JP3308326B2 - 分光器 - Google Patents
分光器Info
- Publication number
- JP3308326B2 JP3308326B2 JP02040893A JP2040893A JP3308326B2 JP 3308326 B2 JP3308326 B2 JP 3308326B2 JP 02040893 A JP02040893 A JP 02040893A JP 2040893 A JP2040893 A JP 2040893A JP 3308326 B2 JP3308326 B2 JP 3308326B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelength dispersion
- sub
- dispersion element
- light
- main
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 65
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 17
- 101700004678 SLIT3 Proteins 0.000 description 8
- 102100027339 Slit homolog 3 protein Human genes 0.000 description 8
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 3-morpholin-4-yl-1-oxa-3-azonia-2-azanidacyclopent-3-en-5-imine;hydrochloride Chemical compound Cl.[N-]1OC(=N)C=[N+]1N1CCOCC1 NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004993 emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G01J3/28—Investigating the spectrum
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】波長を駆動する分光器に関し、特
に波長の位置検知機構を持つ分光器に関する。
に波長の位置検知機構を持つ分光器に関する。
【０００２】
【従来の技術】分光する光を分光するための主波長分散
素子として、溝数1800〜4800本／mm程度の反射型回折格
子（主格子）を用いる。主格子の位置検知のための副波
長分散素子としては、溝数10〜 100本／mm程度の平面回
折格子（副格子）を用い、主格子と固定し一緒に駆動す
る。主格子の位置検知とは、分光する光の入射角と／又
は分光された光の出射角の検知であり、検出器により検
出する分光波長を正確に特定することができる。
素子として、溝数1800〜4800本／mm程度の反射型回折格
子（主格子）を用いる。主格子の位置検知のための副波
長分散素子としては、溝数10〜 100本／mm程度の平面回
折格子（副格子）を用い、主格子と固定し一緒に駆動す
る。主格子の位置検知とは、分光する光の入射角と／又
は分光された光の出射角の検知であり、検出器により検
出する分光波長を正確に特定することができる。
【０００３】入射スリットには、分光する光を入射させ
る。入射スリットから入射した光は、主格子で分光され
た後に出射スリットから出射し、主検出器で検出され
る。このとき、駆動部を適当に駆動することにより、任
意の波長の光を出射スリットに出射させ、任意の波長の
光の強度を測定する。
る。入射スリットから入射した光は、主格子で分光され
た後に出射スリットから出射し、主検出器で検出され
る。このとき、駆動部を適当に駆動することにより、任
意の波長の光を出射スリットに出射させ、任意の波長の
光の強度を測定する。
【０００４】一方、副格子には、位置検知のためのレー
ザー光などの波長幅の狭い光を入射させる。副格子に入
射した光は、副格子で回折された後に、分光方向に列状
に並んだ複数の検出素子を持つ副検出器に入射する。副
格子の溝数は少ないため、副格子上では、複数の次数の
回折光が回折される。
ザー光などの波長幅の狭い光を入射させる。副格子に入
射した光は、副格子で回折された後に、分光方向に列状
に並んだ複数の検出素子を持つ副検出器に入射する。副
格子の溝数は少ないため、副格子上では、複数の次数の
回折光が回折される。
【０００５】副検出器に入射する回折光の間隔は、駆動
位置と、副格子の溝数と、光源の波長と、副格子から副
検出器までの距離等によって決まる。このため、副格子
の駆動に伴って副検出器上を回折光が次々と横切り、か
つ一つ以上の回折光が常に副検出器上に入射するよう
に、回折光の間隔と副検出器の幅とを設定し、そして主
格子と副格子を固定して同時に駆動することにより、回
折光を用いて波長分散素子（主格子）の位置検知をする
ことができる。
位置と、副格子の溝数と、光源の波長と、副格子から副
検出器までの距離等によって決まる。このため、副格子
の駆動に伴って副検出器上を回折光が次々と横切り、か
つ一つ以上の回折光が常に副検出器上に入射するよう
に、回折光の間隔と副検出器の幅とを設定し、そして主
格子と副格子を固定して同時に駆動することにより、回
折光を用いて波長分散素子（主格子）の位置検知をする
ことができる。
【０００６】そして主格子と副格子を固定する際に同一
平面上に固定することが、設計も製造も駆動動作も位置
検知操作も簡単であるので、同一平面上に固定してい
た。
平面上に固定することが、設計も製造も駆動動作も位置
検知操作も簡単であるので、同一平面上に固定してい
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】位置検知精度を上げる
ためには、副検出器の検出素子の大きさは、回折光の強
度分布の半値幅に近いことが望ましい。また、検出素子
の数は、データ処理の点から少ないほどよい。そして、
副検出器の幅は検出素子の大きさと数で決まる。
ためには、副検出器の検出素子の大きさは、回折光の強
度分布の半値幅に近いことが望ましい。また、検出素子
の数は、データ処理の点から少ないほどよい。そして、
副検出器の幅は検出素子の大きさと数で決まる。
【０００８】一方、副検出器の幅は、常に一つ以上の回
折光が入射する必要がある。従って、回折光の強度分布
の半値幅と間隔は、できるだけ一定であることが望まし
い。このうち、半値幅はほぼ一定である。一般に、回折
格子では、回折角度が大きくなると回折光の角分散が大
きくなり、回折光の間隔も大きくなる。特に、回折範囲
の上限に近ずくにつれて急激に大きくなり、回折角度が
小さい場合の１０倍近くにもなる。
折光が入射する必要がある。従って、回折光の強度分布
の半値幅と間隔は、できるだけ一定であることが望まし
い。このうち、半値幅はほぼ一定である。一般に、回折
格子では、回折角度が大きくなると回折光の角分散が大
きくなり、回折光の間隔も大きくなる。特に、回折範囲
の上限に近ずくにつれて急激に大きくなり、回折角度が
小さい場合の１０倍近くにもなる。
【０００９】主格子と副格子とを同一平面上に固定する
場合には、主格子の回折角が大きくなるような波長の光
を分光するときに副格子の回折角も大きくなり、回折光
の間隔も大きくなると言う欠点があった。
場合には、主格子の回折角が大きくなるような波長の光
を分光するときに副格子の回折角も大きくなり、回折光
の間隔も大きくなると言う欠点があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】主波長分散素子（主回折
格子）と副波長分散素子（副回折格子）の間に角度を設
けて固定する。主回折格子は、最大で、 0〜90度の間の
回折角で用いられるので、主波長分散素子と副波長分散
素子のなす角が40〜45度となるように駆動軸回りに傾け
て（角度を持って）固定する。
格子）と副波長分散素子（副回折格子）の間に角度を設
けて固定する。主回折格子は、最大で、 0〜90度の間の
回折角で用いられるので、主波長分散素子と副波長分散
素子のなす角が40〜45度となるように駆動軸回りに傾け
て（角度を持って）固定する。
【００１１】また、回折光の間隔から回折角度を求め、
回折角から主波長分散素子と副波長分散素子の間の角度
を求める。
回折角から主波長分散素子と副波長分散素子の間の角度
を求める。
【００１２】
【作用】主波長分散素子が 0〜90度の間で用いられると
きに、副波長分散素子の回折角はおおよそ±45度以内に
なり、この範囲内では角分散があまり変化しないので、
副検出器を常に最適な状態で用いることができる。
きに、副波長分散素子の回折角はおおよそ±45度以内に
なり、この範囲内では角分散があまり変化しないので、
副検出器を常に最適な状態で用いることができる。
【００１３】また、回折光の間隔から回折角度を求め、
回折角から主波長分散素子と副波長分散素子の間の角度
を求められる。
回折角から主波長分散素子と副波長分散素子の間の角度
を求められる。
【００１４】
【実施例】以下実施例を図面に基づき、詳細に説明す
る。図１について説明する。入射スリット３は、分光用
光源２からの光をビーム状に入射させる。なお、分析用
光は、原子吸光分光分析用の光、ＩＣＰ発光分光分析用
の光、または赤外線分光分析用等の光を用いることもあ
る。
る。図１について説明する。入射スリット３は、分光用
光源２からの光をビーム状に入射させる。なお、分析用
光は、原子吸光分光分析用の光、ＩＣＰ発光分光分析用
の光、または赤外線分光分析用等の光を用いることもあ
る。
【００１５】入射スリット３から入射した光は、凹面鏡
であるカメラミラー４で平行光線になって後、主波長分
散素子である主格子６に入射する。主格子６には、入射
スリット３のスリット方向と平行な溝（これもスリット
と言う）が1800〜4800本／mm程度有する反射型回折格子
である。
であるカメラミラー４で平行光線になって後、主波長分
散素子である主格子６に入射する。主格子６には、入射
スリット３のスリット方向と平行な溝（これもスリット
と言う）が1800〜4800本／mm程度有する反射型回折格子
である。
【００１６】主格子６に入射した光は、主格子６で分光
された後、分光された光を集光するためのコリメータミ
ラー７を通って、出射スリット８から出射し、出射スリ
ット８の後方の主検出器１０で検出される。このとき、
主格子６は、駆動部１１により分光方向に回転可能にな
っており、その回転は、制御部１２により正確に制御さ
れている。駆動部１１を適切に駆動することにより、任
意の波長の光を出射スリット８に出射させ、任意の波長
の光の強度を測定する。
された後、分光された光を集光するためのコリメータミ
ラー７を通って、出射スリット８から出射し、出射スリ
ット８の後方の主検出器１０で検出される。このとき、
主格子６は、駆動部１１により分光方向に回転可能にな
っており、その回転は、制御部１２により正確に制御さ
れている。駆動部１１を適切に駆動することにより、任
意の波長の光を出射スリット８に出射させ、任意の波長
の光の強度を測定する。
【００１７】分光用光の上方（下方でも良いが、スリッ
トの長手方向）に波長幅の非常に狭い光源１を入射スリ
ット３にその光が入射するように設ける。光源１から発
せられた波長幅の狭い光（レーザ等）は、入射スリット
３を通過し、横方向に回折されて広がりながら、カメラ
ミラー４に入射する。カメラミラー４で平行光線になっ
た光は、副格子５に入射し、複数の次数で複数の方向に
回折される。副格子には主格子と同じ方向にスリットが
10〜 100本／mm程度設けられている。副格子５で回折さ
れた光は、コリメーターミラー７を経て副検出器９上に
結像する。
トの長手方向）に波長幅の非常に狭い光源１を入射スリ
ット３にその光が入射するように設ける。光源１から発
せられた波長幅の狭い光（レーザ等）は、入射スリット
３を通過し、横方向に回折されて広がりながら、カメラ
ミラー４に入射する。カメラミラー４で平行光線になっ
た光は、副格子５に入射し、複数の次数で複数の方向に
回折される。副格子には主格子と同じ方向にスリットが
10〜 100本／mm程度設けられている。副格子５で回折さ
れた光は、コリメーターミラー７を経て副検出器９上に
結像する。
【００１８】副格子５は、主格子６の上方（光源１が下
方ならば主格子の下方）に、主格子６と駆動軸回りにお
よそ45度の角度を持って主格子６に固定されている。主
格子６が、回折角を 0度から90度近くまで駆動されると
き、副格子５は、 -45度から45度まで駆動される。なお
ここで、回折角とは、主格子６の法線と主格子６により
分光され出射する光線のなす角度を言う。
方ならば主格子の下方）に、主格子６と駆動軸回りにお
よそ45度の角度を持って主格子６に固定されている。主
格子６が、回折角を 0度から90度近くまで駆動されると
き、副格子５は、 -45度から45度まで駆動される。なお
ここで、回折角とは、主格子６の法線と主格子６により
分光され出射する光線のなす角度を言う。
【００１９】副格子５が主格子６と共に駆動（回転）さ
れるに従い、副検出器９上を複数の回折光が横切る。光
源１の光の波長は既知であり、ある点での位置を覚えて
おけば、横切った回折光の数と回折光の位置とから主格
子６の位置が検知できる。また、副格子５の回折角は、
±45度までしか変化しないので、回折光の間隔はあまり
変化しない。
れるに従い、副検出器９上を複数の回折光が横切る。光
源１の光の波長は既知であり、ある点での位置を覚えて
おけば、横切った回折光の数と回折光の位置とから主格
子６の位置が検知できる。また、副格子５の回折角は、
±45度までしか変化しないので、回折光の間隔はあまり
変化しない。
【００２０】本発明の実施例における副格子５による回
折角と回折光の間隔の関係に付いて計算したグラフが図
２ａ、従来の実施例に付いて計算したグラフが図２ｂで
ある。計算式は、次の通りである。ここで、 mを回折次
数、λを光源の波長、 dを副格子５の格子常数（溝の間
隔）、φをカメラミラー４とコリメーターミラー７が副
格子５に対して張る角、fを分光器の焦点距離、隣合う
回折光の次数をθ(m) 、θ(m+1) とすると、副格子５か
らの回折光の回折角θ(m) は、（１）式で、回折光の間
隔x(m)は、（２）式で与えられる。
折角と回折光の間隔の関係に付いて計算したグラフが図
２ａ、従来の実施例に付いて計算したグラフが図２ｂで
ある。計算式は、次の通りである。ここで、 mを回折次
数、λを光源の波長、 dを副格子５の格子常数（溝の間
隔）、φをカメラミラー４とコリメーターミラー７が副
格子５に対して張る角、fを分光器の焦点距離、隣合う
回折光の次数をθ(m) 、θ(m+1) とすると、副格子５か
らの回折光の回折角θ(m) は、（１）式で、回折光の間
隔x(m)は、（２）式で与えられる。
【００２１】 θ＝Sin -1｛（ｍλ）／（2d Cosφ) ｝ （１） x(m)＝2f｛θ(m)-θ(m+1) ｝ （２） なお、図２ａ、２ｂでは、λ＝1000nm、 d＝20μm （溝
数50本／mm）、φ＝ 0、 f＝1m、本発明の実施例での主
格子６と副格子５とが成す角度を４５度とした。
数50本／mm）、φ＝ 0、 f＝1m、本発明の実施例での主
格子６と副格子５とが成す角度を４５度とした。
【００２２】図２ａ、２ｂの横軸の回折角は、主格子６
における分光用光の回折角を表している。従って、図２
ａの横軸を副格子５における回折角を示すようにする場
合は横軸の数値を−４５度すればよい。図２ｂの場合は
主格子６と副格子５による回折角は同一である。
における分光用光の回折角を表している。従って、図２
ａの横軸を副格子５における回折角を示すようにする場
合は横軸の数値を−４５度すればよい。図２ｂの場合は
主格子６と副格子５による回折角は同一である。
【００２３】図２ａに示すように、本発明の構成によ
り、分光用光源２を主格子６により回折角０〜９０度の
間で分光しても、光源１を副格子５により分光されて生
じる各次数の回折光は狭い間隔でしかもほぼ一定にな
る。しかし、図２ｂに示すように従来の主格子６と副格
子５を同一平面上に設定した場合は、主格子による回折
角が約６０度以上になると光源１を副格子５でより分光
して生じる各次数の回折光の間隔は広くなり、しかもほ
ぼ一定にならない。
り、分光用光源２を主格子６により回折角０〜９０度の
間で分光しても、光源１を副格子５により分光されて生
じる各次数の回折光は狭い間隔でしかもほぼ一定にな
る。しかし、図２ｂに示すように従来の主格子６と副格
子５を同一平面上に設定した場合は、主格子による回折
角が約６０度以上になると光源１を副格子５でより分光
して生じる各次数の回折光の間隔は広くなり、しかもほ
ぼ一定にならない。
【００２４】次に、図３と図４に基づいて説明する。図
３は本発明の動作を説明するフロー図であり、図４は計
算方法を説明する図である。駆動部１１は、制御部１２
によって制御される。制御部１２に波長較正の指令がく
ると、制御部１２は、次のように動作する。
３は本発明の動作を説明するフロー図であり、図４は計
算方法を説明する図である。駆動部１１は、制御部１２
によって制御される。制御部１２に波長較正の指令がく
ると、制御部１２は、次のように動作する。
【００２５】まず、制御部１２は、主格子６が鏡面反射
の位置になるように駆動部１１を駆動し、主検出器１０
で検出強度が最大強度になるように合わせる。つまり、
カメラミラー４からの光の入射角と、主格子６からコリ
メータミラー７への出射角を等しくする。続いて、制御
部１２は副検出器９に入射している副格子５からの回折
光が、複数か否かを判断する。複数の回折光が入射して
いる場合には、そのまま次の計算に移り、複数の回折光
の間隔x(m)から、（２）式によって複数の回折光の角度
θ(m) を計算し、出射スリット８の仮想位置に対する角
度θ0 を計算し、主格子６に対する副格子５の角度θを
（３）式より計算により求める。
の位置になるように駆動部１１を駆動し、主検出器１０
で検出強度が最大強度になるように合わせる。つまり、
カメラミラー４からの光の入射角と、主格子６からコリ
メータミラー７への出射角を等しくする。続いて、制御
部１２は副検出器９に入射している副格子５からの回折
光が、複数か否かを判断する。複数の回折光が入射して
いる場合には、そのまま次の計算に移り、複数の回折光
の間隔x(m)から、（２）式によって複数の回折光の角度
θ(m) を計算し、出射スリット８の仮想位置に対する角
度θ0 を計算し、主格子６に対する副格子５の角度θを
（３）式より計算により求める。
【００２６】 θ= θ0 + φ （３） 単数の回折光しか入射していないときには、複数の回折
光が入射するように駆動する。このとき、複数の回折光
が入射するまでの駆動角度Δθを記憶しておく。その
後、複数の回折光の間隔x(m)から、（２）式によって複
数の回折光の角度θ(m) を計算し、出射スリット８の仮
想位置に対する角度θ0 を計算し、主格子６に対する副
格子５の角度θを（４）式より計算により求める。
光が入射するように駆動する。このとき、複数の回折光
が入射するまでの駆動角度Δθを記憶しておく。その
後、複数の回折光の間隔x(m)から、（２）式によって複
数の回折光の角度θ(m) を計算し、出射スリット８の仮
想位置に対する角度θ0 を計算し、主格子６に対する副
格子５の角度θを（４）式より計算により求める。
【００２７】 θ= θ0 + φ ± Δθ （４） ここで、必ずしも、出射スリット８の仮想位置は、出射
スリット８の実際の位置と一致する必要はない。以後、
求めたθを用いて、回折光の位置から出射スリット８の
仮想位置の検知を行なう。
スリット８の実際の位置と一致する必要はない。以後、
求めたθを用いて、回折光の位置から出射スリット８の
仮想位置の検知を行なう。
【００２８】図１の分光器は、ツェルニ・ターナー型の
ものである。他に、エバート形や、瀬谷浪岡型などの分
散素子を回転させるタイプの分光器にも用いることがで
きる。主波長分散素子としては、ここに述べたように平
面回折格子を用いることができるが、他に凹面回折格
子、透過型回折格子、プリズムなどを用いることもでき
る。主格子６は、副格子５の上側または、下側に置くの
が理想的であるが、他の配置でもよい。
ものである。他に、エバート形や、瀬谷浪岡型などの分
散素子を回転させるタイプの分光器にも用いることがで
きる。主波長分散素子としては、ここに述べたように平
面回折格子を用いることができるが、他に凹面回折格
子、透過型回折格子、プリズムなどを用いることもでき
る。主格子６は、副格子５の上側または、下側に置くの
が理想的であるが、他の配置でもよい。
【００２９】また、カメラミラー４とコリメーターミラ
ー７は、主格子６用のものを副格子５用に用いてもよい
し、別々のものを用いてもよい。別々のものを用いる場
合には、凹面鏡の他に平面鏡や凸面鏡を用いてもよい。
光源１としては、単色光のレーザーの他に、ホロカソー
ドランプや水銀ランプなどの波長幅の狭いものを用いる
ことができる。光源１の位置は、入射スリット３の外側
の他に、入射スリット３とは異なる開口部の外側や、入
射スリット３の内側、カメラミラー４の位置、コリメー
ターミラー７の位置などに置いてもよい。副格子５への
入射光の角度と、副検出器９への出射光の角度は、駆動
軸に垂直であってもよいし、駆動軸に対して角度を持っ
てもよい。
ー７は、主格子６用のものを副格子５用に用いてもよい
し、別々のものを用いてもよい。別々のものを用いる場
合には、凹面鏡の他に平面鏡や凸面鏡を用いてもよい。
光源１としては、単色光のレーザーの他に、ホロカソー
ドランプや水銀ランプなどの波長幅の狭いものを用いる
ことができる。光源１の位置は、入射スリット３の外側
の他に、入射スリット３とは異なる開口部の外側や、入
射スリット３の内側、カメラミラー４の位置、コリメー
ターミラー７の位置などに置いてもよい。副格子５への
入射光の角度と、副検出器９への出射光の角度は、駆動
軸に垂直であってもよいし、駆動軸に対して角度を持っ
てもよい。
【００３０】副格子５は、副格子５への入射光の角度
と、副検出器８への出射光の角度に応じて、駆動軸に対
して角度を持ってもよい。副検出器９の位置は、出射ス
リット８の近くでもよいし、コリメーターミラー７の位
置でもよいし、そのほかの分光器の内外の適当な位置に
置いてもよい。主格子６と副格子５とのなす角は、主格
子６が短波長側を用いない場合には、４５度よりも大き
めにとってもよい。逆に、長波長側を用いない場合に
は、小さめにとってもよい。いずれの場合も、主格子６
を実際に使用する角度域の中心付近を副格子５が向くよ
うに固定すれば最もよい結果が得られる。主検出器１０
と、出射スリット８との間に分光した光を照射するもの
を置いてもよい。
と、副検出器８への出射光の角度に応じて、駆動軸に対
して角度を持ってもよい。副検出器９の位置は、出射ス
リット８の近くでもよいし、コリメーターミラー７の位
置でもよいし、そのほかの分光器の内外の適当な位置に
置いてもよい。主格子６と副格子５とのなす角は、主格
子６が短波長側を用いない場合には、４５度よりも大き
めにとってもよい。逆に、長波長側を用いない場合に
は、小さめにとってもよい。いずれの場合も、主格子６
を実際に使用する角度域の中心付近を副格子５が向くよ
うに固定すれば最もよい結果が得られる。主検出器１０
と、出射スリット８との間に分光した光を照射するもの
を置いてもよい。
【００３１】また、上記実施例は、出射スリット８の光
軸に対して後方に、１つの主検出器１０を配置したもの
であるが、別の実施例として、出射スリット８の代わり
に、副検出器と同様に、副数の検出素子が列状（分光方
向）に配置された主検出器１０を設けてもよい。この場
合は、主検出器１０の各検出素子が小さく、それぞれ
に、スリットの機能を有するものである。
軸に対して後方に、１つの主検出器１０を配置したもの
であるが、別の実施例として、出射スリット８の代わり
に、副検出器と同様に、副数の検出素子が列状（分光方
向）に配置された主検出器１０を設けてもよい。この場
合は、主検出器１０の各検出素子が小さく、それぞれ
に、スリットの機能を有するものである。
【００３２】
【発明の効果】主波長分散素子が 0〜90度の間で用いら
れるときに、副波長分散素子の回折角はおおよそ±45度
以内になる。この範囲内では角分散があまり変化しない
ので、回折光の間隔はあまり変化しない。このため、副
検出器の幅を常に一つ以上の回折光を入射させながら、
位置検知精度を上げるために最適の条件に設定すること
ができる。
れるときに、副波長分散素子の回折角はおおよそ±45度
以内になる。この範囲内では角分散があまり変化しない
ので、回折光の間隔はあまり変化しない。このため、副
検出器の幅を常に一つ以上の回折光を入射させながら、
位置検知精度を上げるために最適の条件に設定すること
ができる。
【００３３】また、回折光の間隔から、主波長分散素子
と副波長分散素子のなす角を知ることができる。
と副波長分散素子のなす角を知ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す模式図である。
【図２】図２ａは本発明の実施例における回折角と回折
光の間隔の関係を示すグラフであり、図２ｂは従来の実
施例における回折角と回折光の間隔の関係を示すグラフ
である。
光の間隔の関係を示すグラフであり、図２ｂは従来の実
施例における回折角と回折光の間隔の関係を示すグラフ
である。
【図３】本発明の動作のフロー図である。
【図４】計算式を説明する平面図である。
１ 光源 ２ 分光用光源 ３ 入射スリット ４ カメラミラー ５ 副格子 ６ 主格子 ７ コリメーターミラー ８ 出射スリット ９ 副検出器 １０ 主検出器 １１ 駆動部 １２ 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01J 3/00 - 3/52 G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/61 実用ファイル（ＰＡＴＯＬＩＳ) 特許ファイル（ＰＡＴＯＬＩＳ)
Claims (6)
- 【請求項１】 入射スリットと、主波長分散素子と、出
射スリットと、分光された光を検出する主検出器と、主
波長分散素子を駆動する駆動部と、駆動部を制御する制
御部と、波長幅の狭い光を発生する光源と、主波長分散
素子と固定して駆動される、主波長分散素子の位置検知
のための副波長分散素子と、副波長分散素子からの回折
光を検出する列状に並んだ複数の検出素子を有する副検
出器とからなる分光器に於て、副波長分散素子として平面回折格子を用いると共に、主
波長分散素子と副波長分散素子とが、駆動軸回りに０度
より大きく６０度以下の角度を持って固定される ことを
特徴とする分光器。 - 【請求項２】 入射スリットと、主波長分散素子と、出
射スリットと、分光された光を検出する主検出器と、主
波長分散素子を駆動する駆動部と、駆動部を制御する制
御部と、波長幅の狭い光を発生する光源と、主波長分散
素子と固定して駆動される、主波長分散素子の位置検知
のための副波長分散素子と、副波長分散素子からの回折
光を検出する列状に並んだ複数の検出素子を有する副検
出器とからなる分光器に於て、 副波長分散素子として平面回折格子を用いると共に、主
波長分散素子と副波長分散素子とが、駆動軸回りに４０
-４５度の角度を持って固定される ことを特徴とする分
光器。 - 【請求項３】 主波長分散素子として反射型回折格子を
用い、 入射スリットから入射し主波長分散素子で鏡面反射した
光が出射スリットに出射する位置に駆動部を駆動したと
きに、副検出器に入射する回折光の数が複数であるとき
はそのままで、副検出器に入射する回折光の数が単数で
あるときは複数の回折光が入射するように駆動した後
に、複数の回折光の間の間隔から複数の回折光の回折角
を求め副格子の角度を求め主格子と副格子が固定された
角度を求める制御部を有することを特徴とする請求項１
又は２記載の 分光器。 - 【請求項４】 入射スリットと、主波長分散素子と、主
波長分散素子からの回折光を検出する列状に並んだ検出
素子からなる分光された光を検出する主検出器と、前記
主波長分散素子を駆動する駆動部と、前記駆動部を制御
する制御部と 、波長幅の狭い光を発生する光源と、前記
主波長分散素子と固定して回転駆動され、前記光源から
の光を回折する、主波長分散素子の位置検知のための副
波長分散素子と、前記副波長分散素子からの回折光を検
出する列状に複数並んだ検出素子からなる副検出器とか
らなり、前記光源からの波長幅の狭い光を前記副波長分
散素子に入射させ、前記副波長分散素子からの回折光を
用いて前記主波長分散素子の駆動位置を検知する分光器
において、 前記副波長分散素子として平面回折格子を用いると共
に、前記主波長分散素子と前記副波長分散素子とが回転
駆動の軸回りに０度より大きく６０度以下の角度を以て
固定されている ことを特徴とする分光器。 - 【請求項５】 入射スリットと、主波長分散素子と、主
波長分散素子からの回折光を検出する列状に並んだ検出
素子からなる分光された光を検出する主検出器と、前記
主波長分散素子を駆動する駆動部と、前記駆動部を制御
する制御部と、波長幅の狭い光を発生する光源と、前記
主波長分散素子と固定して回転駆動され、前記光源から
の光を回折する、主波長分散素子の位置検知のための副
波長分散素子と、前記副波長分散素子からの回折光を検
出する列状に複数並んだ検出素子からなる副検出器とか
らなり、前記光源からの波長幅の狭い光を前記副波長分
散素子に入射させ、前記副波長分散素子からの回折光を
用いて前記主波長分散素子の駆動位置を検知する分光器
において、 前記副波長分散素子として平面回折格子を用いると共
に、前記主波長分散素子と前記副波長分散素子とが回転
駆動の軸回りに４０-４５度の角度を以て固定されてい
る ことを特徴とする分光器。 - 【請求項６】 前記主波長分散素子として反射型回折格
子を用い、前記入射スリットから入射し、前記主波長分
散素子で鏡面反射した光が前記主検出器の中央に出射す
る位置に、駆動部を駆動したときに、前記副検出器に入
射する回折光が複数であるときにはそのままで、前記副
検出器に入射する回折光が単数であるときは複数の回折
光が入射するように、駆動部を駆動させる機能を更に有
する制御部と、前記副波長分散素子により回折された前
記複数の回折光の回折角を求め前記主波長分散素子と前
記副波長分散素子とが固定された角度を求めることを特
徴とする請求項４又は５記載の分光器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02040893A JP3308326B2 (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 分光器 |
| US08/193,507 US5442440A (en) | 1993-02-08 | 1994-02-07 | Spectroscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02040893A JP3308326B2 (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 分光器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06229828A JPH06229828A (ja) | 1994-08-19 |
| JP3308326B2 true JP3308326B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=12026215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02040893A Expired - Fee Related JP3308326B2 (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 分光器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5442440A (ja) |
| JP (1) | JP3308326B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5139412A (en) * | 1990-05-08 | 1992-08-18 | Weyerhaeuser Company | Method and apparatus for profiling the bed of a furnace |
| JPH09145477A (ja) * | 1995-11-20 | 1997-06-06 | Tokyo Instr:Kk | 分光器 |
| US6690467B1 (en) | 2000-05-05 | 2004-02-10 | Pe Corporation | Optical system and method for optically analyzing light from a sample |
| JP7147143B2 (ja) * | 2017-01-20 | 2022-10-05 | 株式会社リコー | 分光器および分析装置 |
| CN109269771B (zh) * | 2018-09-03 | 2021-02-12 | 钢研纳克检测技术股份有限公司 | 偏置角可调中阶梯光栅效率测试仪的光路结构及测试方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1077501A (en) * | 1964-02-04 | 1967-08-02 | Nat Res Dev | Scanning spectrophotometer |
| US4191473A (en) * | 1978-01-09 | 1980-03-04 | Hansch Theodor W | Method of and apparatus for measuring the absolute wavelength of a source of unknown frequency radiation |
-
1993
- 1993-02-08 JP JP02040893A patent/JP3308326B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-02-07 US US08/193,507 patent/US5442440A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06229828A (ja) | 1994-08-19 |
| US5442440A (en) | 1995-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7804593B2 (en) | Echelle spectometer with improved use of the detector by means of two spectrometer arrangements | |
| US3927944A (en) | Spectrophotometer | |
| JP2002536657A (ja) | 試料の偏光計スペクトルおよび他の特性を測定するシステム | |
| US2823577A (en) | Multiple slit spectrograph for direct reading spectrographic analysis | |
| US5497230A (en) | Spectroradiometer | |
| US6646739B2 (en) | Four-stage type monochromator | |
| JP3308326B2 (ja) | 分光器 | |
| US5914777A (en) | Apparatus for and method of measuring a distribution of luminous intensity of light source | |
| JPH06137948A (ja) | 測光装置 | |
| KR20050016248A (ko) | 개선된 실시간 각분광 광도계 | |
| JPH02108929A (ja) | 二重分光写真装置 | |
| JPH0480330B2 (ja) | ||
| JPH08145795A (ja) | 複単色計 | |
| JP7472637B2 (ja) | 分光器 | |
| US4140399A (en) | Monochromator for simultaneous selection and utilization of two wave-lengths | |
| JP3411705B2 (ja) | Ｘ線分析装置 | |
| US20040145744A1 (en) | Measuring array | |
| JP2000258249A (ja) | 分光分析装置 | |
| JP3262877B2 (ja) | 分光器 | |
| JPH0219897B2 (ja) | ||
| JP2841441B2 (ja) | 回折格子およびその製作方法 | |
| JP2001311662A (ja) | 分光装置 | |
| JP2000352556A (ja) | 分光分析装置 | |
| WO2002012950A1 (en) | Method of analyzing spectrum using multi-slit member and multi-channel spectrograph using the same | |
| JPH01126519A (ja) | 高速走査分光器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |