JPH09210781A - 分光装置 - Google Patents
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- JPH09210781A JPH09210781A JP8016041A JP1604196A JPH09210781A JP H09210781 A JPH09210781 A JP H09210781A JP 8016041 A JP8016041 A JP 8016041A JP 1604196 A JP1604196 A JP 1604196A JP H09210781 A JPH09210781 A JP H09210781A
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- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 25
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 claims description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 10
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
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-
- 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
- G01J3/02—Details
- G01J3/04—Slit arrangements slit adjustment
-
- G—PHYSICS
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- G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
-
- G—PHYSICS
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- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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- G01J3/18—Generating the spectrum; Monochromators using diffraction elements, e.g. grating
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長如何に拘わらず、元の光から正確に所望
の波長の光を分離して取り出すことができる分光装置を
提供する。 【解決手段】 分光すべき光をレンズ３を介して回折格
子４に入射させ、この回折格子４から得られる回折光を
レンズ３によって集光し、出射スリット６に入射させ、
出射スリット６から特定の波長の光のみを取り出す。取
り出すべき光の波長が特定の波長帯域のものである場合
には、レンズ３の焦点距離が短くなり、レンズ３からの
回折光が出射スリット６よりも手前の位置で結像してし
まう。そこで、そのような場合には平面ガラス板５を出
射スリット６の手前に介挿してレンズ３の焦点距離を補
正し、回折光を出射スリット６上に結像させる。
の波長の光を分離して取り出すことができる分光装置を
提供する。 【解決手段】 分光すべき光をレンズ３を介して回折格
子４に入射させ、この回折格子４から得られる回折光を
レンズ３によって集光し、出射スリット６に入射させ、
出射スリット６から特定の波長の光のみを取り出す。取
り出すべき光の波長が特定の波長帯域のものである場合
には、レンズ３の焦点距離が短くなり、レンズ３からの
回折光が出射スリット６よりも手前の位置で結像してし
まう。そこで、そのような場合には平面ガラス板５を出
射スリット６の手前に介挿してレンズ３の焦点距離を補
正し、回折光を出射スリット６上に結像させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、入力光の中から
特定の波長の光のみを分離して取り出す分光装置に関す
る。
特定の波長の光のみを分離して取り出す分光装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来の分光装置の構成を示す構成
図である。図６において１は様々な波長成分を含んだ光
を発する光源であり、この光源１の光は出射部１ａから
出射される。２は光ファイバであり、一方の端部２ａ
（以下、入射端２ａという）が光源１の出射部１ａに接
続される。光源１の出射部１ａからこの入射端２ａに入
射された光は光ファイバ２を伝搬し、光ファイバ２のも
う一方の端部２ｂ（以下、出射端２ｂという）から出射
される。この出射端２ｂは、分光装置の入射スリットま
たは開口として機能するものである。
図である。図６において１は様々な波長成分を含んだ光
を発する光源であり、この光源１の光は出射部１ａから
出射される。２は光ファイバであり、一方の端部２ａ
（以下、入射端２ａという）が光源１の出射部１ａに接
続される。光源１の出射部１ａからこの入射端２ａに入
射された光は光ファイバ２を伝搬し、光ファイバ２のも
う一方の端部２ｂ（以下、出射端２ｂという）から出射
される。この出射端２ｂは、分光装置の入射スリットま
たは開口として機能するものである。
【０００３】３はレンズであり、光ファイバ２からの出
射光はこのレンズ３により集光される。また、４は回折
格子であり、レンズ３によって集光された光ファイバ２
からの光が入射される。この回折格子４の表面には、レ
ンズ３からの光に含まれる種々の波長の光を各々波長に
よって異なった方角へ回折させる多数の溝が形成されて
いる。また、回折格子４は、これらの溝に平行な軸を中
心として回動し得るように支持されている。６は出射ス
リットである。上記回折格子４から得られる各回折光の
うち所定の方角に回折された光のみが再びレンズ３によ
って集光され、この出射スリット６に入射される。この
出射スリット６によりこの分光装置の分解能が決定され
る。
射光はこのレンズ３により集光される。また、４は回折
格子であり、レンズ３によって集光された光ファイバ２
からの光が入射される。この回折格子４の表面には、レ
ンズ３からの光に含まれる種々の波長の光を各々波長に
よって異なった方角へ回折させる多数の溝が形成されて
いる。また、回折格子４は、これらの溝に平行な軸を中
心として回動し得るように支持されている。６は出射ス
リットである。上記回折格子４から得られる各回折光の
うち所定の方角に回折された光のみが再びレンズ３によ
って集光され、この出射スリット６に入射される。この
出射スリット６によりこの分光装置の分解能が決定され
る。
【０００４】以上の構成において、光源１の出射部１ａ
からの光は、光ファイバ２の入射端２ａに入射し、光フ
ァイバ２内を伝搬して出射端２ｂから出射される。この
出射された光は、レンズ３によって集光され、回折格子
４に入射する。ここで、回折格子４は、上述したように
その表面の溝と平行な軸を中心として回動し得るように
支持されているため、この軸廻りの角度を調整すること
により、所望の波長に対応した光をレンズ３のある所定
の方角に出射させることができる。この所定の方角に出
射された回折光はレンズ３によって集光され、出射スリ
ット６上に結像することとなる。そして、出射スリット
６の横幅の範囲内となる特定の波長の光のみが出射スリ
ット６を通過する。
からの光は、光ファイバ２の入射端２ａに入射し、光フ
ァイバ２内を伝搬して出射端２ｂから出射される。この
出射された光は、レンズ３によって集光され、回折格子
４に入射する。ここで、回折格子４は、上述したように
その表面の溝と平行な軸を中心として回動し得るように
支持されているため、この軸廻りの角度を調整すること
により、所望の波長に対応した光をレンズ３のある所定
の方角に出射させることができる。この所定の方角に出
射された回折光はレンズ３によって集光され、出射スリ
ット６上に結像することとなる。そして、出射スリット
６の横幅の範囲内となる特定の波長の光のみが出射スリ
ット６を通過する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の分光装置において、レンズ３が回折光を集光する際
の焦点距離がその回折光の波長によって異なったものと
なる。図７はこのようなレンズの特性に基づく従来の分
光装置の問題点を示したものである。すなわち、図７に
示すように、回折格子４からの回折光の波長がλ1であ
るときには、レンズ３の焦点距離がレンズ３から出射ス
リット６までの距離と一致するため、この回折光は出射
スリット６上に結像する。ところが、回折格子４からの
回折光の波長がλ2であるときには、レンズ３の焦点距
離がレンズ３から出射スリット６までの距離よりも短く
なるため、この回折光は出射スリット６よりも手前の位
置において結像してしまい、所望の波長に対応した光を
出射スリット６から取り出す際に光の強度が低下した
り、波長分解能が悪化したりするのである。このように
従来の分光装置は、特定の波長については正確に分離し
て取り出すことができないという問題があった。
来の分光装置において、レンズ３が回折光を集光する際
の焦点距離がその回折光の波長によって異なったものと
なる。図７はこのようなレンズの特性に基づく従来の分
光装置の問題点を示したものである。すなわち、図７に
示すように、回折格子４からの回折光の波長がλ1であ
るときには、レンズ３の焦点距離がレンズ３から出射ス
リット６までの距離と一致するため、この回折光は出射
スリット６上に結像する。ところが、回折格子４からの
回折光の波長がλ2であるときには、レンズ３の焦点距
離がレンズ３から出射スリット６までの距離よりも短く
なるため、この回折光は出射スリット６よりも手前の位
置において結像してしまい、所望の波長に対応した光を
出射スリット６から取り出す際に光の強度が低下した
り、波長分解能が悪化したりするのである。このように
従来の分光装置は、特定の波長については正確に分離し
て取り出すことができないという問題があった。
【０００６】この発明は、以上説明した事情に鑑みてな
されたものであり、波長如何に拘わらず、元の光から正
確に所望の波長の光を分離して取り出すことができる分
光装置を提供することを目的とする。
されたものであり、波長如何に拘わらず、元の光から正
確に所望の波長の光を分離して取り出すことができる分
光装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
分光すべき光を回折格子に入射させ、この回折格子から
得られる回折光を集光部によって集光し、この集光部か
ら得られる光を出射スリットに入射させることにより、
該出射スリットから特定の波長の光のみを出射させる分
光装置において、前記出射スリットに、入射させるべき
光の焦点位置を波長に応じて補正する平面ガラス板を前
記集光部から前記出射スリットに至る光路上に介挿する
ようにしたことを特徴とする分光装置を要旨とする。
分光すべき光を回折格子に入射させ、この回折格子から
得られる回折光を集光部によって集光し、この集光部か
ら得られる光を出射スリットに入射させることにより、
該出射スリットから特定の波長の光のみを出射させる分
光装置において、前記出射スリットに、入射させるべき
光の焦点位置を波長に応じて補正する平面ガラス板を前
記集光部から前記出射スリットに至る光路上に介挿する
ようにしたことを特徴とする分光装置を要旨とする。
【０００８】また、請求項２に係る発明は、分光すべき
光を回折格子に入射させ、この回折格子から得られる回
折光を集光部によって集光し、この集光部から得られる
光を出射スリットに入射させることにより、該出射スリ
ットから特定の波長の光のみを出射させる分光装置にお
いて、各種の波長帯域に対応した前記出射スリットを同
一円周上に複数有し、所定の軸廻りに回動自在に支持さ
れた円盤であって、回動されることにより各出射スリッ
トが前記集光部によって集光された回折光の光路を横切
るスリット盤と、前記集光部から見て前記スリット盤よ
りも手前に位置し、前記スリット盤と連動して回動する
盤であって、前記スリット盤に形成された各出射スリッ
トのうち所定の波長帯域に対応したものと対向する位置
に前記集光部の焦点距離を補正する平面ガラス板を有す
る焦点補正盤とを具備することを特徴とする分光装置を
要旨とする。
光を回折格子に入射させ、この回折格子から得られる回
折光を集光部によって集光し、この集光部から得られる
光を出射スリットに入射させることにより、該出射スリ
ットから特定の波長の光のみを出射させる分光装置にお
いて、各種の波長帯域に対応した前記出射スリットを同
一円周上に複数有し、所定の軸廻りに回動自在に支持さ
れた円盤であって、回動されることにより各出射スリッ
トが前記集光部によって集光された回折光の光路を横切
るスリット盤と、前記集光部から見て前記スリット盤よ
りも手前に位置し、前記スリット盤と連動して回動する
盤であって、前記スリット盤に形成された各出射スリッ
トのうち所定の波長帯域に対応したものと対向する位置
に前記集光部の焦点距離を補正する平面ガラス板を有す
る焦点補正盤とを具備することを特徴とする分光装置を
要旨とする。
【０００９】請求項３に係る発明は、分光すべき光を回
折格子に入射させ、この回折格子から得られる回折光を
集光部によって集光し、この集光部から得られる光を出
射スリットに入射させることにより、該出射スリットか
ら特定の波長の光のみを出射させる分光装置において、
各種の波長帯域に対応した光を通過させる帯域フィルタ
を同一円周上に複数有し、所定の軸廻りに回動自在に支
持された円盤であって、回動されることにより各帯域フ
ィルタが前記集光部によって集光された回折光の光路を
横切るフィルタ盤と、前記集光部から見て前記フィルタ
盤よりも手前に位置し、前記フィルタ盤と連動して回動
する盤であって、前記フィルタ盤に形成された各帯域フ
ィルタのうち所定の波長帯域に対応したものと対向する
位置に前記集光部の焦点距離を補正する平面ガラス板を
有する焦点補正盤とを具備することを特徴とする分光装
置を要旨とする。
折格子に入射させ、この回折格子から得られる回折光を
集光部によって集光し、この集光部から得られる光を出
射スリットに入射させることにより、該出射スリットか
ら特定の波長の光のみを出射させる分光装置において、
各種の波長帯域に対応した光を通過させる帯域フィルタ
を同一円周上に複数有し、所定の軸廻りに回動自在に支
持された円盤であって、回動されることにより各帯域フ
ィルタが前記集光部によって集光された回折光の光路を
横切るフィルタ盤と、前記集光部から見て前記フィルタ
盤よりも手前に位置し、前記フィルタ盤と連動して回動
する盤であって、前記フィルタ盤に形成された各帯域フ
ィルタのうち所定の波長帯域に対応したものと対向する
位置に前記集光部の焦点距離を補正する平面ガラス板を
有する焦点補正盤とを具備することを特徴とする分光装
置を要旨とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。
実施形態について説明する。
【００１１】Ａ．第１実施形態 図１は、本発明による分光装置の第１の実施形態を示す
構成図である。なお、この図において前述した図６と共
通する部分には同一の符号を付し、その説明を省略す
る。本実施形態に係る分光装置は、光の焦点距離を補正
するための平面ガラス板５を有する点が図６に示すもの
と異なっている。この平面ガラス板５は、出射スリット
６から得るべき光の波長が特定の範囲のものである場合
にレンズ３と出射スリット６との間の回折光の光路上に
挿入され、この範囲内のものでないときには該光路から
除かれるようになっている。また、平面ガラス板５が前
記光路上に配置される場合には、光が平面ガラス板５の
中心に当たるよう、出射スリット６の前に配置される。
構成図である。なお、この図において前述した図６と共
通する部分には同一の符号を付し、その説明を省略す
る。本実施形態に係る分光装置は、光の焦点距離を補正
するための平面ガラス板５を有する点が図６に示すもの
と異なっている。この平面ガラス板５は、出射スリット
６から得るべき光の波長が特定の範囲のものである場合
にレンズ３と出射スリット６との間の回折光の光路上に
挿入され、この範囲内のものでないときには該光路から
除かれるようになっている。また、平面ガラス板５が前
記光路上に配置される場合には、光が平面ガラス板５の
中心に当たるよう、出射スリット６の前に配置される。
【００１２】次に、第１実施形態における分光装置の作
用について説明する。上記の構成において、光源１の出
射部１ａから光ファイバ２の入射端２ａに入射された光
は光ファイバ２内を伝搬して出射端２ｂより出射され
る。出射端２ｂからの出射光が、レンズ３によって集光
され、回折格子４へ入射する。
用について説明する。上記の構成において、光源１の出
射部１ａから光ファイバ２の入射端２ａに入射された光
は光ファイバ２内を伝搬して出射端２ｂより出射され
る。出射端２ｂからの出射光が、レンズ３によって集光
され、回折格子４へ入射する。
【００１３】このようにして回折格子４に入射された光
は、波長毎に異なった角度で回折し、各波長に対応した
回折光が回折格子４から各々異なった方角に出射され
る。そして、所望の波長の回折光がレンズ３を通過して
出射スリット６に至るように回折格子４の角度が当該波
長に合わせて自動調節される。すなわち、出射スリット
６から通過させる光の各波長毎にこの回折格子４の角度
が予め求められており、これらの各角度の中から使用者
が望む波長に対応した角度が選択され、回折格子４の角
度がその選択した角度と一致するように自動調整される
のである。
は、波長毎に異なった角度で回折し、各波長に対応した
回折光が回折格子４から各々異なった方角に出射され
る。そして、所望の波長の回折光がレンズ３を通過して
出射スリット６に至るように回折格子４の角度が当該波
長に合わせて自動調節される。すなわち、出射スリット
６から通過させる光の各波長毎にこの回折格子４の角度
が予め求められており、これらの各角度の中から使用者
が望む波長に対応した角度が選択され、回折格子４の角
度がその選択した角度と一致するように自動調整される
のである。
【００１４】この回折格子４からの回折光のうちレンズ
３の方向に出射された回折光は、レンズ３によって集光
され、出射スリット６上に結像することになる。ところ
が、実際には波長によってレンズ３の焦点距離が異なる
ため、回折光の波長によっては出射スリット６上に結像
しないこととなる。そこで、レンズ３の焦点距離がレン
ズ３と出射スリット６間の距離よりも短くなるような波
長については、出射スリット６の前に平面ガラス板５を
配置する。これにより、レンズ３の焦点距離が伸び、回
折格子４からの回折光が出射スリット６上に結像するこ
ととなる。また、上記以外の波長については、平面ガラ
ス板５をレンズ３と出射スリット６間の光路上には配置
しないようにする。
３の方向に出射された回折光は、レンズ３によって集光
され、出射スリット６上に結像することになる。ところ
が、実際には波長によってレンズ３の焦点距離が異なる
ため、回折光の波長によっては出射スリット６上に結像
しないこととなる。そこで、レンズ３の焦点距離がレン
ズ３と出射スリット６間の距離よりも短くなるような波
長については、出射スリット６の前に平面ガラス板５を
配置する。これにより、レンズ３の焦点距離が伸び、回
折格子４からの回折光が出射スリット６上に結像するこ
ととなる。また、上記以外の波長については、平面ガラ
ス板５をレンズ３と出射スリット６間の光路上には配置
しないようにする。
【００１５】図２は、図１で示した分光装置の光学系の
一部である。図中の光路Ａ１は、平面ガラス板５を配置
しないときのものであり、光路Ａ２は、出射スリット６
の前に平面ガラス板５を配置したときのものである。こ
の図からも分かるように、ある波長帯域の回折光につい
てはレンズ３の焦点距離が短くなり、図に示す光路Ａ１
に沿って回折光が進むため、出射スリット６の手前で結
像してしまう。そこで、このような波長帯域の回折光に
ついては、回折光の光路上に平面ガラス板５を配置して
レンズ３の焦点距離を伸ばし、回折光を光路Ａ２に沿っ
て進ませる。このようにすることで、結果的に焦点距離
が補正され、回折光は出射スリット６上において結像す
ることとなる。
一部である。図中の光路Ａ１は、平面ガラス板５を配置
しないときのものであり、光路Ａ２は、出射スリット６
の前に平面ガラス板５を配置したときのものである。こ
の図からも分かるように、ある波長帯域の回折光につい
てはレンズ３の焦点距離が短くなり、図に示す光路Ａ１
に沿って回折光が進むため、出射スリット６の手前で結
像してしまう。そこで、このような波長帯域の回折光に
ついては、回折光の光路上に平面ガラス板５を配置して
レンズ３の焦点距離を伸ばし、回折光を光路Ａ２に沿っ
て進ませる。このようにすることで、結果的に焦点距離
が補正され、回折光は出射スリット６上において結像す
ることとなる。
【００１６】以上のように、本実施形態によれば、どの
ような帯域の波長を測定する場合にも、出射スリット６
までの焦点距離の差はほとんど生じなくなり、出射スリ
ット６上の像がずれるおそれはない。
ような帯域の波長を測定する場合にも、出射スリット６
までの焦点距離の差はほとんど生じなくなり、出射スリ
ット６上の像がずれるおそれはない。
【００１７】Ｂ．第２実施形態 次に、図３は、本発明による分光装置の第２の実施形態
を示す構成図である。なお、この図において前述の図１
と共通する部分には同一の符号を付し、その説明を省略
する。本実施形態は、上記第１実施形態と同様、出射ス
リット６の前に平面ガラス板５を配置させるものである
が、以下の点が上記第１実施形態と異なっている。
を示す構成図である。なお、この図において前述の図１
と共通する部分には同一の符号を付し、その説明を省略
する。本実施形態は、上記第１実施形態と同様、出射ス
リット６の前に平面ガラス板５を配置させるものである
が、以下の点が上記第１実施形態と異なっている。
【００１８】ａ．出射スリット６に関連した構成 スリット盤６０は、その中心が回転軸６０ａに固定され
ており、この回転軸６０ａを中心に自在に回転し得るよ
うに支持されている。また、スリット盤６０の中心から
一定長だけ離れた円周上には所望の波長の光を取り出す
ための複数の出射スリット６，６，…が形成されてい
る。また、スリット盤６０はレンズ３から焦点距離だけ
離れて配置されており、このスリット盤６０を回転軸６
０ａ廻りに回転させると、各出射スリット６，６，…が
レンズ３によって集光された回折光の光路を横切るよう
になっている。各出射スリット６，６，…は、分離して
取り出すべき光の各波長帯域毎に用意されたものであ
り、これらのスリット幅は各々目的とする波長を取り出
す際に必要となる。
ており、この回転軸６０ａを中心に自在に回転し得るよ
うに支持されている。また、スリット盤６０の中心から
一定長だけ離れた円周上には所望の波長の光を取り出す
ための複数の出射スリット６，６，…が形成されてい
る。また、スリット盤６０はレンズ３から焦点距離だけ
離れて配置されており、このスリット盤６０を回転軸６
０ａ廻りに回転させると、各出射スリット６，６，…が
レンズ３によって集光された回折光の光路を横切るよう
になっている。各出射スリット６，６，…は、分離して
取り出すべき光の各波長帯域毎に用意されたものであ
り、これらのスリット幅は各々目的とする波長を取り出
す際に必要となる。
【００１９】また、上記第１実施形態と同様、所望の光
の波長に合わせて回折格子４の角度の調整が行われる
が、本実施形態では、この回折格子４の角度の調整と連
動してスリット盤６０の回転角の調整が行われ、当該波
長に対応した出射スリット６がレンズ３からの回折光の
結像点に位置決めされる。
の波長に合わせて回折格子４の角度の調整が行われる
が、本実施形態では、この回折格子４の角度の調整と連
動してスリット盤６０の回転角の調整が行われ、当該波
長に対応した出射スリット６がレンズ３からの回折光の
結像点に位置決めされる。
【００２０】ｂ．平面板ガラス５に関連した構成 焦点補正盤５０は、レンズ３から見てスリット盤６０よ
りも手前に位置しており、その中心が軸６０ａに固定さ
れている。従って、この焦点補正盤５０は上記スリット
盤６０の回動に連動して回動する。また、焦点補正盤５
０は、その中心から一定長だけ離れた円周上に複数の穴
が空けられている。これらの穴はレンズ３からの回折光
を上記各出射スリット６，６，…に導くための穴であ
る。上記第１の実施形態においても説明したように、特
定の波長帯域については、レンズ３の焦点距離が短くな
り、何等対策を施さないとすると、回折光が出射スリッ
ト６の手前で結像してしまう。そこで、そのような波長
帯域に対応した出射スリット６，６，…については、そ
の手前にある焦点補正盤５０上の穴に平面ガラス板５，
５，…がはめ込まれている。
りも手前に位置しており、その中心が軸６０ａに固定さ
れている。従って、この焦点補正盤５０は上記スリット
盤６０の回動に連動して回動する。また、焦点補正盤５
０は、その中心から一定長だけ離れた円周上に複数の穴
が空けられている。これらの穴はレンズ３からの回折光
を上記各出射スリット６，６，…に導くための穴であ
る。上記第１の実施形態においても説明したように、特
定の波長帯域については、レンズ３の焦点距離が短くな
り、何等対策を施さないとすると、回折光が出射スリッ
ト６の手前で結像してしまう。そこで、そのような波長
帯域に対応した出射スリット６，６，…については、そ
の手前にある焦点補正盤５０上の穴に平面ガラス板５，
５，…がはめ込まれている。
【００２１】このような構成において、所望の波長に合
わせてスリット盤６０の回転角度の調整が行われ、当該
波長に対応した出射スリット６がレンズ３からの回折光
の光路上に位置決めされる。そして、このスリット盤６
０の回転と連動して焦点補正盤５０が回転する。ここ
で、特定の波長の回折光についてはレンズ３の焦点距離
が短くなるが、スリット盤６０の各出射スリット６，
６，…のうちそのような波長の光に対応した出射スリッ
ト６の手前には必ず平面ガラス板５がある。従って、そ
のような波長に対応した出射スリット６が回折光の光路
上に位置決めされた場合、回折光は平面ガラス板５を通
過して進むため、実質的に焦点距離の補正が行われ、出
射スリット６上において結像することとなる。また、レ
ンズ３の焦点距離がレンズ３から出射スリット６までの
距離と一致する場合には、回折光は焦点補正盤５０上の
穴を通過して進み、出射スリット６上において結像する
こととなる。従って、あらゆる波長帯域について、所望
の波長の光を出射スリット６から正確に取り出すことが
できる。
わせてスリット盤６０の回転角度の調整が行われ、当該
波長に対応した出射スリット６がレンズ３からの回折光
の光路上に位置決めされる。そして、このスリット盤６
０の回転と連動して焦点補正盤５０が回転する。ここ
で、特定の波長の回折光についてはレンズ３の焦点距離
が短くなるが、スリット盤６０の各出射スリット６，
６，…のうちそのような波長の光に対応した出射スリッ
ト６の手前には必ず平面ガラス板５がある。従って、そ
のような波長に対応した出射スリット６が回折光の光路
上に位置決めされた場合、回折光は平面ガラス板５を通
過して進むため、実質的に焦点距離の補正が行われ、出
射スリット６上において結像することとなる。また、レ
ンズ３の焦点距離がレンズ３から出射スリット６までの
距離と一致する場合には、回折光は焦点補正盤５０上の
穴を通過して進み、出射スリット６上において結像する
こととなる。従って、あらゆる波長帯域について、所望
の波長の光を出射スリット６から正確に取り出すことが
できる。
【００２２】Ｃ．第３実施形態 次に、図４は、本発明による分光装置の第３の実施形態
を示す構成図である。なお、この図においても図１と共
通する部分は同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態は以下の点が上記第１実施形態と異なる。
を示す構成図である。なお、この図においても図１と共
通する部分は同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態は以下の点が上記第１実施形態と異なる。
【００２３】ａ．帯域フィルタ７ 本実施形態においては、レンズ３から見て出射スリット
６よりも手前の位置にフィルタ盤７０が配置されてい
る。このフィルタ盤７０は、その中心が回転軸７０ａに
固定されており、この回転軸７０ａを中心に自在に回転
し得るように支持されている。また、フィルタ盤７０の
中心から一定長だけ離れた円周上には各々特定の波長帯
域の光のみを通過させる複数の帯域フィルタ７，７，…
が設けられており、フィルタ盤７０を回転軸７０ａ廻り
に回転させると、各帯域フィルタ７，７，…がレンズ３
から出射スリット６へ向う回折光の光路を横切るように
なっている。
６よりも手前の位置にフィルタ盤７０が配置されてい
る。このフィルタ盤７０は、その中心が回転軸７０ａに
固定されており、この回転軸７０ａを中心に自在に回転
し得るように支持されている。また、フィルタ盤７０の
中心から一定長だけ離れた円周上には各々特定の波長帯
域の光のみを通過させる複数の帯域フィルタ７，７，…
が設けられており、フィルタ盤７０を回転軸７０ａ廻り
に回転させると、各帯域フィルタ７，７，…がレンズ３
から出射スリット６へ向う回折光の光路を横切るように
なっている。
【００２４】また、上記第１実施形態と同様、所望の光
の波長に合わせて回折格子４の角度の調整が行われる
が、本実施形態では、この回折格子４の角度の調整と連
動してフィルタ盤７０の回転角の調整が行われ、当該波
長に対応した帯域フィルタ７がレンズ３から出射スリッ
ト６へ向う回折光の光路上に位置決めされる。
の波長に合わせて回折格子４の角度の調整が行われる
が、本実施形態では、この回折格子４の角度の調整と連
動してフィルタ盤７０の回転角の調整が行われ、当該波
長に対応した帯域フィルタ７がレンズ３から出射スリッ
ト６へ向う回折光の光路上に位置決めされる。
【００２５】ｂ．平面板ガラス５に関連した構成 焦点補正盤５０は、レンズ３から見てフィルタ盤７０よ
りも手前に位置しており、その中心が軸７０ａに固定さ
れている。従って、この焦点補正盤５０は上記フィルタ
盤７０の回動に連動して回動する。また、焦点補正盤５
０は、その中心から一定長だけ離れた円周上に複数の穴
が空けられている。これらの穴はレンズ３からの回折光
を上記各帯域フィルタ７，７，…に導くための穴であ
る。上記第１の実施形態においても説明したように、特
定の波長帯域については、レンズ３の焦点距離が短くな
り、何等対策を施さないとすると、レンズ３から帯域フ
ィルタ７を通過して進む回折光が出射スリット６の手前
で結像してしまう。そこで、そのような波長帯域に対応
した帯域フィルタ７，７，…については、その手前にあ
る焦点補正盤５０上の穴に平面ガラス板５，５，…がは
め込まれている。
りも手前に位置しており、その中心が軸７０ａに固定さ
れている。従って、この焦点補正盤５０は上記フィルタ
盤７０の回動に連動して回動する。また、焦点補正盤５
０は、その中心から一定長だけ離れた円周上に複数の穴
が空けられている。これらの穴はレンズ３からの回折光
を上記各帯域フィルタ７，７，…に導くための穴であ
る。上記第１の実施形態においても説明したように、特
定の波長帯域については、レンズ３の焦点距離が短くな
り、何等対策を施さないとすると、レンズ３から帯域フ
ィルタ７を通過して進む回折光が出射スリット６の手前
で結像してしまう。そこで、そのような波長帯域に対応
した帯域フィルタ７，７，…については、その手前にあ
る焦点補正盤５０上の穴に平面ガラス板５，５，…がは
め込まれている。
【００２６】このような構成において、所望の波長に合
わせてフィルタ盤７０の回転角度の調整が行われ、当該
波長に対応した帯域フィルタ７がレンズ３からの回折光
の光路上に位置決めされる。そして、このフィルタ盤７
０の回転と連動して焦点補正盤５０が回転する。ここ
で、特定の波長の回折光についてはレンズ３の焦点距離
が短くなるが、フィルタ盤７０の各帯域フィルタ７，
７，…のうちそのような波長の光に対応した帯域フィル
タ７の手前には必ず平面ガラス板５がある。従って、そ
のような波長に対応した帯域フィルタ７が回折光の光路
上に位置決めされた場合、回折光は平面ガラス板５を通
過した後、当該帯域フィルタ７を通過するため、実質的
に焦点距離の補正が行われ、出射スリット６上において
結像することとなる。また、レンズ３の焦点距離がレン
ズ３から出射スリット６までの距離と一致する場合に
は、回折光は焦点補正盤５０上の穴を通過し、ある帯域
のフィルタ７を通って出射スリット６上に結像すること
となる。従って、あらゆる波長帯域について、所望の波
長の光を出射スリット６から正確に取り出すことができ
る。
わせてフィルタ盤７０の回転角度の調整が行われ、当該
波長に対応した帯域フィルタ７がレンズ３からの回折光
の光路上に位置決めされる。そして、このフィルタ盤７
０の回転と連動して焦点補正盤５０が回転する。ここ
で、特定の波長の回折光についてはレンズ３の焦点距離
が短くなるが、フィルタ盤７０の各帯域フィルタ７，
７，…のうちそのような波長の光に対応した帯域フィル
タ７の手前には必ず平面ガラス板５がある。従って、そ
のような波長に対応した帯域フィルタ７が回折光の光路
上に位置決めされた場合、回折光は平面ガラス板５を通
過した後、当該帯域フィルタ７を通過するため、実質的
に焦点距離の補正が行われ、出射スリット６上において
結像することとなる。また、レンズ３の焦点距離がレン
ズ３から出射スリット６までの距離と一致する場合に
は、回折光は焦点補正盤５０上の穴を通過し、ある帯域
のフィルタ７を通って出射スリット６上に結像すること
となる。従って、あらゆる波長帯域について、所望の波
長の光を出射スリット６から正確に取り出すことができ
る。
【００２７】Ｄ．第４実施形態 図５はこの発明による分光装置の第４の実施形態の構成
図である。これまで説明した各実施形態の光学系におい
ては、回折格子からの回折光を集光する集光部としてレ
ンズ３を使用した。しかし、集光部に凹面鏡を使用した
ツェルニ・ターナ形の分光装置の場合には、凹面鏡がレ
ンズの様に波長によって収差を生じることがないため、
従来の様な問題は生じない。本実施形態は、上記第１実
施形態の構成において使用したレンズ３を凹面鏡１１、
１２に変更したツェルニ・ターナ形の分光装置である
が、更にレンズを使用した２段式分光装置であるため、
第１実施形態と同様な対策を必要とする。以下に、本実
施形態の作用について説明する。
図である。これまで説明した各実施形態の光学系におい
ては、回折格子からの回折光を集光する集光部としてレ
ンズ３を使用した。しかし、集光部に凹面鏡を使用した
ツェルニ・ターナ形の分光装置の場合には、凹面鏡がレ
ンズの様に波長によって収差を生じることがないため、
従来の様な問題は生じない。本実施形態は、上記第１実
施形態の構成において使用したレンズ３を凹面鏡１１、
１２に変更したツェルニ・ターナ形の分光装置である
が、更にレンズを使用した２段式分光装置であるため、
第１実施形態と同様な対策を必要とする。以下に、本実
施形態の作用について説明する。
【００２８】図５において、分光装置内に入射した光は
凹面鏡１１に入射し、これにより反射され平行光とな
る。次に、この平行光は回折格子４に入射し、波長成分
毎に異なった角度に回折される。この回折格子４におい
て回折された波長成分の内、凹面鏡１２の方向に回折し
た特定の波長成分は凹面鏡１２で反射される。この凹面
鏡１２で反射される波長成分の内、回折格子４と凹面鏡
１２の距離および凹面鏡１２の開口面積によって定まる
波長幅を有する光だけが出射スリット６を通過する。出
射スリット６を通過した光は、レンズ８により直角プリ
ズム９上に集光し、その集光された光は直角プリズム９
で反射されることによって折り返す。この直角プリズム
９によって折り返された光は、レンズ１０で集光され再
び出射スリット６上に結像する。ところが、これまで述
べたように、実際には波長によってレンズ１０の焦点距
離が異なるため、波長によっては出射スリット６上に結
像しないこととなる。そこで、レンズ１０の焦点距離が
レンズ１０から出射スリット６までの距離より短い波長
帯域については回転板５ａの上に配置した平面ガラス板
５をレンズ１０と出射スリット６との間へ挿入されるよ
う回転板５ａを回転させる。これにより、レンズ１０の
焦点距離が伸び、出射スリット６上に結像することとな
る。また、出射スリット６を通過した光は、同じ経路を
辿って往復する形となり、最後に凹面鏡１１で集光さ
れ、ダブルスリット１３上に結像することとなる。
凹面鏡１１に入射し、これにより反射され平行光とな
る。次に、この平行光は回折格子４に入射し、波長成分
毎に異なった角度に回折される。この回折格子４におい
て回折された波長成分の内、凹面鏡１２の方向に回折し
た特定の波長成分は凹面鏡１２で反射される。この凹面
鏡１２で反射される波長成分の内、回折格子４と凹面鏡
１２の距離および凹面鏡１２の開口面積によって定まる
波長幅を有する光だけが出射スリット６を通過する。出
射スリット６を通過した光は、レンズ８により直角プリ
ズム９上に集光し、その集光された光は直角プリズム９
で反射されることによって折り返す。この直角プリズム
９によって折り返された光は、レンズ１０で集光され再
び出射スリット６上に結像する。ところが、これまで述
べたように、実際には波長によってレンズ１０の焦点距
離が異なるため、波長によっては出射スリット６上に結
像しないこととなる。そこで、レンズ１０の焦点距離が
レンズ１０から出射スリット６までの距離より短い波長
帯域については回転板５ａの上に配置した平面ガラス板
５をレンズ１０と出射スリット６との間へ挿入されるよ
う回転板５ａを回転させる。これにより、レンズ１０の
焦点距離が伸び、出射スリット６上に結像することとな
る。また、出射スリット６を通過した光は、同じ経路を
辿って往復する形となり、最後に凹面鏡１１で集光さ
れ、ダブルスリット１３上に結像することとなる。
【００２９】
【発明の効果】以上で説明したように、この発明による
分光装置においては、集光部の焦点距離が短くなる波長
帯域の光が入射された場合でも、出射スリットを通過す
る前に平面ガラス板を通過させることにより、焦点距離
が補正されて出射スリット上に結像できるようになる。
これによって、どのような波長においても出射スリット
までの焦点距離の差が抑えられ、出射スリット上に結像
できるという効果がある。
分光装置においては、集光部の焦点距離が短くなる波長
帯域の光が入射された場合でも、出射スリットを通過す
る前に平面ガラス板を通過させることにより、焦点距離
が補正されて出射スリット上に結像できるようになる。
これによって、どのような波長においても出射スリット
までの焦点距離の差が抑えられ、出射スリット上に結像
できるという効果がある。
【図１】この発明の第１の実施形態による分光装置の構
成図である。
成図である。
【図２】同実施形態におけるレンズ３と出射スリット６
との間の光路を示す図である。
との間の光路を示す図である。
【図３】この発明の第２の実施形態による分光装置の構
成図である。
成図である。
【図４】この発明の第３の実施形態による分光装置の構
成図である。
成図である。
【図５】この発明の第４の実施形態による分光装置の構
成図である。
成図である。
【図６】従来の分光装置の構成図である。
【図７】同分光装置のレンズ３と出射スリット６との間
の光路を示す図である。
の光路を示す図である。
１ 光源 ２ 光ファイバ ３ レンズ ４ 回折格子 ５ 平面ガラス板 ６ 出射スリット ７ 帯域フィルタ
Claims (3)
- 【請求項１】 分光すべき光を回折格子に入射させ、こ
の回折格子から得られる回折光を集光部によって集光
し、この集光部から得られる光を出射スリットに入射さ
せることにより、該出射スリットから特定の波長の光の
みを出射させる分光装置において、 前記出射スリットに、入射させるべき光の焦点位置を波
長に応じて補正する平面ガラス板を前記集光部から前記
出射スリットに至る光路上に介挿するようにしたことを
特徴とする分光装置。 - 【請求項２】 分光すべき光を回折格子に入射させ、こ
の回折格子から得られる回折光を集光部によって集光
し、この集光部から得られる光を出射スリットに入射さ
せることにより、該出射スリットから特定の波長の光の
みを出射させる分光装置において、 各種の波長帯域に対応した前記出射スリットを同一円周
上に複数有し、所定の軸廻りに回動自在に支持された円
盤であって、回動されることにより各出射スリットが前
記集光部によって集光された回折光の光路を横切るスリ
ット盤と、 前記集光部から見て前記スリット盤よりも手前に位置
し、前記スリット盤と連動して回動する盤であって、前
記スリット盤に形成された各出射スリットのうち所定の
波長帯域に対応したものと対向する位置に前記集光部の
焦点距離を補正する平面ガラス板を有する焦点補正盤と
を具備することを特徴とする分光装置。 - 【請求項３】 分光すべき光を回折格子に入射させ、こ
の回折格子から得られる回折光を集光部によって集光
し、この集光部から得られる光を出射スリットに入射さ
せることにより、該出射スリットから特定の波長の光の
みを出射させる分光装置において、 各種の波長帯域に対応した光を通過させる帯域フィルタ
を同一円周上に複数有し、所定の軸廻りに回動自在に支
持された円盤であって、回動されることにより各帯域フ
ィルタが前記集光部によって集光された回折光の光路を
横切るフィルタ盤と、 前記集光部から見て前記フィルタ盤よりも手前に位置
し、前記フィルタ盤と連動して回動する盤であって、前
記フィルタ盤に形成された各帯域フィルタのうち所定の
波長帯域に対応したものと対向する位置に前記集光部の
焦点距離を補正する平面ガラス板を有する焦点補正盤と
を具備することを特徴とする分光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8016041A JPH09210781A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 分光装置 |
| US08/791,512 US5748310A (en) | 1996-01-31 | 1997-01-30 | Optical spectrum separation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8016041A JPH09210781A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 分光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09210781A true JPH09210781A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=11905499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8016041A Pending JPH09210781A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 分光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5748310A (ja) |
| JP (1) | JPH09210781A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009058948A (ja) * | 2007-08-07 | 2009-03-19 | Fujifilm Corp | 分光素子、分光装置および分光方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6031608A (en) * | 1998-09-03 | 2000-02-29 | Foss Nirsystems, Inc. | Spectroscopic instrument with offset grating to improve focus |
| US6795459B2 (en) | 2000-10-18 | 2004-09-21 | Fibera, Inc. | Light frequency locker |
| US6983090B2 (en) * | 2002-03-21 | 2006-01-03 | Jds Uniphase Inc. | High resolution tunable optical filter |
| 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 |
| US7817274B2 (en) * | 2007-10-05 | 2010-10-19 | Jingyun Zhang | Compact spectrometer |
| WO2009070459A1 (en) | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Jingyun Zhang | Miniature spectrometers working with cellular phones and other portable electronic devices |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE269758C (ja) * | 1912-07-17 | 1914-01-31 | ||
| JPH02159528A (ja) * | 1988-12-12 | 1990-06-19 | Ando Electric Co Ltd | 二段式分光器 |
| JPH02206734A (ja) * | 1989-02-07 | 1990-08-16 | Ando Electric Co Ltd | 二段式分光器の調整方法 |
| JPH0611391A (ja) * | 1992-06-26 | 1994-01-21 | Ando Electric Co Ltd | 自動測定システム組込み用光ファイバ出力型分光器 |
| JP3239512B2 (ja) * | 1993-01-28 | 2001-12-17 | 安藤電気株式会社 | ２段式分光器 |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP8016041A patent/JPH09210781A/ja active Pending
-
1997
- 1997-01-30 US US08/791,512 patent/US5748310A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009058948A (ja) * | 2007-08-07 | 2009-03-19 | Fujifilm Corp | 分光素子、分光装置および分光方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5748310A (en) | 1998-05-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011016 |