JPH1019774A - 近赤外分光分析計 - Google Patents
近赤外分光分析計Info
- Publication number
- JPH1019774A JPH1019774A JP17901496A JP17901496A JPH1019774A JP H1019774 A JPH1019774 A JP H1019774A JP 17901496 A JP17901496 A JP 17901496A JP 17901496 A JP17901496 A JP 17901496A JP H1019774 A JPH1019774 A JP H1019774A
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- JP
- Japan
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- output
- interference light
- light
- interferogram
- photodetector
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数のインターフェログラムの平均化処理を
確実に行うことが可能な近赤外分光分析計を実現する。 【解決手段】 マイケルソン干渉型分光器の出力光を試
料に入射して透過光のインターフェログラムをフーリエ
変換して吸収スペクトルを得る近赤外分光分析計におい
て、干渉光及び構成要素である移動鏡の位置情報信号を
出力するマイケルソン干渉型分光器と、試料を透過した
干渉光を検出する光検出器と、位置情報信号を微分する
微分回路と、この微分回路の出力のゼロクロスのタイミ
ングで光検出器の出力をディジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器の出力を順次取り込みイ
ンターフェログラムを得ると共に取り込んだ複数のイン
ターフェログラムの平均化処理を行いフーリエ変換して
吸収スペクトルを求める制御回路とを設ける。
確実に行うことが可能な近赤外分光分析計を実現する。 【解決手段】 マイケルソン干渉型分光器の出力光を試
料に入射して透過光のインターフェログラムをフーリエ
変換して吸収スペクトルを得る近赤外分光分析計におい
て、干渉光及び構成要素である移動鏡の位置情報信号を
出力するマイケルソン干渉型分光器と、試料を透過した
干渉光を検出する光検出器と、位置情報信号を微分する
微分回路と、この微分回路の出力のゼロクロスのタイミ
ングで光検出器の出力をディジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器の出力を順次取り込みイ
ンターフェログラムを得ると共に取り込んだ複数のイン
ターフェログラムの平均化処理を行いフーリエ変換して
吸収スペクトルを求める制御回路とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、近赤外分光分析計
に関し、特にインターフェログラムの平均化処理を確実
に行うことが可能な近赤外分光分析計に関する。
に関し、特にインターフェログラムの平均化処理を確実
に行うことが可能な近赤外分光分析計に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の近赤外分光分析計はマイケルソン
干渉型分光器の干渉光を試料に入射し、その透過光を光
検出器及びＡ／Ｄ変換器等で取り込みスペクトル解析す
ることにより前記試料を分析していた。
干渉型分光器の干渉光を試料に入射し、その透過光を光
検出器及びＡ／Ｄ変換器等で取り込みスペクトル解析す
ることにより前記試料を分析していた。
【０００３】図３はこのような従来の近赤外分光分析計
の一例を示す構成ブロック図である。図３において１は
白色光の光源、２及び６はレンズ、３及び９はハーフミ
ラー、４は固定鏡、５は移動鏡、７はＨｅＮｅレーザ、
８，１１及び１２は光検出器、１０は測定セル、１３は
信号処理回路、１４は制御回路である。
の一例を示す構成ブロック図である。図３において１は
白色光の光源、２及び６はレンズ、３及び９はハーフミ
ラー、４は固定鏡、５は移動鏡、７はＨｅＮｅレーザ、
８，１１及び１２は光検出器、１０は測定セル、１３は
信号処理回路、１４は制御回路である。
【０００４】また、１００及び１０１は光検出器１１及
び１２の出力信号、１０２は光検出器８の出力信号、５
０，５１，５２及び５３は光ファイバであり、１〜９は
マイケルソン干渉型分光器５４を構成している。
び１２の出力信号、１０２は光検出器８の出力信号、５
０，５１，５２及び５３は光ファイバであり、１〜９は
マイケルソン干渉型分光器５４を構成している。
【０００５】光源１の出力光はレンズ２を介してハーフ
ミラー３に入射され、入射光の一部はハーフミラー３で
反射して固定鏡４に、その他はハーフミラー３を透過し
て移動鏡５にそれぞれ入射される。
ミラー３に入射され、入射光の一部はハーフミラー３で
反射して固定鏡４に、その他はハーフミラー３を透過し
て移動鏡５にそれぞれ入射される。
【０００６】固定用４及び移動鏡５での反射光は再びハ
ーフミラー３に入射され光路差に基づき干渉し、レンズ
６を介して光ファイバ５０に集光される。
ーフミラー３に入射され光路差に基づき干渉し、レンズ
６を介して光ファイバ５０に集光される。
【０００７】光ファイバ５０は干渉光をハーフミラー９
に入射させ、ハーフミラー９はこの干渉光を２つに分岐
させて一方は光ファイバ５１、測定セル１０及び光ファ
イバ５３を介して光検出器１１に、他方は光ファイバ５
２を介して光検出器１２に入射させる。
に入射させ、ハーフミラー９はこの干渉光を２つに分岐
させて一方は光ファイバ５１、測定セル１０及び光ファ
イバ５３を介して光検出器１１に、他方は光ファイバ５
２を介して光検出器１２に入射させる。
【０００８】光検出器１１及び１２の出力信号はそれぞ
れ信号処理回路１３に接続され、信号処理回路１３は制
御回路１４によって制御される。
れ信号処理回路１３に接続され、信号処理回路１３は制
御回路１４によって制御される。
【０００９】一方、ＨｅＮｅレーザ７の出力光もハーフ
ミラー３に入射され、入射光の一部はハーフミラー３で
反射して固定鏡４に、その他はハーフミラー３を透過し
て移動鏡５にそれぞれ入射される。
ミラー３に入射され、入射光の一部はハーフミラー３で
反射して固定鏡４に、その他はハーフミラー３を透過し
て移動鏡５にそれぞれ入射される。
【００１０】固定用４及び移動鏡５での反射光は再びハ
ーフミラー３に入射され光路差に基づき干渉して光検出
器８に入射される。光検出器８の出力は移動鏡５の位置
情報信号として信号処理回路１３に接続される。
ーフミラー３に入射され光路差に基づき干渉して光検出
器８に入射される。光検出器８の出力は移動鏡５の位置
情報信号として信号処理回路１３に接続される。
【００１１】ここで、図３に示す従来例の動作を図４を
用いて説明する。図４はインターフェログラムと移動鏡
５の位置情報を示す出力信号１０２との特性曲線図であ
る。
用いて説明する。図４はインターフェログラムと移動鏡
５の位置情報を示す出力信号１０２との特性曲線図であ
る。
【００１２】移動鏡５は図３中”イ”に示すように図示
しない手段により駆動される。このため、光源１の出力
光である白色光は固定鏡４及び移動鏡５における光路差
が変化してそれぞれ波長によって様々な干渉光が生じ
る。
しない手段により駆動される。このため、光源１の出力
光である白色光は固定鏡４及び移動鏡５における光路差
が変化してそれぞれ波長によって様々な干渉光が生じ
る。
【００１３】これらの干渉光はレンズ６等で合成され一
部は測定セル１０内に充填等された試料を透過し、特定
波長での吸収を受けて測定用の干渉光として光検出器１
１で検出される。また、一部は試料等を透過しない参照
用の干渉光として光検出器１２で検出される。
部は測定セル１０内に充填等された試料を透過し、特定
波長での吸収を受けて測定用の干渉光として光検出器１
１で検出される。また、一部は試料等を透過しない参照
用の干渉光として光検出器１２で検出される。
【００１４】従って、移動鏡５の移動に伴い順次前記干
渉光を取り込んで行くことにより、図４（ａ）に示すよ
うなインターフェログラムとして光検出器１１若しくは
１２で検出されることになる。
渉光を取り込んで行くことにより、図４（ａ）に示すよ
うなインターフェログラムとして光検出器１１若しくは
１２で検出されることになる。
【００１５】一方、ＨｅＮｅレーザ７の出力光もまた移
動鏡５の移動により固定鏡４及び移動鏡５における光路
差が変化して干渉光となる。この場合、ＨｅＮｅレーザ
７の出力光は単一周波数なので図４（ｂ）に示すような
干渉光が光検出器８で検出される。この干渉光は移動鏡
５の位置情報を示す信号であり、この信号に基づき光源
１の干渉光をサンプリングする。
動鏡５の移動により固定鏡４及び移動鏡５における光路
差が変化して干渉光となる。この場合、ＨｅＮｅレーザ
７の出力光は単一周波数なので図４（ｂ）に示すような
干渉光が光検出器８で検出される。この干渉光は移動鏡
５の位置情報を示す信号であり、この信号に基づき光源
１の干渉光をサンプリングする。
【００１６】すなわち、信号処理回路１３は図４（ｂ）
に示す出力信号１０２のゼロクロス点で図４（ａ）に示
すインターフェログラムをサンプリングしてディジタル
信号として取り込み制御回路１４等により必要な演算処
理等を行う。
に示す出力信号１０２のゼロクロス点で図４（ａ）に示
すインターフェログラムをサンプリングしてディジタル
信号として取り込み制御回路１４等により必要な演算処
理等を行う。
【００１７】例えば、図４中”イ”，”ロ”及び”ハ”
等に示すゼロクロス点でサンプリングを行うことにより
図４中”ニ”，”ホ”及び”ヘ”に示すようなデータを
取り込むことになる。
等に示すゼロクロス点でサンプリングを行うことにより
図４中”ニ”，”ホ”及び”ヘ”に示すようなデータを
取り込むことになる。
【００１８】このようにして取り込まれたインターフェ
ログラムをフーリエ変換して吸収スペクトルを得て、こ
れを解析することにより分光分析を行う。
ログラムをフーリエ変換して吸収スペクトルを得て、こ
れを解析することにより分光分析を行う。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図３に示す従
来の近赤外分光分析計では、通常はＳ／Ｎを向上させる
ため複数のインターフェログラムの平均をとっている。
このような平均化処理を行う際に複数のインターフェロ
グラム間の位相を確実に合わせ込まなければならない。
従って、従来例では図４中”ニ”〜”ホ”等に示すよう
なサンプリング・データの最大値若しくは最小値を合わ
せ込むことにより位相を合わせていた。
来の近赤外分光分析計では、通常はＳ／Ｎを向上させる
ため複数のインターフェログラムの平均をとっている。
このような平均化処理を行う際に複数のインターフェロ
グラム間の位相を確実に合わせ込まなければならない。
従って、従来例では図４中”ニ”〜”ホ”等に示すよう
なサンプリング・データの最大値若しくは最小値を合わ
せ込むことにより位相を合わせていた。
【００２０】但し、この場合、インターフェログラムの
形状が一定ではないため確実な位相合わせが出来ず平均
化処理もまた不確実なものとなってしまうと言った問題
点があった。
形状が一定ではないため確実な位相合わせが出来ず平均
化処理もまた不確実なものとなってしまうと言った問題
点があった。
【００２１】また、パターンマッチングを用いて複数の
インターフェログラム間の位相を合わせれば平均化処理
をより確実に行うことはできるものの処理時間が長くな
ってしまうとった問題点があった。従って本発明が解決
しようとする課題は、複数のインターフェログラムの平
均化処理を確実に行うことが可能な近赤外分光分析計を
実現することにある。
インターフェログラム間の位相を合わせれば平均化処理
をより確実に行うことはできるものの処理時間が長くな
ってしまうとった問題点があった。従って本発明が解決
しようとする課題は、複数のインターフェログラムの平
均化処理を確実に行うことが可能な近赤外分光分析計を
実現することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】このような課題を達成す
るために、本発明では、マイケルソン干渉型分光器の出
力光を試料に入射して透過光のインターフェログラムを
フーリエ変換して吸収スペクトルを得る近赤外分光分析
計において、干渉光及び構成要素である移動鏡の位置情
報信号を出力するマイケルソン干渉型分光器と、試料を
透過した前記干渉光を検出する光検出器と、前記位置情
報信号を微分する微分回路と、この微分回路の出力のゼ
ロクロスのタイミングで前記光検出器の出力をディジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器の
出力を順次取り込み前記インターフェログラムを得ると
共に取り込んだ複数の前記インターフェログラムの平均
化処理を行いフーリエ変換して吸収スペクトルを求める
制御回路とを備えたことを特徴とするものである。
るために、本発明では、マイケルソン干渉型分光器の出
力光を試料に入射して透過光のインターフェログラムを
フーリエ変換して吸収スペクトルを得る近赤外分光分析
計において、干渉光及び構成要素である移動鏡の位置情
報信号を出力するマイケルソン干渉型分光器と、試料を
透過した前記干渉光を検出する光検出器と、前記位置情
報信号を微分する微分回路と、この微分回路の出力のゼ
ロクロスのタイミングで前記光検出器の出力をディジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器の
出力を順次取り込み前記インターフェログラムを得ると
共に取り込んだ複数の前記インターフェログラムの平均
化処理を行いフーリエ変換して吸収スペクトルを求める
制御回路とを備えたことを特徴とするものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面を用いて詳細に
説明する。図１は本発明に係る近赤外分光分析器の一実
施例を示す構成ブロック図である。
説明する。図１は本発明に係る近赤外分光分析器の一実
施例を示す構成ブロック図である。
【００２４】図１において１０〜１２，５０〜５４，１
００，１０１及び１０２図３と同一符号を付してあり、
１５及び１６はＡ／Ｄ変換器、１７は微分回路、１８は
制御回路である。また、１０３は微分回路１７の出力信
号、１０４及び１０５はＡ／Ｄ変換器１５及び１６の出
力信号である。
００，１０１及び１０２図３と同一符号を付してあり、
１５及び１６はＡ／Ｄ変換器、１７は微分回路、１８は
制御回路である。また、１０３は微分回路１７の出力信
号、１０４及び１０５はＡ／Ｄ変換器１５及び１６の出
力信号である。
【００２５】マイケルソン干渉型分光器５４の出力光で
ある２つに分岐された干渉光の一方は光ファイバ５１、
測定セル１０及び光ファイバ５３を介して光検出器１１
に、他方は光ファイバ５２を介して光検出器１２にそれ
ぞれ入射され、光検出器１１及び１２の出力はＡ／Ｄ変
換器１５及び１６に接続される。
ある２つに分岐された干渉光の一方は光ファイバ５１、
測定セル１０及び光ファイバ５３を介して光検出器１１
に、他方は光ファイバ５２を介して光検出器１２にそれ
ぞれ入射され、光検出器１１及び１２の出力はＡ／Ｄ変
換器１５及び１６に接続される。
【００２６】また、マイケルソン干渉型分光器５４の他
方の出力である移動鏡の位置情報を示す出力信号１０２
は微分回路１７に接続され、微分回路１７の出力はＡ／
Ｄ変換器１５及び１６のサンプリング信号として入力さ
れる。そして、Ａ／Ｄ変換器１５及び１６の出力は制御
回路１８に接続される。
方の出力である移動鏡の位置情報を示す出力信号１０２
は微分回路１７に接続され、微分回路１７の出力はＡ／
Ｄ変換器１５及び１６のサンプリング信号として入力さ
れる。そして、Ａ／Ｄ変換器１５及び１６の出力は制御
回路１８に接続される。
【００２７】ここで、図１に示す実施例の動作を図２を
用いて説明する。図２はインターフェログラムのサンプ
リング・タイミングを説明する特性曲線図である。ま
た、マイケルソン干渉型分光器５４の動作説明に関して
は従来例と同一であるので説明は省略する。
用いて説明する。図２はインターフェログラムのサンプ
リング・タイミングを説明する特性曲線図である。ま
た、マイケルソン干渉型分光器５４の動作説明に関して
は従来例と同一であるので説明は省略する。
【００２８】図２（ａ）はインターフェログラムであ
り、図２（ｂ）は移動鏡の位置情報である出力信号１０
２である。
り、図２（ｂ）は移動鏡の位置情報である出力信号１０
２である。
【００２９】微分回路１７は出力信号１０２を微分して
出力するので、その出力信号１０３は図２（ｃ）に示す
ような波形となる。
出力するので、その出力信号１０３は図２（ｃ）に示す
ような波形となる。
【００３０】また、図２中”イ”に示すインターフェロ
グラムの最大値の位置は図２中”ロ”に示す出力信号１
０２の一のピークの位置と一致している。
グラムの最大値の位置は図２中”ロ”に示す出力信号１
０２の一のピークの位置と一致している。
【００３１】従って、図２中”ハ”に示す出力信号１０
２を微分した出力信号１０３の一のゼロクロス点の位置
もまた図２中”イ”に示すインターフェログラムの最大
値の位置と一致することになる。
２を微分した出力信号１０３の一のゼロクロス点の位置
もまた図２中”イ”に示すインターフェログラムの最大
値の位置と一致することになる。
【００３２】このため、出力信号１０３のゼロクロス点
で図２（ａ）に示すインターフェログラムをサンプリン
グすることにより、図２（ｄ）に示すようなサンプリン
グ・データを取り込むことができる。
で図２（ａ）に示すインターフェログラムをサンプリン
グすることにより、図２（ｄ）に示すようなサンプリン
グ・データを取り込むことができる。
【００３３】このようにして取り込まれたデータの内図
２中”ニ”に示すサンプリング・データはインターフェ
ログラムの最大値に相当することになる。
２中”ニ”に示すサンプリング・データはインターフェ
ログラムの最大値に相当することになる。
【００３４】すなわち、出力信号１０２を微分した出力
信号１０３のゼロクロス点でインターフェログラムをサ
ンプリングすれば必ず前記インターフェログラムの最大
値がサンプリングされることになる。
信号１０３のゼロクロス点でインターフェログラムをサ
ンプリングすれば必ず前記インターフェログラムの最大
値がサンプリングされることになる。
【００３５】従って、この最大値の位置を合わせて平均
化処理を行うことにより、複数のインターフェログラム
の確実な位相合わせができ、平均化処理もまた確実なも
のになる。
化処理を行うことにより、複数のインターフェログラム
の確実な位相合わせができ、平均化処理もまた確実なも
のになる。
【００３６】この結果、インターフェログラムを移動鏡
の位置情報信号を微分した信号のゼロクロス点でサンプ
リングことにより、複数のインターフェログラムの平均
化処理を確実に行うことが可能になる。
の位置情報信号を微分した信号のゼロクロス点でサンプ
リングことにより、複数のインターフェログラムの平均
化処理を確実に行うことが可能になる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば次のような効果がある。インターフェロ
グラムを移動鏡の位置情報信号を微分した信号のゼロク
ロス点でサンプリングことにより、複数のインターフェ
ログラムの平均化処理を確実に行うことが可能な近赤外
分光分析計が実現できる。
本発明によれば次のような効果がある。インターフェロ
グラムを移動鏡の位置情報信号を微分した信号のゼロク
ロス点でサンプリングことにより、複数のインターフェ
ログラムの平均化処理を確実に行うことが可能な近赤外
分光分析計が実現できる。
【図１】本発明に係る近赤外分光分析器の一実施例を示
す構成ブロック図である。
す構成ブロック図である。
【図２】インターフェログラムのサンプリング・タイミ
ングを説明する特性曲線図である。
ングを説明する特性曲線図である。
【図３】従来の近赤外分光分析計の一例を示す構成ブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】インターフェログラムと移動鏡の位置情報を示
す出力信号との特性曲線図である。
す出力信号との特性曲線図である。
１ 光源 ２，６ レンズ ３，９ ハーフミラー ４ 固定鏡 ５ 移動鏡 ７ ＨｅＮｅレーザ ８，１１，１２ 光検出器 １０ 測定セル １３ 信号処理回路 １４，１８ 制御回路 １５，１６ Ａ／Ｄ変換器 １７ 微分回路 ５０，５１，５２，５３ 光ファイバ ５４ マイケルソン干渉型分光器 １００，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５ 出
力信号
力信号
Claims (1)
- 【請求項１】マイケルソン干渉型分光器の出力光を試料
に入射して透過光のインターフェログラムをフーリエ変
換して吸収スペクトルを得る近赤外分光分析計におい
て、 干渉光及び構成要素である移動鏡の位置情報信号を出力
するマイケルソン干渉型分光器と、 試料を透過した前記干渉光を検出する光検出器と、 前記位置情報信号を微分する微分回路と、 この微分回路の出力のゼロクロスのタイミングで前記光
検出器の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
と、 このＡ／Ｄ変換器の出力を順次取り込み前記インターフ
ェログラムを得ると共に取り込んだ複数の前記インター
フェログラムの平均化処理を行いフーリエ変換して吸収
スペクトルを求める制御回路とを備えたことを特徴とす
る近赤外分光分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17901496A JPH1019774A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 近赤外分光分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17901496A JPH1019774A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 近赤外分光分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1019774A true JPH1019774A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=16058615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17901496A Withdrawn JPH1019774A (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 近赤外分光分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1019774A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0916938A2 (en) * | 1997-11-13 | 1999-05-19 | Biophotonics Information Laboratories Ltd. | Optical measurement device |
| EP1058110A1 (en) * | 1998-03-18 | 2000-12-06 | Datex-Ohmeda, Inc. | Main stream respiratory gas monitor employing transformed infrared signals |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02102425A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-16 | Advantest Corp | 光スペクトラムアナライザ用光干渉計 |
| JPH07286902A (ja) * | 1994-04-18 | 1995-10-31 | Yokogawa Electric Corp | フーリエ分光器 |
-
1996
- 1996-07-09 JP JP17901496A patent/JPH1019774A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02102425A (ja) * | 1988-10-11 | 1990-04-16 | Advantest Corp | 光スペクトラムアナライザ用光干渉計 |
| JPH07286902A (ja) * | 1994-04-18 | 1995-10-31 | Yokogawa Electric Corp | フーリエ分光器 |
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|---|---|---|---|---|
| EP0916938A2 (en) * | 1997-11-13 | 1999-05-19 | Biophotonics Information Laboratories Ltd. | Optical measurement device |
| EP0916938A3 (en) * | 1997-11-13 | 1999-10-13 | Biophotonics Information Laboratories Ltd. | Optical measurement device |
| EP1058110A1 (en) * | 1998-03-18 | 2000-12-06 | Datex-Ohmeda, Inc. | Main stream respiratory gas monitor employing transformed infrared signals |
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Legal Events
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| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040720 |