JPH07333062A - 分光器の波長走査機構及びその波長走査方法 - Google Patents
分光器の波長走査機構及びその波長走査方法Info
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- JPH07333062A JPH07333062A JP6145344A JP14534494A JPH07333062A JP H07333062 A JPH07333062 A JP H07333062A JP 6145344 A JP6145344 A JP 6145344A JP 14534494 A JP14534494 A JP 14534494A JP H07333062 A JPH07333062 A JP H07333062A
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-
- 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
- G01J3/02—Details
- G01J3/06—Scanning arrangements arrangements for order-selection
-
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- G01J3/18—Generating the spectrum; Monochromators using diffraction elements, e.g. grating
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 一定波長範囲内での反復走査性にすぐれた安
価な分光器の波長走査機構及びその波長走査方法を提供
する。 【構成】 回折格子Ｇに基部を固定された接触バー１４
の揺動端１４ａにパルスモータ１８で駆動される偏心円
板カム１６を摺接させている。
価な分光器の波長走査機構及びその波長走査方法を提供
する。 【構成】 回折格子Ｇに基部を固定された接触バー１４
の揺動端１４ａにパルスモータ１８で駆動される偏心円
板カム１６を摺接させている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に多変量分析に適し
た分光器の波長走査機構及びその波長走査方法に係り、
詳しくは一定波長範囲を反復走査することのできる波長
走査機構及びその波長走査方法に関し、例えば、薬液濃
度モニタ専用分光器等の分野で利用される。
た分光器の波長走査機構及びその波長走査方法に係り、
詳しくは一定波長範囲を反復走査することのできる波長
走査機構及びその波長走査方法に関し、例えば、薬液濃
度モニタ専用分光器等の分野で利用される。
【０００２】
【従来の技術】従来、いわゆるツェルニ・ターナー型の
分光器（分散型分光器）には、波長がリニヤな特性を有
するサインバー方式、もしくは波長または波数がリニヤ
であるカム方式が採用されている。
分光器（分散型分光器）には、波長がリニヤな特性を有
するサインバー方式、もしくは波長または波数がリニヤ
であるカム方式が採用されている。
【０００３】前者は、例えば図８に示され、揺動自在に
支持された回折格子Ｇに固定した接触バー１４を、パル
スモータ１８によって回転されるねじ軸Ｓに螺合させた
ナットＮで揺動させ、その回折格子Ｇの回動角を変化さ
せるようにしたものであり、その回折格子Ｇの回動角の
正弦値が波長と比例することから上述のように呼称され
ている。
支持された回折格子Ｇに固定した接触バー１４を、パル
スモータ１８によって回転されるねじ軸Ｓに螺合させた
ナットＮで揺動させ、その回折格子Ｇの回動角を変化さ
せるようにしたものであり、その回折格子Ｇの回動角の
正弦値が波長と比例することから上述のように呼称され
ている。
【０００４】また、後者は、例えば図９に示され、回動
自在に支持された回折格子Ｇに固定した接触バー１４の
揺動端をパルスモータ１８によって回転されるカムＣに
接触させたものである。
自在に支持された回折格子Ｇに固定した接触バー１４の
揺動端をパルスモータ１８によって回転されるカムＣに
接触させたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の前者の
場合、精度の高い送りねじ機構を必要とし、高価であ
り、また、エンドレスにくり返し使用することができな
いため、例えば一定波長範囲を反復走査する多変量分析
には必ずしも適さないものであった。
場合、精度の高い送りねじ機構を必要とし、高価であ
り、また、エンドレスにくり返し使用することができな
いため、例えば一定波長範囲を反復走査する多変量分析
には必ずしも適さないものであった。
【０００６】また、後者はエンドレスに使用することが
でき、反復走査性に優れているが、カムＣの精度が直接
分光精度に反映されるため、複雑な曲線形状のカム面を
有するカムＣの製作がむつかしく、多大の手間と時間を
要し、コスト高になっていた。
でき、反復走査性に優れているが、カムＣの精度が直接
分光精度に反映されるため、複雑な曲線形状のカム面を
有するカムＣの製作がむつかしく、多大の手間と時間を
要し、コスト高になっていた。
【０００７】本発明はこのような実情に鑑みてなされ、
一定波長範囲内での反復走査性にすぐれた安価な分光器
の波長走査機構及びその波長走査方法を提供することを
目的としている。
一定波長範囲内での反復走査性にすぐれた安価な分光器
の波長走査機構及びその波長走査方法を提供することを
目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するための手段を以下のように構成している。すな
わち、請求項１に記載の発明では、光源と、その光源か
らの光を入射させるための入射スリットと、その入射ス
リットを通過した光を回折させるための回動自在な回折
格子と、回折光を出射させるための回折光出射スリット
と、その回折光出射スリットを通過した回折光を検出す
るための回折光検出器と、前記回折格子に基部を固定さ
れた接触バーの揺動端に摺接する偏心円板カムと、その
偏心円板カムを回転させるためのパルスモータとよりな
ることを特徴としている。
解決するための手段を以下のように構成している。すな
わち、請求項１に記載の発明では、光源と、その光源か
らの光を入射させるための入射スリットと、その入射ス
リットを通過した光を回折させるための回動自在な回折
格子と、回折光を出射させるための回折光出射スリット
と、その回折光出射スリットを通過した回折光を検出す
るための回折光検出器と、前記回折格子に基部を固定さ
れた接触バーの揺動端に摺接する偏心円板カムと、その
偏心円板カムを回転させるためのパルスモータとよりな
ることを特徴としている。
【０００９】請求項２に記載の発明では、光源と、その
光源からの光を入射させるための入射スリットと、その
入射スリットを通過した光を反射させるための第１凹球
面鏡と、その第１凹球面鏡で反射された光を回折させる
ための回動自在な回折格子と、その回折格子で鏡面反射
された光が前記第１凹球面鏡で反射・集光された後にそ
の光を出射させるための０次光出射スリットと、その０
次光出射スリットから出射された０次光を検出するため
の０次光検出器と、前記回折格子で回折された回折光を
反射させるための第２凹球面鏡と、その第２凹球面鏡で
反射・集光された回折光を出射させるための回折光出射
スリットと、その回折光出射スリットを通過した回折光
を検出するための回折光検出器と、前記回折格子に基部
を固定された接触バーと、その接触バーの揺動端に摺接
する偏心円板カムと、その偏心円板カムを回転させるた
めのパルスモータと、そのパルスモータを波長走査のた
めに必要な制御プログラムに従って制御駆動させるため
のコントローラとを具備してなることを特徴としてい
る。
光源からの光を入射させるための入射スリットと、その
入射スリットを通過した光を反射させるための第１凹球
面鏡と、その第１凹球面鏡で反射された光を回折させる
ための回動自在な回折格子と、その回折格子で鏡面反射
された光が前記第１凹球面鏡で反射・集光された後にそ
の光を出射させるための０次光出射スリットと、その０
次光出射スリットから出射された０次光を検出するため
の０次光検出器と、前記回折格子で回折された回折光を
反射させるための第２凹球面鏡と、その第２凹球面鏡で
反射・集光された回折光を出射させるための回折光出射
スリットと、その回折光出射スリットを通過した回折光
を検出するための回折光検出器と、前記回折格子に基部
を固定された接触バーと、その接触バーの揺動端に摺接
する偏心円板カムと、その偏心円板カムを回転させるた
めのパルスモータと、そのパルスモータを波長走査のた
めに必要な制御プログラムに従って制御駆動させるため
のコントローラとを具備してなることを特徴としてい
る。
【００１０】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は請求項２に記載の分光器の波長走査機構における前記
偏心円板カムが、前記パルスモータによって回転される
回転体の回転軸から偏心した位置にカムフォロワーを取
り付けてなり、そのカムフォロワーを、前記回折格子に
基部を固定された接触バーの揺動端に摺接させてなるこ
とを特徴としている。
は請求項２に記載の分光器の波長走査機構における前記
偏心円板カムが、前記パルスモータによって回転される
回転体の回転軸から偏心した位置にカムフォロワーを取
り付けてなり、そのカムフォロワーを、前記回折格子に
基部を固定された接触バーの揺動端に摺接させてなるこ
とを特徴としている。
【００１１】請求項４に記載の発明では、請求項１また
は請求項２に記載の分光器の波長走査機構における前記
偏心円板カムが、前記パルスモータによって回転される
回転体の回転軸から異なる距離だけ偏心した位置にそれ
ぞれカムフォロワーを取り付けてなり、その各カムフォ
ロワーを、前記回折格子に基部を固定された接触バーの
揺動端に、それぞれ順次摺接させてなることを特徴とし
ている。
は請求項２に記載の分光器の波長走査機構における前記
偏心円板カムが、前記パルスモータによって回転される
回転体の回転軸から異なる距離だけ偏心した位置にそれ
ぞれカムフォロワーを取り付けてなり、その各カムフォ
ロワーを、前記回折格子に基部を固定された接触バーの
揺動端に、それぞれ順次摺接させてなることを特徴とし
ている。
【００１２】請求項５に記載の発明では、請求項１また
は請求項２に記載の分光器の波長走査機構における回折
格子に対する取付角度の異なる複数の接触バーの基部が
固定される一方、前記回転体の回転軸から偏心した位置
には、設定位置が可変なカムフォロワーが軸支され、そ
のカムフォロワーを、いずれかの前記接触バーの揺動端
に選択的に摺接させてなることを特徴としている。
は請求項２に記載の分光器の波長走査機構における回折
格子に対する取付角度の異なる複数の接触バーの基部が
固定される一方、前記回転体の回転軸から偏心した位置
には、設定位置が可変なカムフォロワーが軸支され、そ
のカムフォロワーを、いずれかの前記接触バーの揺動端
に選択的に摺接させてなることを特徴としている。
【００１３】請求項６に記載の発明では、請求項２、請
求項３、請求項４または請求項５のいずれかに記載の分
光器の波長走査機構における前記光源を点灯させ、前記
０次光検出器によって０次光を検出した時点と、その０
次光が検出されなくなった時点とにおける前記パルスモ
ータのカウント数の中心値を求めて前記回折格子の初期
位置を設定・確認した後、そのパルスモータのカウント
数が予め設定したスペクトル測定開始波長と対応する指
定値になるまでそのパルスモータを歩進させた後、前記
回折光検出器によって回折光の検出をおこない、その検
出信号をＡＤ変換した後、前記コントローラ内の演算手
段に取り込んで分光強度を演算し、次いで、次回の指定
値を設定し、予定のデータ取込数が終了するまで、予め
設定した指定値に対する波長の回折光を、順次、くり返
し走査し、検出・演算することを特徴としている。
求項３、請求項４または請求項５のいずれかに記載の分
光器の波長走査機構における前記光源を点灯させ、前記
０次光検出器によって０次光を検出した時点と、その０
次光が検出されなくなった時点とにおける前記パルスモ
ータのカウント数の中心値を求めて前記回折格子の初期
位置を設定・確認した後、そのパルスモータのカウント
数が予め設定したスペクトル測定開始波長と対応する指
定値になるまでそのパルスモータを歩進させた後、前記
回折光検出器によって回折光の検出をおこない、その検
出信号をＡＤ変換した後、前記コントローラ内の演算手
段に取り込んで分光強度を演算し、次いで、次回の指定
値を設定し、予定のデータ取込数が終了するまで、予め
設定した指定値に対する波長の回折光を、順次、くり返
し走査し、検出・演算することを特徴としている。
【００１４】
【作用】本発明の分光器の波長走査機構は、基本的に
は、例えば図１、図２、図３に示すように、光源１を点
灯させ、０次光検出器７によって０次光を検出した時点
と、その０次光が検出されなくなった時点とにおけるパ
ルスモータ１８のカウント数の中心値を求めて回折格子
Ｇの初期位置を設定・確認した後、そのパルスモータ１
８のカウント数が予め設定したスペクトル測定開始波長
と対応する指定値になるまでそのパルスモータ１８を歩
進させた後、回折光検出器１２によって回折光の検出を
おこない、その検出信号をＡＤ変換した後、コントロー
ラ２２内の演算手段（ＣＰＵ）２３に取り込んで分光強
度を演算し、次いで、次回の指定値を設定し、予定のデ
ータ取込数が終了するまで、予め設定した指定値に対す
る波長の回折光を、順次、くり返し走査し、検出・演算
することができる。
は、例えば図１、図２、図３に示すように、光源１を点
灯させ、０次光検出器７によって０次光を検出した時点
と、その０次光が検出されなくなった時点とにおけるパ
ルスモータ１８のカウント数の中心値を求めて回折格子
Ｇの初期位置を設定・確認した後、そのパルスモータ１
８のカウント数が予め設定したスペクトル測定開始波長
と対応する指定値になるまでそのパルスモータ１８を歩
進させた後、回折光検出器１２によって回折光の検出を
おこない、その検出信号をＡＤ変換した後、コントロー
ラ２２内の演算手段（ＣＰＵ）２３に取り込んで分光強
度を演算し、次いで、次回の指定値を設定し、予定のデ
ータ取込数が終了するまで、予め設定した指定値に対す
る波長の回折光を、順次、くり返し走査し、検出・演算
することができる。
【００１５】請求項１および請求項２に記載の発明では
（図５参照）、回折格子Ｇに基部を固定された接触バー
１４の揺動端に、パルスモータ１８によって回転される
偏心円板カム１６を摺接させていることによって、パル
スモータ１８を同一方向に回転させることで（逆回転さ
せることなく）、一定範囲内の波長をくり返し連続的に
走査することができる。
（図５参照）、回折格子Ｇに基部を固定された接触バー
１４の揺動端に、パルスモータ１８によって回転される
偏心円板カム１６を摺接させていることによって、パル
スモータ１８を同一方向に回転させることで（逆回転さ
せることなく）、一定範囲内の波長をくり返し連続的に
走査することができる。
【００１６】請求項３に記載の発明では（図１参照）、
パルスモータ１８によって回転される回転体１９に取り
付けたカムフォロワー２０を接触バー１４の揺動端に摺
接させていることによって、接触バー１４の偏摩耗を防
止できる。
パルスモータ１８によって回転される回転体１９に取り
付けたカムフォロワー２０を接触バー１４の揺動端に摺
接させていることによって、接触バー１４の偏摩耗を防
止できる。
【００１７】請求項４に記載の発明では（図６参照）、
回転体１９の回転軸から偏心した異なる位置にそれぞれ
カムフォロワー２０Ａ，２０Ｂを取り付けたことによ
り、その回転体１９の１回転で狭い範囲を細かく走査す
ることと、広い範囲を粗く走査することの２段走査が可
能となる。
回転体１９の回転軸から偏心した異なる位置にそれぞれ
カムフォロワー２０Ａ，２０Ｂを取り付けたことによ
り、その回転体１９の１回転で狭い範囲を細かく走査す
ることと、広い範囲を粗く走査することの２段走査が可
能となる。
【００１８】請求項５に記載の発明では〔図７（Ａ），
（Ｂ）参照〕、回折格子Ｇに取り付けた取付角度の異な
る複数の接触バー１４Ａ，１４Ｂに、設定位置が可変な
カムフォロワー２０を選択的に摺接させることにより、
その接触バー１４の異なる取付角度に対応する２つの波
長領域の走査が可能となる。
（Ｂ）参照〕、回折格子Ｇに取り付けた取付角度の異な
る複数の接触バー１４Ａ，１４Ｂに、設定位置が可変な
カムフォロワー２０を選択的に摺接させることにより、
その接触バー１４の異なる取付角度に対応する２つの波
長領域の走査が可能となる。
【００１９】
【実施例】以下に本発明の分光器の波長走査機構の実施
例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は波長走査機
構の構成を示し、符号１は光源、２は、その光源１から
の光を入射させるための入射スリット、３は、その入射
スリット２を通過した光を反射させるための第１凹球面
鏡、Ｇは第１凹球面鏡３で反射された光を回折させるた
めの回折格子であり、軸Ｐのまわりに回動自在に支持さ
れている。
例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は波長走査機
構の構成を示し、符号１は光源、２は、その光源１から
の光を入射させるための入射スリット、３は、その入射
スリット２を通過した光を反射させるための第１凹球面
鏡、Ｇは第１凹球面鏡３で反射された光を回折させるた
めの回折格子であり、軸Ｐのまわりに回動自在に支持さ
れている。
【００２０】６は、回折格子Ｇで鏡面反射された光（破
線で示す）が第１凹球面鏡３で反射・集光された後、そ
の光を出射させるための０次光出射スリット、７は、そ
の０次光出射スリット６から出射された０次光を検出す
るための０次光検出器である。
線で示す）が第１凹球面鏡３で反射・集光された後、そ
の光を出射させるための０次光出射スリット、７は、そ
の０次光出射スリット６から出射された０次光を検出す
るための０次光検出器である。
【００２１】８は、回折格子Ｇで回折された回折光（分
光主光束）を反射させるための第２凹球面鏡、１１はそ
の第２凹球面鏡８で反射・集光された回折光を出射させ
るための回折光出射スリット、１２はその回折光出射ス
リット１１を通過した回折光を検出するための回折光検
出器である。
光主光束）を反射させるための第２凹球面鏡、１１はそ
の第２凹球面鏡８で反射・集光された回折光を出射させ
るための回折光出射スリット、１２はその回折光出射ス
リット１１を通過した回折光を検出するための回折光検
出器である。
【００２２】１４は、回折格子Ｇに基部を固定された接
触バー、１６はその接触バー１４を揺動させるための偏
心円板カムで、その偏心円板カム１６は、パルスモータ
１８によって回動される回転体（偏心円板）１９の回転
軸から偏心した位置にカムフォロワー２０を取り付けて
なり、このカムフォロワー２０が接触バー１４の揺動端
１４ａに摺接している。
触バー、１６はその接触バー１４を揺動させるための偏
心円板カムで、その偏心円板カム１６は、パルスモータ
１８によって回動される回転体（偏心円板）１９の回転
軸から偏心した位置にカムフォロワー２０を取り付けて
なり、このカムフォロワー２０が接触バー１４の揺動端
１４ａに摺接している。
【００２３】２２は、波長走査に必要な制御をおこなう
ためのコントローラで、その入力側には、０次光検出器
７と回折光検出器１２が接続され、その出力側にはパル
スモータ１８が接続されている。
ためのコントローラで、その入力側には、０次光検出器
７と回折光検出器１２が接続され、その出力側にはパル
スモータ１８が接続されている。
【００２４】このような構成により、入射スリット２を
通過した光は第１凹球面鏡３で反射されて平行光束とな
り、回折格子Ｇに入射する。その回折格子Ｇは軸Ｐを中
心に回動し、その回折格子Ｇによる鏡面反射光は第１凹
球面鏡３で反射され０次光出射スリット６を経て０次光
検出器７に入射する一方、回折光は第２凹球面鏡８で反
射されて回折光出射スリット１１に集光され、特定波長
光となって回折光検出器１２に入射する。
通過した光は第１凹球面鏡３で反射されて平行光束とな
り、回折格子Ｇに入射する。その回折格子Ｇは軸Ｐを中
心に回動し、その回折格子Ｇによる鏡面反射光は第１凹
球面鏡３で反射され０次光出射スリット６を経て０次光
検出器７に入射する一方、回折光は第２凹球面鏡８で反
射されて回折光出射スリット１１に集光され、特定波長
光となって回折光検出器１２に入射する。
【００２５】他方、偏心カム系については、半径Ｒc の
カムフォロワー２０が回転体１９の軸心からＲofだけ偏
心した位置に回転自在に取り付けられ、その回転体１９
が、回折格子Ｇから距離Ｌgcだけ離れた位置に設けら
れ、パルスモータ１８によって、矢印方向に回転する。
なお、回転体１９は円板でなくてもよいことはいうまで
もない。
カムフォロワー２０が回転体１９の軸心からＲofだけ偏
心した位置に回転自在に取り付けられ、その回転体１９
が、回折格子Ｇから距離Ｌgcだけ離れた位置に設けら
れ、パルスモータ１８によって、矢印方向に回転する。
なお、回転体１９は円板でなくてもよいことはいうまで
もない。
【００２６】このとき、そのカムフォロワー２０と接す
る接触バー１４は、図４に示すように、回転体１９が一
回転する間（０→３３３ステップ）に、一往復回動し、
その接触バー１４と一体の回折格子Ｇも同じ角度だけ回
動することによって分光波長λを変化させることができ
る。その回動角ROT は、格子・カム中心間距離Ｌgcと偏
心量Ｒofとカムフォロワー２０の半径Ｒc とで決定さ
れ、回転体１９の回転角（ステップ数）が縮小され、か
つ連続往復動作に変換されたものとなる。従って、一定
の狭いスペクトル範囲をくり返し波長走査するのに適し
たものとなっている。なお、同図にて、接触バー１４の
回動角ROT のピークが、若干、ステップ数の高い方にシ
フトしているのは、カムフォロワー２０の軸心位置と、
接触バー１４に対する摺接点との水平方向の位置がずれ
ていることによる。
る接触バー１４は、図４に示すように、回転体１９が一
回転する間（０→３３３ステップ）に、一往復回動し、
その接触バー１４と一体の回折格子Ｇも同じ角度だけ回
動することによって分光波長λを変化させることができ
る。その回動角ROT は、格子・カム中心間距離Ｌgcと偏
心量Ｒofとカムフォロワー２０の半径Ｒc とで決定さ
れ、回転体１９の回転角（ステップ数）が縮小され、か
つ連続往復動作に変換されたものとなる。従って、一定
の狭いスペクトル範囲をくり返し波長走査するのに適し
たものとなっている。なお、同図にて、接触バー１４の
回動角ROT のピークが、若干、ステップ数の高い方にシ
フトしているのは、カムフォロワー２０の軸心位置と、
接触バー１４に対する摺接点との水平方向の位置がずれ
ていることによる。
【００２７】図２は、上述のコントローラ２２の制御系
統を示し、また、図３は、連続くり返し波長走査の基本
的な制御フローを示している。図１ないし図３を参照し
つつ、波長走査方法を以下に説明する。
統を示し、また、図３は、連続くり返し波長走査の基本
的な制御フローを示している。図１ないし図３を参照し
つつ、波長走査方法を以下に説明する。
【００２８】（１）光源１を点灯させ、０次光出射スリ
ット６から出射される０次光を０次光検出器７で検出
し、その検出信号（０−１信号）をＩ／Ｏ Ｉ／Ｆ（入
出力インターフェイス）２５を介して演算手段（ＣＰ
Ｕ）２３に入力させ（Ｓ１）、０次光を検出した時点
（Ｓ２）におけるパルスモータ１８のカウント数とその
０次光が検出されなくなった時点（Ｓ６）におけるパル
スモータ１８のカウント数の中心値を求め（Ｓ７）、こ
れにより、回折格子Ｇの初期位置を設定・確認する。
ット６から出射される０次光を０次光検出器７で検出
し、その検出信号（０−１信号）をＩ／Ｏ Ｉ／Ｆ（入
出力インターフェイス）２５を介して演算手段（ＣＰ
Ｕ）２３に入力させ（Ｓ１）、０次光を検出した時点
（Ｓ２）におけるパルスモータ１８のカウント数とその
０次光が検出されなくなった時点（Ｓ６）におけるパル
スモータ１８のカウント数の中心値を求め（Ｓ７）、こ
れにより、回折格子Ｇの初期位置を設定・確認する。
【００２９】（２）次いで、パルスモータ１８のカウン
ト数が、予めＲＡＭ２４に設定したスペクトル測定開始
波長と対応する指定値になるまでそのパルスモータ１８
を歩進させた後、回折光出射スリット１１から出射され
る回折光を回折光検出器１２で検出（Ｓ１０）した後、
ＡＤ変換２６してＣＰＵ２３に取り込み（Ｓ１１）、分
光強度の演算をおこなう。
ト数が、予めＲＡＭ２４に設定したスペクトル測定開始
波長と対応する指定値になるまでそのパルスモータ１８
を歩進させた後、回折光出射スリット１１から出射され
る回折光を回折光検出器１２で検出（Ｓ１０）した後、
ＡＤ変換２６してＣＰＵ２３に取り込み（Ｓ１１）、分
光強度の演算をおこなう。
【００３０】（３）次の測定対象となる波長と対応する
パルスモータ１８の指定値がＲＡＭ２４から読み出され
てＣＰＵ２３内に設定され（Ｓ１２）、予定の取込数が
終了するまで、順次、連続的に波長走査と分光強度の演
算がくり返しおこなわれる（Ｓ８〜Ｓ１３）。なお、上
述のステップ１２における次の指定値の設定について
は、参照表（ＬＵＴ）などの既知の手段でおこなうこと
ができる。
パルスモータ１８の指定値がＲＡＭ２４から読み出され
てＣＰＵ２３内に設定され（Ｓ１２）、予定の取込数が
終了するまで、順次、連続的に波長走査と分光強度の演
算がくり返しおこなわれる（Ｓ８〜Ｓ１３）。なお、上
述のステップ１２における次の指定値の設定について
は、参照表（ＬＵＴ）などの既知の手段でおこなうこと
ができる。
【００３１】このように、偏心円板カム１６を用いた波
長走査機構により、パルスモータ１８を逆回転させるこ
となく、一定波長範囲内をくり返し反復走査することが
でき、上述のように、制御内容をきわめて簡易なものと
することができる。
長走査機構により、パルスモータ１８を逆回転させるこ
となく、一定波長範囲内をくり返し反復走査することが
でき、上述のように、制御内容をきわめて簡易なものと
することができる。
【００３２】また、偏心円板カム１６の製作過程では、
カムフォロワー２０を使用することによって回転体１９
の加工真円度にそれ程高い精度を要しないため、従来の
サインバー方式やカム方式よりも安価に提供することが
できる。
カムフォロワー２０を使用することによって回転体１９
の加工真円度にそれ程高い精度を要しないため、従来の
サインバー方式やカム方式よりも安価に提供することが
できる。
【００３３】さらに、このような偏心円板カム１６の使
用により、パルスモータ直接駆動の場合の難点である分
割粗さを解消し、分割を細密化することができる。ま
た、特に、カムフォロワー２０の周囲を中凸状の球面形
状とすることにより、接触バー１４の偏摩耗を効果的に
防止することができる。
用により、パルスモータ直接駆動の場合の難点である分
割粗さを解消し、分割を細密化することができる。ま
た、特に、カムフォロワー２０の周囲を中凸状の球面形
状とすることにより、接触バー１４の偏摩耗を効果的に
防止することができる。
【００３４】図５は異なる実施例を示し、カムフォロワ
ーを用いずに、回転体１９を真円形に形成して、これを
偏心させてカムとして用いた最も簡単な偏心円板カム１
６を採用している。この場合、その偏心円板カム１６の
製作が容易であり、さらにコストの低減化が可能とな
る。
ーを用いずに、回転体１９を真円形に形成して、これを
偏心させてカムとして用いた最も簡単な偏心円板カム１
６を採用している。この場合、その偏心円板カム１６の
製作が容易であり、さらにコストの低減化が可能とな
る。
【００３５】図６は別の実施例を示し、パルスモータ１
８によって回転される回転体１９の回転軸から異なる距
離（Ｒof1 ≠Ｒof2 ）だけ偏心した位置にそれぞれカム
フォロワー２０Ａ，２０Ｂを取り付け、その各カムフォ
ロワー２０Ａ，２０Ｂを、回折格子Ｇに基部を固定され
た接触バー１４の揺動端１４ａに、それぞれ摺接させた
ものである。この場合、回転体１９の一回転中に、狭い
範囲を細かく走査することと、広い範囲を粗く走査する
ことの２段走査が可能となる。
８によって回転される回転体１９の回転軸から異なる距
離（Ｒof1 ≠Ｒof2 ）だけ偏心した位置にそれぞれカム
フォロワー２０Ａ，２０Ｂを取り付け、その各カムフォ
ロワー２０Ａ，２０Ｂを、回折格子Ｇに基部を固定され
た接触バー１４の揺動端１４ａに、それぞれ摺接させた
ものである。この場合、回転体１９の一回転中に、狭い
範囲を細かく走査することと、広い範囲を粗く走査する
ことの２段走査が可能となる。
【００３６】図７（Ａ），（Ｂ）は別の異なる実施例を
示し、回折格子Ｇに取付角度の異なる（角度差＝θd ）
２つの接触バー１４Ａ，１４Ｂを固定する一方、カムフ
ォロワー２０をその支軸方向の２位置に設定位置が可変
となるように軸支させ、そのカムフォロワー２０を、い
ずれか一方の接触バー１４Ａ，１４Ｂの揺動端に選択的
に摺接対応させることができるようにしたものである。
この場合、接触バー１４Ａ，１４Ｂの角度差θd に対応
する波長だけ異なる２つの波長領域の走査が可能とな
る。
示し、回折格子Ｇに取付角度の異なる（角度差＝θd ）
２つの接触バー１４Ａ，１４Ｂを固定する一方、カムフ
ォロワー２０をその支軸方向の２位置に設定位置が可変
となるように軸支させ、そのカムフォロワー２０を、い
ずれか一方の接触バー１４Ａ，１４Ｂの揺動端に選択的
に摺接対応させることができるようにしたものである。
この場合、接触バー１４Ａ，１４Ｂの角度差θd に対応
する波長だけ異なる２つの波長領域の走査が可能とな
る。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、第１の発明および
第２の発明の分光器の波長走査機構によれば、製作容易
な偏心円板カムを用いることによって、コスト安に提供
することができ、かつその偏心円板カムをパルスモータ
で同一方向に回転させることで一定範囲内の波長をくり
返し連続的に走査することができ、パルスモータの制御
が容易となり、例えば薬液濃度モニタ専用分光器等の多
変量分析をおこなうのに好適である。また、カム系を介
在させたことにより、パルスモータ直接駆動の場合より
分割の細分化が可能となる。
第２の発明の分光器の波長走査機構によれば、製作容易
な偏心円板カムを用いることによって、コスト安に提供
することができ、かつその偏心円板カムをパルスモータ
で同一方向に回転させることで一定範囲内の波長をくり
返し連続的に走査することができ、パルスモータの制御
が容易となり、例えば薬液濃度モニタ専用分光器等の多
変量分析をおこなうのに好適である。また、カム系を介
在させたことにより、パルスモータ直接駆動の場合より
分割の細分化が可能となる。
【００３８】第３の発明では、偏心円板カムとしてカム
フォロワーを用いているので、接触バーに対する摺接状
態がスムーズとなり、その偏摩耗を防止することができ
る。また、偏心円板の真円加工精度を必要としないの
で、製作が容易となり、コストをより低減化することが
できる。
フォロワーを用いているので、接触バーに対する摺接状
態がスムーズとなり、その偏摩耗を防止することができ
る。また、偏心円板の真円加工精度を必要としないの
で、製作が容易となり、コストをより低減化することが
できる。
【００３９】第４の発明では、接触バーの揺動端を偏心
距離の異なる位置に取り付けたカムフォロワーに接触さ
せるようにしたので、偏心円板カムを一回転させるだけ
で、狭い範囲を細かく走査することと、広い範囲を粗く
走査することの２段走査が可能となる。
距離の異なる位置に取り付けたカムフォロワーに接触さ
せるようにしたので、偏心円板カムを一回転させるだけ
で、狭い範囲を細かく走査することと、広い範囲を粗く
走査することの２段走査が可能となる。
【００４０】第５の発明では、回折格子に取り付けた取
付角度の異なる複数の接触バーに対して、設定位置の可
変なカムフォロワーを選択的に摺接対応させるようにし
たので、接触バーの取付角度の差だけ異なる２つの波長
領域を走査することができる。
付角度の異なる複数の接触バーに対して、設定位置の可
変なカムフォロワーを選択的に摺接対応させるようにし
たので、接触バーの取付角度の差だけ異なる２つの波長
領域を走査することができる。
【００４１】第６の発明では、第１ないし第４の発明の
分光器の波長走査機構を用い、初回の回折光の検出と演
算を終了した後、次回の指定値を設定して、予定のデー
タ取込数が終了するまで、予め設定した指定値に対する
波長の回折光を、順次、くり返し走査し、検出・演算す
るので、多変量分析をきわめて能率よくおこなうことが
できる。
分光器の波長走査機構を用い、初回の回折光の検出と演
算を終了した後、次回の指定値を設定して、予定のデー
タ取込数が終了するまで、予め設定した指定値に対する
波長の回折光を、順次、くり返し走査し、検出・演算す
るので、多変量分析をきわめて能率よくおこなうことが
できる。
【図１】本発明の分光器の波長走査機構の一実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】同制御系統図である。
【図３】同波長走査の基本的な制御フローを示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図４】同パルスモータのステップ数に対する接触バー
の回動角を表すグラフである。
の回動角を表すグラフである。
【図５】同分光器の波長走査機構の異なる実施例を示す
構成図である。
構成図である。
【図６】同分光器の波長走査機構の別の実施例を示す構
成図である。
成図である。
【図７】（Ａ）は同分光器の波長走査機構の別の異なる
実施例の構成を示す平面図、（Ｂ）はその側面図であ
る。
実施例の構成を示す平面図、（Ｂ）はその側面図であ
る。
【図８】従来のサインバー方式の分光器の波長走査機構
の構成図である。
の構成図である。
【図９】従来のカム方式の分光器の波長走査機構の構成
図である。
図である。
１…光源、２…入射スリット、３…第１凹球面鏡、６…
０次光出射スリット、７…０次光検出器、８…第２凹球
面鏡、１１…回折光出射スリット、１２…回折光検出
器、１４…接触バー、１６…偏心円板カム、１８…パル
スモータ、２２…コントローラ。
０次光出射スリット、７…０次光検出器、８…第２凹球
面鏡、１１…回折光出射スリット、１２…回折光検出
器、１４…接触バー、１６…偏心円板カム、１８…パル
スモータ、２２…コントローラ。
Claims (6)
- 【請求項１】 光源と、その光源からの光を入射させる
ための入射スリットと、その入射スリットを通過した光
を回折させるための回動自在な回折格子と、回折光を出
射させるための回折光出射スリットと、その回折光出射
スリットを通過した回折光を検出するための回折光検出
器と、前記回折格子に基部を固定された接触バーの揺動
端に摺接する偏心円板カムと、その偏心円板カムを回転
させるためのパルスモータとよりなることを特徴とする
分光器の波長走査機構。 - 【請求項２】 光源と、その光源からの光を入射させる
ための入射スリットと、その入射スリットを通過した光
を反射させるための第１凹球面鏡と、その第１凹球面鏡
で反射された光を回折させるための回動自在な回折格子
と、その回折格子で鏡面反射された光が前記第１凹球面
鏡で反射・集光された後にその光を出射させるための０
次光出射スリットと、その０次光出射スリットから出射
された０次光を検出するための０次光検出器と、前記回
折格子で回折された回折光を反射させるための第２凹球
面鏡と、その第２凹球面鏡で反射・集光された回折光を
出射させるための回折光出射スリットと、その回折光出
射スリットを通過した回折光を検出するための回折光検
出器と、前記回折格子に基部を固定された接触バーと、
その接触バーの揺動端に摺接する偏心円板カムと、その
偏心円板カムを回転させるためのパルスモータと、その
パルスモータを波長走査のために必要な制御プログラム
に従って制御駆動させるためのコントローラとを具備し
てなることを特徴とする分光器の波長走査機構。 - 【請求項３】 前記偏心円板カムが、前記パルスモータ
によって回転される回転体の回転軸から偏心した位置に
カムフォロワーを取り付けてなり、そのカムフォロワー
を、前記回折格子に基部を固定された接触バーの揺動端
に摺接させてなることを特徴とする請求項１または請求
項２に記載の分光器の波長走査機構。 - 【請求項４】 前記偏心円板カムが、前記パルスモータ
によって回転される回転体の回転軸から異なる距離だけ
偏心した位置にそれぞれカムフォロワーを取り付けてな
り、その各カムフォロワーを、前記回折格子に基部を固
定された接触バーの揺動端に、それぞれ順次摺接させて
なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
分光器の波長走査機構。 - 【請求項５】 前記回折格子には、その回折格子に対す
る取付角度の異なる複数の接触バーの基部が固定される
一方、前記回転体の回転軸から偏心した位置には、設定
位置が可変なカムフォロワーが軸支され、そのカムフォ
ロワーを、いずれかの前記接触バーの揺動端に選択的に
摺接させてなることを特徴とする請求項１または請求項
２に記載の分光器の波長走査機構。 - 【請求項６】 前記光源を点灯させ、前記０次光検出器
によって０次光を検出した時点と、その０次光が検出さ
れなくなった時点とにおける前記パルスモータのカウン
ト数の中心値を求めて前記回折格子の初期位置を設定・
確認した後、そのパルスモータのカウント数が予め設定
したスペクトル測定開始波長と対応する指定値になるま
でそのパルスモータを歩進させた後、前記回折光検出器
によって回折光の検出をおこない、その検出信号をＡＤ
変換した後、前記コントローラ内の演算手段に取り込ん
で分光強度を演算し、次いで、次回の指定値を設定し、
予定のデータ取込数が終了するまで、予め設定した指定
値に対する波長の回折光を、順次、くり返し走査し、検
出・演算することを特徴とする請求項２、請求項３、請
求項４または請求項５のいずれかに記載の分光器の波長
走査機構の波長走査方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6145344A JPH07333062A (ja) | 1994-06-04 | 1994-06-04 | 分光器の波長走査機構及びその波長走査方法 |
| US08/457,267 US5710627A (en) | 1994-06-04 | 1995-06-01 | Wavelength-scanning mechanism and method for spectrometer |
| KR1019950014700A KR0184297B1 (ko) | 1994-06-04 | 1995-06-03 | 분광기의 파장주사기구 및 그 파장주사방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6145344A JPH07333062A (ja) | 1994-06-04 | 1994-06-04 | 分光器の波長走査機構及びその波長走査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07333062A true JPH07333062A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=15383017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6145344A Pending JPH07333062A (ja) | 1994-06-04 | 1994-06-04 | 分光器の波長走査機構及びその波長走査方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5710627A (ja) |
| JP (1) | JPH07333062A (ja) |
| KR (1) | KR0184297B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000074825A (ja) * | 1998-08-28 | 2000-03-14 | Perkin Elmer Ltd | スペクトロメ―タの動作方法およびスペクトロメ―タ |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000025086A1 (en) | 1998-10-23 | 2000-05-04 | Mission Research Corporation | Apparatus and method for producing a spectrally variable radiation source and systems including same |
| US6683686B2 (en) | 2000-10-10 | 2004-01-27 | Photonica Pty Ltd | Temporally resolved wavelength measurement method and apparatus |
| US7253897B2 (en) | 2001-06-01 | 2007-08-07 | Cidra Corporation | Optical spectrum analyzer |
| EP1393026A1 (en) * | 2001-06-01 | 2004-03-03 | CiDra Corporation | Optical channel monitor |
| US7209230B2 (en) | 2004-06-18 | 2007-04-24 | Luckoff Display Corporation | Hand-held spectra-reflectometer |
| US7483134B2 (en) * | 2005-02-10 | 2009-01-27 | Unity Scientific, Llc | Scanning monochromator with direct drive grating |
| US7233394B2 (en) | 2005-06-20 | 2007-06-19 | Luckoff Display Corporation | Compact spectrometer |
| US7817274B2 (en) * | 2007-10-05 | 2010-10-19 | Jingyun Zhang | Compact spectrometer |
| US8345226B2 (en) | 2007-11-30 | 2013-01-01 | Jingyun Zhang | Spectrometers miniaturized for working with cellular phones and other portable electronic devices |
| CN105938013B (zh) * | 2016-04-20 | 2019-12-17 | 杭州远方光电信息股份有限公司 | 一种光谱仪及其校正方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD141715A1 (de) * | 1979-03-01 | 1980-05-14 | Reinhard Janka | Gitterantriebsvorrichtung |
| JPS5754824A (en) * | 1980-09-19 | 1982-04-01 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Spectroscope |
| JPS5770415A (en) * | 1980-10-22 | 1982-04-30 | Hitachi Ltd | Initial setting device for wavelength of spectrophotometer |
| US5268737A (en) * | 1989-01-28 | 1993-12-07 | Shimidzu Corporation Of 1 | Method and apparatus for calibrating a spectrophotometer |
-
1994
- 1994-06-04 JP JP6145344A patent/JPH07333062A/ja active Pending
-
1995
- 1995-06-01 US US08/457,267 patent/US5710627A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-06-03 KR KR1019950014700A patent/KR0184297B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000074825A (ja) * | 1998-08-28 | 2000-03-14 | Perkin Elmer Ltd | スペクトロメ―タの動作方法およびスペクトロメ―タ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR0184297B1 (ko) | 1999-05-15 |
| KR960001797A (ko) | 1996-01-25 |
| US5710627A (en) | 1998-01-20 |
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