JPH0464417B2 - - Google Patents
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- JPH0464417B2 JPH0464417B2 JP60055380A JP5538085A JPH0464417B2 JP H0464417 B2 JPH0464417 B2 JP H0464417B2 JP 60055380 A JP60055380 A JP 60055380A JP 5538085 A JP5538085 A JP 5538085A JP H0464417 B2 JPH0464417 B2 JP H0464417B2
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- JP
- Japan
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- temperature
- detector
- spectral sensitivity
- memory
- function
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Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 22
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 19
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 19
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 101700004678 SLIT3 Proteins 0.000 description 2
- 102100027339 Slit homolog 3 protein Human genes 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 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
- G01J3/2803—Investigating the spectrum using photoelectric array detector
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、光を利用して被測定対象の性状を
測定する光学的測定装置に関するものである。
測定する光学的測定装置に関するものである。
［従来の技術］
被測定対象からの放射エネルギーを受光し温度
信号に変換する検出器は、温度特性をもつてお
り、通常、周囲温度を検出し、検出器出力の温度
補償を行つている。
信号に変換する検出器は、温度特性をもつてお
り、通常、周囲温度を検出し、検出器出力の温度
補償を行つている。
［この発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、種々の測定波長について測定を
行う場合、検出器の分光感度の温度特性は、波長
に依存し、単なる温度補償では不十分であつた。
行う場合、検出器の分光感度の温度特性は、波長
に依存し、単なる温度補償では不十分であつた。
また、基準光を測定して補償する方法もある
が、基準光の安定性に不安があり、基準光測定の
ための機構部が必要で、基準光測定中は、実際の
測定ができない等の問題点があつた。
が、基準光の安定性に不安があり、基準光測定の
ための機構部が必要で、基準光測定中は、実際の
測定ができない等の問題点があつた。
この発明の目的は、以上の点に鑑み、測定波長
を異にしても、分光感度の温度特性の補償を行う
ことにより、常に正しい測定を可能とした光学的
測定装置を提供することである。
を異にしても、分光感度の温度特性の補償を行う
ことにより、常に正しい測定を可能とした光学的
測定装置を提供することである。
［問題点を解決するための手段］
この発明は、被側定対象からの放射エネルギー
を検出する検出器と、あらかじめ測定波長毎の分
光感度の温度に対する関数を記憶するメモリと、
検出器の温度を検出する温度センサと、この温度
センサの検出温度およびメモリに記憶された関数
に基き検出器の出力信号の補正を行う演算手段と
を備えるようにした光学的測定装置に関するもの
である。
を検出する検出器と、あらかじめ測定波長毎の分
光感度の温度に対する関数を記憶するメモリと、
検出器の温度を検出する温度センサと、この温度
センサの検出温度およびメモリに記憶された関数
に基き検出器の出力信号の補正を行う演算手段と
を備えるようにした光学的測定装置に関するもの
である。
［実施例］
第１図は、この発明に係る検出器の温度と分光
感度との関係図の一例である。
感度との関係図の一例である。
この図は、分光感度Aλ(T)を、基準の検出器の
温度T0における分光感度Aλ（T0）で割つて正規
化してあるが、検出器の温度Ｔに対する分光感度
Aλ(T)の関数形は、ほぼ直線的で、その傾きは、
測定波長λ1，λ2，λ3、…毎に異なる。つまり、波
長λにおける温度係数をαλとして次の一次式が
成り立つ。
温度T0における分光感度Aλ（T0）で割つて正規
化してあるが、検出器の温度Ｔに対する分光感度
Aλ(T)の関数形は、ほぼ直線的で、その傾きは、
測定波長λ1，λ2，λ3、…毎に異なる。つまり、波
長λにおける温度係数をαλとして次の一次式が
成り立つ。
Aλ(t)＝Aλ（T0）＋αλ（Ｔ−T0）Aλ（T0） …(1)
で両辺を割つて正規化すると、
Aλ(T)／Aλ（T0）
＝１＋αλ（Ｔ−T0）／Aλ（T0）
＝１＋βλ（Ｔ−T0） …(2)
となる。ここで、βλ＝αλ／Aλ（T0）とした。(2)
式を変形すると次式となる。
式を変形すると次式となる。
Aλ（T0）
＝Aλ(T)／（１＋βλ（Ｔ−T0）） …(3)
つまり、検出器の出力Aλ(T)、温度Ｔ、測定波
長λに対する第１図の分光感度の変化率の傾きに
相当するβλから、(3)式の演算を行うことにより、
常に基準温度T0での補正を行つた正しい測定が
可能となる。
長λに対する第１図の分光感度の変化率の傾きに
相当するβλから、(3)式の演算を行うことにより、
常に基準温度T0での補正を行つた正しい測定が
可能となる。
ところで、上述の説明では、分光感度Aλ(T)を
温度Ｔの１次式で近似したが、一次式でなく任意
の関数となる場合は一般的に次式となる。
温度Ｔの１次式で近似したが、一次式でなく任意
の関数となる場合は一般的に次式となる。
Aλ(T)＝Aλ（T0）fλ(T) …(4)
これより、
Aλ（T0）＝Aλ(T)／fλ(T) …(5)
が得られる。ここでfλ(T)は、波長毎の分光感度
Aλ(T)の温度Ｔに対する関数で、(3)式では、fλ(T)
＝１＋βλ（Ｔ−T0）である。
Aλ(T)の温度Ｔに対する関数で、(3)式では、fλ(T)
＝１＋βλ（Ｔ−T0）である。
つまり、あらかじめ関数形fλ(T)を波長毎に求め
ておき、検出器の温度Ｔからfλ(T)を演算し、検出
器の出力Aλ(T)との比をとることにより基準温度
T0での補正を行つた正しい測定が可能となる。
ておき、検出器の温度Ｔからfλ(T)を演算し、検出
器の出力Aλ(T)との比をとることにより基準温度
T0での補正を行つた正しい測定が可能となる。
第２図は、この発明の一実施例を示す構成説明
図である。
図である。
図において、１は、被測定対象で、この被測定
対象１からの放射エネルギー光は、集光レンズ２
で集光され、スリツト３で絞られ、レンズ４によ
り平行光線とされ、プリズム、回折格子等の分光
手段５で分光され、レンズ６により検出器として
のCCD等のイメージセンサ７の各素子に異つた
波長の光として入射する。そして、あらかじめこ
のイメージセンサ７の各素子の測定波長毎の分光
感度の変化率の傾きβλまたは関数fλ(T)をメモリ
９に記憶させておき、測定時、イメージセンサ７
の温度Ｔを温度センサ８で検出し、メモリ９の各
素子毎の傾きβλまたは関数fλ(T)と温度センサ８
の温度信号Ｔに基き、イメージセンサ７の各素子
の出力について演算手段１０により(3)式または(5)
式のような演算を行い、補正を行う。このことに
より、測定波長が異つても十分な温度補償が可能
で、常に正しい測定が可能となる。
対象１からの放射エネルギー光は、集光レンズ２
で集光され、スリツト３で絞られ、レンズ４によ
り平行光線とされ、プリズム、回折格子等の分光
手段５で分光され、レンズ６により検出器として
のCCD等のイメージセンサ７の各素子に異つた
波長の光として入射する。そして、あらかじめこ
のイメージセンサ７の各素子の測定波長毎の分光
感度の変化率の傾きβλまたは関数fλ(T)をメモリ
９に記憶させておき、測定時、イメージセンサ７
の温度Ｔを温度センサ８で検出し、メモリ９の各
素子毎の傾きβλまたは関数fλ(T)と温度センサ８
の温度信号Ｔに基き、イメージセンサ７の各素子
の出力について演算手段１０により(3)式または(5)
式のような演算を行い、補正を行う。このことに
より、測定波長が異つても十分な温度補償が可能
で、常に正しい測定が可能となる。
第３図は、第２図の演算手段１０の詳細を示
し、第３図の分光感度Aλ(T)、Aλ（T0）は、その
波長についての出力信号Vλ(T)、Vλ（T0）とし、
(3)式に相当する演算の仕方を示した。
し、第３図の分光感度Aλ(T)、Aλ（T0）は、その
波長についての出力信号Vλ(T)、Vλ（T0）とし、
(3)式に相当する演算の仕方を示した。
イメージセンサ７の各素子に入射した異つた測
定波長についての出力Vλ(T)は、パルス発生器１
１の駆動パルスによつて順次出力される。このパ
ルス発生器１１のイメージセンサ７を駆動するパ
ルスをカウンタ１２はカウントし、ROMのよう
なメモリ９を駆動し、あらかじめ記憶されていた
補正のためのイメージセンサ７の各素子について
の測定波長毎の分光感度の変化率の傾きβλを読
み出す。掛算器１３は、イメージセンサ７の温度
Ｔを温度センサ８で検出し、基準温度T0との差
信号（Ｔ−T0）とメモリ９の補正値βλとを掛算
してβλ（Ｔ−T0）を計算し、加算器１４で１を加
算して１＋βλ（Ｔ−T0）とし、割算器１５でイメ
ージセンサ７の出力との比をとり Vλ（T0）＝Vλ(T)／（１＋βλ（Ｔ−T0）） を得る。なお、演算手段１０は、アナログ回路、
マイクロコンピユータのようなデジタル回路等の
いずれで構成してもよい。
定波長についての出力Vλ(T)は、パルス発生器１
１の駆動パルスによつて順次出力される。このパ
ルス発生器１１のイメージセンサ７を駆動するパ
ルスをカウンタ１２はカウントし、ROMのよう
なメモリ９を駆動し、あらかじめ記憶されていた
補正のためのイメージセンサ７の各素子について
の測定波長毎の分光感度の変化率の傾きβλを読
み出す。掛算器１３は、イメージセンサ７の温度
Ｔを温度センサ８で検出し、基準温度T0との差
信号（Ｔ−T0）とメモリ９の補正値βλとを掛算
してβλ（Ｔ−T0）を計算し、加算器１４で１を加
算して１＋βλ（Ｔ−T0）とし、割算器１５でイメ
ージセンサ７の出力との比をとり Vλ（T0）＝Vλ(T)／（１＋βλ（Ｔ−T0）） を得る。なお、演算手段１０は、アナログ回路、
マイクロコンピユータのようなデジタル回路等の
いずれで構成してもよい。
第４図は、他の実施例を示し、光源１６のの光
が被測定対象１に投光され、被測定対象１からの
光は複数のフイルタを１７ａ，１７ｂ、…を有す
る回転セクタ１７の各フイルタを通過し、検出器
１９に入射する。この検出器１９に入射する測定
波長は、同期検出器１８により検出され、あらか
じめメモリ９に記憶されていた測定波長に対応し
た分光感度の傾きβλ、または関数fλ(T)が読み出
され、検出器１９の温度Ｔを検出する温度センサ
８の出力とともに演算手段１０に供給され、前記
(3)式または(5)式のような演算がなされ、補償が行
われる。
が被測定対象１に投光され、被測定対象１からの
光は複数のフイルタを１７ａ，１７ｂ、…を有す
る回転セクタ１７の各フイルタを通過し、検出器
１９に入射する。この検出器１９に入射する測定
波長は、同期検出器１８により検出され、あらか
じめメモリ９に記憶されていた測定波長に対応し
た分光感度の傾きβλ、または関数fλ(T)が読み出
され、検出器１９の温度Ｔを検出する温度センサ
８の出力とともに演算手段１０に供給され、前記
(3)式または(5)式のような演算がなされ、補償が行
われる。
［発明の効果］
以上述べたように、この発明は、検出器の分光
感度の温度補償を行うようにしているので、常に
正しい測定を実時間で可能としている。また、温
度補償のための関数を１次式で近似すれば、演算
は、いつそう容易なものとなる。
感度の温度補償を行うようにしているので、常に
正しい測定を実時間で可能としている。また、温
度補償のための関数を１次式で近似すれば、演算
は、いつそう容易なものとなる。
第１図は、温度と分光感度の関係図、第２図、
第３図、第４図は、この発明の一実施例を示す構
成説明図である。 １……被測定対象、２，４，６……レンズ、３
……スリツト、５……分光手段、７……検出器、
８……温度センサ、９……メモリ、１０……演算
手段。
第３図、第４図は、この発明の一実施例を示す構
成説明図である。 １……被測定対象、２，４，６……レンズ、３
……スリツト、５……分光手段、７……検出器、
８……温度センサ、９……メモリ、１０……演算
手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被側定対象からの放射エネルギーを検出する
検出器と、あらかじめ検出器の測定波長毎の分光
感度の温度に対する関数を記憶するメモリと、前
記検出器の温度を検出する温度センサと、この温
度センサの検出温度および前記メモリに記憶され
た測定波長毎の分光感度の温度に対する関数に基
き前記検出器の出力信号の補正を行う演算手段と
を備えたことを特徴とする光学的測定装置。 ２ 前記検出器として、イメージセンサを用い、
このイメージセンサの各素子に分光手段により異
つた波長の光を入射させるようにしたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の光学的測定装
置。 ３ 前記関数として、変化率の傾きを用いたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
記載の光学的測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5538085A JPS61213650A (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | 光学的測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5538085A JPS61213650A (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | 光学的測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61213650A JPS61213650A (ja) | 1986-09-22 |
| JPH0464417B2 true JPH0464417B2 (ja) | 1992-10-14 |
Family
ID=12996881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5538085A Granted JPS61213650A (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | 光学的測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61213650A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0786432B2 (ja) * | 1987-10-06 | 1995-09-20 | 日本電子株式会社 | 赤外放射分光測定装置 |
| JPH01193627A (ja) * | 1988-01-28 | 1989-08-03 | Toshiba Tesuko Kk | 光学水分計 |
| JP2517169B2 (ja) * | 1990-10-09 | 1996-07-24 | 新日本製鐵株式会社 | 溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法 |
| JP3096361B2 (ja) * | 1992-08-25 | 2000-10-10 | 三菱電機株式会社 | 光スペクトラムアナライザ |
| DE102008054056A1 (de) * | 2008-10-31 | 2010-05-06 | Carl Zeiss Microimaging Gmbh | Spektrometrische Anordnung und Verfahren zum Ermitteln eines Temperaturwerts für einen Detektor eines Spektrometers |
| WO2023091709A2 (en) * | 2021-11-18 | 2023-05-25 | Si-Ware Systems | On-line compensation of instrumental response drift in miniaturized spectrometers |
| WO2024013310A1 (en) | 2022-07-14 | 2024-01-18 | Trinamix Gmbh | Temperature drift compensation of photoresistors |
| WO2024013293A1 (en) | 2022-07-14 | 2024-01-18 | Trinamix Gmbh | Detector with temperature drift compensation |
| WO2024013299A1 (en) | 2022-07-14 | 2024-01-18 | Trinamix Gmbh | Background-based correction of photodetector drift |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5235658A (en) * | 1975-09-12 | 1977-03-18 | Kyocera Corp | Measuring circuit |
| JPS5396883A (en) * | 1977-02-02 | 1978-08-24 | Ritsuo Hasumi | Laser ray output meter with sensibility correcting function |
-
1985
- 1985-03-19 JP JP5538085A patent/JPS61213650A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5235658A (en) * | 1975-09-12 | 1977-03-18 | Kyocera Corp | Measuring circuit |
| JPS5396883A (en) * | 1977-02-02 | 1978-08-24 | Ritsuo Hasumi | Laser ray output meter with sensibility correcting function |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61213650A (ja) | 1986-09-22 |
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