JPH10246670A - 分光光度計の温度安定化システム - Google Patents
分光光度計の温度安定化システムInfo
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- JPH10246670A JPH10246670A JP10043699A JP4369998A JPH10246670A JP H10246670 A JPH10246670 A JP H10246670A JP 10043699 A JP10043699 A JP 10043699A JP 4369998 A JP4369998 A JP 4369998A JP H10246670 A JPH10246670 A JP H10246670A
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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
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
-
- G—PHYSICS
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- 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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- G01J3/0286—Constructional arrangements for compensating for fluctuations caused by temperature, humidity or pressure, or using cooling or temperature stabilization of parts of the device; Controlling the atmosphere inside a spectrometer, e.g. vacuum
-
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- 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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- G01J3/02—Details
- G01J3/06—Scanning arrangements arrangements for order-selection
-
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- 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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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 分光光度計の温度を安定化することによりス
ペクトル測定に悪影響を及ぼす熱誘発効果を減ずるシス
テムを提供する。 【解決手段】 離散素子、スペクトルを走査しスペクト
ル測定をするため素子の配向を替えるアームまたはマウ
ント、素子、および光検出器の変位、レンズ、その他熱
影響を生ずる他の光学素子等分分光光度計の構成要素の
熱影響（伸縮）による非信頼的または不正確な分光測色
測定を排除し、また光検出器または分光光度計の他の電
子部品の温度関連エラーを減少させるため、温度センサ
が分光光度計ハウジング内に熱的に係合した関係に配置
される。素子の配向を変えるためアームにまたモータコ
ントローラに結合されるモータがプログラムされて、ス
ペクトル測定をすべくモータが素子格子を駆動していな
いとき、モータをセンサにより検出された分光光度計の
温度に応答して熱源として利用する。
ペクトル測定に悪影響を及ぼす熱誘発効果を減ずるシス
テムを提供する。 【解決手段】 離散素子、スペクトルを走査しスペクト
ル測定をするため素子の配向を替えるアームまたはマウ
ント、素子、および光検出器の変位、レンズ、その他熱
影響を生ずる他の光学素子等分分光光度計の構成要素の
熱影響（伸縮）による非信頼的または不正確な分光測色
測定を排除し、また光検出器または分光光度計の他の電
子部品の温度関連エラーを減少させるため、温度センサ
が分光光度計ハウジング内に熱的に係合した関係に配置
される。素子の配向を変えるためアームにまたモータコ
ントローラに結合されるモータがプログラムされて、ス
ペクトル測定をすべくモータが素子格子を駆動していな
いとき、モータをセンサにより検出された分光光度計の
温度に応答して熱源として利用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、異なる波長のまた
は異なる波長帯域での光を光検出器に導くため、スペク
トル的に離散素子を動作させるためモータを利用し、さ
らに離散素子が動作していないとき熱源としてモータを
作動することにより、分光光度計の温度安定化を図る分
光光度計に関する。特に、本発明は、分光光度計の温度
を安定化することによりスペクトル測定に悪影響を及ぼ
す熱誘発効果を減ずるシステムを提供する。
は異なる波長帯域での光を光検出器に導くため、スペク
トル的に離散素子を動作させるためモータを利用し、さ
らに離散素子が動作していないとき熱源としてモータを
作動することにより、分光光度計の温度安定化を図る分
光光度計に関する。特に、本発明は、分光光度計の温度
を安定化することによりスペクトル測定に悪影響を及ぼ
す熱誘発効果を減ずるシステムを提供する。
【０００２】本発明の特徴は、離散素子の位置がモータ
により制御され、例えば、マイクロプロセッサを有する
電子回路が、モータを位置決めする制御信号を発生し、
分光光度計の温度を検出しかつ、モータがスペクトル測
定に関与しないとき、モータを利用して、分光光度計を
加熱することによりその温度を安定化し、熱関連スペク
トル測定エラーを減ずる温度安定化システムを提供する
ことにある。
により制御され、例えば、マイクロプロセッサを有する
電子回路が、モータを位置決めする制御信号を発生し、
分光光度計の温度を検出しかつ、モータがスペクトル測
定に関与しないとき、モータを利用して、分光光度計を
加熱することによりその温度を安定化し、熱関連スペク
トル測定エラーを減ずる温度安定化システムを提供する
ことにある。
【０００３】
【従来の技術】熱誘発測定エラーは分光光度計に認めら
れている。たとえば、制御熱伸縮特性を有するマウント
および熱を発散するための高熱伝導率を有する材料の使
用等の分光光度計の機械的構造により、前記のようなエ
ラーを生ずる熱影響を減じて、格子またはそのマウント
が伸縮した場合にスペクトル測定エラーの原因となる格
子の熱変化を防止することが提案されている。このよう
な提案は、バンアケン他に１９９４年６月７日に発行さ
れた米国特許第５，３１９，４３７号に記載されてい
る。このような機械的構造は分光光度計のコストならび
にその大きさと重量を増大しやすく、完全に満足されて
いない。１９９１年１２月１０日にマックジーに発行さ
れた米国特許第５，０１７，２５０は分光光度計の温度
を制御するためファンの速度を制御することを提案して
いる。この提案は携帯手持ち分光光度計に適合しない。
熱安定化は、種々の装置、たとえば、低温時、モータを
損傷させる始動特性を有するモータその他電気機械にと
って必要なことは認められている。たとえば、モータの
軸受が低温であると、その粘度により、始動時過度のひ
っかゝりをモータに与え、モータに過度の電流を誘引
し、モータまたはその制御回路を損傷する。モータ巻線
をヒータコイルとして使用し、モータをロックして運動
よりはむしろ熱を発生してモータとその環境を加熱する
ような提案もなされている。このような提案は、例え
ば、グレイバー他に１９９２年１２月２２日に発行され
た米国特許第５，１７２，７５４号に、クバスコに１９
９５年１月２５日に発行された第５，３８４，４８８号
およびブランデスに１９９６年３月２６日に発行された
第５，５０２，３６２８号に記載されている。
れている。たとえば、制御熱伸縮特性を有するマウント
および熱を発散するための高熱伝導率を有する材料の使
用等の分光光度計の機械的構造により、前記のようなエ
ラーを生ずる熱影響を減じて、格子またはそのマウント
が伸縮した場合にスペクトル測定エラーの原因となる格
子の熱変化を防止することが提案されている。このよう
な提案は、バンアケン他に１９９４年６月７日に発行さ
れた米国特許第５，３１９，４３７号に記載されてい
る。このような機械的構造は分光光度計のコストならび
にその大きさと重量を増大しやすく、完全に満足されて
いない。１９９１年１２月１０日にマックジーに発行さ
れた米国特許第５，０１７，２５０は分光光度計の温度
を制御するためファンの速度を制御することを提案して
いる。この提案は携帯手持ち分光光度計に適合しない。
熱安定化は、種々の装置、たとえば、低温時、モータを
損傷させる始動特性を有するモータその他電気機械にと
って必要なことは認められている。たとえば、モータの
軸受が低温であると、その粘度により、始動時過度のひ
っかゝりをモータに与え、モータに過度の電流を誘引
し、モータまたはその制御回路を損傷する。モータ巻線
をヒータコイルとして使用し、モータをロックして運動
よりはむしろ熱を発生してモータとその環境を加熱する
ような提案もなされている。このような提案は、例え
ば、グレイバー他に１９９２年１２月２２日に発行され
た米国特許第５，１７２，７５４号に、クバスコに１９
９５年１月２５日に発行された第５，３８４，４８８号
およびブランデスに１９９６年３月２６日に発行された
第５，５０２，３６２８号に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電子制御温
度安定化用分光光度計に存在する装置を使用する改良分
光光度計を提供する。特別のモータマウントは使用せ
ず、共に引用としてここに組み入れる、１９９４年１０
月１２日に発行された米国特許出願第０８／３２２，２
４４に相当する１９９６年４月２５日の国際（ＰＣＴ）
出願ＷＯ９６／１２１６６に示される安価な分光光度計
は電子温度安定化をうるように改造されている。
度安定化用分光光度計に存在する装置を使用する改良分
光光度計を提供する。特別のモータマウントは使用せ
ず、共に引用としてここに組み入れる、１９９４年１０
月１２日に発行された米国特許出願第０８／３２２，２
４４に相当する１９９６年４月２５日の国際（ＰＣＴ）
出願ＷＯ９６／１２１６６に示される安価な分光光度計
は電子温度安定化をうるように改造されている。
【０００５】従って、本発明の主たる目的は電子制御温
度安定化付き改良分光光度計を提供することである。
度安定化付き改良分光光度計を提供することである。
【０００６】本発明の他の目的は離散素子を動作して、
スペクトル測定の際にモータの作動に干渉しないで熱源
として光の異なる波長または波長帯域でスペクトル測定
をする、モータを利用した改良分光光度計を提供するこ
とである。
スペクトル測定の際にモータの作動に干渉しないで熱源
として光の異なる波長または波長帯域でスペクトル測定
をする、モータを利用した改良分光光度計を提供するこ
とである。
【０００７】本発明のさらに他の目的は、モータおよび
分光光度計のモータ制御回路が、分光光度計の温度を電
子制御する温度センサを備えた温度安定化を図るため改
造できる改良分光光度計を提供することである。
分光光度計のモータ制御回路が、分光光度計の温度を電
子制御する温度センサを備えた温度安定化を図るため改
造できる改良分光光度計を提供することである。
【０００８】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
ずき図面を参照して説明する。図１を参照すると、回析
格子による離散素子が示され、そのような格子５８は、
上記国際公開特許出願ＷＯ９６／１２１６６に示されて
いるものである。この格子はモータ４２により回転され
るアーム１５２に取り付けられる。このモータは４つの
コイル巻線を有するステッピイングモータである。図で
は、上記国際出願と同じ符号が使用される。モータのコ
イル１００は図２に示されている。このモータは、アイ
テム６６として、上記出願の図６に示されているプリン
ト回路基板に取り付けられているコントローラ、特に、
マイクロプロセッサにより制御される。アーム１５２
は、モータと格子との間の機械的結合として図１に示さ
れている。この機械的結合はまたモータ軸とアーム１５
２と関連する他の構成要素とを含む（上記国際出願の図
６参照）。
ずき図面を参照して説明する。図１を参照すると、回析
格子による離散素子が示され、そのような格子５８は、
上記国際公開特許出願ＷＯ９６／１２１６６に示されて
いるものである。この格子はモータ４２により回転され
るアーム１５２に取り付けられる。このモータは４つの
コイル巻線を有するステッピイングモータである。図で
は、上記国際出願と同じ符号が使用される。モータのコ
イル１００は図２に示されている。このモータは、アイ
テム６６として、上記出願の図６に示されているプリン
ト回路基板に取り付けられているコントローラ、特に、
マイクロプロセッサにより制御される。アーム１５２
は、モータと格子との間の機械的結合として図１に示さ
れている。この機械的結合はまたモータ軸とアーム１５
２と関連する他の構成要素とを含む（上記国際出願の図
６参照）。
【０００９】格子５８は、光を分散し、光検出器４４上
の離散スペクトル構成要素で分析される。分散光は図１
に示すようにスペクトルアレーとなる。光検出器４４の
出力は積分器２００を含む回路で電子的に分析されアナ
ログ・ディジタル変換器２０２でディジタル化され、マ
イクロプロセッサ１９８に入力を与え、このマイクロプ
ロセッサは変換器２０２からのデータを分析し、モータ
が異なる波長または波長帯域または範囲を測定するよう
にステップするとスペクトル測定を表す出力を出す。図
２に示すように、マイクロプロセッサ１９８は、抵抗Ｒ
１９とＲ１８を介しＶloadとして示される電源からモー
タ巻線１００に電流を供給する４つのトランジスタＱ１
〜Ｑ４に対する出力を有する。ダイオードＣＲ４とＣＲ
５を使用してトランジエントを抑制する。スペクトル測
定中、モータの回転サイクルが完了すると、コイルは連
続的に離散電流を受けて（言い換えると、その作動によ
りモータをステップ状に回転させる）、モータを熱源と
して利用する時間が得られる。勿論、コイル１００は、
モータの作動中熱を発生する。モータはこれを制御する
ことによって熱源として使用されるので回転を生じるこ
とはない。これは制御トランジスタＱ１〜Ｑ４を同時に
起動することによりなされ、電流をコイルに引き入れ、
モータは回転しない。
の離散スペクトル構成要素で分析される。分散光は図１
に示すようにスペクトルアレーとなる。光検出器４４の
出力は積分器２００を含む回路で電子的に分析されアナ
ログ・ディジタル変換器２０２でディジタル化され、マ
イクロプロセッサ１９８に入力を与え、このマイクロプ
ロセッサは変換器２０２からのデータを分析し、モータ
が異なる波長または波長帯域または範囲を測定するよう
にステップするとスペクトル測定を表す出力を出す。図
２に示すように、マイクロプロセッサ１９８は、抵抗Ｒ
１９とＲ１８を介しＶloadとして示される電源からモー
タ巻線１００に電流を供給する４つのトランジスタＱ１
〜Ｑ４に対する出力を有する。ダイオードＣＲ４とＣＲ
５を使用してトランジエントを抑制する。スペクトル測
定中、モータの回転サイクルが完了すると、コイルは連
続的に離散電流を受けて（言い換えると、その作動によ
りモータをステップ状に回転させる）、モータを熱源と
して利用する時間が得られる。勿論、コイル１００は、
モータの作動中熱を発生する。モータはこれを制御する
ことによって熱源として使用されるので回転を生じるこ
とはない。これは制御トランジスタＱ１〜Ｑ４を同時に
起動することによりなされ、電流をコイルに引き入れ、
モータは回転しない。
【００１０】温度安定化は、（モータと格子間のモータ
から約１インチ）近くの回路基板６６に適当に取り付け
られる温度センサ２０４（サーミスタ）により電子的に
行われ、分光光度計の温度を反映する温度が検出され
る。温度センサはマイクロプロセッサ１９８の入力の１
つに入力として接続される。温度センサの出力はアナロ
グ信号である。マイクロプロセッサは内部にアナログ・
ディジタル変換器を有し、さらに分光光度計の温度を表
すディジタル信号を内部に発生する。
から約１インチ）近くの回路基板６６に適当に取り付け
られる温度センサ２０４（サーミスタ）により電子的に
行われ、分光光度計の温度を反映する温度が検出され
る。温度センサはマイクロプロセッサ１９８の入力の１
つに入力として接続される。温度センサの出力はアナロ
グ信号である。マイクロプロセッサは内部にアナログ・
ディジタル変換器を有し、さらに分光光度計の温度を表
すディジタル信号を内部に発生する。
【００１１】図３に示すように、マイクロプロセッサは
連続的に温度センサを読み取るようにプログラムされて
いる。このプログラムは、温度が設定点以下かどうかを
決定することからはじまる。温度が設定点以上であると
の決定であれば、モータコイルは付勢されず、加熱され
ない。しかし、プログラムは、モータが走査しているか
どうかについての他の決定があり、これはマイクロプロ
セッサが分光光度計の全波長範囲を走査し指令の不在を
検出するように指令されているかどうかにより決定され
る。分光光度計の温度が設定点以下であると、マイクロ
プロセッサはトランジスタＱ１〜Ｑ４を同時にＯＮにす
るレベルを供給し、加熱電流がモータを回転させないで
コイル１００を通過する。従って、分光光度計を制御し
て温度を上げるように制御すると共に、温度が設定点以
下に下がったときにのみ加熱源をＯＮにすることによっ
て、温度の維持を図る。経験的には、約１００°Ｆの設
定点で、通常作動中、設計温度、例えば、室温で、上記
国際出願に示す分光光度計の温度を安定化するシステム
が可能となることが分かっている。更にまた、本発明を
実施する温度安定化システムの改造では、プリント回路
基板への温度センサの設置とマイクロプロセッサの適当
なプログラミングのみを要し、従って、本発明では、温
度安定化は安価であり、複雑な機械的装置なしに得られ
る。
連続的に温度センサを読み取るようにプログラムされて
いる。このプログラムは、温度が設定点以下かどうかを
決定することからはじまる。温度が設定点以上であると
の決定であれば、モータコイルは付勢されず、加熱され
ない。しかし、プログラムは、モータが走査しているか
どうかについての他の決定があり、これはマイクロプロ
セッサが分光光度計の全波長範囲を走査し指令の不在を
検出するように指令されているかどうかにより決定され
る。分光光度計の温度が設定点以下であると、マイクロ
プロセッサはトランジスタＱ１〜Ｑ４を同時にＯＮにす
るレベルを供給し、加熱電流がモータを回転させないで
コイル１００を通過する。従って、分光光度計を制御し
て温度を上げるように制御すると共に、温度が設定点以
下に下がったときにのみ加熱源をＯＮにすることによっ
て、温度の維持を図る。経験的には、約１００°Ｆの設
定点で、通常作動中、設計温度、例えば、室温で、上記
国際出願に示す分光光度計の温度を安定化するシステム
が可能となることが分かっている。更にまた、本発明を
実施する温度安定化システムの改造では、プリント回路
基板への温度センサの設置とマイクロプロセッサの適当
なプログラミングのみを要し、従って、本発明では、温
度安定化は安価であり、複雑な機械的装置なしに得られ
る。
【００１２】発明の範囲内での、上記分光光度計とその
温度安定化システムの変更と変形とは確実に当業者に示
唆する。従って、前記説明は例示であり限定するもので
はない。
温度安定化システムの変更と変形とは確実に当業者に示
唆する。従って、前記説明は例示であり限定するもので
はない。
【図１】本発明による電子温度安定化を実施する分光光
度計のブロック図である。
度計のブロック図である。
【図２】図１に示すシステムに利用される分光光度計の
モータおよびモータ制御回路の回路図である。
モータおよびモータ制御回路の回路図である。
【図３】図１と図２に示すマイクロプロセッサのプログ
ラミングを示すフローチャートである。
ラミングを示すフローチャートである。
４２ モータ ４４ 光検出器 ５８ 格子 ６６ 回路基板 １００ コイル １９８ マイクロプロセッサ ２００ 積分器 ２０２ アナログ・ディジタル変換器 Ｒ１９、Ｒ１８ 抵抗 Ｑ１〜Ｑ４ トランジスタ ＣＲ４、ＣＲ５ ダイオード
Claims (4)
- 【請求項１】 モータにより機械的に動作される離散素
子を有する分光光度計において、スペクトル測定ができ
るように離散素子を機械的に動作させるためモータに接
続されるコントローラと、分光光度計に熱的に結合され
る温度センサとを備え、温度センサは、分光光度計の温
度を上げる必要があるときで、且つ、スペクトル測定が
行われていないとき熱源としてモータを利用するためコ
ントローラに接続されることを特徴とする温度安定化シ
ステム。 - 【請求項２】 モータは巻線を有し、コントローラは出
力をモータの巻線に接続したマイクロプロセッサである
請求項１記載の温度安定化システム。 - 【請求項３】 コントローラは、モータを機械的に動か
さないでモータに加熱電流を印加するため、温度センサ
とモータの作動状態に応答して、モータを熱源として利
用する手段を有する請求項１記載の温度安定化システ
ム。 - 【請求項４】 コントローラは、プログラムマイクロプ
ロセッサであり、このマイクロプロセッサは、離散素子
を動作させる状態でないとき、温度センサに応答してモ
ータを熱源として利用する手段を備える請求項３記載の
温度安定化システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US806825 | 1997-02-26 | ||
| US08/806,825 US5739905A (en) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | Spectrophotometer with electronic temperature stabilization |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10246670A true JPH10246670A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=25194925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10043699A Pending JPH10246670A (ja) | 1997-02-26 | 1998-02-25 | 分光光度計の温度安定化システム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5739905A (ja) |
| JP (1) | JPH10246670A (ja) |
| DE (1) | DE19808110A1 (ja) |
| FR (1) | FR2760088B1 (ja) |
| GB (1) | GB2322698B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9459143B2 (en) | 2011-06-24 | 2016-10-04 | Shimadzu Corporation | Spectroscopic device |
| JP2018118133A (ja) * | 2003-09-25 | 2018-08-02 | レスメド・リミテッドＲｅｓＭｅｄ Ｌｉｍｉｔｅｄ | 呼吸器マスクおよびシステム |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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