JPH01203937A - 光センサー感度評価装置 - Google Patents
光センサー感度評価装置Info
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- JPH01203937A JPH01203937A JP2948388A JP2948388A JPH01203937A JP H01203937 A JPH01203937 A JP H01203937A JP 2948388 A JP2948388 A JP 2948388A JP 2948388 A JP2948388 A JP 2948388A JP H01203937 A JPH01203937 A JP H01203937A
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Links
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Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
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。
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、赤外線センサー等各種光七／サーの絶対感度
を測定する装置を分光器に内蔵することによってセンサ
ーの相対分光感度及び馳部感度を効率良くかつ高い信頼
性で行なうことを目的とした光センサー感度評価装置に
関する。
を測定する装置を分光器に内蔵することによってセンサ
ーの相対分光感度及び馳部感度を効率良くかつ高い信頼
性で行なうことを目的とした光センサー感度評価装置に
関する。
（従来の技術）
赤外線センサー等各種光センサーの相対分光感度を測定
する際、従来、例えば第２図に示すような分光器が用い
られてい九０分光器内は、窒素ガスで＃１次されている
。内部光源１又は外部光源２からの光は凹面＠３によっ
て入射スリット７に集光される。ここで、内部光源と外
部光源の切９襖えは平面鏡４によって行われる。ま友、
５はチョッパー、６はシャッターである。さて、入射ス
リット７からの発散ビームはコリメーター鏡８によって
平行ビームに変換され、グレイティング９に入射される
。同グレイティングによ多分光され次平行ビームは、コ
リメーター鏡１０によって出射スリット１１上に集光さ
れる。同出射スリットからの発散ビームは、不要な波長
の光をカットするタメのフィルターターレッ）１２ｔ−
通シ、回転機構付楕円鏡１３によって相対分光感度が既
知の光センサ−１４とそれが未知の光センサ−１５上に
集光される。このようにして得られ九両センサーの信号
の比から同光センサーの相対分光感度ヲ求めることかで
きる。第２図中１６と１７は各々、平面鏡とアイピース
で、先センサー１５の粗い光軸調整１行なう九めのもの
である。同図には示していないが、光七／サー１５は、
ｘ、ｙ、ｚ軸及び方位角可変の台上に置かれ、細かい光
軸調整が行なわれる。
する際、従来、例えば第２図に示すような分光器が用い
られてい九０分光器内は、窒素ガスで＃１次されている
。内部光源１又は外部光源２からの光は凹面＠３によっ
て入射スリット７に集光される。ここで、内部光源と外
部光源の切９襖えは平面鏡４によって行われる。ま友、
５はチョッパー、６はシャッターである。さて、入射ス
リット７からの発散ビームはコリメーター鏡８によって
平行ビームに変換され、グレイティング９に入射される
。同グレイティングによ多分光され次平行ビームは、コ
リメーター鏡１０によって出射スリット１１上に集光さ
れる。同出射スリットからの発散ビームは、不要な波長
の光をカットするタメのフィルターターレッ）１２ｔ−
通シ、回転機構付楕円鏡１３によって相対分光感度が既
知の光センサ−１４とそれが未知の光センサ−１５上に
集光される。このようにして得られ九両センサーの信号
の比から同光センサーの相対分光感度ヲ求めることかで
きる。第２図中１６と１７は各々、平面鏡とアイピース
で、先センサー１５の粗い光軸調整１行なう九めのもの
である。同図には示していないが、光七／サー１５は、
ｘ、ｙ、ｚ軸及び方位角可変の台上に置かれ、細かい光
軸調整が行なわれる。
光センサーの絶対感度の測定は、第３図に示す配置でし
ばしば行われている。黒体炉１８からの赤外腺は、チョ
ッパー１９、フィルターホーシダー２０．クライオスタ
ツト窓２２及びコールドシールド２３を通って、光セン
サ−２４に照射される。センサーは、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸及び
方位角可変の台２５上に置かれ、光軸調整が可能である
。同センサーの絶対感度は、黒体炉の温度、センサーが
黒体炉を見込む立体角、センサーの受光面積、フィルタ
ー２０の透過曲線とセンサーの相対分感度の積で決まる
感度曲線およびセンサーからの出力電圧を用いて計算す
ることができる。
ばしば行われている。黒体炉１８からの赤外腺は、チョ
ッパー１９、フィルターホーシダー２０．クライオスタ
ツト窓２２及びコールドシールド２３を通って、光セン
サ−２４に照射される。センサーは、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸及び
方位角可変の台２５上に置かれ、光軸調整が可能である
。同センサーの絶対感度は、黒体炉の温度、センサーが
黒体炉を見込む立体角、センサーの受光面積、フィルタ
ー２０の透過曲線とセンサーの相対分感度の積で決まる
感度曲線およびセンサーからの出力電圧を用いて計算す
ることができる。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、従来性なってい友１光センサーの分光感
度と絶対感度の測定においでは、両測定を別々に行なっ
てい九ため、光源とセンサーの光軸調Ｓｔ二度行なわね
ばならず非能率的であっｔし、光源とセンサー間の水蒸
気や炭酸ガス等による光の吸収のため信頼性の高い測定
値が得られないことがあるという問題点がありｔｏまｔ
１分光器用光源として黒体炉を用いｔとしても、光源と
センサーの間には多数の鏡があるので、センサーへの入
射光量を実験的にも理論的にも求めることは答易ではな
かった。このため分光器を光センサーの絶対感度測定に
使うことはほとんど不可能であり九〇 本発明の目的は、窒素ガスで満たされｔ光センサー分光
感度測定用装置内に、黒体炉、チョッパー、フイルター
ホールダー及び可動平面ｌａミラけることによシ、セン
サーの分光感度と絶対感度の測定を能率良くかつよシ高
い精度で行なう光センサー感度評価装！ｔｔ−提供する
ことにある。
度と絶対感度の測定においでは、両測定を別々に行なっ
てい九ため、光源とセンサーの光軸調Ｓｔ二度行なわね
ばならず非能率的であっｔし、光源とセンサー間の水蒸
気や炭酸ガス等による光の吸収のため信頼性の高い測定
値が得られないことがあるという問題点がありｔｏまｔ
１分光器用光源として黒体炉を用いｔとしても、光源と
センサーの間には多数の鏡があるので、センサーへの入
射光量を実験的にも理論的にも求めることは答易ではな
かった。このため分光器を光センサーの絶対感度測定に
使うことはほとんど不可能であり九〇 本発明の目的は、窒素ガスで満たされｔ光センサー分光
感度測定用装置内に、黒体炉、チョッパー、フイルター
ホールダー及び可動平面ｌａミラけることによシ、セン
サーの分光感度と絶対感度の測定を能率良くかつよシ高
い精度で行なう光センサー感度評価装！ｔｔ−提供する
ことにある。
（課題を解決するｔめの手段）
本発明は、光源部、グレイティング分光部および出射ビ
ーム集光部から成る分光器の同集光部内に、Ｍ休炉、チ
ョッパー、フイルターホールダー及び可動平面鏡を設は
友ことを特徴とする光センサー感度評価装置である。
ーム集光部から成る分光器の同集光部内に、Ｍ休炉、チ
ョッパー、フイルターホールダー及び可動平面鏡を設は
友ことを特徴とする光センサー感度評価装置である。
（作 用）
第１図は、本発明の光センチー感贋装価装置の一実施例
を示す。同図において、従来例と同じ構［Ｗ素には第２
図と第３図と同じ符号會付して説明する。
を示す。同図において、従来例と同じ構［Ｗ素には第２
図と第３図と同じ符号會付して説明する。
まず、同装置は窒素ガスで満たされている。内部光源ｌ
又は外部光源２からの光は凹面鏡３によって入射スリッ
ト７に集光される。ここで、内部光源と外部光源の切シ
換えはＸＦ−面鏡４によって行われる。ま友、５はチョ
ッパー、６はシャッターである。さて、入射スリット７
からの発散ビームはコリメーターｉ＃！８によって平行
ビームに変換され、グレイティング９に入射される。同
グレイティングによシ分元された平行ビームは、コリメ
ーター鏡１０によって出射スリブ）１１上に集光される
。同出射スリットからの発散ビームは、不要な波長の光
をカットする之めのフイルターターレッ）１２’ｉ通り
、回転機構付楕円ｆｉ１３によって相対分光感度が既知
の光センサ−１４とそれが未知の光センサ−１５上に集
光される。このようにして得られ九両センサーの信号の
比から同党センサーの相対分光感に’を求めることがで
きる。第１図中１６と１７は各々、平面鏡とアイピース
で、光センサ−１５の粗い光軸調整ヲ行なう比めのもの
でちる。同図に示していないが、光センサー１５は、ｘ
、ｙ、ｚ軸及び方位角可変の台上に置かれ、細かい光軸
調整が行なわれる。センサーの絶対感度の測定は、同装
置内に配置した基準光源である黒体炉１８からの光を、
速区可変テヨフバ−１９、フイルターホールダー２０及
び可動平面ｆｉ２１會介して光センサ−１５上に照射し
九結果生ずるセンサーの出力電圧を記録することによシ
行われる。
又は外部光源２からの光は凹面鏡３によって入射スリッ
ト７に集光される。ここで、内部光源と外部光源の切シ
換えはＸＦ−面鏡４によって行われる。ま友、５はチョ
ッパー、６はシャッターである。さて、入射スリット７
からの発散ビームはコリメーターｉ＃！８によって平行
ビームに変換され、グレイティング９に入射される。同
グレイティングによシ分元された平行ビームは、コリメ
ーター鏡１０によって出射スリブ）１１上に集光される
。同出射スリットからの発散ビームは、不要な波長の光
をカットする之めのフイルターターレッ）１２’ｉ通り
、回転機構付楕円ｆｉ１３によって相対分光感度が既知
の光センサ−１４とそれが未知の光センサ−１５上に集
光される。このようにして得られ九両センサーの信号の
比から同党センサーの相対分光感に’を求めることがで
きる。第１図中１６と１７は各々、平面鏡とアイピース
で、光センサ−１５の粗い光軸調整ヲ行なう比めのもの
でちる。同図に示していないが、光センサー１５は、ｘ
、ｙ、ｚ軸及び方位角可変の台上に置かれ、細かい光軸
調整が行なわれる。センサーの絶対感度の測定は、同装
置内に配置した基準光源である黒体炉１８からの光を、
速区可変テヨフバ−１９、フイルターホールダー２０及
び可動平面ｆｉ２１會介して光センサ−１５上に照射し
九結果生ずるセンサーの出力電圧を記録することによシ
行われる。
まｔノイズ測定はタライオスタット窓２２の直前にシャ
ッター２６を降ろし比状態で実施される。
ッター２６を降ろし比状態で実施される。
可動平面鏡２１には２軸方向の光軸調整機構が付いてお
シ、相対分光感度測定時に調整したセンサ−の配置を変
えずに、絶対感度測定を行なえるように光軸を合わせる
ことができる。従って、−度センサーの配置と可動平面
鏡の調整を行なっておけば、以後の実験においては光軸
調整を必要とせず、非常に短時間に相対分光感度と絶対
感度の測定を行なうことができる。また同装置は窒素ガ
スで満たされているので、センサー１５と黒体炉１８間
の距離が多少長くても吸収を無視することができ、信頼
性の高い測定も行なうことができる。
シ、相対分光感度測定時に調整したセンサ−の配置を変
えずに、絶対感度測定を行なえるように光軸を合わせる
ことができる。従って、−度センサーの配置と可動平面
鏡の調整を行なっておけば、以後の実験においては光軸
調整を必要とせず、非常に短時間に相対分光感度と絶対
感度の測定を行なうことができる。また同装置は窒素ガ
スで満たされているので、センサー１５と黒体炉１８間
の距離が多少長くても吸収を無視することができ、信頼
性の高い測定も行なうことができる。
（実施例）
以下に本発明の実施例を図によって説明する。
第１図の実施例において、赤外線源１としてニクロム光
源、チョッパー５の周波数は１３Ｈｚ、 ７〜１１を
含む分光器部としてＮＩＫＯＮ Ｇ−２５０型を用い九
。グレイティング９には、１５０Ｖｍｍ１７５本／ｍｍ
と４０本／ｍｍの３種類があシ、波長範囲１．２〜２２
μｍｔ−カバーすることができる。ここでは、１次光を
用いており、出射ビーム集光部内のフィルターターレッ
ト１２には２次以上の赤外線をカットする九め６枚のフ
ィルターがある。これらのフィルターはすべてｌｏｎｇ
ｗａｖｅ ｆｉｌｔｅｒである。楕円集光部１３は、破
線で示し九装置では分光特性が既知のＬｉＴａＯ３焦電
屋七ノサー１４と出射スリブ）１１上に焦点を持ち、実
線で示し比装置では分光特性が未知の赤外線センサー１
５例えば）１ｇＣｄＴｅセンサーとかＩｎ８ｂセツサー
と同スリット上に焦点を持つ。センサー１５の分光特性
は次のようにして得られ友。内部光源ｌからのビームを
楕円鏡１３によって焦電型センサー１４に導き信号電圧
を記録し、次にシャッター６を閉じてゼロレベルを記録
する。第２段階として、同楕円鏡によって同内部光源か
らのビームをセンサー１５に導き信号電圧を記録し、次
に同シャッターを閉じてゼロレベルを記録する。最後に
、両センサーの信号電圧とゼロレベルの差の比に、同焦
電型センサーの分光特性を掛は算することによってセン
サー１５の分光特性を求めることができる。
源、チョッパー５の周波数は１３Ｈｚ、 ７〜１１を
含む分光器部としてＮＩＫＯＮ Ｇ−２５０型を用い九
。グレイティング９には、１５０Ｖｍｍ１７５本／ｍｍ
と４０本／ｍｍの３種類があシ、波長範囲１．２〜２２
μｍｔ−カバーすることができる。ここでは、１次光を
用いており、出射ビーム集光部内のフィルターターレッ
ト１２には２次以上の赤外線をカットする九め６枚のフ
ィルターがある。これらのフィルターはすべてｌｏｎｇ
ｗａｖｅ ｆｉｌｔｅｒである。楕円集光部１３は、破
線で示し九装置では分光特性が既知のＬｉＴａＯ３焦電
屋七ノサー１４と出射スリブ）１１上に焦点を持ち、実
線で示し比装置では分光特性が未知の赤外線センサー１
５例えば）１ｇＣｄＴｅセンサーとかＩｎ８ｂセツサー
と同スリット上に焦点を持つ。センサー１５の分光特性
は次のようにして得られ友。内部光源ｌからのビームを
楕円鏡１３によって焦電型センサー１４に導き信号電圧
を記録し、次にシャッター６を閉じてゼロレベルを記録
する。第２段階として、同楕円鏡によって同内部光源か
らのビームをセンサー１５に導き信号電圧を記録し、次
に同シャッターを閉じてゼロレベルを記録する。最後に
、両センサーの信号電圧とゼロレベルの差の比に、同焦
電型センサーの分光特性を掛は算することによってセン
サー１５の分光特性を求めることができる。
なお分光特性測定中、可動平面鏡２１は破線で示し次位
置にしておく。
置にしておく。
センサー１５の絶対感度を測定するには、まずシャッタ
ー６を閉じることによって内部光源ｌからのビーム’ｆ
：ｍった後、金が蒸着されている可動平面鏡２１を実線
で示し次位置に移動させる。このようにして、黒体炉１
８からの赤外線はチョッパー１９とフィルター２０を通
シ、可動平面鏡２１で反射してセンサー１５に照射され
る。今回の実施例では、固定源ａｓｏｏｘの黒体炉、１
ｋＨｚｔで速度可変なチョッパー及び波長８〜１２μｍ
帯のフィルターを５種類装填しｔ１モーター駆動のフイ
ルターホールダーを用いて感度測定を行なり九〇クライ
オスタット窓２２の材料はＺｎ５ｅ、コ→ドシールド２
３のＦ比は、楕円＃ｌＡ１３からのビームを蹴らないよ
うにする九め、３に設定しｔ０ノイズ測定は、クライオ
スタット窓の前にシャッター２６を降ろし友状態で実施
し九。同シャッターには真黒色塗料を塗っておシｌに近
い輻射率に仕上げである。赤外線センサーの絶対感度は
、黒体炉の温度、セッサーが黒体炉を見込む立体角、セ
ッサーの受光面積、フィルター２０の透過曲線とセンサ
ーの相対分光感度の積で決まる感度曲縁およびセッサー
からの出力電圧を用いて計算することができる。
ー６を閉じることによって内部光源ｌからのビーム’ｆ
：ｍった後、金が蒸着されている可動平面鏡２１を実線
で示し次位置に移動させる。このようにして、黒体炉１
８からの赤外線はチョッパー１９とフィルター２０を通
シ、可動平面鏡２１で反射してセンサー１５に照射され
る。今回の実施例では、固定源ａｓｏｏｘの黒体炉、１
ｋＨｚｔで速度可変なチョッパー及び波長８〜１２μｍ
帯のフィルターを５種類装填しｔ１モーター駆動のフイ
ルターホールダーを用いて感度測定を行なり九〇クライ
オスタット窓２２の材料はＺｎ５ｅ、コ→ドシールド２
３のＦ比は、楕円＃ｌＡ１３からのビームを蹴らないよ
うにする九め、３に設定しｔ０ノイズ測定は、クライオ
スタット窓の前にシャッター２６を降ろし友状態で実施
し九。同シャッターには真黒色塗料を塗っておシｌに近
い輻射率に仕上げである。赤外線センサーの絶対感度は
、黒体炉の温度、セッサーが黒体炉を見込む立体角、セ
ッサーの受光面積、フィルター２０の透過曲線とセンサ
ーの相対分光感度の積で決まる感度曲縁およびセッサー
からの出力電圧を用いて計算することができる。
上述のように、本発明の評価装置では分光感度と絶対感
度の切シ換えが１枚の平面鏡を動かすことによって実行
される九め、従来では１つのセンサーにつき両１！ｌｊ
足に２時間かかっていたのが、４０分に短縮することが
でき比。ま九、装置全体が赤外３ｉを吸収しない窒素ガ
スで満ｔされているので、再現性の高い測定も行なうこ
とができｔｏ（発明の効果） 以上説明し友ように本発明によれば、光センサーの分光
感度と絶対感度の測定を、センサーの配Ｒｔ−変えずに
１枚の平面鏡の位置のみを変えることによって実施する
ことができるので、非常に短時間で（従来の１７３ ）
、かつ信頼性の高い実験を行なうことができる。
度の切シ換えが１枚の平面鏡を動かすことによって実行
される九め、従来では１つのセンサーにつき両１！ｌｊ
足に２時間かかっていたのが、４０分に短縮することが
でき比。ま九、装置全体が赤外３ｉを吸収しない窒素ガ
スで満ｔされているので、再現性の高い測定も行なうこ
とができｔｏ（発明の効果） 以上説明し友ように本発明によれば、光センサーの分光
感度と絶対感度の測定を、センサーの配Ｒｔ−変えずに
１枚の平面鏡の位置のみを変えることによって実施する
ことができるので、非常に短時間で（従来の１７３ ）
、かつ信頼性の高い実験を行なうことができる。
第１図は本発明の光センサー感度評価装置の一実施例を
示す図、第２図は従来用いられてい友分光感度測定装置
を示す図、第３図は従来用いられていた絶対感度測定装
置を示す図である。 １・・・・・・内部光源、２・・・・・・外部光源、３
・・・・・・凹面鏡、４・・・・・・平面鏡、５・・・
・・・チョッパー、６・−・・・・シャッター、７・・
・・・・入射スリット、８・・・・・・コリメーター鏡
、９・・・・・・グレイティング、１ｏ・・・・・・コ
リメーター鏡、１１・・・・・・出射スリブ）、１２・
旧・・フィルターターレット、１３・・・・・・楕円鏡
、１４・川・・分光感度が既知の光センサ−，１５・・
・・・・分光感度が未知の光センサ−，１６・・・・・
・可動平面鏡、１７・・・・・・アイピース、１８・・
・・・・黒体炉、１９・・・・・・チョッパー、２０・
・・・・・フイルターホールダー、２１・山・・可動平
面値、２２・・・・・・クライオスタット窓、２３・・
・・・・コールドシールド、２４・・・・・・光センサ
ー、２５・・・・・・センサー台、２６・・・・・・シ
ャッター。 代理人 弁理士 内 原 晋 第３図
示す図、第２図は従来用いられてい友分光感度測定装置
を示す図、第３図は従来用いられていた絶対感度測定装
置を示す図である。 １・・・・・・内部光源、２・・・・・・外部光源、３
・・・・・・凹面鏡、４・・・・・・平面鏡、５・・・
・・・チョッパー、６・−・・・・シャッター、７・・
・・・・入射スリット、８・・・・・・コリメーター鏡
、９・・・・・・グレイティング、１ｏ・・・・・・コ
リメーター鏡、１１・・・・・・出射スリブ）、１２・
旧・・フィルターターレット、１３・・・・・・楕円鏡
、１４・川・・分光感度が既知の光センサ−，１５・・
・・・・分光感度が未知の光センサ−，１６・・・・・
・可動平面鏡、１７・・・・・・アイピース、１８・・
・・・・黒体炉、１９・・・・・・チョッパー、２０・
・・・・・フイルターホールダー、２１・山・・可動平
面値、２２・・・・・・クライオスタット窓、２３・・
・・・・コールドシールド、２４・・・・・・光センサ
ー、２５・・・・・・センサー台、２６・・・・・・シ
ャッター。 代理人 弁理士 内 原 晋 第３図
Claims (1)
- 光源部、前記光源部からの光を分光するグレイティング
分光部及び分光部から光を集光する出射ビーム集光部か
ら成る分光器の前記出射ビーム集光部内に、黒体炉、チ
ョッパー、フイルターホールダー及び可動平面鏡を設け
たことを特徴とする光センサー感度評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2948388A JPH01203937A (ja) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | 光センサー感度評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2948388A JPH01203937A (ja) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | 光センサー感度評価装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01203937A true JPH01203937A (ja) | 1989-08-16 |
Family
ID=12277327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2948388A Pending JPH01203937A (ja) | 1988-02-09 | 1988-02-09 | 光センサー感度評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01203937A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04218742A (ja) * | 1990-05-28 | 1992-08-10 | Agency Of Ind Science & Technol | 白色干渉光の利用による赤外線検出器の分光応答度測定方法 |
| CN103411683A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-11-27 | 北京航天计量测试技术研究所 | 一种红外光谱辐射能量测量装置及其标定方法 |
-
1988
- 1988-02-09 JP JP2948388A patent/JPH01203937A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04218742A (ja) * | 1990-05-28 | 1992-08-10 | Agency Of Ind Science & Technol | 白色干渉光の利用による赤外線検出器の分光応答度測定方法 |
| CN103411683A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-11-27 | 北京航天计量测试技术研究所 | 一种红外光谱辐射能量测量装置及其标定方法 |
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