JPH0458893B2 - - Google Patents
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- JPH0458893B2 JPH0458893B2 JP13412486A JP13412486A JPH0458893B2 JP H0458893 B2 JPH0458893 B2 JP H0458893B2 JP 13412486 A JP13412486 A JP 13412486A JP 13412486 A JP13412486 A JP 13412486A JP H0458893 B2 JPH0458893 B2 JP H0458893B2
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- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 8
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims 1
- 102100027340 Slit homolog 2 protein Human genes 0.000 description 14
- 101710133576 Slit homolog 2 protein Proteins 0.000 description 14
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 2
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- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- 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
- G01J3/28—Investigating the spectrum
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、放射のパワースペクトルを計測した
り単色光を得るのに用いる分光器に関するもので
ある。
り単色光を得るのに用いる分光器に関するもので
ある。
従来の技術
回折格子分光器は、装着する回折格子を交換す
ることにより使用波長域を変えることができる。
しかし、回折格子を交換する場合、回折格子を分
光器へ装着する際の位置再現性が分光器の設定波
長精度に大きな影響を与える。すなわち、分光器
の波長指示値と、実際にその出射スリツトから得
られる回折光の中心波長との間に、ずれを生ずる
場合がある。したがつて従来、回折格子を交換し
た際には輝線光源などを利用して波長校正をおこ
なつてきた。
ることにより使用波長域を変えることができる。
しかし、回折格子を交換する場合、回折格子を分
光器へ装着する際の位置再現性が分光器の設定波
長精度に大きな影響を与える。すなわち、分光器
の波長指示値と、実際にその出射スリツトから得
られる回折光の中心波長との間に、ずれを生ずる
場合がある。したがつて従来、回折格子を交換し
た際には輝線光源などを利用して波長校正をおこ
なつてきた。
発明が解決しようとする問題点
輝線光源を使つた分光器の波長校正を行なう場
合、必要な波長の輝線光源を回折格子ごとに用意
しなければならない。また、紫外波長域や赤外波
長域では輝線光源の入手が困難な波長域があり、
この場合、物質の吸収スペクトルなどを利用する
こともあるが、スベクトル分解能を上げるため分
光器のスリツトを細くしていくと、分光器の出射
スリツトから得られる回析光の光量が小さくなる
ため十分な波長設定精度を得ることは難しいとい
う問題点があつた。
合、必要な波長の輝線光源を回折格子ごとに用意
しなければならない。また、紫外波長域や赤外波
長域では輝線光源の入手が困難な波長域があり、
この場合、物質の吸収スペクトルなどを利用する
こともあるが、スベクトル分解能を上げるため分
光器のスリツトを細くしていくと、分光器の出射
スリツトから得られる回析光の光量が小さくなる
ため十分な波長設定精度を得ることは難しいとい
う問題点があつた。
問題点を解決するための手段
本発明は、回折格子分光器において回折格子よ
り出る０次光が、分光器のある設定波長のときに
入射光と同じ方向に反射し、入射スリツトから観
測されることを利用し、この波長における０次光
を入射スリツトの外で検出するようにしたもので
ある。
り出る０次光が、分光器のある設定波長のときに
入射光と同じ方向に反射し、入射スリツトから観
測されることを利用し、この波長における０次光
を入射スリツトの外で検出するようにしたもので
ある。
作 用
上記構成により、回折格子の利用波長域によら
ず、入手の容易な一般光源と、その光源に感度を
持つ受光器を使つて分光器の波長校正を簡単に、
かつ密度をよく行なうことができる。
ず、入手の容易な一般光源と、その光源に感度を
持つ受光器を使つて分光器の波長校正を簡単に、
かつ密度をよく行なうことができる。
実施例
以下本発明の一実施例として、可視波長域分光
測定用回折格子を使用した分光器の実施例を図面
を使用して説明する。
測定用回折格子を使用した分光器の実施例を図面
を使用して説明する。
第１図に本発明の一実施例である分光器の光路
系を示す。図において、光源１からの放射を入射
スリツト２を通して分光器内に導入し、第１の平
面鏡３によつてコリメータ・ミラー４に導く。こ
のときコリメータ・ミラー４は入射スリツト２か
らの入射光を平行光に変換し、回折格子５上に導
く。回折格子５より出た回折光は、フオカシン
グ・ミラー６および第２の平面ミラー７によつて
出射スリツト８に導かれ、回析光で構成された入
射スリツトの像を、出射スリツト８上に結像す
る。分光器は、回析格子５を回転させ、回析光子
への放射の入射角と回折角（出射角）を変えて、
出射スリツト８から出る出射光の波長を変える。
系を示す。図において、光源１からの放射を入射
スリツト２を通して分光器内に導入し、第１の平
面鏡３によつてコリメータ・ミラー４に導く。こ
のときコリメータ・ミラー４は入射スリツト２か
らの入射光を平行光に変換し、回折格子５上に導
く。回折格子５より出た回折光は、フオカシン
グ・ミラー６および第２の平面ミラー７によつて
出射スリツト８に導かれ、回析光で構成された入
射スリツトの像を、出射スリツト８上に結像す
る。分光器は、回析格子５を回転させ、回析光子
への放射の入射角と回折角（出射角）を変えて、
出射スリツト８から出る出射光の波長を変える。
コリメータ・ミラー４から回折格子５へ入射す
る放射の入射角が0°すなわち、回折格子５の格子
面法線と一致するとき、回折格子から出る０次光
は、入射光路を逆行しコリメータ・ミラー４およ
び、第１の平面ミラー３によつて入射スリツト２
に導かれ、入射スリツト２上に入射スリツト２の
像を結像する。入射スリツト２を通つた０次光
は、入射スリツト２の前面に配置されたハーフミ
ラー９で、入射光路から分離し、検出器１０で検
出する。回折格子５への入射光が回折格子５面の
法線と一致するときの分光器の波長をλとすれ
ば、分光器の波長送りを回して回折格子を回転さ
せていつた場合、検出器１０から得られる出力が
最大のとき分光器の出射スリツト８から波長λの
回析光が得られる。
る放射の入射角が0°すなわち、回折格子５の格子
面法線と一致するとき、回折格子から出る０次光
は、入射光路を逆行しコリメータ・ミラー４およ
び、第１の平面ミラー３によつて入射スリツト２
に導かれ、入射スリツト２上に入射スリツト２の
像を結像する。入射スリツト２を通つた０次光
は、入射スリツト２の前面に配置されたハーフミ
ラー９で、入射光路から分離し、検出器１０で検
出する。回折格子５への入射光が回折格子５面の
法線と一致するときの分光器の波長をλとすれ
ば、分光器の波長送りを回して回折格子を回転さ
せていつた場合、検出器１０から得られる出力が
最大のとき分光器の出射スリツト８から波長λの
回析光が得られる。
次に第２図に回折格子の分光分散の光学モデル
を示す。図において回折格子５の格子面の法線１
１に対して入射光１２が入射角αで入射する。こ
のとき波長λの回析光１３が、回折格子５の格子
面の法線１１に対して回析角βで出射する。回折
格子５の刻線間隔をｄ、回析光１３の次数をｍと
すれば波長λの光に対して入射角αの回析角βの
間には次の関係が成立する。
を示す。図において回折格子５の格子面の法線１
１に対して入射光１２が入射角αで入射する。こ
のとき波長λの回析光１３が、回折格子５の格子
面の法線１１に対して回析角βで出射する。回折
格子５の刻線間隔をｄ、回析光１３の次数をｍと
すれば波長λの光に対して入射角αの回析角βの
間には次の関係が成立する。
mλ＝ｄ・（sinα＋sinβ）
ｍ＝０，±１，±２ ……(1)
(1)式においてβ＝−αすなわち回折格子５の格
子面の法線１１に対して−αなる角度の方向に、
ｍ＝０なる分散されない光が出射する。これが０
次光１４である。本実施例の分光器は、回折格子
５以外の光学系が固定され、回折格子５を回転さ
せ入射角αおよび回析角βを変化させて波長を変
えるもので、回折格子５が回転し入射角αが変化
するにしたがつて０次光１４の出射角−αも変化
する。入射光１２と回析光１３のなす角を2Υと
すれば、 2Υ＝β−α ……(2) となり、これは分光器内の光学系の配置によつて
決まる装置固有の値である。本実施例の分光器
は、2Υ＝30°となるように光学系を配置した。
子面の法線１１に対して−αなる角度の方向に、
ｍ＝０なる分散されない光が出射する。これが０
次光１４である。本実施例の分光器は、回折格子
５以外の光学系が固定され、回折格子５を回転さ
せ入射角αおよび回析角βを変化させて波長を変
えるもので、回折格子５が回転し入射角αが変化
するにしたがつて０次光１４の出射角−αも変化
する。入射光１２と回析光１３のなす角を2Υと
すれば、 2Υ＝β−α ……(2) となり、これは分光器内の光学系の配置によつて
決まる装置固有の値である。本実施例の分光器
は、2Υ＝30°となるように光学系を配置した。
次に、先に述べた０次光を検出する光学系につ
いて説明する。なお、このとき分光器に装着した
回折格子５は、可視分光測定用で、刻線密度600
本・mmである。入射光１２が、回折格子５の格子
面に垂直に入射するとき、すなわちα＝０のと
き、０次光１４は、入射光１２が来た方向に逆行
し、コリメータによつて、ミラー３を通して入射
スリツト２に導かれ、０次光１４でできた入射ス
リツト２の像を、入射スリツト２上に結像する。
入射スリツト２から出た０次光１４をビームスプ
リツタ９で入射光路から分離し、受光器１０でこ
れを検出する。このとき、分光器の出射スリツト
８から得られる回析光１３の波長をλとすれば、
ｍ＝１のとき、 λ＝ｄ／ｍ（sin（0°）＋sin（30°）） ＝833.3（nm） ……(3) となり、波長833.3nmの回析光１３が、分光器の
出射スリツト８から得られるとき、受光器１０の
出力は最大となる。
いて説明する。なお、このとき分光器に装着した
回折格子５は、可視分光測定用で、刻線密度600
本・mmである。入射光１２が、回折格子５の格子
面に垂直に入射するとき、すなわちα＝０のと
き、０次光１４は、入射光１２が来た方向に逆行
し、コリメータによつて、ミラー３を通して入射
スリツト２に導かれ、０次光１４でできた入射ス
リツト２の像を、入射スリツト２上に結像する。
入射スリツト２から出た０次光１４をビームスプ
リツタ９で入射光路から分離し、受光器１０でこ
れを検出する。このとき、分光器の出射スリツト
８から得られる回析光１３の波長をλとすれば、
ｍ＝１のとき、 λ＝ｄ／ｍ（sin（0°）＋sin（30°）） ＝833.3（nm） ……(3) となり、波長833.3nmの回析光１３が、分光器の
出射スリツト８から得られるとき、受光器１０の
出力は最大となる。
波長校正を行なう場合、受光器１０の分光感度
分布の範囲内に、その放射スペクトルを持つ光源
を用意し、その光源からの放射を入射スリツト２
を通して分光器内に入射させる。そして分光器の
波長設定ダイアルを回して波長を送つてゆき、受
光器１０の出力が最大となるときの分光器の波長
指示値を833.3nmに調整することにより波長校正
ができる。
分布の範囲内に、その放射スペクトルを持つ光源
を用意し、その光源からの放射を入射スリツト２
を通して分光器内に入射させる。そして分光器の
波長設定ダイアルを回して波長を送つてゆき、受
光器１０の出力が最大となるときの分光器の波長
指示値を833.3nmに調整することにより波長校正
ができる。
次に本発明の分光器において、回折格子５を赤
外分光測定用である刻線密度300本／mm、ブレー
ズ波長1μmの回折格子に交換した場合の波長校正
について説明する。このとき、入射光１２と回析
光１３のなす角2Υは分光器の光学系の配置から
決まる装置固有の定数ゆえ、回折格子を交換して
も変わらない。したがつて、０次光１４が入射ス
リツト２にもどり、受光器１０の出力が最大とな
るときの分光器の出射スリツト８から得られる回
析光１３の波長λは、(1)式より1666.6nmである。
このとき波長校正は、先に述べた方法と同様に、
受光器１０の出力が最大となるときの分光器の波
長指示値を1666。6nmに調整することにより達成
できる。
外分光測定用である刻線密度300本／mm、ブレー
ズ波長1μmの回折格子に交換した場合の波長校正
について説明する。このとき、入射光１２と回析
光１３のなす角2Υは分光器の光学系の配置から
決まる装置固有の定数ゆえ、回折格子を交換して
も変わらない。したがつて、０次光１４が入射ス
リツト２にもどり、受光器１０の出力が最大とな
るときの分光器の出射スリツト８から得られる回
析光１３の波長λは、(1)式より1666.6nmである。
このとき波長校正は、先に述べた方法と同様に、
受光器１０の出力が最大となるときの分光器の波
長指示値を1666。6nmに調整することにより達成
できる。
受光器１０が検出する０次光１４は、分光分散
されない放射、すなわち入射スリツト２から導入
した放射と同じスペクトル分布を持つものである
ため、回析光１３を検出する場合に比べて受光器
への入射光量は十分大きくとれる。また赤外分光
用回折格子や紫外域分光用回折格子を本発明の実
施例である分光器に装着した場合でも、受光器１
０に、可視波長域で感度のあるSiホトダイオード
を使用し、白熱電球など可視波長域にスペクトル
を持つ、比較的入手の容易な光源で、簡単に波長
校正ができる。
されない放射、すなわち入射スリツト２から導入
した放射と同じスペクトル分布を持つものである
ため、回析光１３を検出する場合に比べて受光器
への入射光量は十分大きくとれる。また赤外分光
用回折格子や紫外域分光用回折格子を本発明の実
施例である分光器に装着した場合でも、受光器１
０に、可視波長域で感度のあるSiホトダイオード
を使用し、白熱電球など可視波長域にスペクトル
を持つ、比較的入手の容易な光源で、簡単に波長
校正ができる。
発明の効果
本発明は、回折格子分光器において、ある特定
の波長の回析光が出射スリツトから得られるとき
の、回折格子から出射する０次光の出射方向を検
出する機能を持つ分光器であり、以下に示す効果
がある。
の波長の回析光が出射スリツトから得られるとき
の、回折格子から出射する０次光の出射方向を検
出する機能を持つ分光器であり、以下に示す効果
がある。
(1) 輝線光源など特殊な光源を用意することな
く、白熱電球など一般に入手の容易な光源によ
つて分光器の波長校正が容易にかつ精度よく行
なえる。
く、白熱電球など一般に入手の容易な光源によ
つて分光器の波長校正が容易にかつ精度よく行
なえる。
(2) 回析光を検出して行なう波長校正と異なり、
回析格子から出る０次光の出射方向を検出する
方法であるため、この０次光を検出する受光器
が、波長校正に使用する光源に感度があれば波
長校正が実現でき、たとえば可視波長域にしか
スペクトル分布を持たない光源を使つて、紫外
波長域や赤外波長域に使用する回折格子を本発
明の分光器に装置した場合でも、容易にかつ精
度よく波長校正ができる。
回析格子から出る０次光の出射方向を検出する
方法であるため、この０次光を検出する受光器
が、波長校正に使用する光源に感度があれば波
長校正が実現でき、たとえば可視波長域にしか
スペクトル分布を持たない光源を使つて、紫外
波長域や赤外波長域に使用する回折格子を本発
明の分光器に装置した場合でも、容易にかつ精
度よく波長校正ができる。
(3) 分光分散されない０次光を検出する波長校正
であるため、検出する光量が回折光を検出する
場合に比べて十分大きくとれることから、入射
スリツトを小さくしぼることができ、波長校正
における波長設定精度を従来の回析光を検出し
て行なう波長校正方法に比べて向上できる。
であるため、検出する光量が回折光を検出する
場合に比べて十分大きくとれることから、入射
スリツトを小さくしぼることができ、波長校正
における波長設定精度を従来の回析光を検出し
て行なう波長校正方法に比べて向上できる。
第１図は、本発明の一実施例における分光器の
光学系を示す図、第２図は回折格子の分光分散の
光学系統図である。 １……光学、２……入射スリツト、３……第１
の平面ミラー、４……コリメータ・ミラー、５…
…回折格子、６……フオカシング・ミラー、７…
…第２の平面ミラー、８……出射スリツト、９…
…ビームスプリツタ、１０……受光器。
光学系を示す図、第２図は回折格子の分光分散の
光学系統図である。 １……光学、２……入射スリツト、３……第１
の平面ミラー、４……コリメータ・ミラー、５…
…回折格子、６……フオカシング・ミラー、７…
…第２の平面ミラー、８……出射スリツト、９…
…ビームスプリツタ、１０……受光器。
Claims (1)
- １ 光源からの光を平行光に変換するための入射
スリツトおよびコリメータ光学系と、前記平行光
を波長によつて分散する反射型回折格子分光分散
素子と、前記反射型回折格子分光分散素子により
波長帯域ごとに分離された回析光を出射スリツト
上に結像させる結像光学系と、前記反射型回折格
子分光分散素子を回転させることにより前記反射
型回折格子分光分散素子への入射光の入射角およ
び回析光の出射角を変えて出射スリツトに結像す
る回析光の中心波長を設定する波長設定機構と、
前記反射型回折格子分光分散素子面への入射光路
と前記反射型回析格子分光分散素子面の法線とが
一致するよう分光器の波長設定を行つたときに入
射スリツトから出てくる０次回析光を入射光路か
ら分離するビームスプリツタと、分離した０次光
を検出する受光器から構成された波長校正機構と
を有し、前記出射スリツトを介して目的とする波
長帯域の光を取り出すことを特徴とする分光器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61134124A JPS62289737A (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 分光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61134124A JPS62289737A (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 分光器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62289737A JPS62289737A (ja) | 1987-12-16 |
| JPH0458893B2 true JPH0458893B2 (ja) | 1992-09-18 |
Family
ID=15121024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61134124A Granted JPS62289737A (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 分光器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62289737A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7209230B2 (en) | 2004-06-18 | 2007-04-24 | Luckoff Display Corporation | Hand-held spectra-reflectometer |
| US7233394B2 (en) | 2005-06-20 | 2007-06-19 | Luckoff Display Corporation | Compact spectrometer |
| JP2023085132A (ja) * | 2021-12-08 | 2023-06-20 | 株式会社ニコン | 分光器 |
-
1986
- 1986-06-10 JP JP61134124A patent/JPS62289737A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62289737A (ja) | 1987-12-16 |
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