JPH0710266Y2 - 多連分光器の自動光学微調整装置 - Google Patents
多連分光器の自動光学微調整装置Info
- Publication number
- JPH0710266Y2 JPH0710266Y2 JP6695290U JP6695290U JPH0710266Y2 JP H0710266 Y2 JPH0710266 Y2 JP H0710266Y2 JP 6695290 U JP6695290 U JP 6695290U JP 6695290 U JP6695290 U JP 6695290U JP H0710266 Y2 JPH0710266 Y2 JP H0710266Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photodetector
- fine adjustment
- spectroscope
- angle
- slit
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Description
本考案は、複数の分光器を直列に接続した多重分光器の
光学微調整を自動的に行なう装置に関する。
光学微調整を自動的に行なう装置に関する。
ラマン散乱光の測定においては、ラマン散乱光強度がレ
イリー散乱光強度に比べて遥かに弱く、迷光を除去する
ためには、２つ以上の分光器を直列接続した多連分光器
が用いられている。しかし、移動時等での機械的ショッ
クにより分光器間が位置ずれすると、ラマンスペクトル
が得られなくなる。特に、高分解能測定では、スリット
幅を10μｍ程度に狭くして測定するため、周囲温度の変
化による熱膨張で分光器相互間が位置ずれして、所望の
性能が出なくなる場合がある。このため、従来では、測
定前に分光器の光学素子の位置を微調整していた。
イリー散乱光強度に比べて遥かに弱く、迷光を除去する
ためには、２つ以上の分光器を直列接続した多連分光器
が用いられている。しかし、移動時等での機械的ショッ
クにより分光器間が位置ずれすると、ラマンスペクトル
が得られなくなる。特に、高分解能測定では、スリット
幅を10μｍ程度に狭くして測定するため、周囲温度の変
化による熱膨張で分光器相互間が位置ずれして、所望の
性能が出なくなる場合がある。このため、従来では、測
定前に分光器の光学素子の位置を微調整していた。
ところが、調整が容易でなく熟練を要し、調整に１時間
程度もかかっていた。 本考案の目的は、このような問題点に鑑み、短時間で自
動的に多連分光器の光学微調整を行なうことができる自
動光学微調整装置を提供することにある。
程度もかかっていた。 本考案の目的は、このような問題点に鑑み、短時間で自
動的に多連分光器の光学微調整を行なうことができる自
動光学微調整装置を提供することにある。
この目的を達成するために、本考案に係る多連分光器の
自動光学微調整装置では、複数の分光器（12、14、15）
が直列接続された多連分光器の分散用回折格子（122、1
42、152）を連動して回転駆動する波数走査装置（126）
と、該多連分光器の結像鏡（134、144、154）を微少回
転させる微少回転駆動装置（136、146、156）と、該多
連分光器のスリット（121、128、141、151、158）の開
口幅を切換駆動する開口幅切換駆動装置（126、129、14
5、155、159）と、制御装置（19）とを備えている。 この制御装置は、 第１ステップでは、最終段の該分光器（15）からの出射
光強度を検出する光検出器（16）と、第１ステップでは
初段の該分光器（12）の該スリット（121、128）の開口
幅を狭くさせ他の全ての該スリット（141、151、158）
の開口幅を広くさせた状態で該回折格子を微少回転させ
て該光検出器の出力を最大にさせ、 第２ステップでは、次段の該スリットの開口を狭くさせ
該スリット側に集光させる該結像鏡を微少回転させて該
光検出器の出力を最大にさせ、 該第２ステップを最終段まで繰返す。 本装置によれば、短時間で自動的に多連分光器の光学微
調整を行なうことができる。 前記光検出器（16）を光学微調整専用とし、該光学微調
整の際に該光検出器を光路内外へ進退させる駆動装置
（17）を備えた構成にすれば、光学微調整時に誤って強
い光が測定用高感度検出器に入射することにより検出器
がダメージを受けるのを防止することができる。 前記微少回転は、例えば第３図に示す如く、一方向に角
度θm回転させ（Ａ）、他方向に角度２θm回転させなが
ら前記光検出器（16）の出力が最大となる回転角θoを
見つけ（Ｂ）、該一方向に角度２θm回転させ（Ｃ）、
さらに該他方向に角度θo回転させる（Ｄ）。 このように微少回転させれば、光検出器（16）の出力が
最大となる回転角θoを見つける際の回転方向（Ｂ）
と、最終的な回転方向（Ｄ）とが同一になるので、調整
が正確になる。
自動光学微調整装置では、複数の分光器（12、14、15）
が直列接続された多連分光器の分散用回折格子（122、1
42、152）を連動して回転駆動する波数走査装置（126）
と、該多連分光器の結像鏡（134、144、154）を微少回
転させる微少回転駆動装置（136、146、156）と、該多
連分光器のスリット（121、128、141、151、158）の開
口幅を切換駆動する開口幅切換駆動装置（126、129、14
5、155、159）と、制御装置（19）とを備えている。 この制御装置は、 第１ステップでは、最終段の該分光器（15）からの出射
光強度を検出する光検出器（16）と、第１ステップでは
初段の該分光器（12）の該スリット（121、128）の開口
幅を狭くさせ他の全ての該スリット（141、151、158）
の開口幅を広くさせた状態で該回折格子を微少回転させ
て該光検出器の出力を最大にさせ、 第２ステップでは、次段の該スリットの開口を狭くさせ
該スリット側に集光させる該結像鏡を微少回転させて該
光検出器の出力を最大にさせ、 該第２ステップを最終段まで繰返す。 本装置によれば、短時間で自動的に多連分光器の光学微
調整を行なうことができる。 前記光検出器（16）を光学微調整専用とし、該光学微調
整の際に該光検出器を光路内外へ進退させる駆動装置
（17）を備えた構成にすれば、光学微調整時に誤って強
い光が測定用高感度検出器に入射することにより検出器
がダメージを受けるのを防止することができる。 前記微少回転は、例えば第３図に示す如く、一方向に角
度θm回転させ（Ａ）、他方向に角度２θm回転させなが
ら前記光検出器（16）の出力が最大となる回転角θoを
見つけ（Ｂ）、該一方向に角度２θm回転させ（Ｃ）、
さらに該他方向に角度θo回転させる（Ｄ）。 このように微少回転させれば、光検出器（16）の出力が
最大となる回転角θoを見つける際の回転方向（Ｂ）
と、最終的な回転方向（Ｄ）とが同一になるので、調整
が正確になる。
以下、図面に基づいて本考案の一実施例を説明する。 第１図は自動光学微調整装置を備えた多連（トリプル）
分光器を示す。 光源10はレーザ又は水銀ランプ等のラインスペクトルを
持ったものであり、その放射光は試料11を透過・散乱
し、略90°散乱光が不図示の光学系で集光されて第１分
光器12の可変スリット121に入射される。この入射光
は、第１分光器12、分散像反転光学系13、第２分光器14
及び第３分光器15を通って、結像光学素子を備えた光検
出器16で検出される。 光検出器16は、光学微調整時のみに用いられ、光検出器
進退駆動装置17によって光路内外に進退自在となってい
る。通常の測定時には、光検出器16の代わりに、結像光
学素子を備えた不図示の高感度のマルチチャンネル光検
出器又は光電子増倍管が用いられる。調整時に専用の光
検出器16を用いるのは、誤って強い光が高感度検出器に
入射することにより検出器がダメージを受けるのを防止
するためである。 光検出器16の出力は、A/D変換器18でデジタル化され、
制御装置19に供給される。 上記第１分光器12は、可変スリット121に入射した光を
コリメート鏡123で平行化して回折格子122に投射し、回
折格子122で回折された分散光を結像鏡124で集光し、可
変スリット128の位置に結像させる構成になっている。 分散像反転光学系13は、第１分光器12からの出射光を平
面鏡132、133で折り曲げて結像鏡134に入射させ、さら
に平面鏡137、138で折り曲げて、分散像を反転結像させ
る構成になっている。 第２分光器14は、分散像反転光学系13の出射光のうち、
結像位置に配置された可変スリット141を通ったものの
みコリメート鏡143で平行化して回折格子142で投射し、
回折格子142で回折された分散光を結像鏡144で集光し平
面鏡147で折り曲げて結像させる構成になっている。 同様に第３分光器15は、第２分光器14の出射光のうち、
結像位置に配置された可変スリット151を通ったものの
み平面鏡157Aで折り曲げて、コリメート鏡153で平行化
して回折格子152に投射し、回折格子152で回折された分
散光を結像鏡154で集光し、可変スリット158の位置に結
像させ、平面鏡157Bで折り曲げて、光検出器16又は不図
示の上記測定用検出器の受光面に結像させる構成になっ
ている。 各可変スリット121、128、141、151及び158はそれぞ
れ、開口幅切換駆動装置125、129、145、155及び159に
より、開口を広い幅、例えば5mm程度と狭い幅、例えば1
0μｍ程度とに切り換え自在になっている。 また、回折格子122、142及び152は、機械的に連動する
構成になっており、波数走査装置126により回転駆動さ
れて波数を走査可能となっている。 さらに、結像鏡134、144及び154はそれぞれ、微少回転
駆動装置136、146及び156により、左右回りに微小回転
自在となっている。微少回転駆動装置136は例えば、結
像鏡134を回転駆動するウオームホイールと、このウオ
ームホイールに噛合するウオームと、出力軸がこのウオ
ームに連結されたパルスモータとからなる。微少回転駆
動装置146及び156の構成についても微少回転駆動装置13
6と同様である。 波数走査装置126、開口幅切換駆動装置125、129、145、
155、微少回転駆動装置136、146、156及び光検出器進退
駆動装置17は、制御装置19により制御される。 次に、制御装置19による自動光学微調整手順を第２図に
基づいて説明する。なお、回折格子122、結像鏡134、14
4及び154の回転角は予め粗調整されているものとする。 （50）可変スリット121、128の開口幅を狭い方に切換
え、可変スリット141及び151の開口幅を広い方に切換え
る。そして、光検出器16の出力が最大になるように、回
折格子122を左右回りに微小回転させる。 すなわち、第３図に示す如く、一方向に角度θm回転さ
せ（Ａ）、他方向（反対方向）に角度２θm回転させな
がら光検出器16の出力が最大となる回転角θoを見つけ
（Ｂ）、該一方向に角度２θm回転させ（Ｃ）、さらに
該他方向に角度θo回転させて停止する（Ｄ）。角度θm
は、結像鏡124から可変スリット128までの光路長に対す
る可変スリット141の開口幅程度、例えば、 10/5×105＝２×10-5ラジアン 程度の微少角である。 （51）可変スリット141の開口幅を狭い方に切換え、光
検出器16の出力が最大になるように、上記同様に結像鏡
134を左右回りに微小回転させる。 （52）可変スリット151の開口幅を狭い方に切換え、光
検出器16の出力が最大になるように、上記同様に結像鏡
144に左右回りに微小回転させる。 （53）可変スリット158の開口幅を狭い方に切換え、光
検出器16の出力が最大になるように、上記同様に結像鏡
154を左右回りに微小回転させる。 このような自動光学微調整装置により、多連分光器は最
適状態になる。 従来の手動調整では１時間程度かかったが、本実施例装
置により４〜５分程度で自動調整できるようになった。
分光器を示す。 光源10はレーザ又は水銀ランプ等のラインスペクトルを
持ったものであり、その放射光は試料11を透過・散乱
し、略90°散乱光が不図示の光学系で集光されて第１分
光器12の可変スリット121に入射される。この入射光
は、第１分光器12、分散像反転光学系13、第２分光器14
及び第３分光器15を通って、結像光学素子を備えた光検
出器16で検出される。 光検出器16は、光学微調整時のみに用いられ、光検出器
進退駆動装置17によって光路内外に進退自在となってい
る。通常の測定時には、光検出器16の代わりに、結像光
学素子を備えた不図示の高感度のマルチチャンネル光検
出器又は光電子増倍管が用いられる。調整時に専用の光
検出器16を用いるのは、誤って強い光が高感度検出器に
入射することにより検出器がダメージを受けるのを防止
するためである。 光検出器16の出力は、A/D変換器18でデジタル化され、
制御装置19に供給される。 上記第１分光器12は、可変スリット121に入射した光を
コリメート鏡123で平行化して回折格子122に投射し、回
折格子122で回折された分散光を結像鏡124で集光し、可
変スリット128の位置に結像させる構成になっている。 分散像反転光学系13は、第１分光器12からの出射光を平
面鏡132、133で折り曲げて結像鏡134に入射させ、さら
に平面鏡137、138で折り曲げて、分散像を反転結像させ
る構成になっている。 第２分光器14は、分散像反転光学系13の出射光のうち、
結像位置に配置された可変スリット141を通ったものの
みコリメート鏡143で平行化して回折格子142で投射し、
回折格子142で回折された分散光を結像鏡144で集光し平
面鏡147で折り曲げて結像させる構成になっている。 同様に第３分光器15は、第２分光器14の出射光のうち、
結像位置に配置された可変スリット151を通ったものの
み平面鏡157Aで折り曲げて、コリメート鏡153で平行化
して回折格子152に投射し、回折格子152で回折された分
散光を結像鏡154で集光し、可変スリット158の位置に結
像させ、平面鏡157Bで折り曲げて、光検出器16又は不図
示の上記測定用検出器の受光面に結像させる構成になっ
ている。 各可変スリット121、128、141、151及び158はそれぞ
れ、開口幅切換駆動装置125、129、145、155及び159に
より、開口を広い幅、例えば5mm程度と狭い幅、例えば1
0μｍ程度とに切り換え自在になっている。 また、回折格子122、142及び152は、機械的に連動する
構成になっており、波数走査装置126により回転駆動さ
れて波数を走査可能となっている。 さらに、結像鏡134、144及び154はそれぞれ、微少回転
駆動装置136、146及び156により、左右回りに微小回転
自在となっている。微少回転駆動装置136は例えば、結
像鏡134を回転駆動するウオームホイールと、このウオ
ームホイールに噛合するウオームと、出力軸がこのウオ
ームに連結されたパルスモータとからなる。微少回転駆
動装置146及び156の構成についても微少回転駆動装置13
6と同様である。 波数走査装置126、開口幅切換駆動装置125、129、145、
155、微少回転駆動装置136、146、156及び光検出器進退
駆動装置17は、制御装置19により制御される。 次に、制御装置19による自動光学微調整手順を第２図に
基づいて説明する。なお、回折格子122、結像鏡134、14
4及び154の回転角は予め粗調整されているものとする。 （50）可変スリット121、128の開口幅を狭い方に切換
え、可変スリット141及び151の開口幅を広い方に切換え
る。そして、光検出器16の出力が最大になるように、回
折格子122を左右回りに微小回転させる。 すなわち、第３図に示す如く、一方向に角度θm回転さ
せ（Ａ）、他方向（反対方向）に角度２θm回転させな
がら光検出器16の出力が最大となる回転角θoを見つけ
（Ｂ）、該一方向に角度２θm回転させ（Ｃ）、さらに
該他方向に角度θo回転させて停止する（Ｄ）。角度θm
は、結像鏡124から可変スリット128までの光路長に対す
る可変スリット141の開口幅程度、例えば、 10/5×105＝２×10-5ラジアン 程度の微少角である。 （51）可変スリット141の開口幅を狭い方に切換え、光
検出器16の出力が最大になるように、上記同様に結像鏡
134を左右回りに微小回転させる。 （52）可変スリット151の開口幅を狭い方に切換え、光
検出器16の出力が最大になるように、上記同様に結像鏡
144に左右回りに微小回転させる。 （53）可変スリット158の開口幅を狭い方に切換え、光
検出器16の出力が最大になるように、上記同様に結像鏡
154を左右回りに微小回転させる。 このような自動光学微調整装置により、多連分光器は最
適状態になる。 従来の手動調整では１時間程度かかったが、本実施例装
置により４〜５分程度で自動調整できるようになった。
第１図乃至第３図は本考案に係る多連分光器の自動光学
微調整装置の一実施例に係り、 第１図は自動光学微調整装置を備えた多連分光器の構成
図、 第２図は制御装置による自動光学微調整手順を示すフロ
ーチャート、 第３図は光学微調整時の光検出器の出力と回折格子又は
結像鏡の微小回転順を示す線図である。 図中、 10は光源 11は試料 12は第１分光器 13は分散像反転光学系 14は第２分光器 15は第３分光器 16は光検出器 17は光検出器進退駆動装置 18はA/D変換器 19は制御装置 121、128、141、151、158は可変スリット 122、142、152は回折格子 123、143、153はコリメート鏡 124、134、144、154は結像鏡 125、129、145、155、159は開口幅切換駆動装置 126は波数走査装置 136、146、156は微少回転駆動装置 132、133、137、138、147、157A、157Bは平面鏡
微調整装置の一実施例に係り、 第１図は自動光学微調整装置を備えた多連分光器の構成
図、 第２図は制御装置による自動光学微調整手順を示すフロ
ーチャート、 第３図は光学微調整時の光検出器の出力と回折格子又は
結像鏡の微小回転順を示す線図である。 図中、 10は光源 11は試料 12は第１分光器 13は分散像反転光学系 14は第２分光器 15は第３分光器 16は光検出器 17は光検出器進退駆動装置 18はA/D変換器 19は制御装置 121、128、141、151、158は可変スリット 122、142、152は回折格子 123、143、153はコリメート鏡 124、134、144、154は結像鏡 125、129、145、155、159は開口幅切換駆動装置 126は波数走査装置 136、146、156は微少回転駆動装置 132、133、137、138、147、157A、157Bは平面鏡
Claims (3)
- 【請求項１】複数の分光器（12、14、15）が直列接続さ
れた多連分光器の分散用回折格子（122、142、152）を
連動して回転駆動する波数走査装置（126）と、 該多連分光器の結像鏡（134、144、154）を微少回転さ
せる微少回転駆動装置（136、146、156）と、 該多連分光器のスリット（121、128、141、151、158）
の開口幅を切換駆動する開口幅切換駆動装置（125、12
9、145、155、159）と、 最終段の該分光器（15）からの出射光強度を検出する光
検出器（16）と、 第１ステップでは初段の該分光器（12）の該スリット
（121、128）の開口幅を狭くさせ他の全ての該スリット
（141、151、158）の開口幅を広くさせた状態で該回折
格子を微少回転させて該光検出器の出力を最大にさせ、
第２ステップでは次段の該スリットの開口を狭くさせ該
スリット側に集光させる該結像鏡を微少回転させて該光
検出器の出力を最大にさせ、該第２ステップを最終段ま
で繰返す制御装置（19）と、 を有することを特徴とする、多連分光器の自動光学微調
整装置。 - 【請求項２】前記光検出器（16）は光学微調整専用であ
り、 該光学微調整の際に該光検出器を光路内外へ進退させる
駆動装置（17）を備えたことを特徴とする請求項１記載
の装置。 - 【請求項３】前記微少回転は、一方向に角度θm回転さ
せ（Ａ）、他方向に角度２θm回転させながら前記光検
出器（16）の出力が最大となる回転θoを見つけ
（Ｂ）、該一方向に角度２θm回転させ（Ｃ）、さらに
該他方向に角度θo回転させる（Ｄ）ことを特徴とする
請求項１又は２記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6695290U JPH0710266Y2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 多連分光器の自動光学微調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6695290U JPH0710266Y2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 多連分光器の自動光学微調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0426328U JPH0426328U (ja) | 1992-03-02 |
| JPH0710266Y2 true JPH0710266Y2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=31600103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6695290U Expired - Lifetime JPH0710266Y2 (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | 多連分光器の自動光学微調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710266Y2 (ja) |
-
1990
- 1990-06-25 JP JP6695290U patent/JPH0710266Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0426328U (ja) | 1992-03-02 |
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