JPS5828652A - 連続分光測定方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多数の波長成分よりなり各成分の強度（放射）
が速く変化する光の連続測定方式に係る。

我々の日常経験する現象の中で上記のような性質の光測
定をなすことが望まれていた。例えば火災の監視（温度
測定）、日射測定或いはその他オン・ラインに於ける分
光分析とか比色定量分析等が望まれていたが、従来の方
式ではこれを満足に達成する方式は開発されてなかった
。

従来のこの種の測光装置を分類すると、分光系を一定速
度で駆動しておき各波長成分を１つの固定の検知器を経
て出力を取や出す方式、或いはその逆に分光系を固定し
ておいて検知器の方を走査する方式、測定する波長毎に
複数筒の分光系を備え、これらに対応して複数筒の検知
器を組合せ同時測定を行う方式と３つに分類されるが、
第１、第２の方式については、現在の技術では全波長域
にわた抄１秒以内に走査することは不可能に近く、可能
であったとしても装置の価格から見て実用的でない。簡
単にいえば各波長成分から同時に光量（放射量）のデー
タを取出すことは原理的にも実用的にも不可能といえる
。

第３の方式に於いては、各波長成分毎に検出器を必要と
し、これら検出器の感度常数を一致させることが必要で
あり、製電の大型化は避は得ない。

そこで本発明はこの第３の方式を改変し、分光系を多数
のフィルタを同心円上で高速に回転させるように構成し
、検出器を１つにし、各波長成分毎に同時観測を具現化
した装置である。父上記フィルタを同心円に配列したフ
ィルタホイールのブランク部分を利用して同一機能を果
す多数の周囲回路各々の零点調整することもでき、長期
連続測定に安定した結果をもたらす。

本発明実施例を図面について説明する。

第１図は本発明実施例装置全体のブロック図であり、複
数の波長帯域を含んだ光はコリメータ或いはオプティカ
ルファイバ等で導き入れ各々の波長帯域を通す光学フィ
ルタ１の複数個を同心円の円周上に配置したフィルタホ
イール２に照射する。

このホイール２を回転しつつホイール２の後で且つ光学
フィルタ１を通過した光をセンサ３で受ける。センサ３
からの電流出力を電圧出力に変換す、るｌ−Ｖコンバー
タ８を通して得られる出力は各波長帯域λ１、λ２、λ
３、・λ４毎に時間に対し第２図ａに示すように各波長
成分に対して異った出力のパルス列が得られる。このサ
ンプルされた各パルス信号は各波長帯域に対応させて設
けた複数個のサンプルホールド回路ＳＨ１、ＳＨ２、Ｓ
Ｈ３及びｓＨ４より成るサンプルホールド回路列６に印
加せられるが、との印加は下記のようにサンプリングｒ
−）回路５の制御の下でなされる。

フィルタホイール２．の周縁の１ケ所にフィルタの位置
を検出する七／す４を設は該センサ４からホイール２の
１回転毎にパルス信号（第２図ｂ）をとりこれをサンプ
リングｒ−）制御回路５に送る。この回路では予め定め
られたフィルタの位置に対応せしめたプログラムに依り
各フィルタが順次その入射光束の中心に来た時各フィル
タに対応したサンプルホルダ回路のＰ　−）　Ｇを順次
閉いてセンサ３からの出力信号を入力せしめる。この人
力せられたサンプルホルダ回路は次のサンプルホールド
回路列スが発生されるまで入力信号を保持する。第２図
Ｃはサンプルｒ−）制御回路５から出力されるサンプル
ホールド／臂ルスを示し、各サンプルホルダ回路ＳＨ１
、ＳＨ２・・・・・・ＳＨ４の各ゲートＧ１、Ｇ２・・
・・・・Ｇ４　の何れか１つに上記したプログラムに従
い印加される。

つまり、青波長成分λ１　のみをサンプル゛するように
プログラムされている時にはλ１　のためのす／デルホ
ルダ回路ｓ＋１のグー）　０１のみにサンプｋ　票−ル
ドパルスが印加される。波長成分λ１の入射が時々刻々
変化し今例えばホイール２０次の回転で僅かに増加した
とするとサンプルホールド回路ＳＨ１の出力は階段状に
変化し、第２図ＣのようＫなる。

サンプルホールド回路ＳＨ１の出力はこれを利用に便な
らしめるため次段のロー／ｆスフイルタＬＰＦ１を通す
ことにより平滑され、第２図ｄに示すように階段部の平
滑化された連続波形を得る。伺ローパスフィルタ７もサ
ンプルホールド回路列６と同様に各波長成分の数に対応
して複数個用意しておく。

このように構成することにより他の波長成分λ２・・・
・・・λ４各々についてもサンプリングゲート制御回路
からの制御によりλ１と同様に時々刻々変化する入射を
アナログ値として取抄出すことができ第１図に於いてこ
れらの出力を２１′・・・・・・２４′として示す。こ
れらの出力は第２図ｄに示されたように連続波型として
得られこれが本発明の大きな特徴である。

次に本発明の他の特徴である零点自動補正について述べ
る。自動補正回路は一−■コンノ肴−タ８とサンプルホ
ールド回路６との間にコンデンサ９を直列に介挿し、こ
の出力側をアナログスイッチｌＯを経て接地する。この
スイッチ１０を接地する時期はサンプリングｒ−）制御
回路５が取り入れたフィルターホイールの特定の位置信
号即ち入射光がフィルターホイールを通過し得すセンサ
３の出力が当然ＫＯとなるべき筈の時期の信号によりア
ナログスイッチ１０を閉に駆動する。この特定の位置信
号の取り出し方は２通に考えられる。

第１に光学フィルタの１つを光を透過しないいわゆるブ
ランクにしておくことであり、この構成により取〉出さ
れた位置信号を第２図・に示す。第２に光学フィルタ同
志の間の光不透過部分をセンナ４が通過した時ＫＡパル
ス得る方法であり、この構成によシ取り出された位置信
号を第２図ｆＫ示す。

光学フィルタを通過する入力光がない時０１−ｖ：Ｆ７
パータ８のオフセット電圧はコノデン？９に充電される
が、上記２つの中いずれかのａ４ルス列Ｏ信号でアナロ
グスイッチ１０をオンにすればコンデンサ９０出力端は
アースされ正しく電圧ＯＫ補正され、真に光学フィルタ
通過光に対応したアナ四ダ出力が取〕出せるととになる
。

以上のように本発明分光測定方式に於いて拡少〈共フィ
ルタホイール０１回転ＩＣ１回、多くは各フィルタ間Ｋ
ｔｋて１回の割合で１−Ｖコンバータのオフセット電圧
をＯＫ補正しているＯで、各波長成分毎の測定に於いて
一様な感度での測定が回向上記実施例に於いては波長帯
域は４つ示したがこの数は限定されない。位置センサ４
は光透過式でなくて反射式でも磁気センサでもよいし又
各光学フィルタ毎に設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例を示すデ四ツク図、第２図は第１
図回路を説明するパルス波形図である。 １・・・光学フィルタ、２・・・フィルタホイール、３
・・・セッサ、４・・・光学フィルタ位置センナ、５・
・・サンプリンダゲート制御回路、６・・・サンプルホ
ルダ回路列、９・・・コンデンサ、１０・・・アナログ
スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 連続的に強度の変化する光を波長成分毎に分ける複数筒
   の光学フィルタを同心円上に多数配列して回転フィルタ
   ーホイールを構成し、該光学フィルタの後に単−個の光
   センサを、又光学フィルタの位置を検出して出力を発す
   る位置センサを設け、上記光センナより得られる各波長
   成分別出力は上記位置センサ出力信号により同期されて
   各々の波長成分に対応して設けたサンプルホルダに入力
   され、これらサンプルホルダの出力を各々ロー／ヤスフ
   ィルタを通すととＫより連続直流出力として取り出す連
   続分光測定方式。