JPH01143918A - 分光光度計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光源からの光や物体の反射光などの分光分布
を測定するための分光光度計で、光源の光色、演色性を
評価したり、物体色の測定に使用するものである。

従来の技術 従来この種の用途には、単一の分光分散素子たとえばプ
リズムやグレーティングを使用したモノクロメータが使
用されているが、迷光が多くまた得られた単色光のスペ
クトルにフレアが生ずる問題がある。特に迷光に関して
は、黒体の分光分布に近い光源のような、長波長側に大
きなエネルギーを持つ光源の可視波長域のスペクトルを
可視測定用モノクロメータで測定する場合、短波長側の
単色光に長波長側の光成分が混入しそれが迷光となる。

これは、たとえばツエルニターナ型のグレーテインクモ
ノクロメータでは、波長設定が短波長側のときグレーテ
ィングの法線は、出射側であるフォカシングミラー側に
向いているため、グレーティングの格子のエツジ等での
散乱光が、分光分散された単色光と混じり、出射スリッ
トを通って出てくるからである。

このため、モノクロメータを２台結合した、ダブルクレ
ーティングモノクロメータやグレーテインク、プリズム
モノクロメータなど、分光分散光学系を２つ使用したり
、長波長光カットフィルタを光路に入れて迷光の除去を
行なっているのが現状であった。

発明が解決しようとする問題点 上記に述べたように、単一の分光分散素子たとえばプリ
ズムやクレーティングを使用したモノクロメータでは、
迷光が多いためモノクロメータを２台結合したダブルグ
レーティングモノクロメータやグレーテインク、プリズ
ムモノクロメータなど、分散光学系を２つ使用したり、
長波長光カットフィルタを光路に入れて迷光の除去を行
なっている。しかし、モノクロメータを２台結合したダ
ブルクレーティングモノクロメータやグレーテインク、
プリズムモノクロメータなどでは、２つの分光分散光学
系の波長設定を一致させ、かつ同時に波長走査を行なわ
なければならず、波長走査機構が複雑になりかつ高精度
を要求されるという問題点があった。また、長波長光カ
ットフィルタなどのフィルタをモノクロメータと併用し
た場合、測定波長範囲が限定されるため何枚もフィルタ
をさしかえなければならず測定が繁雑になる。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するために、本発明は１つの分光分
散素子を持つモノクロメータの出射スリットに球面鏡を
、その焦点がモノクロメータの出射スリット上にくるよ
うに配置し、さらに前記出射スリットと前記球面鏡との
間に出射スリットから出た単色光を変調する光チョッパ
を設け、出射スリットから出た単色光を光変調し再びモ
ノクロメータに入射させ、モノクロメータのフォカシン
グ光学系をコリメータ光学系として使用し、分光分散素
子に導き再度分光分散し、迷光を除去し波長純度を向上
し、その単色光をコリメータ光学系をフォカシング光学
系として使用して入射スリットから取り出し、入射光束
と分離して前記光チョッパと同期して検出するようにし
たものである。

作用 上記の手段によって、入射した光束を分光分散するとき
のクレーティングの回転角度と出射スリットから再び入
射した光束を分光分散するときのクレーティングの回転
角度が必ず一致することから、両者の分光波長は一致す
る。したがって、２つの分光分散素子を使用したモノク
ロメータの場合のように、２つの分光分散光学系の設定
波長を一致させるための複雑なメカニズムや精密な調整
を必要としない。

また、最初に分光して得られた単色光を光チョッパで変
調して再びモノクロメータにもどして、この光変調され
た単色光を再度分光して入射スリットから取り出し、光
チョッパと同期検波するため、最初に入射スリットから
入った光のうち、モノクロメータ内部での散乱により入
射スリットから出てくる迷光を除去して単色光のみを検
出することができる。

すなわち単一の分光分散素子で構成されるモノクロメー
タを使って、２つの分光分散素子を使用したモノクロメ
ータの場合と同様に迷光が少なく波長純度の高い単色光
が得られる。

実施例 本発明の一実施例を図面を使って説明する。図に、本発
明の一実施例であるツエルニターナ型シングルクレーテ
ィングモノクロメータを使用したものに関して、それを
使用して光源の分光分布を測定する場合について示す０
図において１は測定しようとする光源である。光源１か
らの光束を、ハーフミラ−２を通ってモノクロメータ３
の入射スリット４に導く、入射スリット４から導入され
た光束は、第１の平面ミラー５によってコリメータミラ
ー６に入射し平行光束となってクレーティング７に入射
する。前記クレーティングによって分光分散されフォカ
シングミラー８の方向に出射したある波長の単色光は、
前記フォカシングミラー８によって第２の平面ミラー９
を介して出射スリット１０上に結像される。前記出射ス
リット１０ｅ通った光束は、光チョッパ１１により変調
され、前記出射スリット１０上に焦点のある球面鏡１２
によって再び出射スリット１０上に結像され、前記第２
の平面ミラー９を介して前記フォカシングミラー８に導
かれる。前記フォカシングミラー８は、コリメータミラ
ーと同様の働きをし導入された光束を平行光束に変換し
て前記グレーティング７に導く。前記クレーティング７
に導かれた単色光束は、再度分光分散され、迷光が少な
い波長純度の高い単色光束となって前記コリメータミラ
ー６に入射する。前記コリメータミラー６は、フォカシ
ングミラーと同様の働きをし前記第１の平面ミラー５を
介して前記入射スリット４上に単色光を結像する。前記
入射スリット４を通った単色光束は、前記ハーフミラ−
２により入射光束と分離され受光器１３、前置増幅器１
４およびロックインアンプ１５で、前記光チョッパ１１
に同期して検出される。したがって単一の分光分散素子
で構成されるモノクロメータを使って、２つの分光分散
素子を使用したモノクロメータの場合と同様に迷光が少
なく波長純度の高い単色光による分光分布測定が可能と
なる。

発明の効果 以上述べてきたように、本発明の構成によって、入射し
た光束を分光分散するときのクレーティングの回転角度
と出射スリットから再び入射した光束を分光分散すると
きのクレーティングの回転角度が必ず一致することから
、両者の分光波長は一致する。したがって、２つの分光
分散素子を使用したモノクロメータの場合のように、２
つの分光分散光学系の設定波長を一致させるための複雑
なメカニズムや精密な調整を必要としない。

また、最初に分光して得られた単色光を光チョッパで変
調して再びモノクロメータにもどして、この光＊調され
た単色光を再度分光して入射スリットから取り出し、光
チョッパと同期検波するため、最初に入射スリットから
入った光のうち、モノクロメータ内部での散乱により入
射スリットから出てぐる迷光を除去して単色光のみを検
出することができる。

したがって単一の分光分散素子で構成されるモノクロメ
ータを使って、２つの分光分散素子を使用したモノクロ
メータの場合と同様に迷光が少なく波長純度の高い単色
光が得られる。

【図面の簡単な説明】

施＼図は本発明の一実施例であるツエルニターナ型シン
グルクレーティングモノクロメータを使用したものに関
して、それを使用して光源の分光分布を測定する場合に
ついて示した分光光度計の構成図である。 １０１．光源、２０８．ハーフミラ−１３００，モノク
ロメータ、４００．入射スリット、５０３．第１の平面
ミラー、６１８．コリメータミラー、　？、、、クレー
テインク、８０．、フォーカシングミラー、９１１．第
２の平面ミラー１００．出射スリット、１１０．光チョ
ッパ、１２００球面鏡１３８．受光器、１４０．前置増
幅器、１５０．ロックインアンプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入射スリットと、前記入射スリットを通った光束を平行
   光束に変換して分光分散素子に導くコリメータ光学系と
   、入射した平行光束を分光分散する分光分散素子と、前
   記分光分散素子から得られる単色光を出射スリットに結
   像するフォカシング光学系と、前記出射スリットから得
   られる単色光束を変調する光チョッパと、前記出射スリ
   ットから得られ前記光チョッパで変調された単色光束を
   再び前記出射スリットに反射する球面鏡と、前記出射ス
   リットから入射し、光路を逆行し再び前記分光分散素子
   で分光分散され入射スリットから出てくる単色光束を入
   射光束と分離する光学系と、前記単色光を前記光チョッ
   パと同期して検出する受光装置からなり、波長純度が高
   く迷光の少ない単色光を検出して、入射光の分光分布を
   測定する分光光度計。