JP2751646B2 - 分光器入射光学装置 - Google Patents
分光器入射光学装置Info
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- JP2751646B2 JP2751646B2 JP3059898A JP5989891A JP2751646B2 JP 2751646 B2 JP2751646 B2 JP 2751646B2 JP 3059898 A JP3059898 A JP 3059898A JP 5989891 A JP5989891 A JP 5989891A JP 2751646 B2 JP2751646 B2 JP 2751646B2
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- spectroscope
- incident
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光源または反射光の波
長に対するエネルギー分布を測定する分光器において、
測定しようとする光を分光器に導入するための入射光学
装置に関する。
長に対するエネルギー分布を測定する分光器において、
測定しようとする光を分光器に導入するための入射光学
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、回折格子やプリズムなどの分散素
子を用いた分光測定では、測定しようとする光が、分散
素子へ入射する照明条件によって、観測されるスペクト
ル強度が変化する。これは、分散素子の分散効率などが
空間的に異なり、さらにその分散した光を電気信号に変
換する光検出器の受光面の感度むらがあるためで、この
問題を回避するために、たとえば光源のスペクトルを測
定する場合、スペクトル標準と被測定光源（測定しよう
とする光源）からの光を、分散素子に対して同一条件で
照明して比較測定を行なう。
子を用いた分光測定では、測定しようとする光が、分散
素子へ入射する照明条件によって、観測されるスペクト
ル強度が変化する。これは、分散素子の分散効率などが
空間的に異なり、さらにその分散した光を電気信号に変
換する光検出器の受光面の感度むらがあるためで、この
問題を回避するために、たとえば光源のスペクトルを測
定する場合、スペクトル標準と被測定光源（測定しよう
とする光源）からの光を、分散素子に対して同一条件で
照明して比較測定を行なう。
【０００３】このとき、被測定光源の配光や寸法などの
空間的な変化がどのように変わっても分散素子への照明
条件が変わらないことが必要である。このため従来は、
分光器へ導こうとする光を一旦、できるだけ完全拡散面
に近い拡散板に入射させ、その拡散光を分光器に入射さ
せる。これにより、光源の配光や寸法などの空間的な変
化を解消した分光測定を実現できる。さらに、光源から
の光の偏光もほぼ解消されるため、光源の偏光度の差に
よる誤差も解消できる。しかし、測定光を一旦拡散させ
て分光器に入射させた場合、入射強度が大きく低下し、
ある程度の強度を持つ光でないと測定が困難である。ま
た、紫外や赤外の波長域では、十分に反射率あるいは透
過率の高い材料で完全拡散を得ることが難しい問題があ
った。
空間的な変化がどのように変わっても分散素子への照明
条件が変わらないことが必要である。このため従来は、
分光器へ導こうとする光を一旦、できるだけ完全拡散面
に近い拡散板に入射させ、その拡散光を分光器に入射さ
せる。これにより、光源の配光や寸法などの空間的な変
化を解消した分光測定を実現できる。さらに、光源から
の光の偏光もほぼ解消されるため、光源の偏光度の差に
よる誤差も解消できる。しかし、測定光を一旦拡散させ
て分光器に入射させた場合、入射強度が大きく低下し、
ある程度の強度を持つ光でないと測定が困難である。ま
た、紫外や赤外の波長域では、十分に反射率あるいは透
過率の高い材料で完全拡散を得ることが難しい問題があ
った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記に述べたように、
分光測定において被測定光源の配光や寸法などの空間的
な変化や測定する波長がどのように変わっても分散素子
への照明条件が変わず、かつ、明るい分光器入射光学系
を実現することを課題とする。
分光測定において被測定光源の配光や寸法などの空間的
な変化や測定する波長がどのように変わっても分散素子
への照明条件が変わず、かつ、明るい分光器入射光学系
を実現することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、光源からの光
を、半拡散反射特性を持つ拡散板に入射角αで入射さ
せ、前記拡散板への入射光に対する正反射光軸である出
射角−αを中心とした±α／２の範囲の光路上に分光器
の入射スリットを配置し、前記拡散板からの半拡散反射
光成分のうち、拡散反射光の角特性が入射角αを中心と
した、輝度率がほぼ一定となる範囲の角度の反射光成分
を、前記分光器の視野角の範囲に入れ、前記分光器の入
射スリットに導く構成である。
を、半拡散反射特性を持つ拡散板に入射角αで入射さ
せ、前記拡散板への入射光に対する正反射光軸である出
射角−αを中心とした±α／２の範囲の光路上に分光器
の入射スリットを配置し、前記拡散板からの半拡散反射
光成分のうち、拡散反射光の角特性が入射角αを中心と
した、輝度率がほぼ一定となる範囲の角度の反射光成分
を、前記分光器の視野角の範囲に入れ、前記分光器の入
射スリットに導く構成である。
【０００６】また、前記拡散板は拡散処理をした面に反
射角特性が波長によって変化しない金属蒸着、または光
沢のある樹脂をコーティングしたものを使用して、測定
波長範囲内で分散素子への照明条件が波長的に変わるこ
とを回避する。このことにより、出射光の強度は従来の
粉体などを圧着した拡散面に比べて、２倍程度に高める
ことができる。
射角特性が波長によって変化しない金属蒸着、または光
沢のある樹脂をコーティングしたものを使用して、測定
波長範囲内で分散素子への照明条件が波長的に変わるこ
とを回避する。このことにより、出射光の強度は従来の
粉体などを圧着した拡散面に比べて、２倍程度に高める
ことができる。
【０００７】
【作用】本発明は上記構成により、測定しようとする光
源の配光や寸法などの空間的な変化や、発光の空間的な
スペクトル分布の違いがあっても、分光器の分散素子へ
の照明条件が変わらず、かつ明るい分光器入射光学装置
を実現することができる。
源の配光や寸法などの空間的な変化や、発光の空間的な
スペクトル分布の違いがあっても、分光器の分散素子へ
の照明条件が変わらず、かつ明るい分光器入射光学装置
を実現することができる。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例を図面を使って説明する。図
１に、本発明の実施例である分光器入射光学系の構成を
示す。分光特性を測定しようとする、光源１からの光
を、半拡散反射特性を持つ拡散板２に、前記拡散板２の
法線Ｚ−Ｚ’に対する入射角αで入射させる。そして前
記拡散板２への入射光に対する正反射光軸である出射角
φ＝−α±（α／２）の光路上に凹面ミラー３を配置
し、分光器４の入射スリット５へ前記反射光を導く。出
射角をこの範囲に選ぶことにより出射光の強度が大き
く、かつ、入射角特性も良好な条件が選択できる。この
とき、前記拡散板からの半拡散反射光成分のうち、その
前記入射角αを中心とした、拡散反射光の角特性が均等
拡散に近い特性を示す範囲の角度の反射光成分が、前記
分光器４の入射スリット５の視野角の範囲に入るよう、
前記光源１の大きさから前記光源１と拡散板２の距離お
よび、前記拡散板２と凹面ミラー３の位置および大きさ
を決定し、前記分光器４の入射スリット５に導く分光器
入射光学系を形成する。前記拡散板２として使用する、
２００番の砂ずり処理をおこなったガラス粗面にアルミ
を真空蒸着した拡散板の入射角15゜における、図１の拡
散板２のＹ−Ｙ’と反射角φ=-15゜およびφ=-20゜の出射
光路を含む面での輝度率（Radiance Factor）の反射角
θに対する角度特性を図２に示す。輝度率１が完全拡散
面での輝度率である。図において出射角α=-15゜および
α=-20゜の出射光路を含む面での輝度率の角度特性は反
射角θが±5゜でほぼ等しく、かつその値は、1.3と完全
拡散面より高い。次に拡散板の入射角15゜において、図
１の拡散板２のＸ−Ｘ’と入射光路を含む面での輝度率
の反射角φに対する角度特性を図３に示す。図において
反射角φが正反射光軸の±5゜の範囲で変化が少なく、完
全拡散面と同等の効果が得られる。特に、この拡散板２
では、入射角が15゜のとき出射角をそれより大きいα=-2
0゜のとき、輝度率が最大となり、より大きな出射強度が
得られる。この反射光を前記分光器４に導くため、前記
凹面ミラー３を、前記拡散板２の反射角φ=-15゜または
φ=-20゜の出射光路上に配置する。
１に、本発明の実施例である分光器入射光学系の構成を
示す。分光特性を測定しようとする、光源１からの光
を、半拡散反射特性を持つ拡散板２に、前記拡散板２の
法線Ｚ−Ｚ’に対する入射角αで入射させる。そして前
記拡散板２への入射光に対する正反射光軸である出射角
φ＝−α±（α／２）の光路上に凹面ミラー３を配置
し、分光器４の入射スリット５へ前記反射光を導く。出
射角をこの範囲に選ぶことにより出射光の強度が大き
く、かつ、入射角特性も良好な条件が選択できる。この
とき、前記拡散板からの半拡散反射光成分のうち、その
前記入射角αを中心とした、拡散反射光の角特性が均等
拡散に近い特性を示す範囲の角度の反射光成分が、前記
分光器４の入射スリット５の視野角の範囲に入るよう、
前記光源１の大きさから前記光源１と拡散板２の距離お
よび、前記拡散板２と凹面ミラー３の位置および大きさ
を決定し、前記分光器４の入射スリット５に導く分光器
入射光学系を形成する。前記拡散板２として使用する、
２００番の砂ずり処理をおこなったガラス粗面にアルミ
を真空蒸着した拡散板の入射角15゜における、図１の拡
散板２のＹ−Ｙ’と反射角φ=-15゜およびφ=-20゜の出射
光路を含む面での輝度率（Radiance Factor）の反射角
θに対する角度特性を図２に示す。輝度率１が完全拡散
面での輝度率である。図において出射角α=-15゜および
α=-20゜の出射光路を含む面での輝度率の角度特性は反
射角θが±5゜でほぼ等しく、かつその値は、1.3と完全
拡散面より高い。次に拡散板の入射角15゜において、図
１の拡散板２のＸ−Ｘ’と入射光路を含む面での輝度率
の反射角φに対する角度特性を図３に示す。図において
反射角φが正反射光軸の±5゜の範囲で変化が少なく、完
全拡散面と同等の効果が得られる。特に、この拡散板２
では、入射角が15゜のとき出射角をそれより大きいα=-2
0゜のとき、輝度率が最大となり、より大きな出射強度が
得られる。この反射光を前記分光器４に導くため、前記
凹面ミラー３を、前記拡散板２の反射角φ=-15゜または
φ=-20゜の出射光路上に配置する。
【０００９】この前記拡散板２からの出射光路に対し
て、入出射光路を含む面上の反射角φが±5゜の範囲でか
つ、出射光路とＹ−Ｙ’を含む面上での反射角θが±5゜
の範囲の反射光のみを、凹面ミラー３で前記分光器４の
入射スリット５に導く。上記の拡散板２の輝度率の角特
性は、入射光が広い波長範囲にわたってほぼ同等の特性
を示す。
て、入出射光路を含む面上の反射角φが±5゜の範囲でか
つ、出射光路とＹ−Ｙ’を含む面上での反射角θが±5゜
の範囲の反射光のみを、凹面ミラー３で前記分光器４の
入射スリット５に導く。上記の拡散板２の輝度率の角特
性は、入射光が広い波長範囲にわたってほぼ同等の特性
を示す。
【００１０】なお、前記拡散板２はガラス粗面にアルミ
を真空蒸着した拡散板の他に、拡散処理をした面に金属
蒸着（たとえば金）、または光沢のある樹脂をコーティ
ングしたものを使用することも可能である。この場合こ
れまでの拡散面では得られなかった、波長５μm以上の
遠赤外域でも有効に使用できる。
を真空蒸着した拡散板の他に、拡散処理をした面に金属
蒸着（たとえば金）、または光沢のある樹脂をコーティ
ングしたものを使用することも可能である。この場合こ
れまでの拡散面では得られなかった、波長５μm以上の
遠赤外域でも有効に使用できる。
【００１１】以上のように本発明においては、分光測定
において被測定光源の配光や寸法などの空間的な変化や
測定する波長がどのように変わっても、分散素子への照
明条件が変わらず、かつ、完全拡散板を使用した場合よ
り明るい分光器入射光学装置を実現することができる。
において被測定光源の配光や寸法などの空間的な変化や
測定する波長がどのように変わっても、分散素子への照
明条件が変わらず、かつ、完全拡散板を使用した場合よ
り明るい分光器入射光学装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の分光器入射光学装置の構成
図
図
【図２】同装置における拡散板２のＹ−Ｙ’と反射角φ
=-15゜およびφ=-20゜の出射光路を含む面での輝度率の反
射角θに対する角度特性図
=-15゜およびφ=-20゜の出射光路を含む面での輝度率の反
射角θに対する角度特性図
【図３】本発明の異なる実施例における拡散板２のＸ−
Ｘ’と入射光路を含む面での輝度率の反射角φに対する
角度特性図
Ｘ’と入射光路を含む面での輝度率の反射角φに対する
角度特性図
１ 光源 ２ 拡散板 ３ 凹面ミラー ４ 分光器 ５ 分光器の入射スリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−175225（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−221846（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−130007（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01J 3/02 Z G01J 3/443
Claims (2)
- 【請求項１】光源の分光分布の定量測定を行う分光器入
射光学装置であって、前記光源からの光を、半拡散反射
特性を持つ拡散板に入射角αで入射させ、その拡散板へ
の入射光に対する正反射光軸である出射角−αを中心と
した±α／２の範囲の光路上に分光器の入射スリットを
配置し、前記拡散板からの半拡散反射光成分のうち、拡
散反射光の角特性が入射角αを中心とした、輝度率がほ
ぼ一定となる範囲の角度の反射光成分を、前記分光器の
視野角の範囲に入れ、前記分光器の入射スリットに導く
分光器入射光学装置。 - 【請求項２】拡散板が拡散処理をした面に金属蒸着、ま
たは光沢のある樹脂をコーティングしたものであること
を特徴とする請求項１記載の分光器入射光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3059898A JP2751646B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 分光器入射光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3059898A JP2751646B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 分光器入射光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05302854A JPH05302854A (ja) | 1993-11-16 |
| JP2751646B2 true JP2751646B2 (ja) | 1998-05-18 |
Family
ID=13126402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3059898A Expired - Fee Related JP2751646B2 (ja) | 1991-03-25 | 1991-03-25 | 分光器入射光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2751646B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120250022A1 (en) * | 2011-04-01 | 2012-10-04 | X-Rite Europe Gmbh | Hand-Held Color Measurement Device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55130007A (en) * | 1980-03-08 | 1980-10-08 | Toshiba Electric Equip | Reflecting plate for illuminator |
| JPS57175225A (en) * | 1981-04-21 | 1982-10-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Measuring apparatus of spectral distribution |
| JP2829736B2 (ja) * | 1989-02-22 | 1998-12-02 | コニカ株式会社 | シート状物の表面検査方法 |
-
1991
- 1991-03-25 JP JP3059898A patent/JP2751646B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05302854A (ja) | 1993-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |