(57)【要約】【課題】  本発明の目的は簡単な機構で、ダブルビーム測定が可能な分光測定装置を提供することにある。【解決手段】  光照射手段１２からの光束を分割し、測定試料２６と参照試料２８に交互に光束を照射するダブルビーム型の分光測定装置１０において、  測定試料照射側の開口部１６ａと参照試料照射側の開口部１６ｂとを設けた２連開口手段１４と、前記２つの開口部の開閉を行うためのシャッター手段１８と、を備え、光照射手段からの一本の光束を前記２連開口手段へと照射し、それぞれの開口部を通すことにより前記光束を測定試料照射用の光束、参照試料照射用の光束とし、前記シャッター手段によって、測定試料照射側の開口部、参照試料照射側の開口部、の開閉の切り換えを行い、測定試料への光の照射、参照試料への光の照射の切り換えを行うことを特徴とする分光測定装置。【選択図】      図１
2005241552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの光照射手段からの光束を、測定試料側の光路を進むものと、参照試料側の光路を進むものとに分けて、測定試料と参照試料に交互に光束を照射するダブルビーム型の分光測定装置において、
測定試料照射側の開口部と参照試料照射側の開口部とを設けた２連開口手段と、
前記２つの開口部の開閉を行うためのシャッター手段と、
を備え、
光照射手段からの一本の光束を前記２連開口手段へと照射し、前記各開口部を通すことによって、前記光束の進む光路を、測定試料側の光路と、参照試料側の光路とに分け、
前記シャッター手段によって、測定試料照射側の開口部、参照試料照射側の開口部、の開閉の切り換えを行い、測定試料への光の照射、参照試料への光の照射の切り換えを行うことを特徴とする分光測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の分光測定装置において、
前記シャッター手段の制御を行うための制御手段と、
前記制御手段の動作を設定するための設定手段と、
を備え、前記設定手段によって設定されたタイムスケジュールに基いて、前記制御手段は、シャッター手段の各開口部の開閉を行い、測定試料への光束の照射時間、参照試料への光束の照射時間の設定を行うことができることを特徴とする分光測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は分光測定装置、特にダブルビーム方式における光分割機構の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、分光測定装置には、ダブルビーム方式とシングルビーム方式のものがある。通常、測定は測定試料からの透過光（反射光）と参照試料からの透過光（反射光）との比を取ることで行われていることによる。
シングルビーム方式では、単一の光路上に測定試料と参照試料のどちらか一方を順次設置して測定する方式である。しかしながら、測定試料と参照試料を測定する時間に隔たりがあるため、測定環境の変化によって測定の再現性が悪くなる。例えば、ベースラインの曲がりや大気中のガスのアンバランスによるアーテイファクト等が生じることがある。
【０００３】
一方、ダブルビーム方式では、試料室中に２つの光路が用意されており、各光路上に測定試料と参照試料を設置し、光路を切り換えて交互に測定を行う。光源からの光の分割手段の１つとして、反射部と透過部からなるディスクを高速回転しておき、このチョッパーミラーに光ビームを入射させ、時間的に反射光と透過光に分割する方式がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２８１１３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された方式では、ディスクの回転にブレがある場合、光束の進行方向にズレが生じたり、分割された光束のうち、一方が反射光、他方が透過光となるため、参照試料と測定試料とに照射する光の条件が異なってしまうという問題があった。
また、同一の光路上で、測定試料と参照体とを自動に切り換える機構を備え、同一光路上で測定試料と参照体とを交互に測定する方式もあるが、試料の切り換え機構が複雑となるという欠点がある。
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は簡単な機構で、ダブルビーム測定が可能な分光測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の分光測定装置は、一つの光照射手段からの光束を、測定試料側の光路を進むものと、参照試料側の光路を進むものとに分けて、測定試料と参照試料に交互に光束を照射するダブルビーム型の分光測定装置において、測定試料照射側の開口部と参照試料照射側の開口部とを設けた２連開口手段と、前記２つの開口部の開閉を行うためのシャッター手段と、を備え、光照射手段からの一本の光束を前記２連開口手段へと照射し、前記各開口部を通すことによって、前記光束の進む光路を、測定試料側の光路と、参照試料側の光路とに分け、前記シャッター手段によって、測定試料照射側の開口部、参照試料照射側の開口部、の開閉の切り換えを行い、測定試料への光の照射、参照試料への光の照射の切り換えを行うことを特徴とする。
【０００６】
上記の分光測定装置において、前記シャッター手段の制御を行うための制御手段と、前記制御手段の動作を設定するための設定手段と、を備え、前記設定手段によって設定されたタイムスケジュールに基いて、前記制御手段は、シャッター手段の各開口部の開閉を行い、測定試料への光束の照射時間、参照試料への光束の照射時間の設定を行うことができることが好適である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、測定試料照射側の開口部と参照試料照射側の開口部とを設けた２連開口手段と、前記２つの開口部の開閉を行うためのシャッター手段と、を備え、光照射手段からの一本の光束を前記２連開口部へと照射し、それぞれの開口部を通すことにより前記光束を測定試料側の光路、参照試料側の光路に振り分け、前記シャッター手段によって、測定試料照射側の開口部、参照試料照射側の開口部、の開閉の切り換えを行い、測定試料への光の照射、参照試料への光の照射の切り換えを行うため、簡単な構成のダブルビーム方式の分光測定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明を行う。
図１は、本実施形態に係る分光測定装置の概略構成図である。同図（ａ）として、参照試料の測定時の光路、同図（ｂ）として、測定試料の測定時の光路を示した。図同の分光測定装置１０は、光源及び分光器等で構成される光照射手段１２と、光照射手段１２からの一本の光束を、測定試料照射用の光束と参照試料照射用の光束とに分割するための２つの開口部１６ａ，１６ｂを設けた２連開口手段１４と、２つの開口部の開閉を行うためのシャッター手段１８と、測定試料及び参照試料からの透過光を検出するための受光手段２２とを備えている。そして、２連開口手段１４とシャッター手段１８とによって、測定試料への光の照射と、参照試料への光の照射の切り換えを行う。図ではシャッター手段１８を２連開口手段１４の後段に設置したものを示したが、２連開口手段１４の前段に設置してもよい。
光照射手段１２から出射された光束は、２連開口手段１４へと照射され、測定試料照射側開口部１６ａ、参照試料側開口部１６ｂを通り抜けることで、それぞれ測定試料照射用の光束、参照試料照射用の光束とされる。ここで、光照射手段からの光束の径は、２つの開口部のどちらにも照射されるように調節されている。
【０００９】
図１（ａ）に示した参照試料の測定時には、２連開口手段の測定試料側開口部１６ａが、シャッター手段１８としてのシャッター板２０によって閉じられ、参照試料側の開口部１６ｂのみが開いた状態となっている。
参照試料側開口部１６ｂを通り抜けた光束は、レンズ３４等で構成される参照試料側の光路を通り、参照試料２８に照射される。参照試料２８からの透過光は、レンズ３６等で集光され、受光手段２２の検出器２４ｂによって検出される。本実施形態では受光手段２２の構成として、二つの検出器２４ａ、２４ｂによって、測定試料２６及び参照試料２８からの透過光をそれぞれ受光するものを示した。
【００１０】
逆に図１（ｂ）に示した測定試料の測定時には、２連開口手段の参照試料側開口部１６ｂが、シャッター板２０によって閉じられ、測定試料側の開口部１６ａのみが開いた状態となっている。同様に測定試料側開口部１６ａを通り抜けた光束は、レンズ３０等で構成される測定試料側の光路を通り、測定試料２６に照射される。そして、測定試料からの透過光は、レンズ３２等で集光され、受光手段の２２の検出器２４ａによって検出される。受光手段２２のからの検出信号は、コンピュータ３８の記憶手段４２に記憶される。
このように、２連開口手段の２つの開口部を利用して光照射手段からの一本の光束を分けているため、測定試料へ照射される光と参照試料へ照射される光の条件が等しくなる。
【００１１】
さらに、本実施形態では、シャッター手段１８の制御を行うための制御手段４４と、制御手段４４の動作の設定を行うための設定手段４０とを設ける。コンピュータ３８等の入力装置等から構成された設定手段４０によって、測定試料へ照射する時間、参照試料へ照射する時間、を設定する。例えば、図２に示したようなタイムスケジュールで測定試料、参照試料に交互に光を照射するように設定を行う。
この設定条件は記憶手段４２に記憶され、設定条件に基いて、制御手段４４からシャッター手段２０に切り換え信号が送られる。シャッター手段２０では、制御手段４４からの信号に基いて、測定試料側の開口部、参照試料側の開口部の開閉の切り換えを行う。
【００１２】
これによって、例えば、図２に示したように（図のＲが参照試料の測定、Ｓが測定試料の測定を示している）、参照試料へ所定時間（例えば１０秒間）の間光を照射し、その後、測定試料へ所定時間（例えば１０秒間）光を照射するということを交互に繰り返して、測定を行う。そして、測定試料からの検出信号毎、参照試料からの検出信号毎に積算される。
このように短時間で交互に光路の切り換えを行うことによって、参照試料と測定試料の測定の時間的なズレが少なくなるので、測定環境の変化による測定結果のゆがみが生じ難くなる。つまり、大気中のガスのアンバランスによるアーティファクトや、ベースラインの曲がり、等を防ぐことが可能となる。さらに、オートサンプラーなどと組み合わせることで、高品位のスペクトルを簡単に測定することが可能となる。また、光路の切り換えは、２連開口手段の２つの開口部の開閉によって行われるので、機構が単純であり、堅牢性や価格の面で優れる。
【００１３】
上記の実施形態では、透過測定の場合の概略構成を説明したが、反射測定等の測定も適切に構成を変えれば実現できる。また、本実施形態では受光手段を、二つの検出器によって構成し、測定試料、参照試料からの光をそれぞれの検出器によって検出する場合の構成を示したが、一つの検出器によって測定試料側、参照試料側からの光を検出する構成としてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る分光測定装置の概略構成図。
【図２】光の照射の切り換えの説明図。
【符号の説明】
【００１５】
１０        分光測定装置
１２        光照射手段
１４        ２連開口手段
１６ａ      測定試料側開口部
１６ｂ      参照試料側開口部
１８        シャッター手段
２２        受光手段
２６        測定試料
２８        参照試料
【図１】
2005241552.tif 000003
【図２】
2005241552.tif 000004