JP2689707B2 - 波長校正機能付分光測定装置 - Google Patents
波長校正機能付分光測定装置Info
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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
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- G01J3/28—Investigating the spectrum
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光源からの光や物体の反射光などの分光分
布を測定するための分光測定装置に関するもので、光源
の光色、演色性を評価したり、物体色の測定など、その
スペクトルに対する効果量の評価に使用するものであ
る。
布を測定するための分光測定装置に関するもので、光源
の光色、演色性を評価したり、物体色の測定など、その
スペクトルに対する効果量の評価に使用するものであ
る。
従来の技術 光源のエネルギー量や光色、演色性を評価したり、物
体色の測定に分光測定を使用する場合、スペクトルの波
長分解能よりも測定におけるエネルギー積分の精度の向
上が重要となる。すなわち、波長分布の細部の形状よ
り、適当な波長区分に対する放射のエネルギー強度を、
いかに正確にとらえるかが課題となる。これには、使用
する分光器のスペクトル帯域半値幅と測定波長サンプリ
ング間隔を一致させることで実現される。従来の分散素
子駆動型モノクロメータでは、たとえばプリズムモノク
ロメータでは分散曲線と波長目盛りが一致するため、機
械幅を等間隔送りで測定した。このとき、短波長部分と
長波長部分では、線分散の大きさがかなり異なるが、隣
り合う測定波長位置での分散の差は、大きな変化がない
ものとして行なった。また、分散素子駆動型の回折格子
モノクロメータでは、サインバー機構の導入により、分
散曲線と波長目盛りは独立している。しかし回折格子モ
ノクロメータの分散は、プリズムのそれに比べて直線に
近く、また、分光測定の途中で分散の変化に合わせてス
リット幅を機械的に修正することが難しいため、分散の
変化を無視して分光測定をおこなってきた。
体色の測定に分光測定を使用する場合、スペクトルの波
長分解能よりも測定におけるエネルギー積分の精度の向
上が重要となる。すなわち、波長分布の細部の形状よ
り、適当な波長区分に対する放射のエネルギー強度を、
いかに正確にとらえるかが課題となる。これには、使用
する分光器のスペクトル帯域半値幅と測定波長サンプリ
ング間隔を一致させることで実現される。従来の分散素
子駆動型モノクロメータでは、たとえばプリズムモノク
ロメータでは分散曲線と波長目盛りが一致するため、機
械幅を等間隔送りで測定した。このとき、短波長部分と
長波長部分では、線分散の大きさがかなり異なるが、隣
り合う測定波長位置での分散の差は、大きな変化がない
ものとして行なった。また、分散素子駆動型の回折格子
モノクロメータでは、サインバー機構の導入により、分
散曲線と波長目盛りは独立している。しかし回折格子モ
ノクロメータの分散は、プリズムのそれに比べて直線に
近く、また、分光測定の途中で分散の変化に合わせてス
リット幅を機械的に修正することが難しいため、分散の
変化を無視して分光測定をおこなってきた。
先に述べた分散素子駆動型モノクロメータでは測定時
間がかかるため、近年、分光分散光学系と受光器アレイ
を組み合せ、測定対象物からの光スペクトルを短時間に
測定する分光測定器が使用されるようになったが、測定
サンプリング間隔に相当する受光素子の機械的間隔と、
分散とが独立しているため、受光器アレイの面上での分
散の非直線性が大きく、各アレイの重心波長の設定精度
すなわち波長目盛りの精度が重要となる。
間がかかるため、近年、分光分散光学系と受光器アレイ
を組み合せ、測定対象物からの光スペクトルを短時間に
測定する分光測定器が使用されるようになったが、測定
サンプリング間隔に相当する受光素子の機械的間隔と、
分散とが独立しているため、受光器アレイの面上での分
散の非直線性が大きく、各アレイの重心波長の設定精度
すなわち波長目盛りの精度が重要となる。
一般に、分光測定装置は、光学系のアライメントのわ
ずかなずれが、光学系の設計常数から求めた線分散の値
にずれを生じるため、波長目盛り理論波長からずれ、波
長校正が必要となる。これまでこの種の装置では、測定
波長範囲の中心付近の一波長のみ輝線などで校正し、各
アレイの間隔を等間隔とみなして各アレイの重心波長を
設定しているが、測定波長サンプリング間隔がずれるこ
とになり、測色などの用途には測定誤差が大きかった。
また、放電ランプからの複数の波長の輝線を分光測定装
置に導いてそれぞれの波長位置で校正する場合、放電ラ
ンプからの、波長校正に使用する以外の放射や、受光器
アレイの出力のゆらぎなどを、校正に使用しようとする
波長の輝線と誤認する場合があった。
ずかなずれが、光学系の設計常数から求めた線分散の値
にずれを生じるため、波長目盛り理論波長からずれ、波
長校正が必要となる。これまでこの種の装置では、測定
波長範囲の中心付近の一波長のみ輝線などで校正し、各
アレイの間隔を等間隔とみなして各アレイの重心波長を
設定しているが、測定波長サンプリング間隔がずれるこ
とになり、測色などの用途には測定誤差が大きかった。
また、放電ランプからの複数の波長の輝線を分光測定装
置に導いてそれぞれの波長位置で校正する場合、放電ラ
ンプからの、波長校正に使用する以外の放射や、受光器
アレイの出力のゆらぎなどを、校正に使用しようとする
波長の輝線と誤認する場合があった。
一例として凹面回折格子とフォトダイオードアレイを
組み合わせたものについて示す。
組み合わせたものについて示す。
凹面回折格子は、平面回折格子とコリメータ・ミラ
ー、フォーカシング・ミラーを一体化した機能を持ち、
凹面回折格子の入射スリットを、凹面回折格子の曲率半
径を直径とする円（ローランド円）上に設けると、その
分光分散像はローランド円上に結像する。このため凹面
回折格子を使った分光測光器は光学系をシンプルに構成
できるうえ、線分散の変化を比較的小さくすることが可
能である。この種のマルチチャンネル分光測定器を測光
測色に使用する場合、各受光素子の分光応答度の重心波
長と分散特性の関係、および各受光素子の分光応答度の
波長帯域特性と各受光素子の間隔（波長サンプリング間
隔）が測定精度に影響を与える。
ー、フォーカシング・ミラーを一体化した機能を持ち、
凹面回折格子の入射スリットを、凹面回折格子の曲率半
径を直径とする円（ローランド円）上に設けると、その
分光分散像はローランド円上に結像する。このため凹面
回折格子を使った分光測光器は光学系をシンプルに構成
できるうえ、線分散の変化を比較的小さくすることが可
能である。この種のマルチチャンネル分光測定器を測光
測色に使用する場合、各受光素子の分光応答度の重心波
長と分散特性の関係、および各受光素子の分光応答度の
波長帯域特性と各受光素子の間隔（波長サンプリング間
隔）が測定精度に影響を与える。
刻線密度300本/mm、ブレーズ波長500nm、焦点距離ｆ
＝200mmの凹面回折格子とシリコンフォトダイオードア
レイ（512素子）によって構成したマルチチャンネル分
光測定器について示す。第２図にその光学系を示す。入
射光は、ローランド円上の入射スリットから回折格子の
中心法線に対して11.8゜で入射させる。これによって得
られる回折光を凹面回折格子の正常分散域で検出するた
めに、回折格子の中心法線と回折光のなす角βを−4.8
゜から＋２゜までとし、この間に検出領域を設定する。
このとき分光分散像は、ローランド円上で波長400nmか
ら800nmのものが得られる。中心法線上での線分散は0.0
600（mm/nm）であり、β＝−4.8゜のときの線分散は0.0
608（mm/nm）であるから、検出領域内での線分散の変化
は、波長400nmから800nmまでの間で1.3％以内となる。
このとき、シリコンフォトダイオードアレイの中心が凹
面回折格子の中心法線上にあり、かつローランド円上に
位置するようにすると、この位置での線分散の値と素子
の空間的間隔（54μｍ）から、シリコンフォトダイオー
ドアレイの中心付近の各素子の波長間隔は、0.9nmとな
る。この各素子の波長間隔が、フォトダイオードアレイ
の中心から、両端に行くにしたがって、どのように変化
するかを解析的に求めると次のようになる。フォトダイ
オードアレイがローランド円に接する場合、ローランド
円内に0.5mm入った位置にある場合、およびローランド
円の外側に0.5mm出た位置にある場合について、各素子
の波長間隔を一定（0.9nm）とした場合に対する波長の
ずれを第４図に示す。図から明らかなように、フォトダ
イオードアレイがローランド円に接している場合でも、
各素子の重心波長は、等波長間隔には並んでおらず、短
波長側や長波長側でのずれが大きくなる。特にフォトダ
イオードアレイがローランド円の円周上から外にはずれ
ると、この傾向は顕著になる。したがって、この種のマ
ルチチャンネル分光測定器では、フォトダイオードアレ
イの各素子の重心波長をそれぞれ求める必要がある。
＝200mmの凹面回折格子とシリコンフォトダイオードア
レイ（512素子）によって構成したマルチチャンネル分
光測定器について示す。第２図にその光学系を示す。入
射光は、ローランド円上の入射スリットから回折格子の
中心法線に対して11.8゜で入射させる。これによって得
られる回折光を凹面回折格子の正常分散域で検出するた
めに、回折格子の中心法線と回折光のなす角βを−4.8
゜から＋２゜までとし、この間に検出領域を設定する。
このとき分光分散像は、ローランド円上で波長400nmか
ら800nmのものが得られる。中心法線上での線分散は0.0
600（mm/nm）であり、β＝−4.8゜のときの線分散は0.0
608（mm/nm）であるから、検出領域内での線分散の変化
は、波長400nmから800nmまでの間で1.3％以内となる。
このとき、シリコンフォトダイオードアレイの中心が凹
面回折格子の中心法線上にあり、かつローランド円上に
位置するようにすると、この位置での線分散の値と素子
の空間的間隔（54μｍ）から、シリコンフォトダイオー
ドアレイの中心付近の各素子の波長間隔は、0.9nmとな
る。この各素子の波長間隔が、フォトダイオードアレイ
の中心から、両端に行くにしたがって、どのように変化
するかを解析的に求めると次のようになる。フォトダイ
オードアレイがローランド円に接する場合、ローランド
円内に0.5mm入った位置にある場合、およびローランド
円の外側に0.5mm出た位置にある場合について、各素子
の波長間隔を一定（0.9nm）とした場合に対する波長の
ずれを第４図に示す。図から明らかなように、フォトダ
イオードアレイがローランド円に接している場合でも、
各素子の重心波長は、等波長間隔には並んでおらず、短
波長側や長波長側でのずれが大きくなる。特にフォトダ
イオードアレイがローランド円の円周上から外にはずれ
ると、この傾向は顕著になる。したがって、この種のマ
ルチチャンネル分光測定器では、フォトダイオードアレ
イの各素子の重心波長をそれぞれ求める必要がある。
発明が解決しようとする課題 上記に述べたように、一般に、分光測定装置は、光学
系のアライメントのわずかなずれが、光学系の設計常数
から求めた線分散の値にずれを生じるため、波長目盛り
理論波長からずれ、波長校正が必要となる。とくに分光
分散光学系と受光素子アレイを組み合せ、測定対象物か
らの光スペクトルを短時間に測定する分光測定器では、
受光素子アレイの面上での分散の非直線性が大きく、波
長目盛りの誤差がスペクトル帯域半値幅と測定波長サン
プリング間隔の不整合を生じ、光源のエネルギー量や光
色、演色性を評価したり、物体色の測定に分光測定を使
用する場合、誤差を生ずる問題があった。
系のアライメントのわずかなずれが、光学系の設計常数
から求めた線分散の値にずれを生じるため、波長目盛り
理論波長からずれ、波長校正が必要となる。とくに分光
分散光学系と受光素子アレイを組み合せ、測定対象物か
らの光スペクトルを短時間に測定する分光測定器では、
受光素子アレイの面上での分散の非直線性が大きく、波
長目盛りの誤差がスペクトル帯域半値幅と測定波長サン
プリング間隔の不整合を生じ、光源のエネルギー量や光
色、演色性を評価したり、物体色の測定に分光測定を使
用する場合、誤差を生ずる問題があった。
課題を解決するための手段 本発明は上記課題を解決するため、測定対象物もしく
は特定の波長の複数の輝線を出力する波長校正用輝線放
射源からの光を分光分散する分光分散手段と、前記分光
分散手段からの光を電気信号に変換する受光器アレイ
と、前記分光分散する手段によって決まる線分散から、
それぞれの輝線に対して最大の光電出力が得られること
が予想される前記受光器アレイの素子の理論的位置に相
当するアドレスを求める手段と、その近傍の素子で実際
に輝線に対する光電出力が最大の素子のアドレスを求め
る手段と、その光電出力が最大の素子を中心として、そ
の前後で、入射した輝線の分散像が前記分光分散手段に
よって前記受光器アレイに投影される際の像の機械的な
幅を含み、かつそれ以上の範囲に入る素子に対してその
光電出力を、素子のアドレスを重み係数として積分する
手段と、特定輝線に対応するアレイの出力を重み係数１
で同様に積分した光電出力の値で除して、それぞれの輝
線の波長に対応する前記受光器アレイの素子のアドレス
を求める手段とを具備し、複数本の校正用輝線波長と、
それに対応する前記受光器アレイの実際のアドレスか
ら、波長とアドレスの回帰曲線を求め、前記受光器アレ
イのすべての素子に対して、それぞれの重心波長を求め
て装置の波長目盛りを校正する機能を有する構成となっ
ている。
は特定の波長の複数の輝線を出力する波長校正用輝線放
射源からの光を分光分散する分光分散手段と、前記分光
分散手段からの光を電気信号に変換する受光器アレイ
と、前記分光分散する手段によって決まる線分散から、
それぞれの輝線に対して最大の光電出力が得られること
が予想される前記受光器アレイの素子の理論的位置に相
当するアドレスを求める手段と、その近傍の素子で実際
に輝線に対する光電出力が最大の素子のアドレスを求め
る手段と、その光電出力が最大の素子を中心として、そ
の前後で、入射した輝線の分散像が前記分光分散手段に
よって前記受光器アレイに投影される際の像の機械的な
幅を含み、かつそれ以上の範囲に入る素子に対してその
光電出力を、素子のアドレスを重み係数として積分する
手段と、特定輝線に対応するアレイの出力を重み係数１
で同様に積分した光電出力の値で除して、それぞれの輝
線の波長に対応する前記受光器アレイの素子のアドレス
を求める手段とを具備し、複数本の校正用輝線波長と、
それに対応する前記受光器アレイの実際のアドレスか
ら、波長とアドレスの回帰曲線を求め、前記受光器アレ
イのすべての素子に対して、それぞれの重心波長を求め
て装置の波長目盛りを校正する機能を有する構成となっ
ている。
作用 本発明は上記構成により、輝線放射源から得られる特
定の波長の複数の輝線を分光測定装置に導き、あらかじ
め分光測定装置の線分散から、それぞれの輝線に対して
最大の光電出力が得られる受光器アレイの素子の理論的
位置に相当するアドレスを求める。そのアドレスの近傍
の素子で輝線に対する光電出力が最大の素子を求め、そ
の素子を中心としてその前後で、入射した輝線の分散像
が前記分光分散手段によって前記受光器アレイに投影さ
れる際の像の機械的な幅を含み、かつそれ以上の範囲に
入る素子に対してその光電出力を、素子のアドレスを重
み係数として積分を行い、特定輝線に対応するアレイの
出力を重み係数１で同様に積分した光電出力の値で除し
て、それぞれの輝線の波長に対応する受光器アレイの素
子のアドレスを求める。輝線波長と、それに対応する受
光器アレイのアドレスの回帰曲線から、受光器アレイの
各素子の重心波長を求める。
定の波長の複数の輝線を分光測定装置に導き、あらかじ
め分光測定装置の線分散から、それぞれの輝線に対して
最大の光電出力が得られる受光器アレイの素子の理論的
位置に相当するアドレスを求める。そのアドレスの近傍
の素子で輝線に対する光電出力が最大の素子を求め、そ
の素子を中心としてその前後で、入射した輝線の分散像
が前記分光分散手段によって前記受光器アレイに投影さ
れる際の像の機械的な幅を含み、かつそれ以上の範囲に
入る素子に対してその光電出力を、素子のアドレスを重
み係数として積分を行い、特定輝線に対応するアレイの
出力を重み係数１で同様に積分した光電出力の値で除し
て、それぞれの輝線の波長に対応する受光器アレイの素
子のアドレスを求める。輝線波長と、それに対応する受
光器アレイのアドレスの回帰曲線から、受光器アレイの
各素子の重心波長を求める。
このようにして、分光分散光学系と受光素子アレイを
組み合せ、測定対象物からの光スペクトルを短時間に測
定する分光測定器などにおいて、受光器アレイの面上で
の分散の非直線性が大きい場合でも、複数の波長の輝線
放射を使って、各素子のアドレスと波長との回帰曲線を
求め、各アレイの重心波長を設定することにより、測光
測色精度が向上する。特に、各輝線による波長校正にお
いて、分光測定装置の迷光やノイズ、校正に使用する輝
線以外のランプの放射などによる、輝線の誤認が防止で
き、波長校正の精度が向上する。
組み合せ、測定対象物からの光スペクトルを短時間に測
定する分光測定器などにおいて、受光器アレイの面上で
の分散の非直線性が大きい場合でも、複数の波長の輝線
放射を使って、各素子のアドレスと波長との回帰曲線を
求め、各アレイの重心波長を設定することにより、測光
測色精度が向上する。特に、各輝線による波長校正にお
いて、分光測定装置の迷光やノイズ、校正に使用する輝
線以外のランプの放射などによる、輝線の誤認が防止で
き、波長校正の精度が向上する。
実施例 本発明の第一の実施例を図面を使って説明する。第２
図に、刻線密度300本/mm、ブレーズ波長500nm、焦点距
離ｆ＝200mmの凹面回折格子１とシリコンホトダイオー
ドアレイ（512素子）２によって構成したマルチチャン
ネル分光測定器について示す。
図に、刻線密度300本/mm、ブレーズ波長500nm、焦点距
離ｆ＝200mmの凹面回折格子１とシリコンホトダイオー
ドアレイ（512素子）２によって構成したマルチチャン
ネル分光測定器について示す。
入射光は、ローランド円３上の入射スリット４から平
面ミラー５を介して回折格子の中心法線に対して11.8゜
で入射させる。これによって得られる回折光を凹面回折
格子の正常分散域で検出するために、回折格子の中心法
線と回折光のなす角βを−4.8゜から＋２゜までとし、
この間に検出領域を設定する。このとき分光分散像は、
ローランド円上で波長400nmから800nmのものが得られ
る。中心法線上での線分散は0.0600（mm/nm）であり、
β＝−4.8゜のときの線分散は0.0608（mm/nm）であるか
ら、検出領域内での線分散の変化は、波長400nmから800
nmまでの間で1.3％以内となる。このとき、シリコンホ
トダイオードアレイの中心が凹面回折格子の中心法線上
にあり、かつローランド円上に位置するようにすると、
この位置での線分散の値と素子の空間的間隔（54μｍ）
から、シリコンホトダイオードアレイの中心付近の各素
子の波長間隔は、0.9nmとなる。
面ミラー５を介して回折格子の中心法線に対して11.8゜
で入射させる。これによって得られる回折光を凹面回折
格子の正常分散域で検出するために、回折格子の中心法
線と回折光のなす角βを−4.8゜から＋２゜までとし、
この間に検出領域を設定する。このとき分光分散像は、
ローランド円上で波長400nmから800nmのものが得られ
る。中心法線上での線分散は0.0600（mm/nm）であり、
β＝−4.8゜のときの線分散は0.0608（mm/nm）であるか
ら、検出領域内での線分散の変化は、波長400nmから800
nmまでの間で1.3％以内となる。このとき、シリコンホ
トダイオードアレイの中心が凹面回折格子の中心法線上
にあり、かつローランド円上に位置するようにすると、
この位置での線分散の値と素子の空間的間隔（54μｍ）
から、シリコンホトダイオードアレイの中心付近の各素
子の波長間隔は、0.9nmとなる。
波長校正用輝線として低圧水銀ランプの波長404.66n
m、435.84nm、546.07nm、578.01nmの４本の水銀輝線
と、ネオンランプの波長614.91nm、639.48nm、703.24nm
の輝線を使用する。
m、435.84nm、546.07nm、578.01nmの４本の水銀輝線
と、ネオンランプの波長614.91nm、639.48nm、703.24nm
の輝線を使用する。
第３図に波長校正手段の概略図を示す。入射スリット
機械幅は、50μｍのものを使用する。これによって測定
波長帯域の中央で一素子の波長帯域半値幅は、0.9nmと
なり、測定波長間隔とほぼ等しくなる。したがって、測
光測色誤差が小さくなる。
機械幅は、50μｍのものを使用する。これによって測定
波長帯域の中央で一素子の波長帯域半値幅は、0.9nmと
なり、測定波長間隔とほぼ等しくなる。したがって、測
光測色誤差が小さくなる。
このとき、たとえば波長546.07nmの水銀輝線の分散光
に対するシリコンホトダイオードアレイ７の出力は第１
図のようになる。まず、理論アドレス算出手段９で光学
系の定数から線分散を求め、波長546.07nmの水銀輝線に
対する素子のアドレスを算出する。このときアドレス20
0付近で最大となる。次に、実際の波長546.07nmの水銀
輝線に対する出力を持つ素子の中で最大値の出力を持つ
素子のアドレスを得るために、最大値のアドレス検出手
段10で素子アドレスが190〜210の素子の出力を調べる。
に対するシリコンホトダイオードアレイ７の出力は第１
図のようになる。まず、理論アドレス算出手段９で光学
系の定数から線分散を求め、波長546.07nmの水銀輝線に
対する素子のアドレスを算出する。このときアドレス20
0付近で最大となる。次に、実際の波長546.07nmの水銀
輝線に対する出力を持つ素子の中で最大値の出力を持つ
素子のアドレスを得るために、最大値のアドレス検出手
段10で素子アドレスが190〜210の素子の出力を調べる。
重心波長算出手段11で各アドレスの重心波長を求め
る。いま素子のアドレスがｘ＝xmのときその素子の出力
が最大値Ｐ（xm）であるとする。素子の感度波長帯域半
値幅がほぼ0.9nmであり、帯域のすそを考えるとこの幅
は、素子２つ分の機械幅に相当する。分散のひずみも考
慮して素子アドレスxmに対して−３から＋３の範囲で次
式を使って、波長546.07nmに対する中心アドレスAdを求
める。
る。いま素子のアドレスがｘ＝xmのときその素子の出力
が最大値Ｐ（xm）であるとする。素子の感度波長帯域半
値幅がほぼ0.9nmであり、帯域のすそを考えるとこの幅
は、素子２つ分の機械幅に相当する。分散のひずみも考
慮して素子アドレスxmに対して−３から＋３の範囲で次
式を使って、波長546.07nmに対する中心アドレスAdを求
める。
Ａ＝−３＊Ｐ（xm−３）−２＊Ｐ（xm−２） −１＊Ｐ（xm−１）＋Ｐ（xm） ＋Ｐ（xm＋１）＋２＊Ｐ（xm＋２）＋３＊Ｐ（xm＋
３） Ｂ＝Ｐ（xm−３）＋Ｐ（xm−２）＋Ｐ（xm−１） ＋Ｐ（xm）＋Ｐ（xm＋１） ＋Ｐ（xm＋２）＋Ｐ（xm＋３） Ad＝A/B 他の６つの輝線に対しても、同様に中心アドレスを求
め、波長とアドレスの回帰曲線を求め、512個の受光素
子のそれぞれの重心波長を算出する。これにより、分光
測定装置の波長校正が実現できる。
３） Ｂ＝Ｐ（xm−３）＋Ｐ（xm−２）＋Ｐ（xm−１） ＋Ｐ（xm）＋Ｐ（xm＋１） ＋Ｐ（xm＋２）＋Ｐ（xm＋３） Ad＝A/B 他の６つの輝線に対しても、同様に中心アドレスを求
め、波長とアドレスの回帰曲線を求め、512個の受光素
子のそれぞれの重心波長を算出する。これにより、分光
測定装置の波長校正が実現できる。
発明の効果 以上のように、本発明の構成によって、分光分散光学
系と受光器アレイを組み合せ、測定対象物からの光スペ
クトルを短時間に測定する分光測定器などにおいて、受
光器アレイの面上での分散の非直線性が大きい場合で
も、複数の波長の輝線放射を使って、各素子のアドレス
と波長との回帰曲線を求め、各アレイの重心波長を設定
することにより、測光測色精度が向上する。
系と受光器アレイを組み合せ、測定対象物からの光スペ
クトルを短時間に測定する分光測定器などにおいて、受
光器アレイの面上での分散の非直線性が大きい場合で
も、複数の波長の輝線放射を使って、各素子のアドレス
と波長との回帰曲線を求め、各アレイの重心波長を設定
することにより、測光測色精度が向上する。
特に、各輝線による波長校正において、分光測定装置
の迷光やノイズ、校正に使用する輝線以外のランプの放
射などによる、輝線の誤認が防止でき、波長校正の精度
が向上する。
の迷光やノイズ、校正に使用する輝線以外のランプの放
射などによる、輝線の誤認が防止でき、波長校正の精度
が向上する。
第１図は波長546.07nmの水銀輝線に対する受光器アレイ
の出力特性図、第２図は本発明の一実施例のマルチチャ
ンネル分光測定装置の光学系を示す図、第３図は波長校
正手段の概略構成図、第４図は受光器アレイの各受光素
子の重心波長の等間隔波長目盛りからのずれを示す図で
ある。 １……凹面回折格子、２……シリコンホトダイオードア
レイ、３……ローランド円、４……入射スリット、平面
ミラー、６……分散光、７……シリコンフォトダイオー
ドアレイ、８……電荷転送デバイス、９……理論アドレ
ス算出手段、10……最大値アドレス算出手段、11……重
心波長算出手段。
の出力特性図、第２図は本発明の一実施例のマルチチャ
ンネル分光測定装置の光学系を示す図、第３図は波長校
正手段の概略構成図、第４図は受光器アレイの各受光素
子の重心波長の等間隔波長目盛りからのずれを示す図で
ある。 １……凹面回折格子、２……シリコンホトダイオードア
レイ、３……ローランド円、４……入射スリット、平面
ミラー、６……分散光、７……シリコンフォトダイオー
ドアレイ、８……電荷転送デバイス、９……理論アドレ
ス算出手段、10……最大値アドレス算出手段、11……重
心波長算出手段。
Claims (2)
- 【請求項１】測定対象物もしくは特定の波長の複数の輝
線を出力する波長校正用輝線放射源からの光を分光分散
する分光分散手段と、 前記分光分散手段からの光を電気信号に変換する受光器
アレイと、 前記分光分散手段によって決まる線分散から、それぞれ
の輝線に対して最大の光電出力が得られることが予想さ
れる前記受光器アレイの素子の理論的位置に相当するア
ドレスを求める手段と、 その近傍の素子で実際に輝線に対する光電出力が最大の
素子のアドレスを求める手段と、 その光電出力が最大の素子を中心として、その前後で、
入射した輝線の分散像が前記分光分散手段によって前記
受光器アレイに投影される際の像の機械的な幅を含み、
かつそれ以上の範囲に入る素子に対してその光電出力
を、素子のアドレスを重み係数として積分する手段と、 特定輝線に対応するアレイの出力を重み係数１で同様に
積分した光電出力の値で除して、それぞれの輝線の波長
に対応する前記受光器アレイの素子のアドレスを求める
手段とを具備し、 複数本の校正用輝線波長と、それに対応する前記受光器
アレイの実際のアドレスから、波長とアドレスの回帰曲
線を求め、前記受光器アレイのすべての素子に対して、
それぞれの重心波長を求めて装置の波長目盛りを校正す
る機能を有することを特徴とする波長校正機能付分光測
定装置。 - 【請求項２】入射スリット波長幅と受光器アレイの素子
波長間隔を等しく設定したことを特徴とする請求項１記
載の波長校正機能付分光測定装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2227058A JP2689707B2 (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | 波長校正機能付分光測定装置 |
| EP91110401A EP0463600B1 (en) | 1990-06-22 | 1991-06-24 | Method of spectral measurement |
| DE1991615575 DE69115575T2 (de) | 1990-06-22 | 1991-06-24 | Verfahren zur spektralen Messung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2227058A JP2689707B2 (ja) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | 波長校正機能付分光測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04106430A JPH04106430A (ja) | 1992-04-08 |
| JP2689707B2 true JP2689707B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=16854872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2227058A Expired - Fee Related JP2689707B2 (ja) | 1990-06-22 | 1990-08-28 | 波長校正機能付分光測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2689707B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009281792A (ja) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Dai Ichi High Frequency Co Ltd | Ｆｂｇ光スペクトラム解析装置 |
| US8564771B2 (en) | 2009-12-01 | 2013-10-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Calibration apparatus and calibration method |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0674823A (ja) * | 1992-08-27 | 1994-03-18 | Kubota Corp | 分光分析計の波長校正方法 |
| JP2005043153A (ja) | 2003-07-25 | 2005-02-17 | Minolta Co Ltd | 分光輝度計の校正システム |
| JP5556362B2 (ja) * | 2010-05-20 | 2014-07-23 | コニカミノルタ株式会社 | 分光特性測定装置およびその校正方法 |
| JP2013246018A (ja) * | 2012-05-25 | 2013-12-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 分光撮像装置調整方法および分光撮像システム |
| JP2014013185A (ja) * | 2012-07-04 | 2014-01-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 分光撮像装置調整方法および分光撮像システム |
| WO2019039024A1 (ja) * | 2017-08-22 | 2019-02-28 | コニカミノルタ株式会社 | 波長シフト補正システムおよび波長シフト補正方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5548624A (en) * | 1978-10-04 | 1980-04-07 | Hitachi Ltd | Wavelength calibration mechanism |
| JPS63295935A (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-02 | Otsuka Denshi Kk | 分光測光方法 |
-
1990
- 1990-08-28 JP JP2227058A patent/JP2689707B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009281792A (ja) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Dai Ichi High Frequency Co Ltd | Ｆｂｇ光スペクトラム解析装置 |
| US8564771B2 (en) | 2009-12-01 | 2013-10-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Calibration apparatus and calibration method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04106430A (ja) | 1992-04-08 |
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