JPS5919293B2 - 分光光度計の光学素子切替装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は分光光度計に係り、特に測定波長領域に応じて
光源、フィルタ、あるいは分散子などの光学素子を自動
的に切替えて使用するに好適な分光光度計の光学素子切
替装置に関する。

光源、フィルタ、分散子、光検知器など、波長によつて
その特性が異なる光学素子を使用する分光光度計では、
その分光光度計が対象とする測定波長範囲によつて最も
適した特性を有する光学素子を選んで使用する必要があ
る。

しかしながら比較的広い測定波長範囲を対象とする分光
光度計では、予め特性の異なる複数個の光学素子を備え
、測定波長範囲を幾つかの区分に分けて、測定波長に基
づいて該光学素子を切替えて使用することが行なわれる
。例えば、紫外・可視領域の波長範囲を対象とする分光
光度計では、一般に紫外領域において強い光放射特性を
有する重水素放電管と、可視領域において強い光放射特
性を有するタングステン電球あるいはハロゲン電球の２
種類の光源を備え、３００〜４００ｍｍ付近を境として
短波長側と長波長側とで両者を切替えて使用することが
行なわれる。同様にして可視・近赤外領域を対象とする
分光光度計では、光検知器として光電子増倍管とＰｂＳ
検知器とを備え、可視域では光電子増倍管に、近赤外域
ではＰｂＳ検知器にそれぞれ切替えて使用される。また
回折格子などの分散子や、高次光遮光用フィルタなども
同様に波長範囲によつて切替え使用されることがある。
第１図はこのような分光光度計のうち光源切替を例にと
つた従来例を示す機能説明図である。重水素放電管１、
タングステン電球２のうち、いずれか一方から放射され
る光はミラー３によつて分光器６に導かれる。分光器６
により単色光となつた光は、試料室、光検知器、信号処
理装置など（図示していない）を含む測光部７に入り、
試料の分光透過率あるいは分光反射率が測定され、記録
計８に記録される。分光器６はモータやサインバ一機構
など（図示していない）を含む波長駆動装置５によつて
その同調波長λが走査される。一方、波長駆動装置５は
特定の波長λ。において切替器４を動作せしめ、ミラー
３の角度を変えて重水素放電管１、タングステン電球２
のうちいずれか一方の光を分光器６に導くように動作す
る。第１図ではミラー３が実線で示された位置では重水
素放電管１の光を、点線で示された位置ではタングステ
ノ電球２の光をそれぞれ分光器６に導くよう配置されて
いる。切替器４は例えばロータリーソレノイドやあるい
は切替モータなどで構成され、波長駆動装置５は、λ＝
λｏの点で波長駆動装置に連動したスイツチをオン−オ
フし、これによりロータリーソレノイドの励磁がオンあ
るいはオフにされることによりミラー３の角度が変えら
れる。また切替器４は波長駆動装置５とカムなどを介し
て機械的に連結された機械的切替器である場合もある。
いずれの場合にしても、切替器４がミラー３の角度を一
方の安定状態から他の安定状態に変えるには一定の時間
を要するため、この切替時間の間、波長駆動装置５は波
長駆動を停止し、切替時間経過の後、再び波長を走査す
るよう動作する。また光源 ト切替中は測光値が安定し
ないので、切替時間の間測光部７は測光値を一定値に保
持し記録計８のペンの振れを停止することも可能である
。しかしながらこのような従来例においては、波長駆動
装置５は光源切替時間に相当する一定時間 こだけ波長
駆動を停止し、また測光部７では測光値を保持するので
、光源切替に要する時間がばらついたり、また経年変化
などにより光源切替に要する時間が変化した場合には、
光源切替が終了する前に波長走査を開始したり、測光を
開始すること ３が起り、切替波長λｏの前後での測光
値が異常になることが起り得る。

更に切替器４の動作不良などに対しては全く無能である
。本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、
光源などの光学素子を確実に切替えると共 ４に、切替
中における波長走査あるいは測光の停止を正確に行ない
切替不良などによる異常データを防止し得る分光光度計
の光学素子切替装置を提供することにある。

本発明の要点は、例えば重水素放電管とタングステン電
球のうち現在いずれの光がミラーによつて分光器に導か
れているかを検出する検知器を備え、波長駆動装置が発
生する前記２つの光源のうちいずれの光をミラーによつ
て分光器に導びくべきかを設定する光源設定信号と、該
検知器の出力を比較する比較器により両者が一致してい
ない時にのみ切替信号を発生して切替器を動作させるこ
とである。

以下、本発明の一実施例を詳細に説明する。

第２図は本発明になる分光光度計の一実施例を示す機能
説明図である。第２図において波長駆動装置５は、分光
器の同調波長に基づいて例えば重水素放電管１かタング
ステン電球２かのいずれかの光源設定信号を比較器２０
に送る。

一方、検知器１０は現在ミラー３が重水素放電管１とタ
ングステン電球２のうちいずれの光を分光器６へ導くよ
う位置しているかを検出して、比較器２０に信号を送る
。比較器２０は波長駆動装置５よりの光源設定信号と、
検知器１０よりの光源状態検知信号とを比較して、両者
が一致していない時に切替信号を発生し、切替器４を動
作させ、光源を切替える。光源切替が終了すると、比較
器２０の２入力が一致するため比較器２０は切替信号の
発生を停止し、安定状態となる。即ち比較器２０の出力
である切替信号は、光源切替中のみ発生され、切替が終
了すると停止する。従つて比較器２０の出力を波長駆動
装置５および測光部７へ送つて、切替信号が出ている間
波長走査を停止しまた測光を停止することにより、いか
なる場合にも光源切替中は波長走査あるいは測光が行な
われない。また切替器４の動作不良により光源切替に長
時間を要したり、あるいは切替が行なわれない場合には
、検知器１０が動作しないため、比較器２０は光源切替
信号を出し続け、波長走査や測光も停止し続けるので、
分光光度計の出力として異常なデータが生じることを防
ぐことができる。第３図は本発明の一実施例における回
路説明図であり、波長駆動装置５は分光器６の同調波長
λに基づいてλ≧λｏの時は例えば１を、λくλ。

の時は０の二値信号を発生する。スイツチ１１はミラー
３と機械的に連結してミラー３が重水素放電管１の光を
分光器６に導びく状態に安定している時にオンとなりそ
の他の時はオフとなる。また同じくスイツチ１２はミラ
ー３がタングステン電球の光を分光器６へ導びく状態に
安定している時のみオンとなる。フリツプフロツプ１３
の出力Ｑは、スイツチ１１がオンになるとＯとなり、次
にスイツチ１２がオンになるまでＯを保ち続ける。排他
的論理和回路２１の出力は、その２入力が一致している
時０となり、異なる時１となる。従つて今λ≧λｏの状
態で波長駆動装置５の光源設定信号が１であり、スイツ
チ１１がオンの状態では排他的論理和回路２１の２入力
は１とＯとなり、その出力は１となる。バツフア４１は
トランジスタ回路などで構成され、排他的論理和回路２
１の出力が１の時モータ４２を回転させ、ミラー３を回
転させる。この時の回転方向は波長駆動装置５からの光
源設定信号が１かＯかによつて決定される。重水素放電
管側に安定していたミラーが回転することによりスイツ
チ１１はオフとなるが、フリツプフロツプ１３の出力Ｑ
はＯのままであり、ミラー３がある一定角度回転してタ
ングステン電球２側となりスイツチ１２がオンになつた
時初めて１となる。この時排他的論理和回路２１の２入
力は共に１となりその出力が０となるため、モータ４２
は回転を停止して光源はタングステン電球２側で安定状
態となる。排他的論理和回路２１の出力は、光源切替中
の時は常に１であり、その他の時はＯであるため、この
信号により波長駆動装置５あるいは第２図における測光
部７を制御することにより、光源切替による異常データ
を防止することができる。以上の説明では光源の切替を
一例として挙げたが、全く同様な方法により、分光器６
の同調波長λに基づいて切替える回折格子の高次光遮光
用フィルタの挿入や切替、フレーズ波長の異なる回折格
子の切替、波長により感度の異なる光検知器の切替など
、種々の光学素子の波長領域による切替が可能である。

またその他に、例えば波長領域によつて波長駆動走査速
度を切替えたり、分散子を回転させるためのカムを切替
えるような動作も全く同様に行ない得る。したがつて、
本発明における“光学素子゛なる語はこれらの諸要素を
含むものと解釈されねばならない。以上のように本発明
によれば、光学素子を確実に切替えることが可能である
ばかりでなく、切替中における波長走査あるいは測光の
停止を正確に行ない得ることができるのでその実用土の
効果は極めて甚大なものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術による分光光度計の光学素子切替装置
の一例を示す機能説明図、第２図は本発明になる分光光
度計の光学素子切替装置の一実施例を示す機能説明図、
第３図は本発明の一実施例における具体的な回路説明図
である。 符号の説明、１・・・・・・重水素放電管、２・・・・
・・タングステン電球、３・・・・・・ミラー、４・・
・・・・切替器、５・・・・・・波長駆動装置、６・・
・・・・分光部、７・・・・・・測光部、８・・・・・
・記録計、１０・・・・・・検知器、２０・・・・・・
比較器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互いに特性の異なる複数個の光学素子を備え、これ
   らを測定波長領域に応じて切替えて使用する分光光度計
   において、該複数個の光学素子のうちいずれの光学素子
   が使用状態にあるかを検知して信号を発生する第１の手
   段と、該複数個の光学素子のうちいずれの光学素子を使
   用するかを波長により設定する第２手段と、この第１お
   よび第２の手段の出力信号を比較して両者が一致してい
   るか否かに基づいて切替信号を発生する第３の手段と、
   この第３の手段の出力に基づいて前記光学素子を切替え
   る第４の手段とを備えたことを特徴とする分光光度計の
   光学素子切替装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の分光光度計の光学素子
   切替装置において、前記第３の手段の切替信号出力に基
   づいて、分光光度計の波長走査を停止することを特徴と
   する分光光度計の光学素子切替装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の分光光度計の光学素子
   切替装置において、前記第３の手段の切替信号出力に基
   づいて、分光光度計の出力信号を一定値に保持すること
   を特徴とする分光光度計の光学素子切替装置。