JPH05332831A - 分光光度計 - Google Patents
分光光度計Info
- Publication number
- JPH05332831A JPH05332831A JP4158686A JP15868692A JPH05332831A JP H05332831 A JPH05332831 A JP H05332831A JP 4158686 A JP4158686 A JP 4158686A JP 15868692 A JP15868692 A JP 15868692A JP H05332831 A JPH05332831 A JP H05332831A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diffraction grating
- receiving element
- wavelength range
- light receiving
- light
- 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.)
- Pending
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 広い波長範囲の高速繰り返し分光測定を可能
にする。 【構成】 異なる波長範囲を分担する複数の回折格子
１，２により、一つのアレイ型受光素子３上に異なる波
長範囲のスペクトルを重ねて形成させるようにし、各回
折格子へ入射する光を鏡４で切換えることにより、各波
長範囲のスペクトル像を時分割的に形成させるようにし
た。
にする。 【構成】 異なる波長範囲を分担する複数の回折格子
１，２により、一つのアレイ型受光素子３上に異なる波
長範囲のスペクトルを重ねて形成させるようにし、各回
折格子へ入射する光を鏡４で切換えることにより、各波
長範囲のスペクトル像を時分割的に形成させるようにし
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は受光素子としてアレイ型
受光素子を用い、機械的な波長走査を行わないで、所定
の波長範囲のスペクトルデータを得ることができる型の
分光光度計に関する。
受光素子を用い、機械的な波長走査を行わないで、所定
の波長範囲のスペクトルデータを得ることができる型の
分光光度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】アレイ型受光素子を用いた分光光度計は
機械的な波長走査をしないで、一定波長範囲のスペクト
ルデータを同時に得ることができるので、経時的に変化
している試料の多数の波長位置での吸光度変化等を高速
で繰り返し測定するような場合に適したものである。し
かしアレイ型受光素子を用いた従来の分光光度計では、
回折格子を一つだけ用いているので、測定できる波長範
囲は回折格子の特性によって決まる一定範囲に限られて
いた。この点機械的な波長走査を行う分光光度計では複
数の回折格子を用い、一つの回折格子の波長範囲を超え
ると、別の回折格子にリレーして広い波長範囲の走査が
可能になっているのと異なっている。
機械的な波長走査をしないで、一定波長範囲のスペクト
ルデータを同時に得ることができるので、経時的に変化
している試料の多数の波長位置での吸光度変化等を高速
で繰り返し測定するような場合に適したものである。し
かしアレイ型受光素子を用いた従来の分光光度計では、
回折格子を一つだけ用いているので、測定できる波長範
囲は回折格子の特性によって決まる一定範囲に限られて
いた。この点機械的な波長走査を行う分光光度計では複
数の回折格子を用い、一つの回折格子の波長範囲を超え
ると、別の回折格子にリレーして広い波長範囲の走査が
可能になっているのと異なっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はアレイ型受光
素子を用いた型の分光光度計で測定可能な波長範囲を拡
大しようとするものである。
素子を用いた型の分光光度計で測定可能な波長範囲を拡
大しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】互いに異なる波長範囲を
分担する複数の回折格子を、一つのアレイ型受光素子上
に夫々の分担波長範囲のスペクトル像を形成するように
配置し、一方向から入射する光を上記各回折格子に順次
入射させる光路切換え手段を設けて、各回折格子による
スペクトル像を時分割的にアレイ型受光素子上に形成さ
せるようにした。
分担する複数の回折格子を、一つのアレイ型受光素子上
に夫々の分担波長範囲のスペクトル像を形成するように
配置し、一方向から入射する光を上記各回折格子に順次
入射させる光路切換え手段を設けて、各回折格子による
スペクトル像を時分割的にアレイ型受光素子上に形成さ
せるようにした。
【０００５】
【作用】複数の回折格子が一つのアレイ型受光素子上に
夫々の分担波長範囲のスペクトル像を形成しているの
で、そのまゝでは各波長範囲のスペクトルデータを弁別
することはできないが、各回折格子への光の入射を順次
切換えているので、各波長範囲のスペクトルデータを時
分割的に入手できる。回折格子への光の入射の切換えは
単なる光路切換えであるから、高速切換えが可能であ
り、従って広い波長範囲の高速繰り返し測定が可能とな
る。
夫々の分担波長範囲のスペクトル像を形成しているの
で、そのまゝでは各波長範囲のスペクトルデータを弁別
することはできないが、各回折格子への光の入射を順次
切換えているので、各波長範囲のスペクトルデータを時
分割的に入手できる。回折格子への光の入射の切換えは
単なる光路切換えであるから、高速切換えが可能であ
り、従って広い波長範囲の高速繰り返し測定が可能とな
る。
【０００６】
【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。この実施例
は回折格子を二個用いたもので、１，２が回折格子で、
３がアレイ型受光素子である。４は光路切換え鏡で、図
２に示すように透光部４１と反射部４２と、両者間の遮
光部４３とからなる回転鏡である。５は入射スリット
で、試料光（対照光も含む）が入射せしめられる。入射
スリット５を通った光は光路切換え鏡４で反射されて回
折格子１に入射するか、同鏡を通過直進し、固定鏡６で
反射されて回折格子２に入射するか、同鏡の遮光部で遮
光されて何れの回折格子にも入射しないと云う三つの状
態が光路切換え鏡４の回転に伴って繰り返される。回折
格子１，２は上述のようにして入射せしめられた光を反
射回折させてアレイ型受光素子３上にスペクトル像を形
成する。この実施例では回折格子１は波長１１００ｎｍ
から１８００ｎｍの範囲を分担してその範囲のスペクト
ル像を受光素子３上に形成する。同様にして回折格子２
は波長１８００ｎｍから２５００ｎｍの範囲を分担して
いる。
は回折格子を二個用いたもので、１，２が回折格子で、
３がアレイ型受光素子である。４は光路切換え鏡で、図
２に示すように透光部４１と反射部４２と、両者間の遮
光部４３とからなる回転鏡である。５は入射スリット
で、試料光（対照光も含む）が入射せしめられる。入射
スリット５を通った光は光路切換え鏡４で反射されて回
折格子１に入射するか、同鏡を通過直進し、固定鏡６で
反射されて回折格子２に入射するか、同鏡の遮光部で遮
光されて何れの回折格子にも入射しないと云う三つの状
態が光路切換え鏡４の回転に伴って繰り返される。回折
格子１，２は上述のようにして入射せしめられた光を反
射回折させてアレイ型受光素子３上にスペクトル像を形
成する。この実施例では回折格子１は波長１１００ｎｍ
から１８００ｎｍの範囲を分担してその範囲のスペクト
ル像を受光素子３上に形成する。同様にして回折格子２
は波長１８００ｎｍから２５００ｎｍの範囲を分担して
いる。
【０００７】受光素子３の各単位素子の出力はプリアン
プユニット７において増幅され、増幅された信号は夫々
積分回路ユニット８で積分され、各種分出力はサンプル
ホールド回路ユニット９で保持され、マルチプレクサ１
０により順次Ａ／Ｄ変換器１１を通して制御装置１２に
取り込まれる。制御装置１２は光路切換え鏡４の回転を
制御し、同鏡の回転位置と同期して、上記した積分回路
のリセット，サンプルホールド回路のサンプルホールド
動作、Ａ／Ｄ変換器１１を通してのデータの取り込みを
行う。
プユニット７において増幅され、増幅された信号は夫々
積分回路ユニット８で積分され、各種分出力はサンプル
ホールド回路ユニット９で保持され、マルチプレクサ１
０により順次Ａ／Ｄ変換器１１を通して制御装置１２に
取り込まれる。制御装置１２は光路切換え鏡４の回転を
制御し、同鏡の回転位置と同期して、上記した積分回路
のリセット，サンプルホールド回路のサンプルホールド
動作、Ａ／Ｄ変換器１１を通してのデータの取り込みを
行う。
【０００８】図３は制御装置１１の動作のタイムチャー
トである。図３Ａは光路切換え鏡の状態を示し、区間１
は回折格子１に光を入射させている状態、２は回折格子
２に光を入射させている状態、３は遮光状態で、４は上
記各状態間の切換え途中の状態を示す。図３Ｂは積分ユ
ニットで積分を行わせている区間を示し、同Ｃはサンプ
ルホールドのタイミングを示し、同Ｄはデータ取込み期
間を示す。更に光路切換え鏡は１回転に２回光路切換え
を繰り返すので、図３Ｅに示すように半回転は試料透過
光の測定に当てられ、他の半回転は対照光の測定に当て
られ、１回転で一周期の動作を完了するようになつてい
る。試料透過光と対照光との切換えは制御装置１２が制
御している図外の回転鏡によって行われる。
トである。図３Ａは光路切換え鏡の状態を示し、区間１
は回折格子１に光を入射させている状態、２は回折格子
２に光を入射させている状態、３は遮光状態で、４は上
記各状態間の切換え途中の状態を示す。図３Ｂは積分ユ
ニットで積分を行わせている区間を示し、同Ｃはサンプ
ルホールドのタイミングを示し、同Ｄはデータ取込み期
間を示す。更に光路切換え鏡は１回転に２回光路切換え
を繰り返すので、図３Ｅに示すように半回転は試料透過
光の測定に当てられ、他の半回転は対照光の測定に当て
られ、１回転で一周期の動作を完了するようになつてい
る。試料透過光と対照光との切換えは制御装置１２が制
御している図外の回転鏡によって行われる。
【０００９】図４は本発明の他の実施例を示す。この実
施例は回折格子をＧ１〜Ｇ４の４枚用いたものである。
図でＸは装置の中心軸で、４個の回折格子Ｇ１〜Ｇ４は
中心軸Ｘに垂直な面上で、中心軸Ｘとの交点を中心とす
る円周上でＹ軸，Ｚ軸上に配置され、各回折格子の格子
溝の方向は全て図において上下方向になっている。中心
軸Ｘ上に配置された鏡１３により、図下方より入射せし
められる試料光（対照光も含む）は中心軸Ｘ上を右方に
反射され、中心軸Ｘに対して傾いた平面鏡１４の向きに
よって４個の回折格子Ｇ１〜Ｇ４の何れかに反射され、
各回折格子で回折された光は共通のアレイ型受光素子３
上にスペクトル像を形成するようにしてある。回折格子
Ｇ１とＧ３では入射光と回折光は同一平面上にあるが、
回折格子Ｇ２とＧ４では格子面が稍傾けてあり、入射光
と回折光は同一平面上にない。鏡１４は中心軸Ｘを軸と
して回転し、従って反射光の中心光線は同鏡の中心を頂
点とする円錐を画き、同鏡は節動的な回転を行って、入
射光を何れかの格子に反射させる４位置と、その中間の
４位置の８位置を取るようになっている。この中間位置
で測光系の暗電流データを採取する。１５はそのような
回転を行わせる８ステップ１回転のパルスモータであ
る。５は入射スリットで、中心軸Ｘと平行である。この
実施例では回折格子の数が多いので、先の実施例より広
い波長範囲をカバーでき、波長範囲を先の実施例程度に
するときは、各回折格子の分担波長範囲をせまくできる
ので、各回折格子とも収差の一番少ない範囲のスペクト
ル像を受光素子３上に形成させることができる。また赤
外分光の場合、アレイ状検出器としてＰｂＳを感光素子
に用いているが、可視域用のＳｉを用いたアレイ素子に
比し集積度が低いから、回折格子の分担波長範囲をせま
くすることは波長分解能の向上にもなる。
施例は回折格子をＧ１〜Ｇ４の４枚用いたものである。
図でＸは装置の中心軸で、４個の回折格子Ｇ１〜Ｇ４は
中心軸Ｘに垂直な面上で、中心軸Ｘとの交点を中心とす
る円周上でＹ軸，Ｚ軸上に配置され、各回折格子の格子
溝の方向は全て図において上下方向になっている。中心
軸Ｘ上に配置された鏡１３により、図下方より入射せし
められる試料光（対照光も含む）は中心軸Ｘ上を右方に
反射され、中心軸Ｘに対して傾いた平面鏡１４の向きに
よって４個の回折格子Ｇ１〜Ｇ４の何れかに反射され、
各回折格子で回折された光は共通のアレイ型受光素子３
上にスペクトル像を形成するようにしてある。回折格子
Ｇ１とＧ３では入射光と回折光は同一平面上にあるが、
回折格子Ｇ２とＧ４では格子面が稍傾けてあり、入射光
と回折光は同一平面上にない。鏡１４は中心軸Ｘを軸と
して回転し、従って反射光の中心光線は同鏡の中心を頂
点とする円錐を画き、同鏡は節動的な回転を行って、入
射光を何れかの格子に反射させる４位置と、その中間の
４位置の８位置を取るようになっている。この中間位置
で測光系の暗電流データを採取する。１５はそのような
回転を行わせる８ステップ１回転のパルスモータであ
る。５は入射スリットで、中心軸Ｘと平行である。この
実施例では回折格子の数が多いので、先の実施例より広
い波長範囲をカバーでき、波長範囲を先の実施例程度に
するときは、各回折格子の分担波長範囲をせまくできる
ので、各回折格子とも収差の一番少ない範囲のスペクト
ル像を受光素子３上に形成させることができる。また赤
外分光の場合、アレイ状検出器としてＰｂＳを感光素子
に用いているが、可視域用のＳｉを用いたアレイ素子に
比し集積度が低いから、回折格子の分担波長範囲をせま
くすることは波長分解能の向上にもなる。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば回折格子の切換えのため
回折格子を動かさず、光路切換えを行っているので、回
折格子切換えを繰り返した場合の波長再限性が良く、一
つのアレイ状受光素子で波長範囲を切換え測定するの
で、単一回折格子の場合に比し、広い範囲の測定がで
き、或いはアレイ素子の集積度が低くても、波長分解能
を高められる。
回折格子を動かさず、光路切換えを行っているので、回
折格子切換えを繰り返した場合の波長再限性が良く、一
つのアレイ状受光素子で波長範囲を切換え測定するの
で、単一回折格子の場合に比し、広い範囲の測定がで
き、或いはアレイ素子の集積度が低くても、波長分解能
を高められる。
【図１】本発明の一実施例の平面図
【図２】上記実施例における光路切換え鏡の平面図
【図３】上記実施例における制御装置の動作のタイムチ
ャート
ャート
【図４】本発明の他の実施例の斜視図
１，２ 回折格子 ３ アレイ状受光素子 ４ 光路切換え鏡 ５ 入射スリット ６ 固定鏡 ７ プリアンプユニット ８ 積分回路ユニット ９ サンプルホールド回路ユニット １０ マルチプレクサ １１ Ａ／Ｄ変換器 １２ 制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】互いに異なる波長範囲を分担させる複数の
回折格子を、一つのアレイ型受光素子上に夫々の分担波
長範囲のスペクトル像を形成するように配置し、一つの
方向から入射する光を上記各回折格子に順次入射させる
光路切換え手段を設け、各回折格子によるスペクトル像
を時分割的に上記アレイ型受光素子上に形成させるよう
にしたことを特徴とする分光光度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4158686A JPH05332831A (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 分光光度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4158686A JPH05332831A (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 分光光度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05332831A true JPH05332831A (ja) | 1993-12-17 |
Family
ID=15677144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4158686A Pending JPH05332831A (ja) | 1992-05-26 | 1992-05-26 | 分光光度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05332831A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015524564A (ja) * | 2012-07-26 | 2015-08-24 | レイセオン カンパニー | 高い効率のマルチチャネル分光器 |
-
1992
- 1992-05-26 JP JP4158686A patent/JPH05332831A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015524564A (ja) * | 2012-07-26 | 2015-08-24 | レイセオン カンパニー | 高い効率のマルチチャネル分光器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |