JPS6147524A - 分光光度計 - 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】 技術分野 本発明は、発光物体又は反射物体からの光の分光特性を
測定するための分光光度計に関する。

従来技術 従来、上記種の分光光度計は第３図にて示すごとく構成
されていた。以下、第３図を用いて従来技術の構成とそ
の構成上の問題点について説明する。

第３図において１で示すのは、発光物体又は反射物体等
の被測定物で、被測定物１から発光又は反射される光２
は、集光光学系３を介して分光器４の入射スリット付近
に集光されるようになっている。分光器４の入射スリッ
ト付近に集光された入射光は、分光器４を介して分光さ
れて出射されるようになっている。５で示すのは、分光
器４からの出射光量を検出するための受光素子で、この
受光素子５にて検出された出射光量の出力は、増幅器６
を介して増幅されるようになっており、増幅器６は表示
部７と接続されて増幅器６がらの出力値を表示しうるよ
うに構成されている。

上記構成によれば、被測定物１から発光又は反射される
光の分光特性を表示部９に表示される値を観察すること
により測定できるものである。

しかしながら、上記従来技術においては次のごとき問題
があった。即ち、一般に、被測定物１である発光物体や
反射物体から出射される光は無偏光ではなく、種々の偏
光を呈している。分光器４は、通常ミラーで構成されて
いるので、入射光の偏光状態に応じて出射光量が異なる
ことになる。

そのために、分光器４と被測定物１の回転位置との相対
的な位置関係に応じて測定結果である分光特性が変化す
ることになり、再現性が悪い結果となる。即ち、無偏光
を出射しない被測定物の場合には、測定再現性が著しく
悪くなるのである。そこで、かかる問題点を解消するた
めに、被測定物１と分光器４との間に波長板（図示省略
）を配設し、この波長板をモータ等を介して回転するこ
とにより、回転位置の変化に対する平滑化を図り、分光
特性の均一測定結果を得ようとする手段が採られている
。

しかしながら、上記手段は、波長板の回転駆動機構等を
必須の構成要素とし、装置が複雑化かつ大聖化するだけ
でなく、測定時間も多大の時間を要するという欠点があ
った。

発明の目的 本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
あって、発光物体又は反射物体からの光の分光特性を短
時間に、かつ、高精度に測定しうるようにした分光光度
計を提供することを目的とする。

発明の概要 本発明は、発光物体等の被測定物と分光器の入射スリッ
トとの間に、複屈折を有する材質よりなる複数のクチビ
状透明板を各結晶軸が４５°づつずれるように接合配置
して構成することにより、上記本発明の目的を達成しよ
うとするものである。

実　　施　　例 以下、第１図、第２図を用いて本発明の実施例について
詳細に説明する。なお、第１図は本発明の具体的な実施
例の構成を、又、第２図は本発明の基本的な構成を示す
ものである。まず、第２図を用いて本発明の基本的構成
について説明する。

図１＝おいて８で示すのは、発光物体又は反射物体等の
被測定物である。被測定物８から発光又は反射される光
９は、偏光解消板１０を介して集光光学系１１に入射さ
れ、集光光学系１１からの出射光は、分光器１２の入射
スリット付近に集光されるようになっている。

偏光解消板１０は、被測定物８からの発光又は反射光を
無偏光化して分光器１２の入射スリットに入射するため
のもので、複屈折を有する材質からなる複数のクナビ状
透明板１３　、１３を、各結晶軸が順次４５°づつずれ
るように接合配置し、接合後の光軸方向両側が互に平行
となるように設定構成したものである。

分光器１２の入射スリット付近に集光された入射光は、
分光器１２にて分光されて出射されるようになっている
。１４で示すのは、分光器１２からの出射光量を検出す
るための受光素子で、この受光ｉ子１４にて検出された
出射光量の出力は、増幅器１５を介して増幅されるよう
になっており、増幅器１５は表示部１６と接続されて増
幅器１５からの出力値を表示しうるように構成しである
。

上記構成における作用を次に説明するが、偏光解消板１
０の機能を理解するために、まず、偏光解消板１０を配
設しない状態で考えてみる。

分光器１２のＰ方向及びＳ方向と同一方位に対する被測
定物８からの出射光の成分強度比をｍ：ｎとし、分光器
１２のＰ成分及びＳ成分に対する透過率をそれぞれｓｒ
　、　Ｓｓとすると、このときの分光エネルギーの測定
値Ｅは、Ｅ＝（ｍＳｐ　＋　ｎ　Ｓ５）ｍ＋　ｎ で表わすことができる。但し、Ｐは分光器１２に入射す
る全光量である。上記式で、ｍ及びｎの値に関係なくＥ
の値が定まるための条件は、５Ｐ＝ｓｓである。ところ
が、分光器１２は通常ミラーで構成されているのでｓｒ
とｓＢとは相等しくならず、又、ｍ及びｎの値は被測定
物８を回転した際にその回転に応じて変化する。そのた
めＩｎ、上記式におけ′る測定値Ｅは、被測定物８の回
転位置により異なるという測定結果となり、測定再現性
が著しく悪くなる。即ち、無偏光を発光又は反射しない
被測定物８においては、偏光解消板１０がない場合Ｃ二
は測定再現性が著しく悪くなるのである。

そこで、次に、被測定物８と集光光学系１１との間に偏
光解消板１０を配設した場合を考える。偏光解消板１０
は、被測定物８から発光又は反射される光を光量損失な
く、しかも、どのような偏光状態の入射光に対してもほ
ぼ完全な無偏光の透過光に変換する機能を有しているの
で、この偏光解消板１０を介在させたときの分光エネル
ギーの測定値Ｅは、Ｅ　＝−！−（Ｓｐ　＋　Ｓｓ）と
なる。コノ式から判るように、測定値Ｅはｍ及びｎに無
関係に、即ち、被測定物８の方位にかかわらず一定とな
り、分光器１２に入射する全光＠Ｐに比例した測定値と
なる。従って、本案構成−によれば、発光物体又は反射
物体からの光の分光エネルギーを短時間１弘かつ、高精
度にて測定できるものである。

第１図は、第２図の基本構成を具体化して実施した実施
例を示すものであり、以下、第２図にて示した部材と同
一の機能を有する部材には同一符号を付してその構成に
ついて説明する。

被測定物８と集光光学系１１との間に配設される偏光解
消板１０は、被測定物８から発光又は反射される光を無
偏光化しうるように、２枚のクサビ状の同一の水晶板１
７　、１７を互の結晶軸が４５゜づつずれるように対向
配置し、この２枚の水晶板１７　、１７の間に水晶とほ
ぼ同一の屈折率を有する透明板１８を介装するとともに
これら３つの板部材１７　、１８を互に接合し、接合後
の光軸方向両端面が互に平行となるように構成しである
。

集光光学系１１は、被測定物８からの光を分光器１２の
入射スリット付近に集光させるためのものであるが、こ
の集光光学系１１は、第１の結像レンズ１９、視野絞り
２０、切替えミラー２１及び第２の結像レンズ２２とよ
りｓ成しである。

集光光学系１１からの出射光は分光器１２に入射し、分
光器１２にて分光されて出射される出射光の光量は、フ
ォトマル２３を介して検出され、フォトマル２３の出力
は増１１ハ器１５を介して増幅されるようになっている
。そして、フォトマル２３での検出値は記憶部２４にて
記憶されるようになっており、さらに、増幅器１５にて
増幅されたフォトマル２３での検出値は演算部２５を介
して記憶部２４の値で割られるとともに定数が乗じられ
るようになっており、その出力値は、プリンター２６を
介してプリントアクトされるようになっている。

前記集光光学系１１の切替えミラー２１は、測定操作時
には図の破線線位置に、又観察時には図の実線位置にセ
ットしうるように切替え自在の構成となっている。２７
で示すのは、切替えミラー２１を観察位置に切替え操作
した際に観察像を作るための第３の結像レンズ、２８で
示すのは観察像を観察するための接眼レンズである。

上記構成において、その作用について説明する。

最初は、被測定物８を配置せず、その代りに分光エネル
ギー分布が既知である標準光源を配置する。

ここで、光の波長をλ、標準光源の分光エネルギーなＥ
（λ）、分光器１２に対してＰ方向及びＳ方向のエネル
ギー成分をそれぞれＥＰ（λＬ　Ｅｓ（λ）とすると、
これらの間には、Ｅ（λ）＝ＥＰ（λ）＋Ｅｓ（λ）な
る関係がある。そして、偏光解消板１０からの透過光の
分光エネルギーは、Ｅｐ（λ）＝”””　、　Ｅｓ（λ
、　＝　Ｅ　（２）となる。

ここで、集光光学系１１及び分光器１２のＰ偏光の合成
透過率をそれぞれＳＰ（λ）、　　Ｓ、（λ）とすると
、フォトマル２３での検出値ＡＲ（λ）は、ＡＲ（λ１
＝Ｅｐ（λ）・Ｓｒ（λ）＋Ｅｓ（λ）・Ｓｓ（λ）と
なる。従って、上記各式より、Ａ几（λ）が増幅器１５
を介して記憶部２４にレファレンス値として記憶される
のである。

次に、標準光源を取り除き、被測定物８である発光物体
又は反射物体を配置して同様に測定する。

ここで、被測定物８から出射される光の分光エネルギー
なＥ’（λ）、フォトマル２３での検出値をＡｓ（λ）
−１旦囚 とすると、Ａｓ（λ）−（ＳＰ（λ）＋Ｓｓ（λ目とな
る。

この式中のＳＰ（λ）、　　Ｓｓ（λ）は、分光光度計
における全光学系の透過率１＝より定まる定数であるが
、正確に測定するのが困＠なものであり、又、経時変化
もあるので不安定な定数である。従って、上記式より直
接求めるのは精度上非常に困難であをか、本発明によれ
ば以下のごとくに正確に求めることができる。即ち、増
幅器１５にて増幅されたフォトマル２３での検出値は、
演算部２５を介して記憶部２４に記憶されているレファ
レンス値で割られ、これに標準光源の分光エネルギーＥ
（λ）を乗じるこ８から出射する光の分光エネルギーＥ
’（λ）を求めることができるのである。そして、この
Ｅ’（幻のイ直は、被測定物８から発光又は反射される
光の分光エネルギーとして正確に、かつ短時間にてプリ
ンター２Ｂにてプリントアクトされて表示されるのであ
る。又、切替えミラー２１を実線で示す位置に切替えて
ピュアーで観察することにより、正確な測定が可能とな
るものである。なお、偏光解消板１０の配置位置につい
ては、被測定物８と分光器１２との間であればどの位置
であってもよい。

発明の効果 以上のように本発明によれば、発光物体又は反射物体か
ら出射される光の分光特性を短時間に、かつ、高精度に
測定しうるちのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す説明図、第２図は本発明
の基本的構成を示す説明図、第３図は従来技術の構成を
示す説明図である。 ８・・・・・・被測定物 １０・・・・・・偏光解消板 １１・・・・・・集光光学系 １２・・・・・・分光器 １５・・・・・・増幅器 ２６・・・・・・プリンター（表示部）平叙こ♀甫正書
く自発〉 昭和６０年３月２７日 特許庁長官　　志　　賀　　　学　殿 ■、事件の表示 昭和５９年特許願第１６９６７０号 ２、発明の名称 分光光度計 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　東京都渋谷区幡ケ谷２丁目４３番２号４、代
　理　人 ６、補正の対象 明細書の１発明の詳細な説明ヨの榴 ７、補正の内容 （１）明細書第３頁第１０行目の「増幅器６は表示部７
と接続。 との記載を「表示部７は増幅器６と接続」と補正する。 （２）明細書第３頁第１３行目の「表示部９」との記載
をｒ表示部７Ｊと補正する。 （３）明細書第３頁第１５〜１６行目の「増幅器１５は
表示部１６と接続」との記載を「表示部１６は増幅器１
５と接続」と補正する。 （４）明細書第１１頁第１３行目の「困難であをか」と
の記載を「困難であるが、と補正する。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光物体又は反射物体よりなる被測定物から出射
   される光を分光器の入射スリット付近に集光するための
   光学系と、前記集光光学系からの入射光を分光して出射
   するための分光器と、前記分光器からの出射光量を検出
   するための受光素子と、前記受光素子の出力を増幅する
   ための増幅器と、前記増幅器からの出力を表示するため
   の表示部とよりなる分光光度計において、前記被測定物
   と前記分光器の入射スリットとの間に、前記被測定物か
   らの出射光を無偏光化して分光器の入射スリットに入射
   するための複屈折を有する材質よりなる複数のクサビ状
   透明板を各結晶軸が順次４５°づつずれるように接合し
   た偏光解消板を配設したことを特徴とする分光光度計。
2. （２）前記解消板は、２枚の同一のクサビ状水晶板を互
   の結晶軸を４５°ずらして対向配置するとともにこの２
   枚の水晶板間に水晶とほぼ同一の屈折率を有する透明板
   を介在せしめて接合構成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の分光光度計。
3. （３）前記集光光学系は、測定時又は観察時の各対応位
   置に切替え自在の切替えミラーが装備されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の分光光度計。