JPH11281478A

JPH11281478A - 分光計

Info

Publication number: JPH11281478A
Application number: JP8432998A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Yanagisawa; 隆行柳澤; Yukihisa Tamagawa; 恭久玉川; Yasushi Yamamoto; 泰志山本
Original assignee: National Space Development Agency of Japan; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: National Space Development Agency of Japan; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1998-03-30
Publication date: 1999-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】前方の光学系に引きずられることなく、仕様
に合わせて構成部品を独立して設計できる分光計を得
る。【解決手段】この分光計は、入射集光装置１、入射ス
リット２およびコリメータ装置３が該入射スリット２を
該入射集光装置１の後焦点位置および該コリメータ装置
３の前焦点位置に位置するように配置されて構成され、
入射光を入射集光装置１により集光し、集光された光の
視野を入射スリット２により絞り、視野を絞られた光を
コリメータ装置３により平行光に変換して出射するアフ
ォーカル装置９と、アフォーカル装置９の出射瞳上に配
置され、該アフォーカル装置９から出射された平行光を
光の波長毎に異なる方向に分散する分散素子４と、分散
素子４の後段に配置され、該分散素子４により分散され
た光を集光する集光装置５とから構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、設計の容易な分
光計に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は分散素子を用いた一般的な分光計
を示す構成図である。図において、１は入射光を集光す
る入射集光装置、２は入射集光装置１により集光された
光の視野を絞る入射スリット、３は入射スリット２を通
過した光を平行光とするコリメータ装置、４はコリメー
タ装置３により平行光とされた光を波長毎に異なった分
散角で分散する分散素子、５は入射光を射出スリット６
上に集光する集光装置である。ここで、入射スリット
２、コリメータ装置３、分散素子４、集光装置５および
出射スリット６が一体となって分光装置１６を構成して
いる。

【０００３】つぎに、上記従来の分光計の動作について
説明する。入射集光装置１から入射した光は入射スリッ
ト２上に集光され、光の視野を絞られてコリメータ装置
３に入射する。そして、コリメータ装置３に入射した光
は、コリメータ装置３により平行光とされ、分散素子４
に入射される。分散素子４に入射した光は、分散素子４
により波長毎に異なった分散角を与えられ、波長により
異なった方向に分散される。分散素子４により分散され
た光は、集光装置５により射出スリット６上に波長毎に
異なった位置に集光される。そして、射出スリット６を
通過した光は、射出スリット６の後段に配置された検出
器（図示せず）により検出される。なお、射出スリット
６に代えて、検出器を射出スリット６の位置に配置して
もよい。ここで、分光計の視野角Ａおよび分光計の射出
スリット６上の波長分散量Δｄ／Δλは、それぞれ式
（１）および式（２）で表される。Ａ＝２×arctan｛（ｓ／２）／ｆ₁｝（１） Δｄ／Δλ＝ｆ₃×tan（Δθ／Δλ）（２）なお、ｆ₁は入射集光装置１の焦点距離、ｓは入射スリ
ット２のスリット幅、Δθ／Δλは分散素子４の単位波
長当たりの分散角、ｆ₃は集光装置５の焦点距離であ
る。

【０００４】このような分光光学系を実現するものとし
て、例えば光学技術ハンドブック（浅倉書店）に示され
たエバート型分光計がある。このエバート型分光計は、
図６に示されるように、分散素子として回折格子８を用
いて分光装置１６を構成し、コリメータ装置と集光装置
とを一枚の球面鏡７で実現している。このエバート型分
光計では、入射集光装置（図示せず）から入射した光は
入射スリット２により光の視野を絞られて球面鏡７に入
射する。そして、球面鏡７に入射した光は、球面鏡７に
より平行光とされ、回折格子８に入射される。回折格子
８に入射した光は、回折格子８で回折し、その回折光が
球面鏡７により出射スリット６上に集光される。ここ
で、入射スリット２を通って図６中上方に広がる光Ｌ₁
の光路と下方に広がる光Ｌ₂の光路とが対称になり、射
出スリット６に伝搬するまでの光路長がほぼ等しくな
る。そのため、射出スリット６において収差の少ない光
学系が得られることになる。

【０００５】このように、従来の分光計では、分光装置
１６内での収差を補正することを目的として、コリメー
タ装置と集光装置に対称性を持たせることで、収差の少
ない分光計を実現している。また、一つの分光計で波長
分解能を変化させるには、射出スリット６上の波長分散
量Δｄ／Δλを変化させる必要があり、式（２）に表さ
れる単位波長当たりの分散角Δθ／Δλが異なる分散素
子に交換することにより実現している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の分光計は以上の
ように、入射スリット２、コリメータ装置３、分散素子
４、集光装置５および出射スリット６が一体に組み上げ
られた分光装置１６に入射集光装置１を加えるように構
成されているので、以下に記載された課題があった。分
光装置１６内での収差を補正するために、コリメータ装
置３と集光装置５とに対称性を持たせて設計する必要が
あるので、コリメータ装置３、分散素子４および集光装
置５を独立して設計することができない。そこで、分光
計の仕様を変更する場合には、分光装置１６ごと取り替
える必要があり、経済的ではない。また、対称性の良い
位置では、射出スリット６の位置における結像性能は比
較的良いが、例えば射出スリット６の位置にＣＣＤ等の
複数の素子を有する検出器を配置して複数の波長を同時
に観測する場合等、入射スリット２と射出スリット６上
の集光位置が対称な位置からずれやすく、十分な結像性
能を得ることが困難となる。さらに、波長分散量が式
（２）に示されるように集光装置５の焦点距離ｆ₃に依
存することから、分散素子４を単位波長当たりの分散角
の異なるものに交換するだけでは所望の波長分散量が得
られない場合が生じてしまう。このような場合には、集
光装置５の焦点距離を変化させる必要が生じ、対称性の
問題から、集光装置５と共にコリメータ装置３も交換す
る必要があり、経済的ではない。

【０００７】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、前方の光学系に引きずられるこ
となく、仕様に合わせて構成部品を独立して設計できる
ようにした分光計を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る分光計
は、入射集光装置、入射スリットおよびコリメータ装置
が該入射スリットを該入射集光装置の後焦点位置および
該コリメータ装置の前焦点位置に位置するように配置さ
れて構成され、入射光を入射集光装置により集光し、集
光された光の視野を入射スリットにより絞り、視野を絞
られた光をコリメータ装置により平行光に変換して出射
するアフォーカル装置と、上記アフォーカル装置の出射
瞳上に配置され、該アフォーカル装置から出射された平
行光を光の波長毎に異なる方向に分散する分散素子と、
上記分散素子の後段に配置され、該分散素子により分散
された光を集光する集光装置とを備えたものである。

【０００９】また、上記アフォーカル装置は、入射スリ
ットと、放物面の回転対称軸を上記入射スリットの中心
を通し、該放物面を上記入射スリットに向けて、上記入
射スリットの中心から該放物面の焦点距離離れた位置に
配置された第１の放物面鏡と、放物面の回転対称軸を上
記第１の放物面鏡の放物面の回転対称軸に一致させ、該
放物面を上記入射スリットの中心を挟んで上記第１の放
物面鏡の放物面に相対するように、上記入射スリットの
中心から該放物面の焦点距離離れた位置に配置された第
２の放物面鏡とから構成されているものである。

【００１０】また、絞りが上記分散素子上に設けられて
いるものである。

【００１１】また、上記アフォーカル装置、上記分散素
子および上記集光装置の少なくとも１つが着脱可能に配
設されているものである。

【００１２】また、上記アフォーカル装置、上記分散素
子および上記集光装置の少なくとも１つが複数個入れ替
え可能に配設されているものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
について説明する。実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１に係る分
光計を示す構成図である。図において、アフォーカル装
置９は、入射集光装置１、入射スリット２およびコリメ
ータ装置３からなり、入射スリット２を入射集光装置１
の後焦点位置およびコリメータ装置３の前焦点位置に位
置するように一体に組み上げられて構成され、入射光を
入射集光装置１により入射スリット２上に集光し、入射
スリット２を通過して視野を絞られた光をコリメータ装
置３により平行光として出射するものである。そして、
分散素子４が、アフォーカル装置９の射出瞳上に配置さ
れている。さらに、集光装置５が、分散素子４により波
長毎に異なった分散角で分散された光を射出スリット６
に集光するように分散素子４の後段に配置されている。

【００１４】つぎに、この実施の形態１の動作について
説明する。入射集光装置１から入射した光は入射スリッ
ト２上に集光され、光の視野を絞られてコリメータ装置
３に入射する。そして、コリメータ装置３に入射した光
は、コリメータ装置３により平行光とされ、分散素子４
に入射される。分散素子４に入射した光は、分散素子４
により波長毎に異なった分散角を与えられ、波長により
異なった方向に分散される。分散素子４により分散され
た光は、集光装置５により射出スリット６上に波長毎に
異なった位置に集光される。そして、射出スリット６を
通過した光は、射出スリット６の後段に配置された検出
器（図示せず）により検出される。

【００１５】ここで、光学系の射出瞳上を通過する光の
中心は、必ず射出瞳の中心と一致する。従って、アフォ
ーカル装置９から出射された平行光の中心は、アフォー
カル装置９の射出瞳の中心と一致する。ここでは、分散
素子４はアフォーカル装置９の射出瞳上に、中心が一致
するように配置されているので、アフォーカル装置９か
ら出射された平行光の中心は必ず分散素子４の中心を通
ることになる。そこで、入射光は、アフォーカル装置９
を通過した後、波長毎に光の中心が分散素子４の位置で
光軸と交差する平行光に変換され、集光装置５により波
長毎に出射スリット６上の異なる位置に集光される。従
って、集光装置５は、アフォーカル装置９の射出瞳、即
ち分散素子４が形成する瞳から波長により異なる方向に
進行する平行光を集光する。射出瞳径が一定になるよう
に新たにアフォーカル装置９を構成すれば、アフォーカ
ル装置９の射出瞳を分散素子４上に配置することによ
り、分散素子４から射出される光の進行方向は変化しな
い。従って、集光装置５はアフォーカル装置９を変更す
る前と同じ結像性能を保持する。同様に、分散素子４が
形成する瞳から射出する平行光を集光するように、集光
装置５を複数設計すれば、集光装置５はアフォーカル装
置９によらず、自由に交換することができる。また、分
散素子４はアフォーカル装置９より入射した平行光を波
長により異なる方向に反射するが、分散素子４を異なる
波長分散量Δｄ／Δλを持つものに変更した場合、観測
可能な波長域は変化するが、平行光の進行方向は変わら
ないので、集光装置５の結像性能を保持したまま分散素
子４の変更が可能となる。従って、分光計の結像性能を
保持したまま、アフォーカル装置９、分散素子４および
集光装置５をそれぞれ独立して変更することが可能とな
る。

【００１６】このように、上記実施の形態１によれば、
分散素子４がアフォーカル装置９の出射瞳上に配置され
ているので、集光装置５に要求される仕様が前段の光学
系に引きずられることがなく、つまり集光装置５がコリ
メータ装置３と対称性をもつ必要がなく、アフォーカル
装置９、分散素子４および集光装置５を独立して設計す
ることができる。そこで、他の構成部品に引きずられる
ことなく、仕様に合わせて構成部品を独立して設計で
き、分光計の作製が容易となるという効果が得られる。

【００１７】なお、上記実施の形態１では、図１におい
て、入射集光装置１、コリメータ装置３および集光装置
５を便宜上１枚のレンズで示しているが、これらは１枚
のレンズで構成されるものとは限らず、それぞれ複数枚
のレンズまたは反射鏡で構成されてもよいことは言うま
でもないことである。また、上記実施の形態１では、射
出スリット６を通過した光を射出スリット６の後段に配
置された検出器により検出するものとしているが、射出
スリット６に代えて、検出器を射出スリット６の位置に
配置するようにしてもよい。

【００１８】実施の形態２．この実施の形態２では、絞
りが分散素子４上に設けられている。なお、他の構成は
上記実施の形態１と同様に構成されている。この種分光
計においては、すべての視野角で光の中心が一致する場
所に、例えば円形の開口（絞り）を置くと、その開口の
大きさで入射光量を調整できる。この時、光の中心がず
れていると、視野角によってケラレ量が異なるため、光
量が視野角によって異なることになる。この実施の形態
２では、絞りを分散素子４上に設けている。そこで、ア
フォーカル装置９から平行となって出射された光の中心
が分散素子４の中心を通るように構成されているので、
分散素子４上に設けられた絞りにより、視野角に拘わら
ず光学計の光量を精度よく調整することができる。

【００１９】実施の形態３．図２はこの発明の実施の形
態３に係る分光計を示す断面図である。図において、ア
フォーカル装置を収納する収納ボックス２０は、入射集
光装置、入射スリットおよびコリメータ装置が内部に所
定の位置関係で収納されている。この収納ボックス２０
はその相対する両側面に入射窓２１、出射窓（図示せ
ず）が設けられ、さらに係合穴が穿設された位置決め片
２２が下部の四隅に設けられている。そして、この収納
ボックス２０は、位置決め片２２の係合穴に分光計のケ
ース２３の内底面に立設された位置決めピン２４を通し
て位置決めされ、ケース２３に取り付けられた蓋２５の
裏面に設けられた板バネ２６に押圧されて固定されて、
ケース２３内に収納されている。さらに、図示していな
いが、分散素子４、集光装置５および出射スリット６が
収納ボックス２０の後段に所定の位置関係でケース２３
内に収納されている。

【００２０】この実施の形態３では、入射窓２１から収
納ボックス２０内に入射した光は、入射集光装置により
入射スリット上に集光され、入射スリットにより光の視
野を絞られた後、コリメータ装置により平行光とされ
て、出射窓から出射され、アフォーカル装置の出射瞳上
に配置された分散素子に入射される。そして、分散素子
４により分散された光は、集光装置により射出スリット
上に波長毎に異なった位置に集光され、射出スリットを
通過した光が、射出スリットの後段に配置された検出器
により検出される。この収納ボックス２０は、位置決め
片２２の係合穴とケース２３の内底面に立設された位置
決めピン２４との係合により位置決めされる。そして、
この収納ボックス２０は、蓋２５を取り外すことによ
り、ケース２３から取り出すことができる。

【００２１】この実施の形態３においても、分散素子が
アフォーカル装置の出射瞳上に配置されているので、ア
フォーカル装置、分散素子および集光装置を独立して設
計することができる。そして、アフォーカル装置を収納
する収納ボックス２０が着脱可能に配設されている。そ
こで、視野角の異なるように設計されたアフォーカル装
置を収納した収納ボックス２０を複数用意しておけば、
それらを入れ替えることで、視野角を容易に変更させる
ことができる。このように、この実施の形態３によれ
ば、１つの分光計で異なる視野角を測定することがで
き、視野角可変の分光計を得ることができる。また、ア
フォーカル装置のみを設計しなおすだけで分光計の仕様
を変えられるようになり、分光計の仕様を容易に、か
つ、経済的に変更することができる。

【００２２】なお、上記実施の形態３では、アフォーカ
ル装置を着脱可能に配設するものとしているが、アフォ
ーカル装置を固定し、分散素子あるいは集光装置を着脱
可能に配設するようにしてもよい。この場合、単位波長
当たりの分散角Δθ／Δλの異なる分散素子あるいは焦
点距離ｆ₃の異なる集光装置を複数用意しておけば、そ
れらを入れ替えることで、波長分散量を容易に変更する
ことができるので、１つの分光計で異なる波長分散量を
与えることができ、分解能可変の分光計を得ることがで
きる。また、分散素子あるいは集光装置を設計しなおす
だけで分光計の仕様を変えられるようになり、分光計の
仕様を容易に、かつ、経済的に変更することができる。
また、アフォーカル装置、分散素子および集光装置を着
脱可能に配設するようにしてもよい。この場合、視野角
可変かつ分解能可変の分光計を得ることができる。

【００２３】実施の形態４．図３はこの発明の実施の形
態４に係る分光計を示す構成図である。図において、分
光計のハウジング２８は、入射側が光軸と直交する方向
に延出した形状に構成されている。そして、ガイドレー
ル２９がハウジング２８の入射側の底面に光軸と直交す
る方向に延設されている。アフォーカル装置９を収納す
る収納ボックス３０は、入射集光装置１、入射スリット
２およびコリメータ装置３が内部に所定の位置関係で収
納されている。この収納ボックス３０はその相対する両
側面に入射窓３１、出射窓３２が設けられている。そし
て、視野角の異なる３基の収納ボックス３０が、ガイド
レール２９に案内されて光軸と直交する方向に移動可能
にハウジング２８内に収容されている。また、分散素子
４がアフォーカル装置９の出射瞳上に位置するようにハ
ウジング２８内に収納され、さらに、集光装置５および
出射スリット６が分散素子４の後段に所定の位置関係で
ハウジング２８内に収納されている。

【００２４】この実施の形態４では、３基の収納ボック
ス３０が、ガイドレール２９に案内されて移動され、そ
のうちの１基が所定位置に配置される。そして、入射窓
３１から収納ボックス３０内に入射した光は、入射集光
装置１により入射スリット２上に集光され、入射スリッ
ト２により光の視野を絞られた後、コリメータ装置３に
より平行光とされて、出射窓３２から出射され、アフォ
ーカル装置９の出射瞳上に配置された分散素子４に入射
される。そして、分散素子４により分散された光は、集
光装置５により射出スリット６上に波長毎に異なった位
置に集光され、射出スリット６を通過した光が、射出ス
リット６の後段に配置された検出器（図示せず）により
検出される。

【００２５】この実施の形態４においても、分散素子４
がアフォーカル装置９の出射瞳上に配置されているの
で、アフォーカル装置９、分散素子４および集光装置５
を独立して設計することができる。そして、アフォーカ
ル装置９を収納する複数の収納ボックス３０が入れ替え
可能にハウジング２８内に配設されている。そこで、視
野角の異なるように設計されたアフォーカル装置９を収
納した収納ボックス３０を複数用意しておけば、それら
を入れ替えることで、視野角を容易に変更させることが
できる。このように、この実施の形態４によれば、１つ
の分光計で異なる視野角を測定することができ、視野角
可変の分光計を得ることができる。また、アフォーカル
装置のみを設計しなおすだけで分光計の仕様を変えられ
るようになり、分光計の仕様を容易に、かつ、経済的に
変更することができる。

【００２６】なお、上記実施の形態４では、アフォーカ
ル装置９を入れ替え可能に複数配設するものとしている
が、アフォーカル装置９を固定し、分散素子４あるいは
集光装置５を入れ替え可能に複数配設するようにしても
よい。この場合、単位波長当たりの分散角Δθ／Δλの
異なる分散素子４あるいは焦点距離ｆ₃の異なる集光装
置５を複数用意しておけば、それらを入れ替えること
で、波長分散量を容易に変更することができるので、１
つの分光計で異なる波長分散量を与えることができ、分
解能可変の分光計を得ることができる。また、分散素子
あるいは集光装置を設計しなおすだけで分光計の仕様を
変えられるようになり、分光計の仕様を容易に、かつ、
経済的に変更することができる。また、アフォーカル装
置９、分散素子４および集光装置５を入れ替え可能にそ
れぞれ複数配設するようにしてもよい。この場合、視野
角可変かつ分解能可変の分光計を得ることができる。

【００２７】実施の形態５．図４はこの発明の実施の形
態５に係る分光計におけるアフォーカル装置を示す構成
図である。図において、アフォーカル装置９は、焦点距
離ｆ₁を有する第１の放物面鏡１１および焦点距離ｆ₂を
有する第２の放物面鏡１２がそれぞれの回転対称軸がｘ
軸１４上にのるように配置され、第１の放物面鏡１１が
その放物面をｘ＝ｆ₁の位置に配置され、第２の放物面
鏡１２がその放物面をｘ＝−ｆ₂の位置に配置され、さ
らに入射スリット２がｘ＝０の位置に配置されて構成さ
れている。また、ｘ＝０を通り、ｘ軸１４に垂直な方向
にｙ軸をとり、入射絞り１０がその中心をｘ＝０、ｙ＝
ｈの位置に配置されている。ここで、第１の放物面鏡１
１が入射集光装置に相当し、第２の放物面鏡１２がコリ
メータ装置に相当している。そこで、このアフォーカル
装置９の出射瞳１３の中心位置は、ｘ＝０、ｙ＝−ｈ／
ｆ₁×ｆ₂となり、図示していないが分散素子が中心位置
をｘ＝０、ｙ＝−ｈ／ｆ₁×ｆ₂としてｙ軸上に配置され
ることになる。

【００２８】つぎに、この実施の形態５の動作について
説明する。入射絞り１０で絞られた入射光は第１の放物
面鏡１１により入射スリット２上に集光され、光の視野
を絞られて第２の放物面鏡１２に入射する。そして、第
２の放物面鏡１２に入射した光は、第２の放物面鏡１２
により平行光とされ、分散素子に入射される。分散素子
に入射した光は、分散素子により波長毎に異なった分散
角を与えられ、波長により異なった方向に分散され、そ
の後集光装置により射出スリット上に波長毎に異なった
位置に集光される。そして、射出スリットを通過した光
は、射出スリットの後段に配置された検出器により検出
される。

【００２９】ここで、分散素子はアフォーカル装置９の
射出瞳上に配置されているので、アフォーカル装置９か
ら出射された平行光の中心は必ず分散素子の中心を通る
ことになる。そこで、入射光は、アフォーカル装置９を
通過した後、波長毎に光の中心が分散素子の位置で光軸
と交差する平行光に変換され、集光装置により波長毎に
出射スリット上の異なる位置に集光される。なお、放物
面鏡の回転対称軸とは、ｙ＝ａｘ²で表される放物線の
式におけるｙ軸に相当し、放物面とは、該放物線を回転
対称軸で回転させた時に形成される面に相当する。

【００３０】この実施の形態５では、第１の放物面鏡１
１の位置は焦点距離ｆ₁のみに依存し、第２の放物面鏡
１２の焦点距離ｆ₂には依存しない。同様に、第２の放
物面鏡１２の位置は焦点距離ｆ₂のみに依存し、第１の
放物面鏡１１の焦点距離ｆ₁には依存しない。すなわ
ち、第１および第２の放物面鏡１１、１２の焦点距離ｆ
₁、ｆ₂は独立して決めることができる。従って、第１お
よび第２の放物面鏡１１、１２は独立して設計すること
ができ、設計が容易となる。また、既存の放物面鏡を用
いることにより、コストの削減を図ることができる。ま
た、第１の放物面鏡１１の位置は第２の放物面鏡１２の
焦点距離に依存しないので、焦点距離ｆａの第１の放物
面鏡１１を用いる場合、入射絞り１０の中心位置をｈａ
＝ｈ／ｆ₁×ｆａとすれば、アフォーカル装置９の出射
瞳の中心位置は、ｘ＝０、ｙ＝−ｈａ／ｆａ×ｆ₂＝−
ｈ／ｆ₁×ｆ₂となり、一定となる。従って、入射絞り１
０と第１の放物面鏡１１とを入れ替えることで、アフォ
ーカル装置９の出射瞳の位置を変化させることなく、入
射集光装置としての焦点距離をｆ₁からｆａに変えるこ
とができ、分光計の視野角を変更することができる。ま
た、図示していないが、分散素子がアフォーカル装置９
の出射瞳上に配置されているので、上記実施の形態１と
同様に、分散素子および集光装置を独立して設計でき
る。そして、集光装置を焦点距離ｆ₃の異なる集光装置
にあるいは分散素子を分散角の異なる分散素子を代える
ことにより、波長分散量を変化させることができる。こ
のように、この実施の形態５においても、上記実施の形
態１と同様の効果が得られる。

【００３１】なお、上記実施の形態５では、入射絞り１
０を配置するものとしているが、出射瞳により入射絞り
は決まるため、入射絞りはなくてもよい。

【００３２】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００３３】この発明によれば、入射集光装置、入射ス
リットおよびコリメータ装置が該入射スリットを該入射
集光装置の後焦点位置および該コリメータ装置の前焦点
位置に位置するように配置されて構成され、入射光を入
射集光装置により集光し、集光された光の視野を入射ス
リットにより絞り、視野を絞られた光をコリメータ装置
により平行光に変換して出射するアフォーカル装置と、
上記アフォーカル装置の出射瞳上に配置され、該アフォ
ーカル装置から出射された平行光を光の波長毎に異なる
方向に分散する分散素子と、上記分散素子の後段に配置
され、該分散素子により分散された光を集光する集光装
置とを備えたので、前方の光学計に引きずられることな
く、仕様に合わせて構成部品を独立して設計でき、作製
の容易な分光計が得られる。

【００３４】また、上記アフォーカル装置は、入射スリ
ットと、放物面の回転対称軸を上記入射スリットの中心
を通し、該放物面を上記入射スリットに向けて、上記入
射スリットの中心から該放物面の焦点距離離れた位置に
配置された第１の放物面鏡と、放物面の回転対称軸を上
記第１の放物面鏡の放物面の回転対称軸に一致させ、該
放物面を上記入射スリットの中心を挟んで上記第１の放
物面鏡の放物面に相対するように、上記入射スリットの
中心から該放物面の焦点距離離れた位置に配置された第
２の放物面鏡とから構成されているので、アフォーカル
装置を簡易な構成で構成することができる。

【００３５】また、絞りが上記分散素子上に設けられて
いるので、視野角に拘わらず光量を高精度に調整するこ
とができる。

【００３６】また、上記アフォーカル装置、上記分散素
子および上記集光装置の少なくとも１つが着脱可能に配
設されているので、分光計の仕様を容易に、かつ、経済
的に変更することができる。

【００３７】また、上記アフォーカル装置、上記分散素
子および上記集光装置の少なくとも１つが複数個入れ替
え可能に配設されているので、分光計の仕様を容易に、
かつ、経済的に変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１に係る分光計を示す
構成図である。

【図２】この発明の実施の形態３に係る分光計を示す
断面図である。

【図３】この発明の実施の形態４に係る分光計を示す
構成図である。

【図４】この発明の実施の形態５に係る分光計におけ
るアフォーカル装置を示す構成図である。

【図５】従来の分光計を示す構成図である。

【図６】従来のエバート型分光計を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１入射集光装置、２入射スリット、３コリメータ
装置、４分散素子、５集光装置、９アフォーカル
装置、１１第１の放物線鏡（入射集光装置）、１２
第２の放物線鏡（コリメータ装置）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本泰志茨城県つくば市千現２丁目１番１号宇宙開発事業団筑波宇宙センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射集光装置、入射スリットおよびコリ
メータ装置が該入射スリットを該入射集光装置の後焦点
位置および該コリメータ装置の前焦点位置に位置するよ
うに配置されて構成され、入射光を入射集光装置により
集光し、集光された光の視野を入射スリットにより絞
り、視野を絞られた光をコリメータ装置により平行光に
変換して出射するアフォーカル装置と、上記アフォーカル装置の出射瞳上に配置され、該アフォ
ーカル装置から出射された平行光を光の波長毎に異なる
方向に分散する分散素子と、上記分散素子の後段に配置され、該分散素子により分散
された光を集光する集光装置とを備えたことを特徴とす
る分光計。
【請求項２】上記アフォーカル装置は、入射スリット
と、放物面の回転対称軸を上記入射スリットの中心を通
し、該放物面を上記入射スリットに向けて、上記入射ス
リットの中心から該放物面の焦点距離離れた位置に配置
された第１の放物面鏡と、放物面の回転対称軸を上記第
１の放物面鏡の放物面の回転対称軸に一致させ、該放物
面を上記入射スリットの中心を挟んで上記第１の放物面
鏡の放物面に相対するように、上記入射スリットの中心
から該放物面の焦点距離離れた位置に配置された第２の
放物面鏡とから構成されていることを特徴とする請求項
１記載の分光計。
【請求項３】絞りが上記分散素子上に設けられている
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の分光
計。
【請求項４】上記アフォーカル装置、上記分散素子お
よび上記集光装置の少なくとも１つが着脱可能に配設さ
れていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいず
れかに記載の分光計。
【請求項５】上記アフォーカル装置、上記分散素子お
よび上記集光装置の少なくとも１つが複数個入れ替え可
能に配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求
項３のいずれかに記載の分光計。