JPH0579946A - ポリクロメータ波長較正方法 - Google Patents
ポリクロメータ波長較正方法Info
- Publication number
- JPH0579946A JPH0579946A JP6897591A JP6897591A JPH0579946A JP H0579946 A JPH0579946 A JP H0579946A JP 6897591 A JP6897591 A JP 6897591A JP 6897591 A JP6897591 A JP 6897591A JP H0579946 A JPH0579946 A JP H0579946A
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- Japan
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- wavelength
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- unit
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 一次元イメージセンサを用いたポリクロメー
タの波長較正を上記イメージセンサの単位素子毎に行
う。 【構成】モノクロメータから出射する単色光を較正しよ
うとするポリクロメータに入射させ、モノクロメータの
波長走査を行って、ポリクロメータのイメージセンサの
各単位素子毎にその単位素子の出力が最大になるモノク
ロメータの波長値を検出する。
タの波長較正を上記イメージセンサの単位素子毎に行
う。 【構成】モノクロメータから出射する単色光を較正しよ
うとするポリクロメータに入射させ、モノクロメータの
波長走査を行って、ポリクロメータのイメージセンサの
各単位素子毎にその単位素子の出力が最大になるモノク
ロメータの波長値を検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一次元イメージセンサを
検出素子として或る波長範囲のスペクトルデータを採取
するポリクロメータの波長較正方法に関する。
検出素子として或る波長範囲のスペクトルデータを採取
するポリクロメータの波長較正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一次元イメージセンサを用いたポリクロ
メータの波長較正は従来、波長既知の複数本の鋭い輝線
光を放射する光源、例えば水素放電管等を用い、較正し
ようとするポリクロメータのイメージセンサ上に輝線ス
ペクトル像を形成させ、イメージセンサの各輝線位置の
素子番号とその輝線との対応表を作成し、この表から、
補間法によりイメージセンサの全素子と波長との対応表
を演算によって作成すると云う方法が用いられていた。
メータの波長較正は従来、波長既知の複数本の鋭い輝線
光を放射する光源、例えば水素放電管等を用い、較正し
ようとするポリクロメータのイメージセンサ上に輝線ス
ペクトル像を形成させ、イメージセンサの各輝線位置の
素子番号とその輝線との対応表を作成し、この表から、
補間法によりイメージセンサの全素子と波長との対応表
を演算によって作成すると云う方法が用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ポリクロメータにおけ
る一次元イメージセンサの各単位素子の番号とそのイメ
ージセンサ上のスペクトル像の波長との関係はノンリニ
ヤなので、数個の輝線スペクトルの波長と単位素子の番
号とから補間法で他の単位素子に対応する波長を決める
場合、補間誤差が残る。本発明はこのような補間誤差の
生じないポリクロメータの波長較正法を提供しようとす
るものである。
る一次元イメージセンサの各単位素子の番号とそのイメ
ージセンサ上のスペクトル像の波長との関係はノンリニ
ヤなので、数個の輝線スペクトルの波長と単位素子の番
号とから補間法で他の単位素子に対応する波長を決める
場合、補間誤差が残る。本発明はこのような補間誤差の
生じないポリクロメータの波長較正法を提供しようとす
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】連続スペクトル光を放射
する任意の光源を用いモノクロメータの出射光を較正し
ようとするポリクロメータに入射させ、モノクロメータ
で波長走査を行い、ポリクロメータの一次元イメージセ
ンサ上の一つの単位素子の出力が最大になるときのモノ
クロメータの表示波長とイメージセンサの上記単位素子
の素子番号との対応を、イメージセンサの各単位素子に
ついて実測的に求め、波長と素子番号との対応表を作成
するようにした。
する任意の光源を用いモノクロメータの出射光を較正し
ようとするポリクロメータに入射させ、モノクロメータ
で波長走査を行い、ポリクロメータの一次元イメージセ
ンサ上の一つの単位素子の出力が最大になるときのモノ
クロメータの表示波長とイメージセンサの上記単位素子
の素子番号との対応を、イメージセンサの各単位素子に
ついて実測的に求め、波長と素子番号との対応表を作成
するようにした。
【０００５】
【作用】連続スペクトル光を放射する光源を用いたモノ
クロメータの出射光をポリクロメータに入射させると、
ポリクロメータの一次元イメージセンサ上には一本の輝
線スペクトル像が形成され、モノクロメータで波長走査
を行うと、この輝線スペクトル像がイメージセンサ上を
移動する。モノクロメータの出射光の波長は既知である
から、ポリクロメータのイメージセンサ上で上記輝線ス
ペクトルを移動させて行けば、イメージセンサの各単位
素子に対応する波長を全部実測的に決定することがで
き、数本の輝線についてのデータから補間する場合の誤
差を完全になくすことができる。
クロメータの出射光をポリクロメータに入射させると、
ポリクロメータの一次元イメージセンサ上には一本の輝
線スペクトル像が形成され、モノクロメータで波長走査
を行うと、この輝線スペクトル像がイメージセンサ上を
移動する。モノクロメータの出射光の波長は既知である
から、ポリクロメータのイメージセンサ上で上記輝線ス
ペクトルを移動させて行けば、イメージセンサの各単位
素子に対応する波長を全部実測的に決定することがで
き、数本の輝線についてのデータから補間する場合の誤
差を完全になくすことができる。
【０００６】
【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。図で１は連
続スペクトル光源で白熱ランプとか重水素ランプ等が用
いられ、その放射光がモノクロメータ２に入射せしめら
れ、モノクロメータ２はこの入射光を分光して単色光を
出射し、その単色光が較正しようとするポリクロメータ
３に入射せしめられる。４はポリクロメータ３のスペク
トル像面に沿って配置された一次元イメージセンサで多
数（例えば５１２個，１０２４個，２０４８個等）の単
位素子が一列に配列された光強度検出素子である。５は
イメージセンサ４を制御する制御回路で、コンピュータ
６からの指令により動作して、イメージセンサ４の出力
を読出し、Ａ／Ｄ変換してコンピュータ６に送る。コン
ピュータ６はイメージセンサ４の出力を取込み、データ
処理を行うと共にモノクロメータ２の波長駆動機構７を
駆動し、モノクロメータ２から波長データを取込む。
続スペクトル光源で白熱ランプとか重水素ランプ等が用
いられ、その放射光がモノクロメータ２に入射せしめら
れ、モノクロメータ２はこの入射光を分光して単色光を
出射し、その単色光が較正しようとするポリクロメータ
３に入射せしめられる。４はポリクロメータ３のスペク
トル像面に沿って配置された一次元イメージセンサで多
数（例えば５１２個，１０２４個，２０４８個等）の単
位素子が一列に配列された光強度検出素子である。５は
イメージセンサ４を制御する制御回路で、コンピュータ
６からの指令により動作して、イメージセンサ４の出力
を読出し、Ａ／Ｄ変換してコンピュータ６に送る。コン
ピュータ６はイメージセンサ４の出力を取込み、データ
処理を行うと共にモノクロメータ２の波長駆動機構７を
駆動し、モノクロメータ２から波長データを取込む。
【０００７】上述構成において、波長較正動作は次のよ
うに行われる。コンピュータ６はモノクロメータ２を較
正しようとする波長範囲の一端から１ステップずつ波長
駆動する。こゝで１ステップの波長送り量はポリクロメ
ータの測定波長範囲をイメージセンサ４の単位素子数で
割った値に近くてきりの良い値で、例えば測定波長範囲
が４００ｎｍから８００ｎｍで、イメージセンサ４の単
位素子数を１０２４とすると、１ステップの波長送り量
を０．５ｎｍとする。このようにしてモノクロメータ２
の波長を１ステップ送る毎にコンピュータ６は制御回路
５に指令を送り、イメージセンサ４の出力をＡ／Ｄ変換
して取込み、イメージセンサの各単位素子の出力中最大
の値を出している単位素子を検出し、その単位素子に対
応する波長値をモノクロメータ２から取込んだ波長値を
基にして算定し、その単位素子番号と対応波長のデータ
を素子番号波長対応表に書き込む。
うに行われる。コンピュータ６はモノクロメータ２を較
正しようとする波長範囲の一端から１ステップずつ波長
駆動する。こゝで１ステップの波長送り量はポリクロメ
ータの測定波長範囲をイメージセンサ４の単位素子数で
割った値に近くてきりの良い値で、例えば測定波長範囲
が４００ｎｍから８００ｎｍで、イメージセンサ４の単
位素子数を１０２４とすると、１ステップの波長送り量
を０．５ｎｍとする。このようにしてモノクロメータ２
の波長を１ステップ送る毎にコンピュータ６は制御回路
５に指令を送り、イメージセンサ４の出力をＡ／Ｄ変換
して取込み、イメージセンサの各単位素子の出力中最大
の値を出している単位素子を検出し、その単位素子に対
応する波長値をモノクロメータ２から取込んだ波長値を
基にして算定し、その単位素子番号と対応波長のデータ
を素子番号波長対応表に書き込む。
【０００８】上述した単位素子に対応する波長の算出は
次のようにして行う。モノクロメータの或る波長位置に
おいて、最大出力を示したイメージセンサの単位素子番
号をＮとする。このときのモノクロメータの波長はｎｍ
単位で小数点以下第１桁が０か０．５か何れかになって
いる。他方イメージセンサ４上でこの波長のモノクロメ
ータ出射光のスペクトルの中心がイメージセンサ上の一
つの単位素子の中心と一致しているとは限らず、一致し
ていないのが普通なので、単位素子に対応する波長は上
述したようなきりの良い値ではない。そこで、まず出力
最大の単位素子Ｎを索出したら、その前後各一つの単位
素子Ｎ−１とＮ＋１の出力をも取出し、Ｎ−１，Ｎ，Ｎ
＋１の各番号の単位素子の出力Ａ，Ｂ，Ｃとする。Ｎ番
目の単位素子の中心からの距離をｘとし、このｘは隣の
単位素子の中心で±１になるような変数とすると、イメ
ージセンサ上のモノクロメータ出射光のスペクトルの出
力分布Ｐ（ｘ）は２次曲線として Ｐ（ｘ）＝ａｘ2 ＋ｂｘ＋ｃ で表されるから、ｘを−１，０，＋１とし、夫々の場合
のＰの値として上記Ａ，Ｂ，Ｃを用いて係数ａ，ｂ，ｃ
を Ａ＝ａ−ｂ＋ｃ Ｂ＝ｃ Ｃ＝ａ＋ｂ＋ｃ によって定め、Ｐが極大となるｘを求める。このｘは ｘ＝−ｂ／２ａ で与えられる。モノクロメータ２を１ステップずつ駆動
しながら、上のデータ処理を行って行くと、イメージセ
ンサ４の各単位素子毎に上記したｘの値が決まってく
る。このｘの値を素子番号に対応させてｘ１，ｘ２，…
ｘｎ…とすると、これは波長値の小数以下第１桁が０か
０．５である波長に対応するイメージセンサ上のピーク
中心の夫々の単位素子中心から外れている値を示す。そ
こでＮ番目の単位素子についてのｘの値ｘｎに対する波
長をλｎ，Ｎ−１番目の素子に対応するｘの値ｘｎ−１
に対応する波長λｎ−１，Ｎ＋１番目の素子に対応する
ｘの値をｘｎ＋１，波長をλｎ＋１としてｘと波長との
関係をグラフに示すと２のような曲線が得られるので、
この曲線からｘ＝０つまりＮに対応する波長λが決ま
る。コンピュータはこのようにしてλを各単位素子毎に
決めて、表に記憶させて行く。
次のようにして行う。モノクロメータの或る波長位置に
おいて、最大出力を示したイメージセンサの単位素子番
号をＮとする。このときのモノクロメータの波長はｎｍ
単位で小数点以下第１桁が０か０．５か何れかになって
いる。他方イメージセンサ４上でこの波長のモノクロメ
ータ出射光のスペクトルの中心がイメージセンサ上の一
つの単位素子の中心と一致しているとは限らず、一致し
ていないのが普通なので、単位素子に対応する波長は上
述したようなきりの良い値ではない。そこで、まず出力
最大の単位素子Ｎを索出したら、その前後各一つの単位
素子Ｎ−１とＮ＋１の出力をも取出し、Ｎ−１，Ｎ，Ｎ
＋１の各番号の単位素子の出力Ａ，Ｂ，Ｃとする。Ｎ番
目の単位素子の中心からの距離をｘとし、このｘは隣の
単位素子の中心で±１になるような変数とすると、イメ
ージセンサ上のモノクロメータ出射光のスペクトルの出
力分布Ｐ（ｘ）は２次曲線として Ｐ（ｘ）＝ａｘ2 ＋ｂｘ＋ｃ で表されるから、ｘを−１，０，＋１とし、夫々の場合
のＰの値として上記Ａ，Ｂ，Ｃを用いて係数ａ，ｂ，ｃ
を Ａ＝ａ−ｂ＋ｃ Ｂ＝ｃ Ｃ＝ａ＋ｂ＋ｃ によって定め、Ｐが極大となるｘを求める。このｘは ｘ＝−ｂ／２ａ で与えられる。モノクロメータ２を１ステップずつ駆動
しながら、上のデータ処理を行って行くと、イメージセ
ンサ４の各単位素子毎に上記したｘの値が決まってく
る。このｘの値を素子番号に対応させてｘ１，ｘ２，…
ｘｎ…とすると、これは波長値の小数以下第１桁が０か
０．５である波長に対応するイメージセンサ上のピーク
中心の夫々の単位素子中心から外れている値を示す。そ
こでＮ番目の単位素子についてのｘの値ｘｎに対する波
長をλｎ，Ｎ−１番目の素子に対応するｘの値ｘｎ−１
に対応する波長λｎ−１，Ｎ＋１番目の素子に対応する
ｘの値をｘｎ＋１，波長をλｎ＋１としてｘと波長との
関係をグラフに示すと２のような曲線が得られるので、
この曲線からｘ＝０つまりＮに対応する波長λが決ま
る。コンピュータはこのようにしてλを各単位素子毎に
決めて、表に記憶させて行く。
【０００９】較正のためのデータ処理の方法は上述した
ものに限られない。例えばモノクロメータの或る波長ス
テップで、イメージセンサ４の或る番号の素子の出力が
最大であった場合、その素子の前ステップにおける出力
と次のステップにおける出力とからその単位素子位置
で、波長が１ステップ変わるときの出力変化から、この
変化がステップ数の２次曲線と仮定して、その単位素子
の中心をピーク中心とする波長を決めてもよい。
ものに限られない。例えばモノクロメータの或る波長ス
テップで、イメージセンサ４の或る番号の素子の出力が
最大であった場合、その素子の前ステップにおける出力
と次のステップにおける出力とからその単位素子位置
で、波長が１ステップ変わるときの出力変化から、この
変化がステップ数の２次曲線と仮定して、その単位素子
の中心をピーク中心とする波長を決めてもよい。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、イメージセンサの各単
位素子毎に対応波長が実測的に決められるので、ポリク
ロメータの較正精度が向上する。また輝線スペクトル光
源を用いる従来法では輝線光の波長データを入力してや
る必要があるが、本発明はそのような操作上の必要がな
く、全く自動的に較正動作を行わせることができる。又
光源の劣化に伴う波長特性の変化はモノクロメータを通
して単色光を取り出しているので、全く影響を与えな
い。
位素子毎に対応波長が実測的に決められるので、ポリク
ロメータの較正精度が向上する。また輝線スペクトル光
源を用いる従来法では輝線光の波長データを入力してや
る必要があるが、本発明はそのような操作上の必要がな
く、全く自動的に較正動作を行わせることができる。又
光源の劣化に伴う波長特性の変化はモノクロメータを通
して単色光を取り出しているので、全く影響を与えな
い。
【図１】 本発明の一実施例装置の構成を示すブロック
図。
図。
【図２】 本発明の較正動作の一部を説明するグラフ。
１ 光源 ２ モノクロメータ ３ ポリクロメータ ４ イメージセンサ ５ 制御回路 ６ コンピュータ ７ 波長駆動機構
Claims (1)
- 連続スペクトル光を放射する光源を用い、モノクロメー
タの出射光を較正しようとするポリクロメータに入射さ
せ、モノクロメータの波長走査を行い、ポリクロメータ
の一次元イメージセンサ上の一つの単位素子の出力が最
大であるときの上記モノクロメータの表示波長と上記イ
メージセンサの上記単位素子の素子番号とから、各単位
素子毎に対応する波長を決定し、各単位素子番号と対応
波長との対応表を作成することを特徴とするポリクロメ
ータの波長較正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6897591A JPH0579946A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | ポリクロメータ波長較正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6897591A JPH0579946A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | ポリクロメータ波長較正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0579946A true JPH0579946A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=13389185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6897591A Pending JPH0579946A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | ポリクロメータ波長較正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0579946A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011242314A (ja) * | 2010-05-20 | 2011-12-01 | Konica Minolta Sensing Inc | 分光特性測定装置およびその校正方法 |
-
1991
- 1991-03-08 JP JP6897591A patent/JPH0579946A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011242314A (ja) * | 2010-05-20 | 2011-12-01 | Konica Minolta Sensing Inc | 分光特性測定装置およびその校正方法 |
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