(57)【要約】【課題】  異なる波長に対しての屈折率を高精度に測定できる屈折計を提供する。【解決手段】  屈折率が既知の基準プリズムによる全反射臨界角を利用し、屈折光を有する光軸上に２組以上の色消しプリズムを設置することにより、色消しプリズムの呈する異なる波長での屈折率を測定する手段を有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率を測定するため、屈折率が既知の基準プリズムによる全反射臨界角を利用した屈折計において、測定する物質の屈折光を含む光軸上に、２組以上の異なる波長の色消しプリズムを配置し、これを順次切り替えて２波長以上の屈折率を測定することを特徴とする屈折計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、２種以上の異なる波長の屈折率を測定するための屈折計に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、物質の屈折率を測定するため、手持ち屈折計、アッベタイプ屈折計が知られている。  いずれも物質と屈折率が既知の基準プリズムとの境界面における臨界角から一般的にＤ線のみの波長による屈折率を測定するもであった。【０００３】  アッベ数、平均分散値は物質の波長による屈折率の変化を知る上で重要であるが、従来の屈折計は、それらを簡単に測定することはできず、色消しプリズムのＤ線に対しての分散を零におくべきに調整した時のつまみの角度を読み取り、基準プリズムと色消しプリズムの光学定数を算出した指数を基に計算しているため、非常に不便であった。
一方、異なる波長で屈折率を測定する屈折計も多数開発されてきた
指定する波長の発色光を有するＬＥＤを光源とする屈折計は、光量は十分であるが、発色波長の精度と信頼性が不十分であり、また必要な特性のあるＬＥＤを選別するコスト労力が必要であった。【０００４】  光源として単色発光の光源ランプ、光源としてのモノクロメーターがあるが、いずれも、アッベ数、平均分散値をもとめるのには、特別の装置が必要になり、不具合が生じる。【０００５】  上記屈折光を含む光軸上に干渉フィルターを置き、分散に対して色消する屈折計もあるが、干渉フィルターの性質上、入射光の非平行光による干渉特性の劣化、指定波長の精度と透過する光量との関係で精度高く構成できない問題がある。【０００６】
【特許文献１】  登録実用新案  第３１０５２２９号公報
【特許文献２】  特開  ２００６−２０８１７９号公報
【非特許文献１】  機器による化学分析  日本分析化学会編  丸善株式会社発行  Ｐ４５２−Ｐ４５４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  本発明は、異なる波長に対しての屈折率を高精度に測定できる屈折計を提供することであり、それに十分な特性の光学系を構成し、且つ装置を小型に作ることである。【０００８】  物質の屈折率を測定する際、屈折率とともに、屈折率が波長と共に分散がどのように変化するかが大きな問題となる。【０００９】  本発明の目的は、上記の問題点を解決するため、２組以上の色消しプリズムを上記光軸中に配置して、２波長以上の屈折率を簡単に精度良く測定する屈折計を提供する事を特徴とする。【００１０】  屈折率を測定するため、屈折率が既知の基準プリズムによる全反射臨界角を利用した屈折計において、測定する物質の屈折光を含む光軸上に、２組以上の異なる波長の色消しプリズムを配置し、これを順次切り替えて２波長以上の屈折率を測定することを特徴とする屈折計。
【課題を解決するための手段】
【発明の効果】
【００１１】  本発明は、異なる波長に対しての屈折率を高精度に測定できる屈折計を提供することである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】  図１は、本発明による屈折計の実施形態を光軸に沿って縦方向に切断した断面図である。  図２は、図１の光学シャーシー６を含むＤ−Ｄ断面図である。【００１３】  図１に示すように、該する屈折計は光学シャーシー６により配置された光学主軸Ａを光路として、採光プリズム３４に進み、その散乱光は基準プリズム３３との間、Ｂ面にサンプル測定液Ｓを滴下し、採光プリズム３４と基準プリズム３３で挟み込んで、Ｂ面上に保持する。【００１４】  固形物質の測定では、採光プリズム３４を開いて、基準プリズムに測定する固形物質に適合した中間媒介液を滴下した後、被測定固形物質を密着させて置く。【００１５】  Ｂ面により生じた全反射臨界角を含む屈折光を、基準プリズム３３から出射して、表面鏡２２に入射する。【００１６】  表面鏡２２にて反射された光線は、光学系主軸Ａを通り、Ｄ線色消しプリズム１０から９へと入射する。【００１７】  図１において、Ｄ線は色消しプリズム１０と９、Ｆ線は、色消しプリズム１２と１１、Ｃ線は色消しプリズム１４と１３の組み合わせた、各波長に対して分散を零とする機能をもたせた光学系を、傘歯車１８と１５、１９と１６、２０と１７により選択的に使用して、測定光線を通過させる。【００１８】  Ｄ線の色消しプリズムを例に説明すると、色消しプリズム１０と９に分離して１組としているのは、基準プリズムの分散幅に対応するもので、Ｆ線は、色消しプリズム１２と１１、Ｃ線は色消しプリズム１４と１３とし組み合わせて分散能力を高めている。【００１９】  上記の通り、傘歯車に保持された色消しプリズムは、それぞれの傘歯車に対して歯数の多い傘歯車２１と連動し、回転軸４９を介して、色消しつまみハンドル５０により、光軸に対し３６０度回転でき、境界線の色消しをする。。【００２０】  上記の通り、色消しプリズムを３６０度回転することは、色消しプリズムにより色消しされた全反射臨界角の屈折光の明暗差によって生ずる境界線をプリズムの呈する波長に対して測定精度に影響する色消しプリズム自体光軸のずれが発生しないように確認できるものである。【００２１】  図２において、回転円盤４４は、各色消しプリズムを保持する傘歯車の回転軸受け（Ｄ線では）金具４０、４１をそれぞれ止めネジ４３、４２により固定してある。      Ｃ線、Ｆ線も同じ機構である。【００２２】  回転円板４４と色消しプリズム切り替えハンドル３９とは、軸４８を介して固定されている、光学シャーシー６に止めネジ４７にて板バネ４６を固定し、応力によりボールベアリング４５を常に回転円板４４に押し付けている。【００２３】  上記により、回転円板４４に設けた溝にボールベアリング４５が入る事で回転円板４４の位置が決まり、溝を３箇所設けることで、３組の色消しプリズムの光軸を切り替えができる。【００２４】  色消しプリズムから射出した光線は、結像レンズ８に入射し、明暗の差がある境界線を光学クロススケール４に結像させ、接眼レンズ１，２により、光学クロススケール４のクロス交点と境界線の一致を目視確認する。【００２５】  そのための機構として、平歯車２４、表面鏡２２を取付枠２３で固定したラッ２６を配置し、ラックを支えるためのコロ２５、３０を配置した。【００２６】  板バネ３１は、光学シャーシー６に止ネジ３２で固定し、コロ３０を常にラックに押し付けてラックの偏心を防ぐ。【００２７】  ラックの端に取り付けられた接点用ベアリング２７を角度センサー、接点軸２８に密着させ、角度センサー２９により、上記による表面鏡２２の角度を測定し、屈折角を知り、屈折率を測定する。【００２８】  図３は、光学クロススケール４を接眼レンズ側から見た図である１００，１０１，１０２の点線は、それぞれＤ線、Ｆ線、Ｃ線の各色消しプリズムにより色消しされた境界線の一例である。【００２９】  上記により、各波長における図３の点線１００、１０１，１０２の境界線の光学クロススケール４上における変位
ΔＨは
【数１】
2008134213.tif 000002
によって求められる。
α  ＝  ３波長におけるそれぞれの屈折角
ｆ  ＝  結像レンズ８の焦点距離【００３０】  すなわち、Ｄ線の屈折角に対してＣ線、Ｆ線、の屈折角の変位、上記ΔＨを測定することにより、この波長の屈折率を求められる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】  上記により、Ｄ線  、Ｆ線、Ｃ線の是って意屈折率を測定することと同時に、精度の高いアッベ数、平均分散値を知ることができる。【００３２】  なお、この発明は、上記の実施形態に限定されるものでなく、色消しプリズムの配置位置の変更、他の様な形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】は、本発明による屈折計の実施形態を光軸に沿って縦方向に切断した断面図である。
【図２】は、図１の光学シャーシー６を含むＤ−Ｄ断面図である。
【図３】は、光学クロススケール４を接眼レンズから見た図である。
【符号の説明】
【００３４】  ３    接眼レンズ鏡筒
５    光学クロススケール枠
７    結像レンズ枠
３５  採光プリズム固定枠
３６  基準プリズム固定枠
３７  光源固定枠
３８  光軸
４８  軸
【図１】
2008134213.tif 000003
【図２】
2008134213.tif 000004
【図３】
2008134213.tif 000005