JPS6111622A - 分光光度計 - Google Patents
分光光度計Info
- Publication number
- JPS6111622A JPS6111622A JP59131070A JP13107084A JPS6111622A JP S6111622 A JPS6111622 A JP S6111622A JP 59131070 A JP59131070 A JP 59131070A JP 13107084 A JP13107084 A JP 13107084A JP S6111622 A JPS6111622 A JP S6111622A
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- JP
- Japan
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- photosensors
- read
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- photosensor
- wavelength
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 17
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 6
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 abstract 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 241000238557 Decapoda Species 0.000 description 1
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Classifications
-
- 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
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/2803—Investigating the spectrum using photoelectric array detector
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は分光光度計に係り、特に１所定の波長域におけ
るスペクトル強度を雑音の影響を少なく測定するだめの
装置に関するものである。
るスペクトル強度を雑音の影響を少なく測定するだめの
装置に関するものである。
分光光度計ではその光量測定回路にフォトセンサを用い
ている。このフォトセンサは信号中に雑音成分として暗
電流成分及びフォトセンサ切替時に発生するスイッチン
グノイズとを含んでいる。
ている。このフォトセンサは信号中に雑音成分として暗
電流成分及びフォトセンサ切替時に発生するスイッチン
グノイズとを含んでいる。
このうちスイッチングノイズは蓄積（露光）時間には依
存しない。このため蓄積時間を長くすると相対的にスイ
ッチングノイズの影響が少なくな妙Ｓ／Ｎ比の向上が図
れる。しかしながら、フォトセンサはある一定以上の電
荷は蓄積できないため、入射光量に応じて適切な蓄積時
間が存在する。
存しない。このため蓄積時間を長くすると相対的にスイ
ッチングノイズの影響が少なくな妙Ｓ／Ｎ比の向上が図
れる。しかしながら、フォトセンサはある一定以上の電
荷は蓄積できないため、入射光量に応じて適切な蓄積時
間が存在する。
ところでフォトセンサの出力は第１図に示すように波長
により異っており、特に長波長側、短波長側で出力が低
下している。これはフォトセンサの感度特性及び入射光
量がいずれも長波長側および短波長側で低下する、すな
わちフォトセンサの感度及び入射光量が共に波長依存性
を有していることに起因するものである。
により異っており、特に長波長側、短波長側で出力が低
下している。これはフォトセンサの感度特性及び入射光
量がいずれも長波長側および短波長側で低下する、すな
わちフォトセンサの感度及び入射光量が共に波長依存性
を有していることに起因するものである。
この出力の低い部分では、上述のノイズとの関係でＳ／
Ｎ比が悪くなる。この低出力の部分のＳ／Ｎ比を良くす
べく蓄積時間を長くすると、高出力の部分では飽和して
しまう。
Ｎ比が悪くなる。この低出力の部分のＳ／Ｎ比を良くす
べく蓄積時間を長くすると、高出力の部分では飽和して
しまう。
このため従来は第２図のように蓄積時間を変えて複数回
測定していた。まず長波長および短波長側の光について
フォトセンサの蓄積時間を長くして測定することにより
、第２図（ａ）に示すスペクトルを求める。次に、それ
以外の中間波長の光を受けるフォトセンサについて蓄積
時間を多少短くして第２図伽）に示すスペクトルを求め
る。その後、これらのデータに補正係数を乗じて合成す
ることにより、第２図（Ｃ）に示す全波長のスペクトル
を作成する。このように複数回分割して測定することに
よりＳ／Ｎ比の向上、飽和の防止を図っていた。
測定していた。まず長波長および短波長側の光について
フォトセンサの蓄積時間を長くして測定することにより
、第２図（ａ）に示すスペクトルを求める。次に、それ
以外の中間波長の光を受けるフォトセンサについて蓄積
時間を多少短くして第２図伽）に示すスペクトルを求め
る。その後、これらのデータに補正係数を乗じて合成す
ることにより、第２図（Ｃ）に示す全波長のスペクトル
を作成する。このように複数回分割して測定することに
よりＳ／Ｎ比の向上、飽和の防止を図っていた。
しかしながらこの方法は、波長領域を分割しそれらを別
々に測定した後に合成しているため、同一の条件下で測
定したデータを得ることができない。
々に測定した後に合成しているため、同一の条件下で測
定したデータを得ることができない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、データの同時性を失うことなく、Ｓ／
Ｎ比の良い測定ができる分光光度計を提供することにあ
る。
Ｎ比の良い測定ができる分光光度計を提供することにあ
る。
本発明の特徴は、分光光度計の複数個のフォトセンサの
読出周期を波長領域に応じて異ったものにするようにし
た点にある。すなわち、入射光量も多く、フォトセンサ
の感度も高い中間波長領域を相定するフォトセンサにつ
いては、他の波長領域を測定するフォトセンサよりも早
い周期で読出しを行い、外部回路で加算し記憶するよう
にしたものである。この結果、全波長に対するフォトセ
ンサについて一定時間内、信号を測定し続けているので
、スペクトルの同時性を失うことなく、ノイズや軽減を
行うことができる。
読出周期を波長領域に応じて異ったものにするようにし
た点にある。すなわち、入射光量も多く、フォトセンサ
の感度も高い中間波長領域を相定するフォトセンサにつ
いては、他の波長領域を測定するフォトセンサよりも早
い周期で読出しを行い、外部回路で加算し記憶するよう
にしたものである。この結果、全波長に対するフォトセ
ンサについて一定時間内、信号を測定し続けているので
、スペクトルの同時性を失うことなく、ノイズや軽減を
行うことができる。
以下本発明の実施例を第３図〜第７図を参照して具体的
に説明する。
に説明する。
第３図は本発明の光量測定回路を用い庭分光光度計を示
す図である。光源１０からの光は収光レンズ１２により
集められ、測定試料１４に照射される。試料１４を透過
した光は回折格子１６により各波長に分光され、この分
光された光は各波長に対応して設けられ各波長ごとに光
電変換を行う複数個のフォトセンサ２２Ａ〜２２Ｎを有
する受光部２０に照射される。受光部２０には、制御部
４０から読出ｄ号４２が供給され、フォトセンサ２２Ａ
−Ｎの出力が読出される。読出信号４２は、波長領域に
対応して異なる周期に設定されるもので、あらかじめ読
出周期設定テーブル４４に設定されている。フォトセン
サ２２Ａ−Ｎから読出された信号はＡ／Ｄ変換器３ｏに
よりディジタル信号に変換され、一時記憶部３２に各波
長ごとに記憶され、測定終了後、測定データ３４を取り
出し、記録計等に表示される。
す図である。光源１０からの光は収光レンズ１２により
集められ、測定試料１４に照射される。試料１４を透過
した光は回折格子１６により各波長に分光され、この分
光された光は各波長に対応して設けられ各波長ごとに光
電変換を行う複数個のフォトセンサ２２Ａ〜２２Ｎを有
する受光部２０に照射される。受光部２０には、制御部
４０から読出ｄ号４２が供給され、フォトセンサ２２Ａ
−Ｎの出力が読出される。読出信号４２は、波長領域に
対応して異なる周期に設定されるもので、あらかじめ読
出周期設定テーブル４４に設定されている。フォトセン
サ２２Ａ−Ｎから読出された信号はＡ／Ｄ変換器３ｏに
よりディジタル信号に変換され、一時記憶部３２に各波
長ごとに記憶され、測定終了後、測定データ３４を取り
出し、記録計等に表示される。
第４図は、受光部を形成する複数個のフォトセンサ２２
Ａ〜２２Ｎが受光するそれぞれの入射光の波長λ、〜λ
１と、この複数個のフォトセンサから得られる出カニと
の関係、及びこれらの関係と読出周期の分割を示す図で
ある。読出周期はフォトセンサの出力ＩＫよって複数に
設定される。
Ａ〜２２Ｎが受光するそれぞれの入射光の波長λ、〜λ
１と、この複数個のフォトセンサから得られる出カニと
の関係、及びこれらの関係と読出周期の分割を示す図で
ある。読出周期はフォトセンサの出力ＩＫよって複数に
設定される。
すなわち、Ｉ＋＋以上のフォトセンサの出力が得られる
Ａ領域、■ｃ以下の出力となるＣ領域、これらの中間の
出力が得られるＢ領域に分割される。
Ａ領域、■ｃ以下の出力となるＣ領域、これらの中間の
出力が得られるＢ領域に分割される。
このＡ、Ｂ、Ｃの波長領域に応じて適切な読出周期が設
定されており、前述の読出周期設定テーブルに設定され
ている。本発明では（Ｃ領域のフォトセンサで飽和しな
い程度に十分な出力を得られる蓄積時間をＴとする。Ｂ
領域ではＴの間に２回読み出し、すなわちＴ／２を蓄積
時間とする。Ａ領域ではＴの間に４回読み出し、すなわ
ちＴ／４を蓄積時間とする。
定されており、前述の読出周期設定テーブルに設定され
ている。本発明では（Ｃ領域のフォトセンサで飽和しな
い程度に十分な出力を得られる蓄積時間をＴとする。Ｂ
領域ではＴの間に２回読み出し、すなわちＴ／２を蓄積
時間とする。Ａ領域ではＴの間に４回読み出し、すなわ
ちＴ／４を蓄積時間とする。
第５図は光量測定回路の受光部２０の詳細図である。
この受光部は、フォトダイオードとこれに並列接続され
た接金容量からなる複数個のフォトセンサ２２Ａ〜２２
Ｎ１各フオトセンサに対応して設けられたスイッチ２４
Ａ〜２４Ｎ１及び前記スイッチの任意の１つを導通させ
読出しを行わせるアドレスデコーダ部２６より構成され
ている。制御部４０からの読出周期制御信号４２はアド
レスデコーダ２６を通り、読み出しを行うべき領域のフ
ォトセンサに対応したスイッチ２４を波長贋に導通状態
にさせる。そして、フォトセンサの蓄積電荷を順次出力
させる。
た接金容量からなる複数個のフォトセンサ２２Ａ〜２２
Ｎ１各フオトセンサに対応して設けられたスイッチ２４
Ａ〜２４Ｎ１及び前記スイッチの任意の１つを導通させ
読出しを行わせるアドレスデコーダ部２６より構成され
ている。制御部４０からの読出周期制御信号４２はアド
レスデコーダ２６を通り、読み出しを行うべき領域のフ
ォトセンサに対応したスイッチ２４を波長贋に導通状態
にさせる。そして、フォトセンサの蓄積電荷を順次出力
させる。
第６図は、第５図において読出周期制御信号４２により
フォトセンサの出力を読み出す際の読出周期制御信号４
２のタイミングを示す図である。
フォトセンサの出力を読み出す際の読出周期制御信号４
２のタイミングを示す図である。
第７図は制御部４０の命令を示すフローチャートでちる
。第６図に示すように、読出しは３つの異なる周期で読
み出される。まず、受光部２０の複数個のフォトセンサ
に受光を開始させる。同時に一時記憶メモリ３０の記憶
を消去させる。蓄積時間ｔ＝Ｔ／４になった時点で、制
御部４０からの読出周期制御信号４２によりＡ領域の各
フォトセンサに対応したスイッチを波長順に導通状態と
させ、それぞれの蓄積電荷を順次読み出す。読み出され
た電荷は、一時記憶メモリ３２にそれぞれ記憶させる。
。第６図に示すように、読出しは３つの異なる周期で読
み出される。まず、受光部２０の複数個のフォトセンサ
に受光を開始させる。同時に一時記憶メモリ３０の記憶
を消去させる。蓄積時間ｔ＝Ｔ／４になった時点で、制
御部４０からの読出周期制御信号４２によりＡ領域の各
フォトセンサに対応したスイッチを波長順に導通状態と
させ、それぞれの蓄積電荷を順次読み出す。読み出され
た電荷は、一時記憶メモリ３２にそれぞれ記憶させる。
蓄積を続は蓄積時間ｔ＝Ｔ／２になった時点で、制御部
４０からの続出周期制御信号４２によりＡ領域、Ｂ領域
の各フォトセンサに対応したスイッチを波長順に導通状
態とさせ、それぞれの蓄積電荷を順次読み出す。読み出
された電荷は、一時記憶メモリ３２にそれぞれ記憶又は
加算記憶させる。蓄積を続は蓄積時間ｔ＝３Ｔ／４にな
った時点で、制御部４０からの読出周期制御信号４２に
よりＡ領域の各フォトセンサに対応したスイッチを波長
順に導通状態にさせ、それぞれの蓄積電荷を順次読み出
す。読み出された電荷は、一時記憶メモリ３２にそれぞ
れ加算記憶させる。
４０からの続出周期制御信号４２によりＡ領域、Ｂ領域
の各フォトセンサに対応したスイッチを波長順に導通状
態とさせ、それぞれの蓄積電荷を順次読み出す。読み出
された電荷は、一時記憶メモリ３２にそれぞれ記憶又は
加算記憶させる。蓄積を続は蓄積時間ｔ＝３Ｔ／４にな
った時点で、制御部４０からの読出周期制御信号４２に
よりＡ領域の各フォトセンサに対応したスイッチを波長
順に導通状態にさせ、それぞれの蓄積電荷を順次読み出
す。読み出された電荷は、一時記憶メモリ３２にそれぞ
れ加算記憶させる。
蓄積を続は蓄積時間ｔ＝Ｔになった時点で、制御部４０
からの読出周期制御信号４２により全ての領域のフォト
センサに対応したスイッチを波長順に導通状態とさせ、
それぞれの蓄積電荷を順次読み出す。読み出された電荷
は、一時記憶メモリ３２にそれぞれ記憶又は加算記憶さ
せる。ここで一時記憶メモリ３２から測定データ３４を
取り出し、記録計等に表示される。測定終了せずに連続
して測定を行う場合には、一時記憶メモリ３０の記憶を
消去させた後、上記と同様に測定をくり返す。
からの読出周期制御信号４２により全ての領域のフォト
センサに対応したスイッチを波長順に導通状態とさせ、
それぞれの蓄積電荷を順次読み出す。読み出された電荷
は、一時記憶メモリ３２にそれぞれ記憶又は加算記憶さ
せる。ここで一時記憶メモリ３２から測定データ３４を
取り出し、記録計等に表示される。測定終了せずに連続
して測定を行う場合には、一時記憶メモリ３０の記憶を
消去させた後、上記と同様に測定をくり返す。
淘、上記実施例では領域を３分割し、蓄積時間をＴに対
し１／２，１／４とした例を示したが、例えば、波長範
囲が広い場合には、領域を４以上に分割し、蓄積時間を
１／３，１１５，１／６等にした方が好ましい。
し１／２，１／４とした例を示したが、例えば、波長範
囲が広い場合には、領域を４以上に分割し、蓄積時間を
１／３，１１５，１／６等にした方が好ましい。
とのよ・うに、複数個のフォトセンサの感度や入射光量
の違いにより異った蓄積時間で読み出すことにより、各
フォトセンサについてｔｔぼ一定の蓄積電荷で読みとる
こととなる。このためフォトセンサが低出力となる領域
では相対的にスイッチングノイズの影響が少なくなりＳ
／Ｎ比の向上が図れる。またフォトセンサが高出力とな
る場合でも飽和を防止することができる。
の違いにより異った蓄積時間で読み出すことにより、各
フォトセンサについてｔｔぼ一定の蓄積電荷で読みとる
こととなる。このためフォトセンサが低出力となる領域
では相対的にスイッチングノイズの影響が少なくなりＳ
／Ｎ比の向上が図れる。またフォトセンサが高出力とな
る場合でも飽和を防止することができる。
受光部の全てのフォトセンサは同時に受光を続けている
ので、測定データの同時性を失うこともない。
ので、測定データの同時性を失うこともない。
本発明によれば、測定データの同時性を保障しつつ、Ｓ
／Ｎ比の良い測定ができる分光光度計が得られる。
／Ｎ比の良い測定ができる分光光度計が得られる。
ネ面の簡単な説明
第１図は入射光の波長とフォトセンサの出力の関係を示
す図、第２図は従来の測定方法を示す図、第３図は本発
明の分光光度計を示す図、第４図は入射光の波長と読出
周期の関係を示す図、第５図は受光部の詳細図、第６図
は読出周期のタイミングを示す図、第７図は本発明の動
作要領を示すフローチャートである。
す図、第２図は従来の測定方法を示す図、第３図は本発
明の分光光度計を示す図、第４図は入射光の波長と読出
周期の関係を示す図、第５図は受光部の詳細図、第６図
は読出周期のタイミングを示す図、第７図は本発明の動
作要領を示すフローチャートである。
１０・・・光源、１２・・・集光レンズ、１４・・・測
定試料、１６・・・回折格子、２０・・・受光部、２２
八〜２２Ｎ・・・フォトセンサ、２４八〜２４Ｎ・・・
スイッチ、２６・・・アドレスデコーダ、３０・・・Ａ
／Ｄ変換器、３２・・・一時記憶部、３４・・・測定デ
ータ、４０・・・制御部、４２・・・読出信号、４４・
・・読出周期設定テ−第 ｚ ｚ 耽ｎ招匍１り７階号４２ 第ｇｌ
定試料、１６・・・回折格子、２０・・・受光部、２２
八〜２２Ｎ・・・フォトセンサ、２４八〜２４Ｎ・・・
スイッチ、２６・・・アドレスデコーダ、３０・・・Ａ
／Ｄ変換器、３２・・・一時記憶部、３４・・・測定デ
ータ、４０・・・制御部、４２・・・読出信号、４４・
・・読出周期設定テ−第 ｚ ｚ 耽ｎ招匍１り７階号４２ 第ｇｌ
Claims (1)
- １、被測定光を分散させる回折格子と、この回折格子に
より分散された光を受光する複数個のフォトセンサを有
する受光部とからなる分光光度計において、前記フォト
センサの出力をディジタル量に変換するＡ／Ｄ変換器と
、このＡ／Ｄ変換器の出力を加算記憶するデータ記憶回
路と、前記複数個のフォトセンサの出力を読み出す周期
を制御する読出周期制御回路とを備え、この読出周期制
御回路からの信号で前記複数個のフォトセンサの出力の
読出周期を変化させることを特徴とする分光光度計。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59131070A JPS6111622A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 分光光度計 |
| US06/748,943 US4674880A (en) | 1984-06-27 | 1985-06-26 | Spectrophotometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59131070A JPS6111622A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 分光光度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6111622A true JPS6111622A (ja) | 1986-01-20 |
Family
ID=15049292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59131070A Pending JPS6111622A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 分光光度計 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4674880A (ja) |
| JP (1) | JPS6111622A (ja) |
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| JP2007528499A (ja) * | 2004-03-10 | 2007-10-11 | ウオーターズ・インベストメンツ・リミテツド | 選択的に飛ばされたピクセルを含む自己走査型フォトダイオードアレイ |
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| JP2009505067A (ja) * | 2005-08-08 | 2009-02-05 | コーニング インコーポレイテッド | Ｃｃｄ検出器の読み出し速度を増加させる方法 |
| JP2010520615A (ja) * | 2007-03-01 | 2010-06-10 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 光検出器装置 |
| JP2016136607A (ja) * | 2015-01-19 | 2016-07-28 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| US5014216A (en) * | 1988-07-19 | 1991-05-07 | Beckman Instruments, Inc. | Concentration determination with multiple wavelength flash photometers |
| EP0355174B1 (en) * | 1988-08-17 | 1993-02-24 | Hewlett-Packard GmbH | Photodiode array spectrometer |
| US4995724A (en) * | 1988-08-18 | 1991-02-26 | Anritsu Corporation | Optical spectrum analyzer with high performance measurement function |
| US5022755A (en) * | 1989-05-09 | 1991-06-11 | Varian Associates, Inc. | Photodiode configurations for simultaneous background correction and specific wavelength detection |
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| JPH0650889A (ja) * | 1992-07-31 | 1994-02-25 | Shimadzu Corp | 近赤外分析装置 |
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1984
- 1984-06-27 JP JP59131070A patent/JPS6111622A/ja active Pending
-
1985
- 1985-06-26 US US06/748,943 patent/US4674880A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4674880A (en) | 1987-06-23 |
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