hand, the reflected light reflected by the surface of the 700 nm sharp cut filter enters the silicon photodiode 5 through the 400 nm sharp cut filter 2 and is photoelectrically converted. The following operation principle is the same as that in the case of FIG. In FIG. 5, the 700 nm sharp cut filter 4 also serves as the half mirror 1 shown in FIG. 1, so that the number of optical components can be reduced. Instead of the 400 nm sharp cut filter, 7
The 00nm sharp-cut filter has the function of a half mirror because the reflected light from the sharp-cut filter is generally smaller than the transmitted light. This is because by disposing the diode 5, the photocurrents of the two silicon photodiodes are aligned and the direction of S / N during signal transmission is achieved.

他の実施例を第6図に示す。第6図(a)において入
射光はハーフミラー10およびミラー11によって2つの光
路に分離され、それぞれの光路に対して400nmおび700nm
のシャープフォトフィルタ12、13を挿入し、これらを通
過した光をシリコンフォトダイオード14および15で受光
する。ここで、400nmあるいは700nmのシャープカットフ
ィルタ14,15はひとつのディスクターレット16に装着さ
れており、その相対的な位置関係は第6図(b)に示す
ように回転中心に対して対称となっている。
Another embodiment is shown in FIG. In FIG. 6 (a), the incident light is split into two optical paths by the half mirror 10 and the mirror 11, and 400 nm and 700 nm are provided for each optical path.
The sharp photo filters 12 and 13 are inserted, and the light passing through these is received by the silicon photodiodes 14 and 15. Here, the 400 nm or 700 nm sharp cut filters 14 and 15 are mounted on one disc turret 16, and their relative positional relationship is symmetrical with respect to the center of rotation as shown in FIG. 6 (b). ing.

一方、このディスクターレット16の他の位置に、上記
2枚のシャープカットフィルタ12、13と同じように660n
mおよび730nmに中心波長をもつ狭帯域透過フィルタ(以
下干渉フィルタと略す)17および18を第6図(b)のよ
うに装着してある。これにより、ディスクターレット16
を回転させれば、シリコンフォトダイオード14および15
に660nmおよび730nmに中心をもつ狭帯域の光放射が入射
する。
On the other hand, at the other position of the disc turret 16, the same 660n as the two sharp cut filters 12 and 13 are provided.
Narrow band transmission filters (hereinafter abbreviated as interference filters) 17 and 18 having center wavelengths at m and 730 nm are mounted as shown in FIG. 6 (b). This allows the disc turret 16
By rotating the silicon photodiodes 14 and 15
Narrow band optical radiation centered at 660 nm and 730 nm is incident on.

演算装置19によって上記シリコンフォトダイオード14
と15の光電信号の比を計算すれば、660nm/730nm光量子
束密度比を精度よく求めることができる。このように、
ディスクターレットの回転という簡単な操作によってPP
FDと660nm/730nm光量子束密度比の両方の値を短時間に
測定でき実用的価値が非常に高い。
The silicon photodiode 14 is operated by the arithmetic unit 19.
If the ratio of the photoelectric signals of 15 and 15 is calculated, the 660 nm / 730 nm photon flux density ratio can be accurately obtained. in this way,
PP by a simple operation of rotating the disc turret
Both FD and 660 nm / 730 nm photon flux density ratio values can be measured in a short time, which is of great practical value.

なお、この第6図の実施例の場合も、ハーフミラー1
0、ミラー11、干渉フィルタ17および18の透過率もしく
は反射率をあらかじめ測定しておけば、絶対応答度の明
かな波長比例型シリコンフォトダイオードの光電出力か
ら、入射光に対する660nm/730nm光量子束密度比を、外
部の標準光源等の校正なしに正確に求めることができ
る。
In the case of the embodiment of FIG. 6 as well, the half mirror 1
If the transmittance or reflectance of 0, the mirror 11 and the interference filters 17 and 18 is measured beforehand, the 660 nm / 730 nm photon flux density for incident light can be calculated from the photoelectric output of a wavelength proportional silicon photodiode with a clear absolute response. The ratio can be accurately determined without calibration of an external standard light source or the like.

他の実施例を第7図に示す。第7図において入射光は
ディスクターレット20の複数のフィルタ挿入孔21に装着
されたフィルタを通してシリコンフォトダイオード22に
入射する。フィルタ挿入孔21には、400nmあるいは700nm
のシャープカットフィルタおよび660nmあるいは730nmの
干渉フィルタが装着され、ステッピングモータ制御部23
によって回転するステッピングモータ24によって、この
ステッピングモータ24に機械的に結合したディスクター
レットが回転し、上記のフィルタが次々に入射光路に挿
入されるようにする。
Another embodiment is shown in FIG. In FIG. 7, the incident light enters the silicon photodiode 22 through the filters installed in the plurality of filter insertion holes 21 of the disc turret 20. 400 nm or 700 nm in the filter insertion hole 21
The sharp cut filter and the interference filter of 660nm or 730nm are installed, and the stepping motor controller 23
By means of a stepping motor 24 which is rotated by means of a disk turret which is mechanically coupled to this stepping motor 24, the above filters are inserted one after the other into the incident light path.

一方、ステッピングモータ制御部23からの制御信号は
演算装置25に入力され、各フィルタの入射光路への挿入
に連動して光電変換信号を記憶装置26に記憶できるよう
にしておく。演算装置25は記憶装置26に記憶されたデー
タをもとに、PPFDおよび、入射光に対する660nm/730nm
光量子束密度比を演算し、信号出力する。
On the other hand, the control signal from the stepping motor control unit 23 is input to the arithmetic unit 25 so that the photoelectric conversion signal can be stored in the storage unit 26 in association with the insertion of each filter into the incident optical path. Based on the data stored in the storage device 26, the computing device 25 calculates PPFD and 660 nm / 730 nm for incident light.
The photon flux density ratio is calculated and the signal is output.

このような構成とすることにより、本実施例では1個
のシリコンフォトダイオードで測定が可能となり、光学
系が小形で実用的価値が高い。なお、この第7図の実施
例の場合も、シャープカットフィルタおよび干渉フィル
タ透過率をあらかじめ測定しておけば、絶対応答度の明
かな波長比例型シリコンフォトダイオードの光電出力か
ら、入射光に対する660nm/730nm光量子束密度比を、外
部の標準光源等の校正なしに正確に求めることができ
る。
With such a configuration, in the present embodiment, measurement can be performed with one silicon photodiode, the optical system is small, and the practical value is high. In the case of the embodiment shown in FIG. 7 as well, if the sharp cut filter and the interference filter transmittance are measured in advance, the photoelectric output of the wavelength proportional silicon photodiode with a clear absolute response is calculated to be 660 nm with respect to the incident light. The / 730nm photon flux density ratio can be accurately determined without calibration of an external standard light source.

なお、上記の実施例ではディスクターレットの回転に
よって各種のフィルタを切り替えているが、ディスクタ
ーレットを摺動させることによりフィルタを切り替える
ようにすることもできる。この場合、ディスクターレッ
トのフィルタ挿入孔は摺動方向に併置することはいうま
でもない。また、上記のそれぞれの実施例で説明した各
種フィルタの波長は今後の植物の育成効果に関する研究
調査や特定の植物に対する育成効果の発見等によって若
干変動する可能性もあるが、この場合にも、それぞれの
条件に適合したフィルタを選択して挿入すべきあるのは
いうまでもない。
In the above embodiment, the various filters are switched by rotating the disc turret, but the filters can be switched by sliding the disc turret. In this case, it goes without saying that the filter insertion holes of the disc turret are juxtaposed in the sliding direction. Further, the wavelength of the various filters described in each of the above examples may be slightly fluctuated due to future research studies on the growth effect of plants and the discovery of growth effects on specific plants, but in this case as well, It goes without saying that it is necessary to select and insert a filter that meets each condition.

発明の効果 以上のように、シャープカットフィルタのもつ、波長
に対する優れた立ち上がり特性を、400nmおよび700nmの
両波長に対し効果的に生かすとともに、絶対応答度の明
らかになったシリコンフォトダイオードを用いることに
より、光合成有効光量子束密度等の、植物育成用の光放
射の効果量を精密に測定する光放射測定装置を実現する
ことができ、その実用的価値は非常に高い。また、簡単
な光学系の切り替えによって、PPFDと660nm/730nm光量
子束密度比を精度よく測定することができる。
Effects of the Invention As described above, it is necessary to effectively use the excellent rising characteristics with respect to wavelength of the sharp cut filter for both wavelengths of 400 nm and 700 nm, and to use a silicon photodiode whose absolute response is clear. As a result, it is possible to realize an optical emission measuring device that accurately measures the effective amount of optical emission for plant growth, such as photosynthetic effective photon flux density, and its practical value is extremely high. In addition, PPFD and 660nm / 730nm photon flux density ratio can be measured with high accuracy by simply switching the optical system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例の光放射測定装置の構成図、
第2図は植物の光合成有効光量子束密度(PPFD)の作用
関数特性図、第3図は従来のPPFD測定装置の受光部のも
つ分光応答度の一例を示す特性図、第4図は本発明によ
るPPFD測定の原理図、第5図〜第7図は本発明の他の実
施例の光放射測定装置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical radiation measuring device according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a characteristic diagram of the action function of the photosynthetic effective photon flux density (PPFD) of the plant, FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of the spectral responsivity of the light receiving part of the conventional PPFD measuring device, and FIG. 4 is the present invention. FIG. 5 is a principle diagram of PPFD measurement according to the present invention, and FIG. 5 to FIG.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光合成有効光量子束密度を測定する光放射
測定装置であって、入射光路に対して斜めに設置したハ
ーフミラーと、前記ハーフミラーによって分離された一
方の光路中に設置した400nmの短波長遮断シャープカッ
トフィルタと、前記400nmの短波長遮断シャープカット
フィルタを通過した光放射を受光する、波長に正比例し
た絶対応答度をもつ波長比例型シリコンフォトダイオー
ドと、前記ハーフミラーによって分離された他方の光路
中に設置した700nmの短波長遮断シャープカットフィル
タと、前記700nmの短波長遮断シャープカットフィルタ
を通過した光放射を受光し、波長に正比例した絶対応答
度をもち、かつ前記波長比例型シリコンフォトダイオー
ドと700nm以上の波長域での分光応答度が等しいもうひ
とつの波長比例型シリコンフォトダイオードと、前記2
つの波長比例型シリコンフォトダイオードの光電出力を
演算する演算装置を具備する光放射測定装置。
1. A light emission measuring device for measuring a photosynthetic effective photon flux density, comprising a half mirror installed obliquely with respect to an incident optical path and a 400 nm optical path installed in one of the optical paths separated by the half mirror. A short wavelength cutoff sharp cut filter, a wavelength proportional silicon photodiode having an absolute responsivity directly proportional to the wavelength, which receives light emitted through the 400 nm short wavelength cutoff sharp cut filter, and is separated by the half mirror. A 700 nm short wavelength cutoff sharp cut filter installed in the other optical path, and the light radiation that has passed through the 700 nm short wavelength cutoff sharp cut filter is received and has an absolute responsivity directly proportional to the wavelength, and the wavelength proportional type Another wavelength proportional silicon photo-diode that has the same spectral responsivity in the wavelength range of 700 nm and above Diode and the above 2
An optical radiation measuring device comprising a computing device for computing the photoelectric output of two wavelength proportional silicon photodiodes.
【請求項2】光合成有効光量子束密度を測定する光放射
測定装置であって、入射光路中に斜めに設置した700nm
の短波長遮断シャープカットフィルタと、前記700nmの
短波長遮断シャープカットフィルタを通過した光放射を
受光する、波長に正比例した絶対応答度をもつ波長比例
型シリコンフォトダイオードと、前記700nmの短波長遮
断シャープカットフィルタの反射光の光路に設置した40
0nmの短波長遮断シャープカットフィルタと、前記400nm
の短波長遮断シャープカットフィルタを通過した光放射
を受光し、波長に正比例した絶対応答度をもち、かつ前
記波長比例型シリコンフォトダイオードと700nm以上の
波長域での分光応答度が等しいもうひとつの波長比例型
シリコンフォトダイオードと、前記2つの波長比例型シ
リコンフォトダイオードの光電出力を演算する演算装置
を具備する光放射測定装置。
2. A light emission measuring device for measuring the photosynthetic effective photon flux density, which is 700 nm obliquely installed in the incident light path.
Short wavelength cutoff sharp cut filter and wavelength proportional silicon photodiode having absolute responsivity directly proportional to wavelength, which receives the optical radiation passed through the 700 nm short wavelength cutoff sharp cut filter, and 700 nm short wavelength cutoff 40 installed in the optical path of the reflected light of the sharp cut filter
0nm short wavelength cutoff sharp cut filter and 400nm
Another one that receives optical radiation that has passed through the short wavelength cutoff sharp cut filter, has an absolute responsivity directly proportional to the wavelength, and has the same spectral responsivity in the wavelength range of 700 nm or more as the wavelength proportional silicon photodiode. An optical radiation measuring device comprising a wavelength proportional silicon photodiode and a computing device for computing the photoelectric output of the two wavelength proportional silicon photodiodes.
【請求項3】入射光路に対して斜めに設置したハーフミ
ラーと、前記ハーフミラーによって分離された一方の光
路中に設置した400nmの短波長遮断シャープカットフィ
ルタと、前記400nmの短波長遮断シャープカットフィル
タと設置位置が入れ替わる660nmの狭帯域通過フィルタ
と、前記400nmの短波長遮断シャープカットフィルタを
通過した光放射と前記660nmの狭帯域通過フィルタを通
過した光放射を受光する、波長に正比例した絶対応答度
をもつ波長比例型シリコンフォトダイオードと、前記ハ
ーフミラーによって分離された他方の光路中に設置した
700nmの短波長遮断シャープカットフィルタと、前記700
nmの短波長遮断シャープカットフィルタと設置位置が前
記660nmの狭帯域通過フィルタの入れ替えに応じて入れ
替わる730nmの狭帯域通過フィルタと、前記700nmの短波
長遮断シャープカットフィルタを通過した光放射と前記
730nmの狭帯域通過フィルタを通過した光放射を受光
し、波長に正比例した絶対応答度をもち、かつ前記波長
比例型シリコンフォトダイオードと700nm以上の波長域
での分光応答度が等しいもうひとつの波長比例型シリコ
ンフォトダイオードと、前記2つの波長比例型シリコン
フォトダイオードの光電出力を演算する演算装置を具備
し、光合成有効光量子束密度と、波長660nmと730nmにお
ける光量子束密度比の測定を切り替え可能とした光放射
測定装置。
3. A half mirror obliquely installed with respect to an incident optical path, a 400 nm short wavelength cutoff sharp cut filter installed in one of the optical paths separated by the half mirror, and the 400 nm short wavelength cutoff sharp cut. Narrow band pass filter of 660 nm where the filter and the installation position are interchanged, the light emission passing through the short wavelength cutoff sharp cut filter of 400 nm and the light emission passing through the narrow band pass filter of 660 nm are received, and the absolute proportion to the wavelength is directly proportional. The wavelength proportional silicon photodiode with responsivity and the other optical path separated by the half mirror.
700nm short wavelength cutoff sharp cut filter and 700
Short wavelength cutoff sharp cut filter of nm and installation position 730 nm narrow band pass filter that is switched according to the replacement of the narrow band pass filter of 660 nm, and light emission that has passed the short wavelength cut sharp cut filter of 700 nm and
Another wavelength that receives optical radiation that has passed through a 730 nm narrow band pass filter, has an absolute responsivity directly proportional to the wavelength, and has the same spectral responsivity in the wavelength range of 700 nm or more as the wavelength proportional silicon photodiode. Equipped with a proportional silicon photodiode and a computing device for computing the photoelectric output of the two wavelength proportional silicon photodiodes, the measurement of photosynthetic effective photon flux density and photon flux density ratio at wavelengths 660 nm and 730 nm can be switched. Optical emission measurement device.
【請求項4】ディスクターレットと、前記ディスクター
レットにそれぞれ装着された400nmの短波長遮断シャー
プカットフィルタ、700nmの短波長遮断シャープカット
フィルタ、660nmの狭帯域通過フィルタ、および730nmの
狭帯域通過フィルタと、前記ディスクターレットの回転
もしくは摺動させるためのステッピングモータと、前記
ステッピングモータの回転を制御するステッピングモー
タ制御部と、前記4つのフィルタからの透過光を順次受
光する、波長に正比例した絶対応答度をもつ波長比例型
シリコンフォトダイオードと、前記波長比例型シリコン
フォトダイオードの光電信号を記憶する記憶装置と、前
記波長比例型シリコンフォトダイオードの光電信号を演
算する演算装置を具備し、光合成有効光量子束密度と、
波長660nmと730nmにおける光量子束密度比の測定を切り
替え可能とした光放射測定装置。
4. A disc turret, and a short wavelength cutoff sharp cut filter of 400 nm, a short wavelength cutoff sharp cut filter of 700 nm, a narrow band pass filter of 660 nm, and a narrow band pass filter of 730 nm, which are respectively mounted on the disc turret. A stepping motor for rotating or sliding the disc turret, a stepping motor control section for controlling the rotation of the stepping motor, and an absolute responsivity proportional to a wavelength for sequentially receiving transmitted light from the four filters. And a storage device for storing a photoelectric signal of the wavelength proportional silicon photodiode, and an arithmetic device for calculating a photoelectric signal of the wavelength proportional silicon photodiode, and a photosynthetic effective photon flux. Density and
Optical emission measurement device that can switch the measurement of photon flux density ratio at wavelengths of 660 nm and 730 nm.
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