JP3106979B2 - 光スペクトル測定装置 - Google Patents
光スペクトル測定装置Info
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/06—Scanning arrangements arrangements for order-selection
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、光源の光スペク
トル特性を測定する光スペクトル測定装置に関する。
トル特性を測定する光スペクトル測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の光スペクトル測定装置の
構成を示す構成図である。この図において５１は光源、
７０は分光器であり、ツェルニ・ターナ形分散分光器に
よって形成されている。この分光器７０は、入射スリッ
ト５２、凹面鏡５３、回折格子５４、凹面鏡５５、そし
て出射スリット５６から構成されている。
構成を示す構成図である。この図において５１は光源、
７０は分光器であり、ツェルニ・ターナ形分散分光器に
よって形成されている。この分光器７０は、入射スリッ
ト５２、凹面鏡５３、回折格子５４、凹面鏡５５、そし
て出射スリット５６から構成されている。
【０００３】また５７は光検出器、５８は増幅回路、５
９はＡ／Ｄ変換器、６０はモータ、６１は駆動回路、６
２はＣＰＵ（Ｃentral Ｐrocessing Ｕnit：中央処理装
置）、６３は表示部、そして６５はスリット制御部であ
る。
９はＡ／Ｄ変換器、６０はモータ、６１は駆動回路、６
２はＣＰＵ（Ｃentral Ｐrocessing Ｕnit：中央処理装
置）、６３は表示部、そして６５はスリット制御部であ
る。
【０００４】光源５１の光は入射スリット５２を通過
し、この通過光は凹面鏡５３により平行光に変換され、
回折格子５４に入射する。回折格子５４の表面には多数
の溝が形成されており、この溝に平行な軸を中心とし
て、モータ６０により任意の角度に可変させられる。駆
動回路６１はＣＰＵ６２の指令を受け、モータ６０を制
御して回折格子５４の角度を可変させる。
し、この通過光は凹面鏡５３により平行光に変換され、
回折格子５４に入射する。回折格子５４の表面には多数
の溝が形成されており、この溝に平行な軸を中心とし
て、モータ６０により任意の角度に可変させられる。駆
動回路６１はＣＰＵ６２の指令を受け、モータ６０を制
御して回折格子５４の角度を可変させる。
【０００５】回折格子５４は、上述の平行光から任意の
角度によって決まる特定の波長成分だけの回折光を、凹
面鏡５５の方向に反射する。このとき凹面鏡５５は、回
折光を出射スリット５６上に結像させる。
角度によって決まる特定の波長成分だけの回折光を、凹
面鏡５５の方向に反射する。このとき凹面鏡５５は、回
折光を出射スリット５６上に結像させる。
【０００６】そして、出射スリット５６の横幅の範囲内
となる波長成分だけが出射スリット５６を通過する。ま
たこのときスリット制御部６５は、ＣＰＵ６２の指令を
受け、出射スリット５６の幅を設定する。
となる波長成分だけが出射スリット５６を通過する。ま
たこのときスリット制御部６５は、ＣＰＵ６２の指令を
受け、出射スリット５６の幅を設定する。
【０００７】光検出器５７は、出射スリット５６の通過
光を受光し、通過光の光強度に比例した電気信号に変換
する。増幅回路５８は光検出器５７の出力をＡ／Ｄ変換
器５９の入力に適した電圧まで増幅する。Ａ／Ｄ変換器
５９は増幅回路５８の出力をディジタル信号に変換す
る。
光を受光し、通過光の光強度に比例した電気信号に変換
する。増幅回路５８は光検出器５７の出力をＡ／Ｄ変換
器５９の入力に適した電圧まで増幅する。Ａ／Ｄ変換器
５９は増幅回路５８の出力をディジタル信号に変換す
る。
【０００８】次に測定の手順を説明する。ＣＰＵ６２は
スリット制御部６５に指令を与え、出射スリット５６の
幅を設定する。次に、ＣＰＵ６２は駆動回路６１に指令
を与え、回折格子５４の角度を可変することにより、出
射スリット５６を通過する波長を設定する。ここで、出
射光の光強度をＡ／Ｄ（Ａnalog／Ｄigital:アナログ／
ディジタル）変換器５９の出力より取り込む。
スリット制御部６５に指令を与え、出射スリット５６の
幅を設定する。次に、ＣＰＵ６２は駆動回路６１に指令
を与え、回折格子５４の角度を可変することにより、出
射スリット５６を通過する波長を設定する。ここで、出
射光の光強度をＡ／Ｄ（Ａnalog／Ｄigital:アナログ／
ディジタル）変換器５９の出力より取り込む。
【０００９】ＣＰＵ６２は、出射スリット５６の通過波
長を測定開始波長から測定終了波長まで掃引させ、繰り
返し得られた波長−光強度特性を、光スペクトルとして
表示部６３に表示させる。
長を測定開始波長から測定終了波長まで掃引させ、繰り
返し得られた波長−光強度特性を、光スペクトルとして
表示部６３に表示させる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述のツェルニ・ター
ナ型分光器の通過波長帯域幅（波長分解能ともいう）Ｒ
Ｂは、凹面鏡５３と凹面鏡５５の焦点距離が等しく、出
射スリット５６の幅が入力スリット５２の幅より大きい
という条件において、およそ次のように表される。 ＲＢ＝２ｄ／（ｍ・ｆ）・Ｓ・ｃｏｓ β ・・・（１）
ナ型分光器の通過波長帯域幅（波長分解能ともいう）Ｒ
Ｂは、凹面鏡５３と凹面鏡５５の焦点距離が等しく、出
射スリット５６の幅が入力スリット５２の幅より大きい
という条件において、およそ次のように表される。 ＲＢ＝２ｄ／（ｍ・ｆ）・Ｓ・ｃｏｓ β ・・・（１）
【００１１】ここで、ｄは回折格子５４の溝間隔、ｍは
回折格子５４の回折次数、ｆは凹面鏡５２および５５の
焦点距離、そしてβは回折格子５４の回折光と回折格子
５４の法線とのなす角である。
回折格子５４の回折次数、ｆは凹面鏡５２および５５の
焦点距離、そしてβは回折格子５４の回折光と回折格子
５４の法線とのなす角である。
【００１２】ここで、測定波長を変化させるために回折
格子５４の角度を変化させると、βも変化するから、式
（１）に基づいて波長帯域幅は測定波長に依存して変化
することとなる。
格子５４の角度を変化させると、βも変化するから、式
（１）に基づいて波長帯域幅は測定波長に依存して変化
することとなる。
【００１３】また、分光器７０を広い波長範囲で使用す
るために、回折格子５４の回折次数ｍを切り換えて使用
する場合がある。例えば、溝本数９００本／ｍｍの回折
格子４を用いた例では、３５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長
範囲では２次光を使用し、６００ｎｍ〜１７５０ｎｍの
範囲では１次光を使用する。
るために、回折格子５４の回折次数ｍを切り換えて使用
する場合がある。例えば、溝本数９００本／ｍｍの回折
格子４を用いた例では、３５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長
範囲では２次光を使用し、６００ｎｍ〜１７５０ｎｍの
範囲では１次光を使用する。
【００１４】この場合、それぞれの回折次数に対して意
図通りの波長帯域幅が得られるように、切り換えた回折
格子５４の次数に対応して出射スリット５６の幅を切り
換える。
図通りの波長帯域幅が得られるように、切り換えた回折
格子５４の次数に対応して出射スリット５６の幅を切り
換える。
【００１５】ここで出射スリット５６の幅は、各回折次
数で測定する波長範囲の中心において設定通りの分解能
が得られるように設定するのが一般的である。従って、
回折次数の切り変え点の前後においては、２次光使用時
の波長帯域幅と１次光使用時の波長帯域幅が異なる。
数で測定する波長範囲の中心において設定通りの分解能
が得られるように設定するのが一般的である。従って、
回折次数の切り変え点の前後においては、２次光使用時
の波長帯域幅と１次光使用時の波長帯域幅が異なる。
【００１６】例えば上述の例では、２次光を使用する波
長範囲では波長５５０ｎｍにおいて意図通りの波長帯域
幅が得られ、１次光を使用する波長範囲では波長１３５
０ｎｍにおいて意図通りの波長帯域幅が得られるように
設計されている。
長範囲では波長５５０ｎｍにおいて意図通りの波長帯域
幅が得られ、１次光を使用する波長範囲では波長１３５
０ｎｍにおいて意図通りの波長帯域幅が得られるように
設計されている。
【００１７】図４は波長帯域幅の波長特性を示す図であ
る。上述の場合、図４に示すように、次数を切り換える
点である波長６００ｎｍにおける波長帯域幅は、２次光
では８.５ｎｍ、１次光では１３ｎｍとなる。
る。上述の場合、図４に示すように、次数を切り換える
点である波長６００ｎｍにおける波長帯域幅は、２次光
では８.５ｎｍ、１次光では１３ｎｍとなる。
【００１８】被測定光の光スペクトルは波長帯域幅より
広がっている場合が一般的である。即ち、図４のような
特性の波長帯域幅を持つ場合、測定された光スペクトル
は低い波長の側が持ち上がった特性となり、正しくない
光スペクトルとなってしまうという問題がある。また、
次数切り変え点で光スペクトルに段差が現れてしまうと
いう問題がある。
広がっている場合が一般的である。即ち、図４のような
特性の波長帯域幅を持つ場合、測定された光スペクトル
は低い波長の側が持ち上がった特性となり、正しくない
光スペクトルとなってしまうという問題がある。また、
次数切り変え点で光スペクトルに段差が現れてしまうと
いう問題がある。
【００１９】図５は、図３に示す構成であって、図４に
示す特性を持つ光スペクトル測定装置を用い、光源５１
として波長６６０ｎｍのＬＥＤの光スペクトルを測定し
た場合の測定結果の例を示す図である。この図に示すよ
うに、Ａ点に段差が現れている。
示す特性を持つ光スペクトル測定装置を用い、光源５１
として波長６６０ｎｍのＬＥＤの光スペクトルを測定し
た場合の測定結果の例を示す図である。この図に示すよ
うに、Ａ点に段差が現れている。
【００２０】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、測定波長の違いによる波長帯域幅の変化の影
響を受けることなく、正しい光スペクトルを測定するこ
とができ、また、測定波長の違いによる波長帯域幅の変
化の影響を受けることなく、単位周波数あたりの光強度
を測定することのできる光スペクトル測定装置を提供す
ることを目的としている。
たもので、測定波長の違いによる波長帯域幅の変化の影
響を受けることなく、正しい光スペクトルを測定するこ
とができ、また、測定波長の違いによる波長帯域幅の変
化の影響を受けることなく、単位周波数あたりの光強度
を測定することのできる光スペクトル測定装置を提供す
ることを目的としている。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１に記載の発明にあっては、入射した平
行光を回折させて入射角度に応じた波長成分の回折光を
出射する回折格子と、前記回折光のうち予め設定された
スリット幅に応じた波長成分を通過させる出射スリット
と、前記出射スリットを通過した回折光の光強度を測定
する測定手段と、前記入射角度を制御する制御手段と、
前記出射スリットの波長に対応する通過波長帯域幅を設
定可能な前記スリット幅のそれぞれについて記憶する記
憶手段とを備え、測定された前記光強度を前記通過帯域
幅で補正することを特徴とする。また、請求項２に記載
の発明にあっては、請求項１に記載の光スペクトル測定
装置では、前記通過波長帯域幅を周波数に変換し、測定
された前記光強度を通過周波数帯域幅で補正することを
特徴とする。また、請求項３に記載の発明にあっては、
請求項１あるいは請求項２の何れかに記載の光スペクト
ル測定装置では、被測定光を前記平行光に変換する変換
手段と、前記回折格子から出射する回折光を前記出射ス
リットに収束させる収束手段と、前記測定手段による測
定結果をグラフ表示する表示手段とを具備することを特
徴とする。
ために、請求項１に記載の発明にあっては、入射した平
行光を回折させて入射角度に応じた波長成分の回折光を
出射する回折格子と、前記回折光のうち予め設定された
スリット幅に応じた波長成分を通過させる出射スリット
と、前記出射スリットを通過した回折光の光強度を測定
する測定手段と、前記入射角度を制御する制御手段と、
前記出射スリットの波長に対応する通過波長帯域幅を設
定可能な前記スリット幅のそれぞれについて記憶する記
憶手段とを備え、測定された前記光強度を前記通過帯域
幅で補正することを特徴とする。また、請求項２に記載
の発明にあっては、請求項１に記載の光スペクトル測定
装置では、前記通過波長帯域幅を周波数に変換し、測定
された前記光強度を通過周波数帯域幅で補正することを
特徴とする。また、請求項３に記載の発明にあっては、
請求項１あるいは請求項２の何れかに記載の光スペクト
ル測定装置では、被測定光を前記平行光に変換する変換
手段と、前記回折格子から出射する回折光を前記出射ス
リットに収束させる収束手段と、前記測定手段による測
定結果をグラフ表示する表示手段とを具備することを特
徴とする。
【００２２】この発明によれば、回折格子は入射した平
行光を回折させて入射角度に応じた波長成分の回折光を
出射し、出射スリットは回折光のうち予め設定されたス
リット幅に応じた波長成分を通過させ、測定手段は出射
スリットを通過した回折光の光強度を測定し、制御手段
は入射角度を制御し、記憶手段は出射スリットの波長に
対応する通過波長帯域幅を設定可能な前記スリット幅の
それぞれについて記憶し、この測定された光強度を通過
波長帯域幅で補正する。また、この通過波長帯域幅を周
波数に変換し、測定された光強度を通過周波数帯域幅で
補正する。
行光を回折させて入射角度に応じた波長成分の回折光を
出射し、出射スリットは回折光のうち予め設定されたス
リット幅に応じた波長成分を通過させ、測定手段は出射
スリットを通過した回折光の光強度を測定し、制御手段
は入射角度を制御し、記憶手段は出射スリットの波長に
対応する通過波長帯域幅を設定可能な前記スリット幅の
それぞれについて記憶し、この測定された光強度を通過
波長帯域幅で補正する。また、この通過波長帯域幅を周
波数に変換し、測定された光強度を通過周波数帯域幅で
補正する。
【００２３】
Ａ．構成 以下に本発明について説明する。図１は本発明の一実施
の形態にかかる光スペクトル測定装置の構成を示すブロ
ック図である。図１において１は光源、図は入射スリッ
ト、３は凹面鏡である。この光源１から出射される光
は、入射スリット２によって凹面鏡３の方向へ向かい、
凹面鏡３によって平行光に変換される。
の形態にかかる光スペクトル測定装置の構成を示すブロ
ック図である。図１において１は光源、図は入射スリッ
ト、３は凹面鏡である。この光源１から出射される光
は、入射スリット２によって凹面鏡３の方向へ向かい、
凹面鏡３によって平行光に変換される。
【００２４】凹面鏡３から出射される光は、回折格子４
に入射する。回折格子４の表面には多数の溝が形成され
ており、この溝に平行な軸を中心として、後述するモー
タ１０により回転駆動される。この回折格子４は、平行
光の入射角度によって決まる特定の波長成分のみを回折
させる。
に入射する。回折格子４の表面には多数の溝が形成され
ており、この溝に平行な軸を中心として、後述するモー
タ１０により回転駆動される。この回折格子４は、平行
光の入射角度によって決まる特定の波長成分のみを回折
させる。
【００２５】回折格子４によって回折した光は、凹面鏡
５によって反射させられ、出射スリット６上に結像す
る。この出射スリット６は、後述するスリット制御部１
５によってスリット幅が制御される。
５によって反射させられ、出射スリット６上に結像す
る。この出射スリット６は、後述するスリット制御部１
５によってスリット幅が制御される。
【００２６】なお、上述した入射スリット２、凹面鏡
３、回折格子４、凹面鏡５ならびに出射スリット６によ
って分光器（ツェルニ・ターナ形分散分光器）２０が形
成されている。
３、回折格子４、凹面鏡５ならびに出射スリット６によ
って分光器（ツェルニ・ターナ形分散分光器）２０が形
成されている。
【００２７】上述の出射スリット６を通過した回折光
は、光検出器７に入射する。光検出器７は入射した光
を、その強度に比例した電気信号に変換し、この電気信
号は増幅回路８によって所定のレベルに増幅され、Ａ／
Ｄ変換器９に取り込まれる。
は、光検出器７に入射する。光検出器７は入射した光
を、その強度に比例した電気信号に変換し、この電気信
号は増幅回路８によって所定のレベルに増幅され、Ａ／
Ｄ変換器９に取り込まれる。
【００２８】１２は、この光スペクトル測定装置全体を
制御するＣＰＵである。このＣＰＵ１２には上述のＡ／
Ｄ変換器９とスリット制御部１５の他、駆動回路１１、
表示部１３、波長帯域幅記憶部１４が接続されている。
制御するＣＰＵである。このＣＰＵ１２には上述のＡ／
Ｄ変換器９とスリット制御部１５の他、駆動回路１１、
表示部１３、波長帯域幅記憶部１４が接続されている。
【００２９】上述の駆動回路１１は、Ｄ／Ａ変換器やパ
ワーアンプ等（図示省略）から構成されており、ＣＰＵ
１２からの指示によりモータ１０を制御する。即ち回折
格子４は、ＣＰＵ１２の指令を受け、駆動回路１１を介
して任意の角度に可変させられる。このとき回折格子４
は、入射する平行光から任意の角度によって決まる特定
の波長成分だけの回折光を反射する。
ワーアンプ等（図示省略）から構成されており、ＣＰＵ
１２からの指示によりモータ１０を制御する。即ち回折
格子４は、ＣＰＵ１２の指令を受け、駆動回路１１を介
して任意の角度に可変させられる。このとき回折格子４
は、入射する平行光から任意の角度によって決まる特定
の波長成分だけの回折光を反射する。
【００３０】スリット制御部１５は、ＣＰＵ１２からの
指示により出射スリット６のスリット幅を変化させる。
このとき出射スリット６には、その横幅の範囲内となる
波長成分の光だけが通過する。
指示により出射スリット６のスリット幅を変化させる。
このとき出射スリット６には、その横幅の範囲内となる
波長成分の光だけが通過する。
【００３１】波長帯域幅記憶部１４には、分光器２０の
測定波長に対する通過波長帯域幅の特性が記憶されてい
る。例えば本実施の形態では、３５０ｎｍ〜１７５０ｎ
ｍに対する波長帯域幅が１０ｎｍ毎に記憶されている。
この値は、実測または計算により求められた値が、あら
かじめ記憶される。
測定波長に対する通過波長帯域幅の特性が記憶されてい
る。例えば本実施の形態では、３５０ｎｍ〜１７５０ｎ
ｍに対する波長帯域幅が１０ｎｍ毎に記憶されている。
この値は、実測または計算により求められた値が、あら
かじめ記憶される。
【００３２】そしてＣＰＵ１２は、出射スリット６の通
過波長を測定開始波長から測定終了波長まで掃引させ、
繰り返し得られた波長−光強度特性を、光スペクトルと
して表示部１３に表示させる。
過波長を測定開始波長から測定終了波長まで掃引させ、
繰り返し得られた波長−光強度特性を、光スペクトルと
して表示部１３に表示させる。
【００３３】Ｂ．第１の測定方法 次に、本実施の形態を適用して光スペクトルに対する補
正をかけて測定する方法を説明する。まず本実施の形態
では、ＣＰＵ１２がスリット制御部１５に指令を与え、
出射スリット６の幅を設定する。
正をかけて測定する方法を説明する。まず本実施の形態
では、ＣＰＵ１２がスリット制御部１５に指令を与え、
出射スリット６の幅を設定する。
【００３４】次に、ＣＰＵ１２は駆動回路１１に指令を
与え、回折格子４の角度を可変することにより、出射ス
リット６を通過する波長を設定する。ここで、出射光の
光強度をＡ／Ｄ変換器９の出力より取り込む。
与え、回折格子４の角度を可変することにより、出射ス
リット６を通過する波長を設定する。ここで、出射光の
光強度をＡ／Ｄ変換器９の出力より取り込む。
【００３５】このようにしてＣＰＵ１２は、出射スリッ
ト５６の通過波長を測定開始波長から測定終了波長まで
掃引させ、繰り返し得られた波長−光強度特性を、光ス
ペクトルとして表示部１３に表示させる。
ト５６の通過波長を測定開始波長から測定終了波長まで
掃引させ、繰り返し得られた波長−光強度特性を、光ス
ペクトルとして表示部１３に表示させる。
【００３６】本実施の形態では、上述のように測定され
た光スペクトルをＰ（λ）で表す。ここで、λは測定す
る波長範囲の各測定点の波長を表す。例えば６００ｎｍ
〜７００ｎｍの波長範囲を０.１ｎｍ間隔で測定する場
合には、λ＝６００.０、６００.１、６００.２・・・
７００.０となる。
た光スペクトルをＰ（λ）で表す。ここで、λは測定す
る波長範囲の各測定点の波長を表す。例えば６００ｎｍ
〜７００ｎｍの波長範囲を０.１ｎｍ間隔で測定する場
合には、λ＝６００.０、６００.１、６００.２・・・
７００.０となる。
【００３７】また、Ｐ（λ）は波長λにおいて測定され
た光強度を示している。こうして光スペクトルは、横
（Ｘ）軸にλ、縦（Ｙ）軸にＰ（λ）をとったＸＹグラ
フとして、表示部１３に表示される。
た光強度を示している。こうして光スペクトルは、横
（Ｘ）軸にλ、縦（Ｙ）軸にＰ（λ）をとったＸＹグラ
フとして、表示部１３に表示される。
【００３８】次に、波長帯域幅記憶部１４に記憶されて
いる波長帯域幅に基づき、各測定点λに対する波長帯域
幅ＲＢ（λ）を求める。なお、測定点λに対応する波長
が記憶されていない場合は、記憶されている最も近い波
長の波長帯域幅をもとに直線補間などの方法によりＲＢ
（λ）を求める。
いる波長帯域幅に基づき、各測定点λに対する波長帯域
幅ＲＢ（λ）を求める。なお、測定点λに対応する波長
が記憶されていない場合は、記憶されている最も近い波
長の波長帯域幅をもとに直線補間などの方法によりＲＢ
（λ）を求める。
【００３９】さらに、補正された光スペクトルＰ0
（λ）を次式により求める。 Ｐ0（λ）＝Ｐ（λ）／ＲＢ（λ） この後、ＣＰＵ１２はＰ0（λ）を、補正された光スペク
トルとして表示部１３に表示する。
（λ）を次式により求める。 Ｐ0（λ）＝Ｐ（λ）／ＲＢ（λ） この後、ＣＰＵ１２はＰ0（λ）を、補正された光スペク
トルとして表示部１３に表示する。
【００４０】即ちこの方法では、あらかじめ測定された
分光器２０の各測定波長に対する波長帯域幅を波長帯域
幅記憶部１４に記憶させておき、測定された光スペクト
ルを測定波長に対する分光器２０の波長帯域幅で補正す
る。
分光器２０の各測定波長に対する波長帯域幅を波長帯域
幅記憶部１４に記憶させておき、測定された光スペクト
ルを測定波長に対する分光器２０の波長帯域幅で補正す
る。
【００４１】このＰO（λ）は波長帯域幅により補正さ
れているから、測定する波長範囲において波長帯域幅が
一定でない場合や、波長範囲中に波長帯域幅が不連続に
変化する点がある場合でも、正しい光スペクトルを表示
することができる。図２は、本実施の形態による測定結
果の一例を示す図である。
れているから、測定する波長範囲において波長帯域幅が
一定でない場合や、波長範囲中に波長帯域幅が不連続に
変化する点がある場合でも、正しい光スペクトルを表示
することができる。図２は、本実施の形態による測定結
果の一例を示す図である。
【００４２】Ｃ．第２の測定方法 次に、本実施の形態を適用して補正をかける他の測定方
法を説明する。まず波長帯域幅記憶部１４に記憶されて
いる波長帯域幅に基づき、各測定点λに対する波長帯域
幅ＲＢ（λ）を求める。
法を説明する。まず波長帯域幅記憶部１４に記憶されて
いる波長帯域幅に基づき、各測定点λに対する波長帯域
幅ＲＢ（λ）を求める。
【００４３】ここで上述同様、測定点λに対応する波長
が記憶されていない場合は、記憶されている最も近い波
長の波長帯域幅をもとに直線補間などの方法によりＲＢ
（λ）を求める。
が記憶されていない場合は、記憶されている最も近い波
長の波長帯域幅をもとに直線補間などの方法によりＲＢ
（λ）を求める。
【００４４】次に、波長帯域幅ＲＢ（λ）を次式により
周波数帯域幅ＲＢＦ（λ）に変換する。 ＲＢＦ（λ）＝ＲＢ（λ）×Ｃ／λ2 ・・・（２） この式において、λは真空中の波長で表されているもの
とし、また、Ｃは真空中の光速度を示す。
周波数帯域幅ＲＢＦ（λ）に変換する。 ＲＢＦ（λ）＝ＲＢ（λ）×Ｃ／λ2 ・・・（２） この式において、λは真空中の波長で表されているもの
とし、また、Ｃは真空中の光速度を示す。
【００４５】さらに、補正された光スペクトル特性Ｐ0
（λ）を次式により求める。 Ｐ0（λ）＝Ｐ（λ）／ＲＢＦ（λ） ・・・（３） この後、ＣＰＵ１２はＰ0（λ）を補正された光スペク
トル特性として表示部１４に表示する。
（λ）を次式により求める。 Ｐ0（λ）＝Ｐ（λ）／ＲＢＦ（λ） ・・・（３） この後、ＣＰＵ１２はＰ0（λ）を補正された光スペク
トル特性として表示部１４に表示する。
【００４６】即ちこの方法では、波長帯域幅記憶部１４
に記憶されている波長帯域幅を周波数帯域幅に変換し、
測定された光スペクトルを測定波長に対する周波数帯域
幅で補正する。
に記憶されている波長帯域幅を周波数帯域幅に変換し、
測定された光スペクトルを測定波長に対する周波数帯域
幅で補正する。
【００４７】以上のように本発明では、あらかじめ測定
された分光器２０の各測定波長に対する波長帯域幅を波
長帯域幅記憶部に記憶させておき、測定された光スペク
トルを測定波長に対する波長帯域幅で補正する。従っ
て、測定波長の違いによる波長帯域幅の変化の影響を受
けることなく、正しい光スペクトルを測定することがで
きる。
された分光器２０の各測定波長に対する波長帯域幅を波
長帯域幅記憶部に記憶させておき、測定された光スペク
トルを測定波長に対する波長帯域幅で補正する。従っ
て、測定波長の違いによる波長帯域幅の変化の影響を受
けることなく、正しい光スペクトルを測定することがで
きる。
【００４８】また、記憶されている分解能帯域幅を周波
数帯域幅に変換し、測定された光スペクトラムを測定波
長に対する周波数帯域幅で補正する。従って、測定波長
の違いによる波長帯域幅の変化の影響を受けることな
く、単位周波数あたりの光強度を測定することができ
る。
数帯域幅に変換し、測定された光スペクトラムを測定波
長に対する周波数帯域幅で補正する。従って、測定波長
の違いによる波長帯域幅の変化の影響を受けることな
く、単位周波数あたりの光強度を測定することができ
る。
【００４９】なお上述の第１の方法と第２の方法とで
は、前者が光スペクトルを単位波長あたりの光強度で表
すのに対し、後者は光スペクトルを単位周波数あたりの
光強度で表す点で異なる。これら２つの方法は、測定者
の目的に応じて使い分ける。
は、前者が光スペクトルを単位波長あたりの光強度で表
すのに対し、後者は光スペクトルを単位周波数あたりの
光強度で表す点で異なる。これら２つの方法は、測定者
の目的に応じて使い分ける。
【００５０】さらに上述の各方法では、出射スリット６
の幅を変化させることにより、複数の波長帯域幅を選択
可能な構成になっている光スペクトル測定装置において
も本発明を適用することができる。
の幅を変化させることにより、複数の波長帯域幅を選択
可能な構成になっている光スペクトル測定装置において
も本発明を適用することができる。
【００５１】この場合には、設定可能な各波長帯域幅
（または出射スリット幅）に対応する実際の波長帯域幅
をそれぞれ記憶させておき、補正の際にも各出射スリッ
ト幅に対応する波長帯域幅の値を用いればよい。
（または出射スリット幅）に対応する実際の波長帯域幅
をそれぞれ記憶させておき、補正の際にも各出射スリッ
ト幅に対応する波長帯域幅の値を用いればよい。
【００５２】さらに本発明では、光源１の光を光ファイ
バを介して分光器２０に出射する構成とすることもでき
る。この場合は、光ファイバの出力端が入射スリット２
の役目を果たすため、入射スリット２が省略される。
バを介して分光器２０に出射する構成とすることもでき
る。この場合は、光ファイバの出力端が入射スリット２
の役目を果たすため、入射スリット２が省略される。
【００５３】また、凹面鏡３と凹面鏡５を同一の凹面鏡
で兼用させる構成とすることもできる。あるいは、凹面
鏡３と凹面鏡５をレンズで置き換えることもできる。さ
らに、従来から用いられている２段式分光器にあって
も、この発明を適用することが可能である。
で兼用させる構成とすることもできる。あるいは、凹面
鏡３と凹面鏡５をレンズで置き換えることもできる。さ
らに、従来から用いられている２段式分光器にあって
も、この発明を適用することが可能である。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、回折格子は入射した平行光を回折させて入射角度に
応じた波長成分の回折光を出射し、出射スリットは回折
光のうち予め設定されたスリット幅に応じた波長成分を
通過させ、測定手段は出射スリットを通過した回折光の
光強度を測定し、制御手段は入射角度を制御し、記憶手
段は出射スリットの波長に対応する通過波長帯域幅を設
定可能な前記スリット幅のそれぞれについて記憶し、こ
の測定された光強度を通過波長帯域幅で補正する。ま
た、この通過波長帯域幅を周波数に変換し、測定された
光強度を通過周波数帯域幅で補正するので、測定波長の
違いによる波長帯域幅の変化の影響を受けることなく、
単位周波数あたりの光強度を測定することのできる光ス
ペクトル測定装置が実現可能であるという効果が得られ
る。
ば、回折格子は入射した平行光を回折させて入射角度に
応じた波長成分の回折光を出射し、出射スリットは回折
光のうち予め設定されたスリット幅に応じた波長成分を
通過させ、測定手段は出射スリットを通過した回折光の
光強度を測定し、制御手段は入射角度を制御し、記憶手
段は出射スリットの波長に対応する通過波長帯域幅を設
定可能な前記スリット幅のそれぞれについて記憶し、こ
の測定された光強度を通過波長帯域幅で補正する。ま
た、この通過波長帯域幅を周波数に変換し、測定された
光強度を通過周波数帯域幅で補正するので、測定波長の
違いによる波長帯域幅の変化の影響を受けることなく、
単位周波数あたりの光強度を測定することのできる光ス
ペクトル測定装置が実現可能であるという効果が得られ
る。
【図１】 本発明の一実施の形態にかかる光スペクトル
測定装置の構成を示すブロック図である。
測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 同実施の形態による測定結果の一例を示す図
である。
である。
【図３】 従来の光スペクトル測定装置の構成を示す構
成図である。
成図である。
【図４】 波長帯域幅の波長特性を示す図である。
【図５】 図３に示す構成であって、図４に示す特性を
持つ光スペクトル測定装置を用いた場合の測定結果の例
を示す図である。
持つ光スペクトル測定装置を用いた場合の測定結果の例
を示す図である。
２ 入射スリット（変換手段） ３ 凹面鏡（変換手段） ４ 回折格子 ５ 凹面鏡（集束手段） ６ 出射スリット ９ Ａ／Ｄ変換器（測定手段） １２ ＣＰＵ（制御手段） １３ 表示部（表示手段） １４ 波長帯域幅記憶部（記憶手段）
Claims (3)
- 【請求項１】 入射した平行光を回折させて入射角度に
応じた波長成分の回折光を出射する回折格子（４）と、 前記回折光のうち予め設定されたスリット幅に応じた波
長成分を通過させる出射スリット（６）と、 前記出射スリットを通過した回折光の光強度を測定する
測定手段（９）と、 前記入射角度を制御する制御手段（１２）と、 前記出射スリットの波長に対応する通過波長帯域幅を設
定可能な前記スリット幅のそれぞれについて記憶する記
憶手段（１４）とを備え、 測定された前記光強度を前記通過帯域幅で補正すること
を特徴とする光スペクトル測定装置。 - 【請求項２】 前記通過波長帯域幅を周波数に変換し、 測定された前記光強度を通過周波数帯域幅で補正するこ
とを特徴とする請求項１に記載の光スペクトル測定装
置。 - 【請求項３】 被測定光を前記平行光に変換する変換手
段（２、３）と、 前記回折格子から出射する回折光を前記出射スリットに
集束させる集束手段（５）と、 前記測定手段による測定結果をグラフ表示する表示手段
（１３）とを具備することを特徴とする請求項１あるい
は請求項２の何れかに記載の光スペクトル測定装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08290853A JP3106979B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 光スペクトル測定装置 |
| EP97118305A EP0840101B1 (en) | 1996-10-31 | 1997-10-22 | Optical spectrum measuring apparatus |
| DE69730188T DE69730188T2 (de) | 1996-10-31 | 1997-10-22 | Vorrichtung zur Messung optischer Spektren |
| US08/959,201 US5880833A (en) | 1996-10-31 | 1997-10-28 | Spectrometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08290853A JP3106979B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 光スペクトル測定装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10132660A JPH10132660A (ja) | 1998-05-22 |
| JP3106979B2 true JP3106979B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=17761344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08290853A Expired - Fee Related JP3106979B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 光スペクトル測定装置 |
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|---|---|
| US (1) | US5880833A (ja) |
| EP (1) | EP0840101B1 (ja) |
| JP (1) | JP3106979B2 (ja) |
| DE (1) | DE69730188T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| AUPP748398A0 (en) * | 1998-12-03 | 1998-12-24 | Varian Australia Pty Ltd | Uv-vis spectrophotometry |
| EP1236981A1 (de) * | 2000-10-11 | 2002-09-04 | Acterna Eningen GmbH | Optisches Spektrometer mit variabler Bandbreite |
| US6687001B2 (en) * | 2001-03-16 | 2004-02-03 | Fujitsu Limited | Optical spectrum analyzer and optical spectrum detecting method |
| DE10132638A1 (de) * | 2001-07-05 | 2003-01-16 | Leica Microsystems | Scanmikroskop und Verfahren zur wellenlängenabhängigen Detektion |
| JP3806928B2 (ja) * | 2002-06-12 | 2006-08-09 | セイコーエプソン株式会社 | 光送受信機及びその製造方法 |
| JP2004117298A (ja) * | 2002-09-27 | 2004-04-15 | Fuji Photo Film Co Ltd | 全反射減衰を利用した測定方法および測定装置 |
| US7356315B2 (en) * | 2003-12-17 | 2008-04-08 | Intel Corporation | Outphasing modulators and methods of outphasing modulation |
| JP4416522B2 (ja) * | 2004-01-26 | 2010-02-17 | キヤノン株式会社 | 分光器 |
| US7209230B2 (en) | 2004-06-18 | 2007-04-24 | Luckoff Display Corporation | Hand-held spectra-reflectometer |
| JP4522174B2 (ja) * | 2004-07-14 | 2010-08-11 | 富士通株式会社 | 光測定装置 |
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| JP2007205784A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Yokogawa Electric Corp | 光スペクトラムアナライザ |
| US7817274B2 (en) * | 2007-10-05 | 2010-10-19 | Jingyun Zhang | Compact spectrometer |
| WO2009070459A1 (en) | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Jingyun Zhang | Miniature spectrometers working with cellular phones and other portable electronic devices |
| US8269161B2 (en) * | 2008-12-12 | 2012-09-18 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus and method for evaluating downhole fluids |
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| CN101907491B (zh) * | 2010-07-26 | 2013-10-30 | 杭州远方光电信息股份有限公司 | 一种低杂散光单色仪 |
| JP5772425B2 (ja) | 2011-09-13 | 2015-09-02 | ソニー株式会社 | 微小粒子測定装置 |
| CN103543003B (zh) * | 2012-07-17 | 2016-03-09 | 光宝电子(广州)有限公司 | 光源筛检方法 |
| JP6015735B2 (ja) * | 2014-11-07 | 2016-10-26 | ソニー株式会社 | 微小粒子測定装置 |
| JP2018084482A (ja) * | 2016-11-24 | 2018-05-31 | 横河電機株式会社 | 光スペクトル測定装置 |
| JP2018163162A (ja) * | 2018-06-04 | 2018-10-18 | ソニー株式会社 | 微小粒子測定装置 |
| CN111207831B (zh) * | 2020-01-10 | 2022-05-20 | 安徽皖仪科技股份有限公司 | 一种多光源单色器的光源切换方法 |
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| US5192981A (en) * | 1990-04-30 | 1993-03-09 | Spex Industries, Inc. | Czerny-Turner monochromator |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP08290853A patent/JP3106979B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-10-22 DE DE69730188T patent/DE69730188T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-10-22 EP EP97118305A patent/EP0840101B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-28 US US08/959,201 patent/US5880833A/en not_active Expired - Lifetime
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| US5880833A (en) | 1999-03-09 |
| DE69730188T2 (de) | 2005-09-08 |
| EP0840101A1 (en) | 1998-05-06 |
| EP0840101B1 (en) | 2004-08-11 |
| DE69730188D1 (de) | 2004-09-16 |
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