JPH0778452B2 - 赤外分光装置 - Google Patents
赤外分光装置Info
- Publication number
- JPH0778452B2 JPH0778452B2 JP31304491A JP31304491A JPH0778452B2 JP H0778452 B2 JPH0778452 B2 JP H0778452B2 JP 31304491 A JP31304491 A JP 31304491A JP 31304491 A JP31304491 A JP 31304491A JP H0778452 B2 JPH0778452 B2 JP H0778452B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- linear sensor
- slit
- spectroscope
- pyroelectric
- chopper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽光を光源とし、大
気層を透過してくる赤外領域の光線に基づいて、大気層
のガス分析を行なうために使用する赤外分光装置に関す
る。
気層を透過してくる赤外領域の光線に基づいて、大気層
のガス分析を行なうために使用する赤外分光装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の赤外分光装置は、図４に示すよう
に、入射光線をスリット12上に集光する集光レンズ11
と、入射光線を波長成分ごとに分光する分光器20と、焦
電型リニアセンサ13と、回転チョッパ14aまたは14bとを
備えている。
に、入射光線をスリット12上に集光する集光レンズ11
と、入射光線を波長成分ごとに分光する分光器20と、焦
電型リニアセンサ13と、回転チョッパ14aまたは14bとを
備えている。
【０００３】分光器20は、スリット12を経た光線を球面
反射鏡21および平面反射鏡22によって平行光線にしたの
ち、回折格子23で反射せしめ、さらに、球面反射鏡24に
よって集光して焦電型リニアセンサ13上に投影させるも
のである。回折格子において反射するとき、波長(λ1〜
λn)により反射方向が異なるので、焦電型リニアセンサ
13の異なる各ピクセル(S1〜Sn)上に波長成分ごとに投影
される。
反射鏡21および平面反射鏡22によって平行光線にしたの
ち、回折格子23で反射せしめ、さらに、球面反射鏡24に
よって集光して焦電型リニアセンサ13上に投影させるも
のである。回折格子において反射するとき、波長(λ1〜
λn)により反射方向が異なるので、焦電型リニアセンサ
13の異なる各ピクセル(S1〜Sn)上に波長成分ごとに投影
される。
【０００４】この焦電型リニアセンサ13より出力される
信号は、各ピクセル毎に得られる。そして、各ピクセル
から得られた信号を用いて、各々のピーク値を求める位
相検波を行なう。
信号は、各ピクセル毎に得られる。そして、各ピクセル
から得られた信号を用いて、各々のピーク値を求める位
相検波を行なう。
【０００５】焦電型リニアセンサ13によって、光線を電
気信号に変換するためには、焦電型リニアセンサ13に入
射する光線を変調しなければならない。そのために、入
射光線の変調手段として、焦電型リニアセンサ13の前面
あるいは集光レンズ11の前面に、一定の周期で回転する
回転チョッパ14aまたは14bを設けて、焦電型リニアセン
サ13に光線を間欠的に入射させていた。
気信号に変換するためには、焦電型リニアセンサ13に入
射する光線を変調しなければならない。そのために、入
射光線の変調手段として、焦電型リニアセンサ13の前面
あるいは集光レンズ11の前面に、一定の周期で回転する
回転チョッパ14aまたは14bを設けて、焦電型リニアセン
サ13に光線を間欠的に入射させていた。
【０００６】回転チョッパ14aまたは14bは、図５に示す
ように、透過部と遮光部とからなり、焦電型リニアセン
サ13のリニア方向(S1→Sn)に向かって順次変調されるよ
うに回転させた場合、図６に示すように、基準点ｘで検
出された回転チョッパ14の開閉信号Ａを基準にすると、
センサS1のピクセルの信号波形B1は、開閉信号Ａよりも
位相が進んでおり、基準位置のセンサSxのピクセルの信
号波形Bxは、開閉信号Ａと同相であり、センサSnのピク
セルの信号波形Bnは、開閉信号Ａよりも位相が遅れてい
る。
ように、透過部と遮光部とからなり、焦電型リニアセン
サ13のリニア方向(S1→Sn)に向かって順次変調されるよ
うに回転させた場合、図６に示すように、基準点ｘで検
出された回転チョッパ14の開閉信号Ａを基準にすると、
センサS1のピクセルの信号波形B1は、開閉信号Ａよりも
位相が進んでおり、基準位置のセンサSxのピクセルの信
号波形Bxは、開閉信号Ａと同相であり、センサSnのピク
セルの信号波形Bnは、開閉信号Ａよりも位相が遅れてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の赤外
分光装置によると、入射赤外線を変調する回転チョッパ
を焦電型リニアセンサの直前、あるいは、集光レンズの
前に設置しなければならないので、回転チョッパを設置
する位置あるいは焦電型リニアセンサに対して変調する
方向によっては、チョッパ・ブレードの直径が大きくな
り、しかも、回転チョッパの基準点を基準にして出力さ
れる信号が、焦電型リニアセンサの各ピクセルごとに、
すなわち、入射光線の波長成分ごとに位相が相違し、各
出力信号毎に位相検波をしなければならないという課題
があった。
分光装置によると、入射赤外線を変調する回転チョッパ
を焦電型リニアセンサの直前、あるいは、集光レンズの
前に設置しなければならないので、回転チョッパを設置
する位置あるいは焦電型リニアセンサに対して変調する
方向によっては、チョッパ・ブレードの直径が大きくな
り、しかも、回転チョッパの基準点を基準にして出力さ
れる信号が、焦電型リニアセンサの各ピクセルごとに、
すなわち、入射光線の波長成分ごとに位相が相違し、各
出力信号毎に位相検波をしなければならないという課題
があった。
【０００８】そこで、本発明は、このような課題を解決
するために考えられたもので、チョッパ・ブレードの直
径を小さくし、かつ、焦電型リニアセンサの各ピクセル
ごとの信号出力の位相差を少なくすることを目的として
いる。
するために考えられたもので、チョッパ・ブレードの直
径を小さくし、かつ、焦電型リニアセンサの各ピクセル
ごとの信号出力の位相差を少なくすることを目的として
いる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の赤外分光装置は、入射光線を集光する集光
光学系と、前記集光光学系の集光位置に配置されたスリ
ットと、前記スリットを通過した光線が入射される分光
器と、前記集光光学系と分光器との間に設けられた回転
チョッパと、前記回転チョッパで変調された後、前記分
光器で分光された光が入射される焦電型リニアセンサと
を有する赤外分光装置であって、前記回転チョッパは、
前記スリットに干渉することなく、かつ前記焦電型リニ
アセンサが検出可能なような光変調を実行するように前
記集光位置の近傍に設けたものである。
に、本発明の赤外分光装置は、入射光線を集光する集光
光学系と、前記集光光学系の集光位置に配置されたスリ
ットと、前記スリットを通過した光線が入射される分光
器と、前記集光光学系と分光器との間に設けられた回転
チョッパと、前記回転チョッパで変調された後、前記分
光器で分光された光が入射される焦電型リニアセンサと
を有する赤外分光装置であって、前記回転チョッパは、
前記スリットに干渉することなく、かつ前記焦電型リニ
アセンサが検出可能なような光変調を実行するように前
記集光位置の近傍に設けたものである。
【００１０】
【作用】このように、回転チョッパを、スリットに干渉
することなく、かつ前記焦電型リニアセンサが検出可能
なように光変調を実行すべく前記集光位置の近傍に設け
るという構成により、光変調器の光切断面の大きさを小
さくできるので、チョッパ・ブレードの直径を小さくす
ることが可能となり、かつ、焦電型リニアセンサの各ピ
クセルごとの信号出力の位相差を少なくすることができ
る。
することなく、かつ前記焦電型リニアセンサが検出可能
なように光変調を実行すべく前記集光位置の近傍に設け
るという構成により、光変調器の光切断面の大きさを小
さくできるので、チョッパ・ブレードの直径を小さくす
ることが可能となり、かつ、焦電型リニアセンサの各ピ
クセルごとの信号出力の位相差を少なくすることができ
る。
【００１１】
【実施例】（第１の実施例） 本発明の赤外分光装置は、図１に示すように、入射光線
をスリット12上に集光する集光レンズ11と、入射光線を
波長成分ごとに分光する分光器20と、焦電型リニアセン
サ13と、スリット12の後に可及的に接近して設置した回
転チョッパ14とを備えている。ここで、可及的に接近し
て設置するとは、スリット12に干渉することなく、かつ
焦電型リニアセンサ13が検出可能なように光変調を実行
すべく集光レンズ11の集光位置の近傍に設けられている
ことを意味し、以下同様の意味で用いる。
をスリット12上に集光する集光レンズ11と、入射光線を
波長成分ごとに分光する分光器20と、焦電型リニアセン
サ13と、スリット12の後に可及的に接近して設置した回
転チョッパ14とを備えている。ここで、可及的に接近し
て設置するとは、スリット12に干渉することなく、かつ
焦電型リニアセンサ13が検出可能なように光変調を実行
すべく集光レンズ11の集光位置の近傍に設けられている
ことを意味し、以下同様の意味で用いる。
【００１２】赤外領域(波長範囲λ1〜λn)の入射光線
は、集光レンズ11よりなる光学系によって、スリット12
に集光され、このスリット12の後に設置された回転チョ
ッパ14で変調される。変調されたスリット像は、分光器
20の出射面、すなわち、焦電型リニアセンサ13の各ピク
セル(S1〜Sn)上に波長成分(λ1〜λn)ごとに結像される
ように構成されている。
は、集光レンズ11よりなる光学系によって、スリット12
に集光され、このスリット12の後に設置された回転チョ
ッパ14で変調される。変調されたスリット像は、分光器
20の出射面、すなわち、焦電型リニアセンサ13の各ピク
セル(S1〜Sn)上に波長成分(λ1〜λn)ごとに結像される
ように構成されている。
【００１３】回転チョッパ14を回転させた場合、回転チ
ョッパ14が分光器20の前に設置されているので、図３に
示すように、基準点ｘで検出された回転チョッパ14の開
閉信号Ａに対して、焦電型リニアセンサ13の各ピクセル
(S1〜Sn)から出力される各信号Ｂの波形、すなわち、入
射光線の波長成分ごとに対応した信号の位相差がなくな
る。
ョッパ14が分光器20の前に設置されているので、図３に
示すように、基準点ｘで検出された回転チョッパ14の開
閉信号Ａに対して、焦電型リニアセンサ13の各ピクセル
(S1〜Sn)から出力される各信号Ｂの波形、すなわち、入
射光線の波長成分ごとに対応した信号の位相差がなくな
る。
【００１４】（第２の実施例）図２に示すように、回転
チョッパ14をスリット12の前に可及的に接近して設置し
たもので、他の構成および動作は、第１の実施例と同じ
である。
チョッパ14をスリット12の前に可及的に接近して設置し
たもので、他の構成および動作は、第１の実施例と同じ
である。
【００１５】光変調器として回転チョッパ14の代わり
に、他の機械的光変調器などの同様の動作を行なう手段
を使用してもよいのである。
に、他の機械的光変調器などの同様の動作を行なう手段
を使用してもよいのである。
【００１６】
【発明の効果】以上の実施例に基づく説明から明らかな
ように、本発明の赤外分光装置によると、回転チョッパ
を、スリットに干渉することなく、かつ前記焦電型リニ
アセンサが検出可能なように光変調を実行すべく前記集
光位置の近傍に設けるという構成により、チョッパ・ブ
レードの直径を小さくすることが可能となり、かつ、焦
電型リニアセンサの各ピクセルごとの信号出力の位相差
を少なくすることができる。
ように、本発明の赤外分光装置によると、回転チョッパ
を、スリットに干渉することなく、かつ前記焦電型リニ
アセンサが検出可能なように光変調を実行すべく前記集
光位置の近傍に設けるという構成により、チョッパ・ブ
レードの直径を小さくすることが可能となり、かつ、焦
電型リニアセンサの各ピクセルごとの信号出力の位相差
を少なくすることができる。
【図１】本発明の赤外分光装置の一実施例を示す構成
図、
図、
【図２】本発明の赤外分光装置の他の実施例を示す構成
図、
図、
【図３】図１および図２に示す装置の動作を説明するた
めに使用する回転チョッパの開閉信号と焦電型リニアセ
ンサの各ピクセルの出力信号の波形図
めに使用する回転チョッパの開閉信号と焦電型リニアセ
ンサの各ピクセルの出力信号の波形図
【図４】従来の赤外分光装置の一例を示す構成図、
【図５】図４に示す従来の装置で使用する回転チョッパ
・ブレードと焦電型リニアセンサとの位置関係を示す平
面図、
・ブレードと焦電型リニアセンサとの位置関係を示す平
面図、
【図６】図４に示す従来の装置の動作を説明するために
使用する回転チョッパの開閉信号と焦電型リニアセンサ
の各ピクセルの出力信号の波形図である。
使用する回転チョッパの開閉信号と焦電型リニアセンサ
の各ピクセルの出力信号の波形図である。
11 集光レンズ 12 スリット 13 焦電型リニアセンサ 14 回転チョッパ（光変調器） 20 分光器 23 回折格子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒木 信博 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−34428（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−75523（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 入射光線を集光する集光光学系と、前記
集光光学系の集光位置に配置されたスリットと、前記ス
リットを通過した光線が入射される分光器と、前記集光
光学系と分光器との間に設けられた回転チョッパと、前
記回転チョッパで変調された後、前記分光器で分光され
た光線が入射される焦電型リニアセンサとを有する赤外
分光装置であって、前記回転チョッパは、前記スリット
に干渉することなく、かつ前記焦電型リニアセンサが検
出可能なような光変調を実行するように前記集光位置の
近傍に設けたことを特徴とする赤外分光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31304491A JPH0778452B2 (ja) | 1991-11-02 | 1991-11-02 | 赤外分光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31304491A JPH0778452B2 (ja) | 1991-11-02 | 1991-11-02 | 赤外分光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05126640A JPH05126640A (ja) | 1993-05-21 |
| JPH0778452B2 true JPH0778452B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=18036529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31304491A Expired - Lifetime JPH0778452B2 (ja) | 1991-11-02 | 1991-11-02 | 赤外分光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0778452B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6134428A (ja) * | 1984-07-26 | 1986-02-18 | Hitachi Ltd | 近赤外分光光度計 |
| JP2511902B2 (ja) * | 1986-09-17 | 1996-07-03 | 松下電器産業株式会社 | 分光測光器 |
-
1991
- 1991-11-02 JP JP31304491A patent/JPH0778452B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05126640A (ja) | 1993-05-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |