JPS593329A - 分光器の波長読み取り装置 - 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】 本発明は分光光度計等に用いられる分光器に係シ、特に
、分光器の波長読み取シ装置に関するものである。

従来、分光器の波長を表示するには、機械的な波長駆動
系と連動させた目盛円板やメカニカルカウンタ等が多く
用いられていたが、これらの表示器の設置位置が連動機
構によって制限されると共に、迅速な表示は不可能であ
った。また、波長信号を電気信号として取シ出すことが
できない等の問題点をもっていた。これに対して近年の
ディジタル技術の普及によって、波長駆動装置から一定
波長間隔毎に発生する波長パルスを加減計数器で計数す
る方式が提案されて上記の問題点を解決している。例え
ば、特願昭５０年第１２６９０６号等がこれに該当する
もので、この方式に依れば、波長駆動装置から一定波長
間隔毎に発生させる波長正転パルス及び波長逆転パルス
を加減計数器で計数することにより、波長の絶対値を常
時保持させるようにしている。

一方、波長の絶対値については波長駆動機構であるサイ
ンバー機構等の一定位置にスイッチ等を設け、分光器が
或波長になった時に駆動機構がそのスイッチ等を作、動
させるように機構的に設定されている。このスイッチ等
の作動時の出力は上記加減計数器を上記分光器の波長に
対応した値にセットするように働らく。このようにすれ
ば分光器の電源を投入すると自動的に加減計数器をセッ
トして常に分光器より選択出射させる光の波長に対応し
た値を読み取り、いの値を保持し出力することが可能と
なる。

しかし、上記加減計数器が読み取シ保持している波長の
精度は、上記スイッチ等による計数器セットパルスが計
数器セット値の波長と一致した位置で発生するか否かに
依存することであり、上記のサインバー機構に設けたス
イッチ等ではその取り付は位置によって変化し、高精度
を期待することができない。即ち、波長精度の向上は望
めない。

これを改善したのが上記特願昭５０年第１２６９０６号
の技術で、サインバー機構に設けたスイッチと共に、そ
の送シねじの回転角を検知するフォトインタラゲタを併
用して両者の論理積を得る等の複雑なセットパルス発生
手段を用いている。なお、分光器の波長は経年変化によ
って変化する要素をもっているので適時調整する必要が
あるが、このようにセットパルス発生手段が複雑である
と調整は困難になり易い。また、その調整位置の設定が
困難であるとそれに多くの時間を要し、測定効率を低下
させるという欠点をもっていた。

本発明は上記した従来技術の欠点を解消し、比較的簡単
な機構で容易に調整が可能であり、かつ、正確な波長読
み取シと、そのデータを保持し出力することができる分
光器の波長読み取り装置を提供することを目的とし、そ
の特徴とするところは、分光器が設定波長になった時に
信号を発生する波長校正信号発生手段を設け、その波長
校正信号によって波長計数手段の計数値を或値Ｎにセッ
トすることにより、波長計数手段の計数値が分光器の出
射光の波長に対応した値に校正されると共に、Ｎ値は操
作者が設定可能な校正波長設定手段よりも与えられるご
とく構成したことにある。

第１図は本発明の一実施例である分光器の波長読み取シ
装置のブロック図である。１はモータ、１０はモータ１
を回転させる駆動回路で、モータ１の回転力はギヤ系１
１を介して送シねじ１２を回転させる。この送シねじ１
２にはスライダ１３が螺合し、スライダ１３の左側面に
は回転軸１５を中心として回動するレバー１４の先端が
接触している。このような機構を一般にサイシバ一方式
の波長駆動装置と呼び、送シねじ１２の回転が分散素子
である回折格子１６を取シ付けたレバー１４の回転と比
例するようになっている。即ち、送シねじ１２０回転角
に比例して分光ａ３０から取り出される波長は走査され
る。

分光器３０よシ取シ出される光の波長を示す信号はスラ
イダ１３の横方向の位置、或いは送シねじ１２の回転角
を示す信号で表すことができる。

スライダ１３には突起２１が取シ付けてあシ、分光器３
０よシ取シ出す光の波長λが設定波長λＣとなった時、
即ち、スライダ１３の移動距離ＸがλＣに対応する値ｘ
ｃとなった時に突起２１がスイッチ２２を作動させる。

このスイッチ２２の作動措号は波長校正信号５０として
加減計数器６０に送られ、その計数値を一定値にセット
する。

この加減計数器６０にセットされる一定値は、校正波長
設定、記憶器７０に設定保持されている値であり、λＣ
に対応する一定値ＮＣである。校正波長設定・記憶器７
０は例えばスイッチ群であり、サインバ一部のスイッチ
２２の取υ付は位置を調節してＮＣを定めるようにして
いる。

一方、加減計数器６０は駆動回路１０から印加される波
長間隔パルス信号４０を加算又は減算する。また、駆動
回路１０はモータ１の回転を制御し、モータ１が一定角
度回転する毎に１個の波長間隔パルス４０を発生する。

このモータ１の一定回転角度は分光器３０の出射光が一
定波長間隔Δλだけ変化するときの送りねじ１２の回転
角に相当している。

更に詳細に説明すると、例えばモータ１をパルスモータ
とし、駆動回路１０から発生する駆動パルスによって駆
動されるとすると、その駆動パルスまたはそれに比例し
たパルスを波長間隔パルス信号４０として用い、モータ
１が正方向に回転するか逆方向に回転するかに応じて波
長間隔パルス４０が加減計数器６０の計数値に加算また
は減算される。したがって、加減計数器６０に最初にセ
ットされた一定波長λＣに対応した計数値が分光器３０
よシ出射する光の波長の変化量に応じた値だけ加算また
は減算されるので、計数器６０の計数値は常に分光器３
０の出射光波長を正確に示すことになる。

加減計数器６０の計数値が精度良く分光器３゜の出射波
長を代表するかは、スイッチ２２のλＣを決める取付は
位置と、校正波長設定・記憶器７０が保持する値Ｎｃが
精度良く対応しているかに依存する。仮に通常用いられ
る値として、送シねじ１２のピッチを０．５ｍｍ、１回
転当シに変化する波長幅をｌＱｎｍとする。また、スィ
ッチ２２龍程度の精度で取付けることができるが、この
場合は波長校正パルスはλＣに対して２０ｎｍの誤差を
もつことになる。

従来装置においては、上記誤差を小さくするために送シ
ねじの回転角も同時に検知する方法や、綿密な調整によ
ってスイッチ２２の取シ付は誤差を小さくする等の方法
を併用して精度を向上させていた。本実施例では、既知
の輝線スペクトル等を測定してスイッチ２２位置に対応
する波長を求めることによってλＣの値を定め、λＣに
対応した値ＮＣを校正波長設定・記憶器７ｏにセットし
て置くことによシ、スイッチ２２の取シ付は精度に関係
なく加減計数器６ｏを正しく初期設定することができる
。

波長精度に関係する事項としては、スイッチ２２の取り
付は精度以外でスイッチ２２がアクチュエートされる際
の再現性がある。通常は同一スイッチ自体の再現性は作
動距離にして数μｍ程度であシ、上記の例で考えるとＱ
、ｌｎｍ以下の波長精度が得られることになる。また、
分光器３０の波長自体は温度・振動等によ＃）経年変化
を生ずる性質のものであｐ１従来装置ではこのような経
年変化の補正はスイッチ２２の位置調整で修正していた
。しかるに本実施例の装置では上記のごとく校正成長設
定・記憶器７００セツトを実施すれば良いので、補正が
容易である。

この校正波長設定・記憶器７０は加減計数器６０の余計
数桁に対して必要ではなく下位桁のみについて有してい
れば安価に構成することができる。即ち、波長校正パル
ス５０によって加減計数器６０の上　桁の値は常に一定
値がセットされ、Ｆ位桁は校正波長設定・記憶器７０に
セットされた直がロードされる。この場合の下位桁の範
囲はスイッチ２２の取付は誤差を勘案して足められる。

即ち、上記例では波長２０ｎｍに相当する分がそれであ
る。

本実施例の分光器の波長読み取り装置は、サインバー慎
構等に設けられた波長位置検知手段を、例えば前述のス
イッチのみに依る構造として精度的には簡略化し、この
波長位置検知手段の出力によって上記加減計数器にセッ
トする波長に対応した値自体を設定＝ｆ能な構成とし、
既知輝線スペクトル等を用いて値を設定することによシ
、簡単な機構で調整を容易とし、かつ、正確な波長を読
み取り出力することができるという効果が得られる。

第２図は本発明の他の実施例である波長読み取り装置の
ブロック図であり、第１図と同じ部分には同−信号を付
しである。この場合は校正波長設定・６己憶器７０と駆
動回路ｌＯにコンピュータ８０を接続してあり、校正波
長設定・記憶器７０はレジスター等としてコンピュータ
８０から送られて来たディジタル値を保持しており、そ
の出力側は加減計数器６０に接続されている。校正波長
設定・記憶器７０の値ＮＣのセットは、通常コンピュー
タに備えられているキーボード等の入力手段によって操
作者が校正値ＮＣを入力することにより、コンピュータ
８０から校正波長設定・記憶器７０へ１直が送シ出され
セットされる。

校正波長設定・記憶器７０としてＣ−ＭＯ８素子等の不
揮発性レジスタ等を用いれば、装置始動時にその都度セ
ットする面倒さがなくなシ、経年変化の補正時程度で済
む。なお、加減計数器６０、校正波長設定・記憶器７０
をコンピュータ８０内の記憶装置或いはレジスタ等の一
部を用いて構成することもｉｊＪ能でアシ、その作用効
果は同じである。

また、このようにコンピュータ８０を用いた場合には、
既知波長の輝線スペクトルを利用した自動波長校正を行
うことができる。水銀灯の各輝線や重水素放電管の６５
６．１ｎｍの輝線スペクトル等を利用してコンピュータ
８０で駆動回路１ｏを制御し、輝線付近を自動走査して
輝線スペクトルのピーク位置を検出して分光器の波長校
正に供することは、例えば特公昭５０年第３８０３０号
。

ｕｓｐ　、　４，２０３，６６９号静ｆ知う＃’Ｌ”？
ニイル。ナオ、第２図においてはスイッチ２２、加減計
数器６０、モータ１、駆動回路１０、校正波長設定・記
憶器７０の動作は第１図の、場合と同じである。

このようにして得られた既知の輝線スペクトルのピーク
ａｔにおける駆動パルス数と、スイッチ２２が作動する
位置における駆動パルス数と、１パルス当シの波長移動
源と、既知輝線スペクトルの波長領とから、スイッチ２
２が作動する位置における波長λＣをコンピュータ８０
の演算で求めることかり能となυ、λＣに対応した校正
値Ｎ　Ｃを校正波長設定・記憶器７０に送出する。

なお、第２図の例では前述した例のように加減計数器６
０の上位８ピツトは常に固定値（この図の場合は２進法
で１０１００１０１　）の上位８ピツトが校正波長設定
・記憶器７０の値が夫々波長校正信号５０によってロー
ドされる構成となっている。

本実施例の波長読み取シ装置は、従来装置のようにスイ
ッチの取υ付は位置の調整等が全く不要トナリ、かつ、
大幅な精度の向上が図れるという効果をもっている。

以上本発明の分光器の波長読み取り装置は、簡単な構成
で調整が容易となシ、かつ、正確な分光器の波長読み取
シとその値の保持および出力が可能となるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である分光器の波長読み取り
装置のブロック図、第２図は本発明の他の実施例である
波長読み取り装置のブロック図である。 １・・・モータ、ＩＯ・・・駆動回路、１１・・・ギヤ
系、１２・・・送シねじ、１３・・・スライダ、１４・
・・レバー、１５・・・回転軸、１６・・・回折格子、
２１・・・突起、２２・・・スイッチ、３０・・・分光
器、４ｏ・・・波長間隔パルス、４５・・・正逆信号、
５ｏ・・・波長校正信号、６０・・・加減計数器、７０
・・・校正波長設定・記憶器、ｌ乙　７５　　　　　茅
１目 ￥−２目 ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入射した光を成長に関連して分離する光分散素子を
   有する分光器と、この分光器の出射光の波長走査を行う
   ために上記光分散素子を回転させる波長駆動手段と、こ
   の波長駆動手段の走査時に一定波長間隔毎に発生するパ
   ルスを波長の増加時には加算し、波長の減少時には減算
   計数する波長計数手段とを有する分光器の波長読み取シ
   装置において、上記分光器が設定波長になった時に信号
   を発生する波長校正信号発生手段を設け、その波長校正
   信号によって上記波長計数手段の計数値を或値Ｎにセッ
   トすることにより、上記波長計数手段の計数値が上記分
   光器の出射光の波長に対応した値に校正されると共に、
   上記Ｎ値は操作者が設定可能な校正波長設定手段よりも
   与えられるごとく構成したことを特徴とする分光器の波
   長読み取シ装置。　　　゛ ２、上記Ｎ値は、一部の桁は予め定められた一定値、他
   の桁は上記校正波長設定手段よシ与えられる値である特
   許請求の範囲第、１項記載の分光器の波長読み取シ装置
   。 ３、上記校正波長設定・記憶器が、上記操作者が上記波
   長校正信号が発生される位置での分光器の出射光波長を
   予め確認した上でその波長値を設定できるスイッチ群で
   ある特許請求の範囲第１項記載の分光器の波長読み取シ
   装置。