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
- outputs
- photosensor
- wavelength
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Links
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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
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 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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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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