(57)【要約】【課題】ファラデーセルを使用せずに旋光計を構成することにより、小型化が可能な高精度の旋光計を提供する。【解決手段】旋光計は、偏光子１４で直線偏光を発生させ、サンプルセル１６中の試料を通過した後の直線偏光をビームスプリッタ１７で分岐させ、分岐した直線偏光の夫々を、互いに透過軸の方向が異なる検光子２１及び３１を通過させた後、検出器２３及び３３で検出する。旋光計は、直線偏光を発生させる偏光子１４を中空モータ１５で回動させることにより、直線偏光の偏光面を回動させ、検光子２１及び３１での光の検出量が同一になるように回動角度を調整し、回動角度から試料の旋光度を求める。ファラデーセルを用いずに高精度に試料の旋光度を測定することが可能となり、ファラデーセルが不必要であるので旋光計の小型化が可能となる。【選択図】図１
2012083311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線偏光を発生させる偏光子を備え、発生した直線偏光を試料へ入射し、試料を通過する直線偏光の偏光面が回転する角度に対応する試料の旋光度を測定する旋光計において、
試料を通過した後の直線偏光を分岐させる光学部品と、
分岐した一方の直線偏光が入射され、特定の透過軸に平行な直線偏光成分を通過させる第１検光子と、
該第１検光子を通過した光を検出する第１検出器と、
透過軸の方向が前記第１検光子と異なっており、分岐した他方の直線偏光が入射される第２検光子と、
該第２検光子を通過した光を検出する第２検出器と、
前記偏光子を回動させることによって、試料へ入射する前の直線偏光の偏光面を回動させる回動手段と、
前記第１検出器及び前記第２検出器での光の検出量の比が所定の比となるように、前記回動手段により前記偏光面を回動させる回動角度を調整する調整手段と、
該調整手段が調整した前記回動角度に基づいて、試料の旋光度を求める手段と
を備えることを特徴とする旋光計。
【請求項２】
前記調整手段は、前記第１検出器及び前記第２検出器での光の検出量が同一になるように前記回動角度を調整するように構成してあること
を特徴とする請求項１に記載の旋光計。
【請求項３】
前記第１検出器及び前記第２検出器は、光の検出量に応じた信号を出力するように構成してあり、
前記調整手段は、
前記第１検出器及び前記第２検出器から出力された信号を、第１周波数で交互に取り込むことにより、前記第１周波数で振動する第１周波数信号を生成する手段と、
生成した前記第１周波数信号から、前記第１周波数の１／２の第２周波数で振動する第２周波数信号を抽出する手段と、
抽出した前記第２周波数信号の大きさが最小になるように前記回動角度を調整する手段と
を有することを特徴とする請求項２に記載の旋光計。
【請求項４】
前記第１検光子及び前記第２検光子の透過軸の方向が互いに９０°異なっていること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の旋光計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物質の旋光度を測定する旋光計に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋光性は、入射された直線偏光の偏光面を回転させる物質の性質であり、旋光性を有する物質に直線偏光を入射した場合に偏光面が回転する角度は旋光度と呼ばれる。単位物質量当たりの旋光度は物質に固有の値である。例えば、溶液の旋光度を測定することにより溶液中の物質の濃度を測定することができる。旋光度を用いて溶液の濃度を測定する方法は、光吸収を用いる方法に比べて、光を吸収しない物質の濃度をも測定できる点で優れている。
【０００３】
物質の旋光度を測定する旋光計は、偏光子を用いて光源からの光を直線偏光に変換し、試料に直線偏光を入射し、試料を通過した直線偏光を検光子へ入射し、検光子を通過した光量を検出する。検光子を通過した光量を検出しながら検光子を回転させ、検光子を通過する光量がゼロとなる検光子の回転角度を求めることにより、試料が直線偏光の偏光面を回転させた角度、即ち試料の旋光度を求めることができる。従来、高精度に旋光度を測定するためにファラデーセルを採用した旋光計が使用されている。
【０００４】
ファラデーセルは、ファラデーコイル内にファラデーガラスが組み込まれた構成となっており、旋光計内で、内部を直線偏光が通る位置に配置されている。ファラデーセルは、電流を供給されることによって内部に磁場を発生させ、磁場内を通過する直線偏光の偏光面をファラデー効果により回転させる。交流電流を供給されたファラデーセルは、内部に振動磁場を発生させ、ファラデーセル内を通過する直線偏光の偏光面は、振動磁場に応じて回転角度及び回転方向が変動し、交流電流に応じた振幅及び振動数で揺動振動する。偏光面が揺動振動する状態では、検光子の透過軸に平行な直線偏光成分の大きさが変動するので、検光子を透過した光を検出した検出信号は交流信号となる。具体的には、直線偏光の偏光面と検光子の透過軸との交差する角度が直角に近いほど、検光子を透過する直線偏光成分が小さくなり、検出信号は小さくなる。逆に、角度が直角から離れるほど検出信号は大きくなる。回転した検光子の透過軸と偏光面の振動中心とが直交する場合は、揺動振動する偏光面と透過軸との交差する角度の範囲が直角に最近くなるので、検出信号は最小となる。従って、検出信号が最小になるように検光子の回転角度を定めることによって、試料の旋光度を測定することができる。ファラデーセルを採用した旋光計は、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９-１３８２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ファラデーセルを採用した旋光計では、ファラデーセルのサイズが大きいため小型化が困難である。また、直線偏光の偏光面の振動角度が９０°に近いほど旋光度の測定精度は向上するものの、消費電力の制限等のため、実際の振動角度は５°程度の小さな角度となっている。このため、従来の旋光計は測定精度の向上に限界があるという問題がある。
【０００７】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、ファラデーセルを使用せずに旋光計を構成することにより、小型化が可能な高精度の旋光計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る旋光計は、直線偏光を発生させる偏光子を備え、発生した直線偏光を試料へ入射し、試料を通過する直線偏光の偏光面が回転する角度に対応する試料の旋光度を測定する旋光計において、試料を通過した後の直線偏光を分岐させる光学部品と、分岐した一方の直線偏光が入射され、特定の透過軸に平行な直線偏光成分を通過させる第１検光子と、該第１検光子を通過した光を検出する第１検出器と、透過軸の方向が前記第１検光子と異なっており、分岐した他方の直線偏光が入射される第２検光子と、該第２検光子を通過した光を検出する第２検出器と、前記偏光子を回動させることによって、試料へ入射する前の直線偏光の偏光面を回動させる回動手段と、前記第１検出器及び前記第２検出器での光の検出量の比が所定の比となるように、前記回動手段により前記偏光面を回動させる回動角度を調整する調整手段と、該調整手段が調整した前記回動角度に基づいて、試料の旋光度を求める手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、旋光計は、試料を通過した後の直線偏光を分岐させ、分岐した直線偏光の夫々を、互いに透過軸の方向が異なる検光子を通過させた後に検出する。更に旋光計は、直線偏光を発生させる偏光子を回動させることにより、直線偏光の偏光面を回動させ、直線偏光の検出量が所定の比になるように回動角度を調整し、回動角度から試料の旋光度を求める。これにより、ファラデーセルなしでの旋光度の測定が可能となる。
【００１０】
本発明に係る旋光計は、前記調整手段は、前記第１検出器及び前記第２検出器での光の検出量が同一になるように前記回動角度を調整するように構成してあることを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、旋光計は、二つの直線偏光の検出量の比が１：１、即ち二つの直線偏光の検出量が同一になるように偏光子の回動角度を調整することにより、試料の旋光度を測定する。
【００１２】
本発明に係る旋光計は、前記第１検出器及び前記第２検出器は、光の検出量に応じた信号を出力するように構成してあり、前記調整手段は、前記第１検出器及び前記第２検出器から出力された信号を、第１周波数で交互に取り込むことにより、前記第１周波数で振動する第１周波数信号を生成する手段と、生成した前記第１周波数信号から、前記第１周波数の１／２の第２周波数で振動する第２周波数信号を抽出する手段と、抽出した前記第２周波数信号の大きさが最小になるように前記回動角度を調整する手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、旋光計は、検光子を通過させた二つの直線偏光の検出信号を第１周波数で交互に取り込んだ第１周波数信号から、第１周波数の１／２の第２周波数で振動する第２周波数信号を抽出し、第２周波数信号の強度が最小になるように偏光子の回動角度を調整する。第２周波数信号の強度は、二つの直線偏光の検出量の差を示し、第２周波数信号の強度が最小になる場合は二つの直線偏光の検出量が同一になる。
【００１４】
本発明に係る旋光計は、前記第１検光子及び前記第２検光子の透過軸の方向が互いに９０°異なっていることを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、二つの検光子の透過軸の方向を互いに９０°異ならせることにより、直線偏光の偏光面の回動に対する直線偏光の検出量の変化が最大となり、高精度に旋光度を測定することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にあっては、旋光計は、振動角度を大きくできないファラデーセルを用いた従来の旋光計に比べて、旋光度の測定精度を向上させることができる。また本発明にあっては、ファラデーセルを用いることなく高精度に旋光度を測定することができるので、旋光計を小型化することが可能となる。更に、ファラデーセルに供給する交流電流が不必要となるので、旋光計の消費電力を削減することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１に係る旋光計の内部構成を示す構成図である。
【図２】実施の形態１における検光子へ入射される直線偏光と検光子の透過軸との関係を示す模式図である。
【図３】実施の形態１における信号処理部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１において、初期位置にある偏光子により生成される直線偏光の偏光面と検光子の透過軸との関係を示す模式図である。
【図５】実施の形態１において、液体試料によって回転した後の直線偏光の偏光面と検光子の透過軸との関係を示す模式図である。
【図６】第１検出信号及び第２検出信号の強度が同一になる位置まで回動した偏光子により生成される直線偏光の偏光面と検光子の透過軸との関係を示す模式図である。
【図７】第１検出信号及び第２検出信号を連続的に受け付ける形態の信号処理部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態２に係る旋光計の内部構成を示す構成図である。
【図９】点灯電流の例を示す模式図である。
【図１０】実施の形態２において、検光子へ入射される直線偏光と検光子の透過軸との関係を示す模式図である。
【図１１】実施の形態２における信号処理部が実行する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態２における検出信号の例を示す模式的特性図である。
【図１３】実施の形態２において、検光子へ入射される直線偏光と初期位置にある検光子の透過軸との関係を示す模式図である。
【図１４】実施の形態２において、液体試料によって回転した後の直線偏光の偏光面と検光子の透過軸との関係を示す模式図である。
【図１５】実施の形態２において、二つの直線偏光の偏光面と検出信号の振幅が最小になる位置まで回動した検光子の透過軸との関係を示す模式図である。
【図１６】実施の形態３に係る旋光計の内部構成を示す構成図である。
【図１７】実施の形態４に係る旋光計の内部構成を示す構成図である。
【図１８】実施の形態４における検出信号の例を示す模式的特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る旋光計の内部構成を示す構成図である。図中の矢印は光路であり、旋光計は、光源１１、干渉フィルタ１２、レンズ１３、偏光子１４、中空モータ１５、サンプルセル１６、ビームスプリッタ１７が光路に沿って並んで構成されている。旋光計内の光路はビームスプリッタ１７によって分岐される。更に旋光計は、分岐した一方の光路に沿って検光子（第１検光子）２１、レンズ２２、検出器（第１検出器）２３が並び、他方の光路に沿って検光子（第２検光子）３１、レンズ３２、検出器（第２検出器）３３が並んで構成されている。光源１１は、単色の光を発光するＬＥＤであり、図示しない点灯回路から点灯用の電力を供給されて発光する。なお、光源１１は、ナトリウムランプ又はハロゲンランプ等、ＬＥＤ以外の光源であってもよい。干渉フィルタ１２は、旋光度の測定に用いる波長の光を通過させ、その他の波長の光を遮断するバンドパス光学フィルタである。
【００１９】
偏光子１４は、単一の透過軸に平行な直線偏光成分のみを透過させる偏光板であり、光源１１が発光して干渉フィルタ１２及びレンズ１３を通過して入射された光を直線偏光に変換する。これにより、直線偏光が発生する。中空モータ１５は、中空の筒状に形成した電動モータであり、中空部分を光路が通る位置に配置されている。中空モータ１５の回転子には、中空モータ１５の開口部を塞ぐ位置で偏光子１４が固定されている。また中空モータ１５は、モータドライバ４２に接続されており、モータドライバ４２から駆動電流を供給されて回転子を回動させる構成となっている。中空モータ１５の回転子が回動することにより、回転子に固定された偏光子１４が回動する。偏光子１４が回動することにより、偏光子１４に固有の透過軸が回動し、発生する直線偏光の偏光面が回動する。中空モータ１５及びモータドライバ４２は、本発明における回動手段に対応する。
【００２０】
サンプルセル１６は、液体試料が注入される透明セルであり、液体試料内を光路が通る位置に配置されている。光源１１からの光を偏光子１４を通過することによって発生した直線偏光は、中空モータ１５の中空部分を通り、サンプルセル１６へ入射される。ビームスプリッタ１７は、サンプルセル１６を通過した直線偏光を分岐させる光学部品である。ビームスプリッタ１７は、直線偏光の偏光面の方向が変化しないように直線偏光を分岐させる構成であるのが望ましい。またビームスプリッタ１７は、分岐させた二つの直線偏光の強度が等しくなる構成であることが望ましい。
【００２１】
検光子２１及び３１は、単一の透過軸を有する偏光板である。ビームスプリッタ１７で分岐された一方の直線偏光が検光子２１へ入射され、他方の直線偏光が検光子３１へ入射される。検光子２１又は３１に入射された直線偏光の内、透過軸に平行な直線偏光成分のみが検光子２１又は３１を通過する。検光子２１及び３１は、透過軸の方向が互いに異なる方向になるように旋光計内で固定されている。具体的には、検光子２１を通る光軸と検光子３１を通る光軸との二つの光軸を含む平面に対する検光子２１及び３１の透過軸の方向が、互いに異なっている。本実施の形態においては、前記平面に対する検光子２１の透過軸の方向と、前記平面に対する検光子３１の透過軸の方向とは、９０°異なっている。
【００２２】
検光子２１を通過した直線偏光は、レンズ２２を経て検出器２３へ入射される。また検光子３１を通過した直線偏光は、レンズ３２を経て検出器３３へ入射される。検出器２３及び３３は、フォトダイオード等の受光素子を用いて構成されており、光を検出した場合に、光の検出量を電圧で示す検出信号を出力する。検出器２３は第１検出信号を出力し、検出器３３は第２検出信号を出力する。検光子２１及び３１は透過軸の方向が互いに異なっているので、一般的に、検光子２１及び３１を通過する直線偏光成分は異なり、検出器２３及び３３での検出量は互いに異なる。従って、一般的に、第１検出信号と第２検出信号とは強度が異なる。
【００２３】
図２は、実施の形態１における検光子２１及び３１へ入射される直線偏光と検光子２１及び３１の透過軸との関係を示す模式図である。図中のＸ軸の方向は、検光子２１の透過軸に平行な方向を示し、Ｙ軸の方向は検光子３１の透過軸に平行な方向を示す。図中の矢印の方向は、直線偏光の偏光面に平行な方向を示し、矢印の長さは直線偏光の強度を示す。図２中では、第１検出信号の強度は、直線偏光の強度をＸ軸に射影したｘの値に対応し、第２検出信号の強度は、直線偏光の強度をＹ軸に射影したｙの値に対応する。中空モータ１５によって偏光子１４が回動した場合は、直線偏光の偏光面に平行な方向が変化する。即ち、図２中に示す矢印の方向が変化し、第１検出信号及び第２検出信号の強度は夫々に変化する。直線偏光に平行な方向が、Ｘ軸とＹ軸とのなす角を等分割する中間位置を向いた場合に、第１検出信号及び第２検出信号の強度は同一となる。
【００２４】
旋光計は、更に、検出器２３及び３３が出力した検出信号に基づいて旋光計の動作を制御するための信号処理を行う信号処理部４１を備えている。信号処理部４１には、図示しないアンプを介して検出器２３及び３３が接続されている。検出器２３及び３３が出力した第１検出信号及び第２検出信号は、図示しないアンプで適宜増幅された後、信号処理部４１へ入力される。また信号処理部４１には、モータドライバ４２が接続されている。信号処理部４１は、モータドライバ４２を動作させるための制御信号を出力する。信号処理部４１は、各種の信号を入出力するための入出力インタフェース、各種の演算処理を実行するマイクロプロセッサ又は集積回路等の演算部、並びに信号処理に必要な処理プログラム及びデータを記憶するメモリを含んで構成されている。また信号処理部４１には、旋光度の測定結果等の情報を出力するためのディスプレイ又はプリンタ等の出力部４３が接続されている。
【００２５】
信号処理部４１は、本発明における調整手段に対応し、中空モータ１５で偏光子１４を回動させる回動角度を調整する信号処理を行う。図３は、実施の形態１における信号処理部４１が実行する処理の手順を示すフローチャートである。信号処理部４１は、第１検出信号及び第２検出信号を所定の第１周波数で交互に取り込むことにより、第１周波数で振動する第１周波数信号を生成する（Ｓ１１）。一般に、第１検出信号及び第２検出信号は強度が異なるので、第１周波数信号の包絡線は、一定ではなく、第１周波数の１／２の周波数である第２周波数で振動する。信号処理部４１は、次に、第１周波数以上の周波数成分をカットするカットフィルタに第１周波数信号を通すフィルタ処理を行うことにより、第１周波数の１／２の第２周波数で振動する第２周波数信号を生成する（Ｓ１２）。例えば、第１周波数を２ｈＨｚとすると、第２周波数はｈＨｚとなる。第２周波数信号は、第１周波数信号の包絡線に相当する。第２周波数信号の強度は、第１検出信号と第２検出信号との強度差の絶対値に対応する。第１検出信号及び第２検出信号の強度が同一である場合に、第２周波数信号の強度は最小となる。
【００２６】
信号処理部４１は、次に、第２周波数信号の強度を測定し、第２周波数信号の強度は予め記憶してある所定の許容値以下であるか否かを判定する（Ｓ１３）。信号処理部４１は、予め、許容値として、第１検出信号の強度と第２検出信号の強度とがほぼ同一になった場合に得られる第２周波数信号の強度を記憶してある。第２周波数信号の強度が許容値を超過している場合は（Ｓ１３：ＮＯ）、信号処理部４１は、第１検出信号の強度が第２検出信号の強度より大きいか否かを判定する（Ｓ１４）。第１検出信号の強度が第２検出信号の強度より大きい場合は（Ｓ１４：ＹＥＳ）、信号処理部４１は、偏光子１４を、第１検出信号の強度が小さくなる方向へ回動させる処理を行う（Ｓ１５）。
【００２７】
ステップＳ１５では、信号処理部４１は、モータドライバ４２に中空モータ１５の回転子を第１検出信号の強度が小さくなる方向へ所定の角度だけ回動させるための制御信号をモータドライバ４２へ出力する。モータドライバ４２は、制御信号に応じた駆動電流を中空モータ１５へ供給し、中空モータ１５は、駆動電流に応じた方向に、駆動電流に応じた角度だけ回転子を回動させる。中空モータ１５の回転子の回動により、偏光子１４が回動し、直線偏光の偏光面が光軸周りに回動する。第１検出信号の強度が小さくなる方向は、図２上で矢印が原点を中心に回動してＸ軸から遠ざかる方向であり、直線偏光の偏光面が光軸周りに回動して偏光面に平行な方向が検光子２１の透過軸に平行な方向から遠ざかる方向である。信号処理部４１は、第１検出信号の強度が小さくなるような中空モータ１５の回転子の回動方向を予め記憶しており、この回動方向へ偏光子１４を回動させるための制御信号を出力する。
【００２８】
ステップＳ１４で第１検出信号の強度が第２検出信号の強度より小さい場合は（Ｓ１４：ＮＯ）、信号処理部４１は、偏光子１４を、第２検出信号の強度が小さくなる方向へ回動させる処理を行う（Ｓ１６）。ステップＳ１６では、信号処理部４１は、モータドライバ４２に中空モータ１５の回転子を第２検出信号の強度が小さくなる方向へ所定の角度だけ回動させるための制御信号をモータドライバ４２へ出力する。ステップＳ１５と同様に、直線偏光の偏光面が光軸周りに回動する。第２検出信号の強度が小さくなる方向は、図２上で矢印が原点を中心に回動してＹ軸から遠ざかる方向であり、直線偏光の偏光面が光軸周りに回動して偏光面に平行な方向が検光子３１の透過軸に平行な方向から遠ざかる方向である。信号処理部４１は、第２検出信号の強度が小さくなるような中空モータ１５の回転子の回動方向を予め記憶しており、この回動方向へ偏光子１４を回動させるための制御信号を出力する。即ち、偏光子１４はステップＳ１５とは逆方向へ回動する。
【００２９】
ステップＳ１５又はＳ１６が終了した後は、信号処理部４１は、処理をステップＳ１１へ戻す。信号処理部４１は、第２周波数信号の強度が許容値以下となるまで、ステップＳ１１〜Ｓ１６の処理を繰り返す。ステップＳ１３で第２周波数信号の強度が許容値以下である場合は（Ｓ１３：ＹＥＳ）、信号処理部４１は、偏光子１４を回動させる処理を終了する。第２周波数信号の強度が許容値以下となった状態は、第２周波数信号の強度が最小であり、第１検出信号及び第２検出信号の強度が同一、即ち検出器２３及び３３での光の検出量が同一になった状態である。処理の終了により、偏光子１４の回動は停止し、偏光子１４により生成される直線偏光の偏光面は固定される。なお、信号処理部４１は、ステップＳ１５又はＳ１６の処理で、偏光子１４を同じ角度だけ回動させるのではなく、第１検出信号と第２検出信号との強度差が小さいほど小さくなる角度だけ偏光子１４を回動させる処理を行ってもよい。また信号処理部４１は、ステップＳ１３で第２周波数信号の強度が最小値となるまでステップＳ１１〜Ｓ１６を繰り返す処理を行ってもよい。
【００３０】
信号処理部４１は、サンプルセル１６に液体試料が注入される前の段階で、ステップＳ１１〜Ｓ１６の処理を実行することにより、中空モータ１５によって回動される偏光子１４の初期位置を定める処理を行う。図４は、実施の形態１において、初期位置にある偏光子１４により生成される直線偏光の偏光面と検光子２１及び３１の透過軸との関係を示す模式図である。直線偏光の偏光面に平行な方向を示す矢印の方向は、Ｘ軸とＹ軸とのなす角を等分割する中間位置を向いている。このとき、ｘの値とｙの値は同一となる。即ち、第１検出信号及び第２検出信号の強度は同一となる。なお、信号処理部４１は、偏光子１４の初期位置を予め記憶しておき、偏光子１４を初期位置へ回動させる処理を行ってもよい。
【００３１】
旋光性を有する液体試料がサンプルセル１６に注入された場合、サンプルセル１６中の液体試料を直線偏光が通過する際に偏光面が回転し、検出器２３及び３３が検出する光の検出量が変化する。図５は、実施の形態１において、液体試料によって回転した後の直線偏光の偏光面と検光子２１及び３１の透過軸との関係を示す模式図である。図５中には、中間位置を破線矢印で示している。図５に示すように、サンプルセル１６中の液体試料は、直線偏光の偏光面を、中間位置から角度αだけ回転させる。直線偏光の偏光面が回転した角度αが、液体試料の旋光度αである。
【００３２】
信号処理部４１は、サンプルセル１６に液体試料が注入された状態で、ステップＳ１１〜Ｓ１６の処理を実行することにより、第１検出信号及び第２検出信号の強度が同一になる位置まで中空モータ１５によって偏光子１４を回動させる処理を行う。図６は、第１検出信号及び第２検出信号の強度が同一になる位置まで回動した偏光子１４により生成される直線偏光の偏光面と検光子２１及び３１の透過軸との関係を示す模式図である。図６中には、偏光子１４を回動させる前の直線偏光の偏光面を破線矢印で示している。偏光子１４は、第１検出信号及び第２検出信号の強度が同一になる位置まで回動することにより、初期位置から角度−αだけ回動する。信号処理部４１は、ステップＳ１１〜Ｓ１６の処理で偏光子１４を回動させた角度を積算することにより、初期位置から偏光子１４が回動した角度−αを計測する。信号処理部４１は、計測した角度−αに−１を乗ずることにより、液体試料の旋光度αを計算し、出力部４３に旋光度αの測定結果を出力させる処理を行う。以上の処理により、旋光計は、液体試料の旋光度を測定する。なお、信号処理部４１は、更に、旋光度αから液体試料の溶質の比旋光度を計算して出力する処理、又は比旋光度から液体試料の溶質の濃度を計算して出力する処理を行ってもよい。
【００３３】
以上詳述した如く、本実施の形態に係る旋光計は、液体試料を通過した後の直線偏光を分岐させ、分岐した直線偏光の夫々を、互いに透過軸の方向が異なる検光子を通過させた後に検出する。更に旋光計は、直線偏光を発生させる偏光子１４を中空モータ１５で回動させることにより、直線偏光の偏光面を回動させ、直線偏光の検出量が同一になるように回動角度を調整し、回動角度から液体試料の旋光度を求める。検光子２１と検光子３１とで透過軸の方向を９０°異ならせることができるので、直線偏光の偏光面の回転に対する検出器２３及び３３での検出量の変化が最大となる。このとき、直線偏光の偏光面の回転に対する第１検出信号及び第２検出信号の強度変化が最大となり、直線偏光の偏光面の方向の変化を高精度で検出することができる。このため、本発明では、ファラデーセルを用いて直線偏光の偏光面の振動角度を９０°にした場合と同等の精度で旋光度を測定することができる。従って、実際には振動角度を５°程度にしかできないファラデーセルを用いた従来の旋光計に比べて、本実施の形態に係る旋光計は、旋光度の測定精度を向上させることができる。
【００３４】
また本実施の形態に係る旋光計は、ファラデーセルを用いることなく高精度に旋光度を測定することができる。ビームスプリッタ１７等の直線偏光を分岐して夫々に検出するために必要な部品に必要なスペースは、ファラデーセルに必要なスペースよりも小さいので、旋光計を小型化することが可能となる。また、ファラデーセルに供給する交流電流が不必要となるので、旋光計の消費電力を削減することが可能となる。
【００３５】
なお、以上の実施の形態においては、信号処理部４１は第１検出信号及び第２検出信号を第１周波数で交互に取り込む形態を示したが、これに限るものではなく、旋光計は、信号処理部４１で第１検出信号及び第２検出信号を連続的に受け付ける形態であってもよい。図７は、第１検出信号及び第２検出信号を連続的に受け付ける形態の信号処理部４１が実行する処理の手順を示すフローチャートである。信号処理部４１は、検出器２３及び３３から第１検出信号及び第２検出信号を受け付け、第１検出信号と第２検出信号との強度差を計算する（Ｓ２１）。信号処理部４１は、次に、計算した強度差の絶対値は予め記憶してある所定の許容値以下であるか否かを判定する（Ｓ２２）。強度差の絶対値が許容値を超過している場合は（Ｓ２２：ＮＯ）、信号処理部４１は、第１検出信号の強度が第２検出信号の強度より大きいか否かを判定する（Ｓ２３）。第１検出信号の強度が第２検出信号の強度より大きい場合は（Ｓ２３：ＹＥＳ）、信号処理部４１は、偏光子１４を、第１検出信号の強度が小さくなる方向へ回動させる処理を行う（Ｓ２４）。第１検出信号の強度が第２検出信号の強度より小さい場合は（Ｓ２３：ＮＯ）、信号処理部４１は、偏光子１４を、第２検出信号の強度が小さくなる方向へ回動させる処理を行う（Ｓ２５）。ステップＳ２４又はＳ２５が終了した後は、信号処理部４１は、処理をステップＳ２１へ戻す。ステップＳ２２で強度差の絶対値が許容値以下である場合は（Ｓ２２：ＹＥＳ）、信号処理部４１は、偏光子１４を回動させる処理を終了する。なお、信号処理部４１は、ステップＳ２２で強度差の絶対値が最小値となるまでステップＳ２１〜Ｓ２５を繰り返す処理を行ってもよい。信号処理部１４が以上の処理を行う形態においても、液体試料の旋光度を高精度に測定することができる。
【００３６】
また本実施の形態においては、検光子２１と検光子３１とで透過軸の方向を９０°異ならせた形態を示したが、旋光計は、検光子２１と検光子３１とで透過軸の方向が異なっていれば良く、透過軸の方向の違いは９０°以外の角度であってもよい。また本実施の形態においては、検出器２３及び３３での直線偏光の検出量が同一になるように偏光子１４を回動させることによって旋光度を測定する形態を示したが、旋光計は、検出量の比が所定の比となるように偏光子１４を回動させる形態であってもよい。例えば、旋光計は、第１検出信号の強度と第２検出信号の強度との比が１：２等の１：１以外の所定の比となるように偏光子１４を回動させることによって旋光度を測定する形態であってもよい。この形態においても、旋光計は、液体試料の旋光度を高精度に測定することができる。また本実施の形態においては、偏光子１４を中空モータ１５で回動させる形態を示したが、旋光計は、歯車等の中空モータ１５以外の手段で偏光子１４を回動させる形態であってもよい。また旋光計は、液体試料に限らず、個体等の液体以外の状態の試料について旋光度を測定できる形態であってもよい。
【００３７】
（実施の形態２）
図８は、実施の形態２に係る旋光計の内部構成を示す構成図である。図中の矢印は光路であり、旋光計は、ハーフミラー５５、レンズ５６、干渉フィルタ５７、サンプルセル５８、検光子５９、中空モータ６０、レンズ６１及び検出器６２が光路に沿って並んで構成されている。ハーフミラー５５は、入射された二つの光路を合流させる光学部品である。旋光計内では、二つの光路がハーフミラー５５によって合流するように光路が構成されている。旋光計は、更に、ハーフミラー５５によって合流する一方の光路に沿って光源５１及び偏光子５３が並び、他方の光路に沿って光源５２及び偏光子５４が並んで構成されている。光源５１及び５２は、単色の光を発光するＬＥＤである。
【００３８】
偏光子５３及び５４は、単一の透過軸に平行な直線偏光成分のみを透過させる偏光板である。偏光子５３及び５４は、偏光子５３を通る光軸と偏光子５４を通る光軸との二つの光軸を含む平面に対する偏光子５３及び５４の透過軸の方向が互いに異なる方向になるように、旋光計内で固定されている。偏光子５３及び５４の透過軸の方向は、例えば、０．５°〜２０°程度異なっている。光源５１からの光が偏光子５３を通過することによって発生する直線偏光と、光源５２からの光が偏光子５４を通過することによって発生する直線偏光とは、互いに偏光面の方向が異なっている。互いに偏光面の方向が異なった二つの直線偏光は、ハーフミラー５５によって光路が合流する。光源５１及び５２の輝度、偏光子５３及び５４の透過率、並びにハーフミラー５５の透過率及び反射率は、ハーフミラー５５によって光路が合流する二つの直線偏光の明るさが同一になるように調整されている。ハーフミラー５５を通過した直線偏光は、レンズ５６及び干渉フィルタ５７を通過し、サンプルセル５８へ入射される。サンプルセル５８を通過した直線偏光は、検光子５９へ入射される。
【００３９】
検光子５９は、単一の透過軸を有する偏光板である。検光子５９に入射された直線偏光の内、透過軸に平行な直線偏光成分のみが検光子５９を通過する。中空モータ６０の回転子には、中空モータ６０の開口部を塞ぐ位置に検光子５９が固定されている。また中空モータ６０は、モータドライバ７２に接続されている。中空モータ６０の回転子が回動することにより、回転子に固定された検光子５９が回動する。検光子５９が回動することにより、検光子５９へ入射する直線偏光の偏光面と検光子５９の透過軸とが交差する角度が変化し、検光子５９を通過できる直線偏光成分が変化する。従って、検光子５９の回動により、検光子５９を通過する直線偏光の光量が変化する。検光子５９を通過した直線偏光は、中空モータ６０の中空部分を通り、レンズ６１を通過し、検出器６２へ入射される。検出器６２は、光を検出した場合に、光の検出量を電圧で示す検出信号を出力する。
【００４０】
旋光計は、更に、旋光計の動作を制御するための信号処理を行う信号処理部７１を備えている。信号処理部７１には、図示しないアンプを介して検出器６２が接続されている。検出器６２が出力した検出信号は、図示しないアンプで適宜増幅された後、信号処理部７１へ入力される。また信号処理部７１には、モータドライバ７２及び出力部７３が接続されている。
【００４１】
更に信号処理部７１には、光源５１及び５２を点灯させる点灯回路７４が接続されている。点灯回路７４は、光源５１を点灯させるための点灯電流を所定の周波数で光源５１へ供給する。また点灯回路７４は、光源５１と同一の周波数で逆位相の点灯電流を光源５２へ供給する。図９は、点灯電流の例を示す模式図である。点灯電流は、所定の周波数でオンとオフとの状態が交互に繰り返される交流電流である。光源５１へ供給する点灯電流と光源５２へ供給する点灯電流とは、周波数は同一で互いに逆位相となっている。光源５１及び５２は、点灯回路７４から点灯電流を供給されることにより、点灯電流と同じ周波数で交互に点灯する。なお、図９には、点灯電流の例として矩形波状の電流を示しているが、点灯回路７４が光源５１及び５２へ供給する点灯電流は正弦波状又は三角波状の電流であってもよい。
【００４２】
検出器６２は、光源５１及び偏光子５３により生成された直線偏光と、光源５２及び偏光子５４により生成された直線偏光とを検出する。二つの直線偏光は偏光面が異なるので、一般的に、検光子５９を通過する成分の大きさは互いに異なり、検出器６２が検出する二つの直線偏光の検出量は互いに異なる。光源５１及び５２は点灯電流の周波数で交互に点灯するので、検出器６２での検出量は点灯電流と同一の周波数で変動し、検出器６２が出力する検出信号は点灯電流と同一の周波数で変動する交流信号となる。また中空モータ６０により検光子５９が回動した場合、検光子５９を通過する直線偏光の光量が変化するので、検出信号の振幅が変化する。
【００４３】
図１０は、実施の形態２において、検光子５９へ入射される直線偏光と検光子５９の透過軸との関係を示す模式図である。図中の矢印Ｕの方向は、光源５１及び偏光子５３により生成された直線偏光の偏光面に平行な方向を示し、矢印Ｕの長さは直線偏光の強度を示す。また図中の矢印Ｖの方向は、光源５２及び偏光子５４により生成された直線偏光の偏光面に平行な方向を示し、矢印Ｖの長さは直線偏光の強度を示す。また図中の矢印Ｚの方向は、検光子５９の透過軸に平行な方向を示す。光源５１及び偏光子５３により生成された直線偏光が検光子５９を通過して検出器６２で検出されたときの検出信号の強度は、矢印Ｕを矢印Ｚ上に射影したｕの値に対応する。光源５２及び偏光子５４により生成された直線偏光が検光子５９を通過して検出器６２で検出されたときの検出信号の強度は、矢印Ｖを矢印Ｚ上に射影したｖの値に対応する。また検出信号の振幅は、ｕの値とｖの値との差の絶対値に対応する。中空モータ６０により検光子５９が回動するに従って、矢印Ｚの方向は変化する。矢印Ｚの方向が矢印Ｕと矢印Ｖとのなす角を等分割する中間位置を向いた場合に、ｕの値とｖの値とは同一となり、検出信号の振幅はほぼゼロの最小値となる。
【００４４】
信号処理部７１は、中空モータ６０で検光子５９を回動させる回動角度を調整する信号処理を行う。図１１は、実施の形態２における信号処理部７１が実行する処理の手順を示すフローチャートである。信号処理部７１は、点灯回路７４に所定の周波数で交互に光源５１及び５２を点灯させ、検出器６２からの検出信号を取得する（Ｓ３１）。信号処理部７１は、次に、検出信号の振幅を測定し、検出信号の振幅は予め記憶してある所定の許容値以下であるか否かを判定する（Ｓ３２）。信号処理部７１は、予め、許容値として、検出信号の振幅がゼロになったとみなせる値を記憶してある。
【００４５】
図１２は、実施の形態２における検出信号の例を示す模式的特性図である。図１２の横軸は時間であり、縦軸は検出信号の信号強度である。図１２Ａは、検光子５９の透過軸に平行な方向が、光源５２及び偏光子５４により生成された直線偏光の偏光面に平行な方向よりも、光源５１及び偏光子５３により生成された直線偏光の偏光面に平行な方向に近い場合を示す。この場合、光源５１及び偏光子５３により生成された直線偏光が検光子５９を通過する成分は、光源５２及び偏光子５４により生成された直線偏光よりも強度が大である。このため、検出信号は、図９に示す如き点灯回路７４から光源５１へ供給する点灯電流と同位相の信号となる。
【００４６】
図１２Ｂは、検光子５９の透過軸に平行な方向が、光源５１及び偏光子５３により生成された直線偏光の偏光面に平行な方向よりも、光源５２及び偏光子５４により生成された直線偏光の偏光面に平行な方向に近い場合を示す。この場合、光源５２及び偏光子５４により生成された直線偏光が検光子５９を通過する成分は、光源５１及び偏光子５３により生成された直線偏光よりも強度が大である。このため、検出信号は、点灯回路７４から光源５１へ供給する点灯電流と逆位相の信号となる。図１２Ｃは、検光子５９の透過軸に平行な方向が、二つの直線偏光の偏光面に平行な方向の中間位置にある場合を示す。二つの直線偏光が検光子５９を通過する成分の強度は同一であるので、夫々の直線偏光に対応する検出信号の強度は同一となり、検出信号の振幅はゼロとなる。
【００４７】
ステップＳ３２で検出信号の振幅が許容値を超過している場合は（Ｓ３２：ＮＯ）、信号処理部７１は、検出信号と点灯回路７４から光源５１へ供給する点灯電流とが同位相であるか否かを判定する（Ｓ３３）。検出信号と点灯回路７４から光源５１へ供給する点灯電流とが同位相である場合は（Ｓ３３：ＹＥＳ）、信号処理部７１は、検光子５９を、光源５１への点灯電流と同位相の検出信号の強度が小さくなる方向へ回動させる処理を行う（Ｓ３４）。
【００４８】
ステップＳ３４では、信号処理部７１は、モータドライバ７２に中空モータ６０の回転子を光源５１への点灯電流と同位相の検出信号の強度が小さくなる方向へ所定の角度だけ回動させるための制御信号をモータドライバ７２へ出力する。モータドライバ７２は、制御信号に応じた駆動電流を中空モータ６０へ供給し、中空モータ６０は、駆動電流に応じた方向に、駆動電流に応じた角度だけ回転子を回動させる。中空モータ６０の回転子の回動により、検光子５９が回動する。光源５１への点灯電流と同位相の検出信号の強度が小さくなる方向は、図１０上で矢印Ｚが原点を中心に回動して矢印Ｕから遠ざかる方向である。またこの方向は、検光子５９の透過軸に平行な方向が、光源５１及び偏光子５３により生成された直線偏光の偏光面に平行な方向から遠ざかる方向である。信号処理部７１は、光源５１への点灯電流と同位相の検出信号の強度が小さくなるような中空モータ６０の回転子の回動方向を予め記憶しており、この回動方向へ検光子５９を回動させるための制御信号を出力する。
【００４９】
ステップＳ３３で検出信号と点灯回路７４から光源５１へ供給する点灯電流とが逆位相である場合は（Ｓ３３：ＮＯ）、信号処理部７１は、検光子５９を、光源５１への点灯電流と逆位相の検出信号の強度が小さくなる方向へ回動させる処理を行う（Ｓ３５）。ステップＳ３５では、信号処理部７１は、モータドライバ７２に中空モータ６０の回転子を光源５１への点灯電流と逆位相の検出信号の強度が小さくなる方向へ所定の角度だけ回動させるための制御信号をモータドライバ７２へ出力する。ステップＳ３４と同様に、検光子５９が回動する。光源５１への点灯電流と逆位相の検出信号の強度が小さくなる方向は、図１０上で矢印Ｚが原点を中心に回動して矢印Ｖから遠ざかる方向である。またこの方向は、検光子５９の透過軸に平行な方向が、光源５２及び偏光子５４により生成された直線偏光の偏光面に平行な方向から遠ざかる方向である。信号処理部７１は、光源５１への点灯電流と逆位相の検出信号の強度が小さくなるような中空モータ６０の回転子の回動方向を予め記憶しており、この回動方向へ検光子５９を回動させるための制御信号を出力する。即ち、検光子５９はステップＳ３４とは逆方向へ回動する。
【００５０】
ステップＳ３４又はＳ３５が終了した後は、信号処理部７１は、処理をステップＳ３１へ戻す。信号処理部７１は、検出信号の振幅が許容値以下となるまで、ステップＳ３１〜Ｓ３５の処理を繰り返す。ステップＳ３２で検出信号の振幅が許容値以下である場合は（Ｓ３２：ＹＥＳ）、信号処理部７１は、検光子５９を回動させる処理を終了する。検出信号の振幅が許容値以下となった状態は、検出信号の振幅がほぼゼロの最小値になった状態である。処理の終了により、検光子５９の回動は停止し、検光子５９の透過軸は固定される。なお、信号処理部７１は、ステップＳ３４又はＳ３５の処理で、検光子５９を同じ角度だけ回動させるのではなく、検出信号の振幅が小さいほど小さくなる角度だけ検光子５９を回動させる処理を行ってもよい。また信号処理部７１は、ステップＳ３２で検出信号の振幅が最小値となるまでステップＳ３１〜Ｓ３５を繰り返す処理を行ってもよい。
【００５１】
信号処理部７１は、サンプルセル５８に液体試料が注入される前の段階で、ステップＳ３１〜Ｓ３５の処理を実行することにより、中空モータ６０によって回動される検光子５９の初期位置を定める処理を行う。図１３は、実施の形態２において、検光子５９へ入射される直線偏光と初期位置にある検光子５９の透過軸との関係を示す模式図である。検光子５９の透過軸に平行な方向を示す矢印Ｚの方向は、矢印Ｕと矢印Ｖとのなす角を等分割する中間位置を向いている。なお、信号処理部７１は、検光子５９の初期位置を予め記憶しておき、検光子５９を初期位置へ回動させる処理を行ってもよい。
【００５２】
旋光性を有する液体試料がサンプルセル５８に注入された場合、サンプルセル５８中の液体試料を直線偏光が通過する際に偏光面が回転し、検光子５９を通過する直線偏光の光量が変化し、検出器６２が検出する光の検出量が変化する。図１４は、実施の形態２において、液体試料によって回転した後の直線偏光の偏光面と検光子５９の透過軸との関係を示す模式図である。図１４中には、直線偏光の回転前の偏光面に平行な方向を破線矢印で示している。図１４に矢印Ｕ及び矢印Ｖの回動で示すように、検光子５９へ入射される二つの直線偏光の偏光面は、サンプルセル５８中の液体試料により角度αだけ回転させる。直線偏光の偏光面が回転した角度αが、液体試料の旋光度αである。
【００５３】
信号処理部７１は、サンプルセル５８に液体試料が注入された状態で、ステップＳ３１〜Ｓ３５の処理を実行することにより、検出信号の振幅が最小になる位置まで中空モータ６０によって検光子５９を回動させる処理を行う。図１５は、実施の形態２において、二つの直線偏光の偏光面と検出信号の振幅が最小になる位置まで回動した検光子５９の透過軸との関係を示す模式図である。図１５中には、初期位置にある検光子５９の透過軸に平行な方向を破線矢印で示している。検光子５９は、検出信号の振幅が最小になる位置まで回動することにより、初期位置から角度αだけ回動する。信号処理部４１は、ステップＳ３１〜Ｓ３５の処理で検光子５９を回動させた角度を積算することにより、初期位置から検光子５９が回動した角度α、即ち液体試料の旋光度αを計測する。信号処理部７１は、出力部７３に旋光度αの測定結果を出力させる処理を行う。以上の処理により、旋光計は、液体試料の旋光度を測定する。
【００５４】
以上詳述した如く、本実施の形態に係る旋光計は、互いに偏光面の方向が異なる二つの直線偏光を生成し、液体試料及び検光子５９を通過した二つの直線偏光を交互に検出する。更に旋光計は、検光子５９を中空モータ６０で回動させ、交互に変種津する二つの直線偏光の検出量が同一になるように回動角度を調整し、回動角度から液体試料の旋光度を求める。本実施の形態においても、旋光計は、ファラデーセルを用いることなく高精度に旋光度を測定することができる。ハーフミラー５５等の二つの直線偏光を生成するために必要な部品に必要なスペースは、ファラデーセルに必要なスペースよりも小さいので、旋光計を小型化することが可能となる。また、ファラデーセルに供給する交流電流が不必要となるので、旋光計の消費電力を削減することが可能となる。
【００５５】
（実施の形態３）
図１６は、実施の形態３に係る旋光計の内部構成を示す構成図である。旋光計は、光軸に交差する方向に並んだ光源５１及び５２、干渉フィルタ５７、レンズ５６、光軸に交差する方向に並んだ偏光子５３及び５４、サンプルセル５８、検光子５９、中空モータ６０、レンズ６３並びに検出器６２が光軸に沿って並んで構成されている。図１６中の矢印は光路を示している。偏光子５３は、光源５１からの光が通過する位置に配置されており、また偏光子５４は、光源５２からの光が通過する位置に配置されている。また偏光子５３及び５４は、偏光子５３を通る光軸と偏光子５４を通る光軸との二つの光軸を含む平面に対する偏光子５３及び５４の透過軸の方向が互いに異なる方向になるように、旋光計内で固定されている。
【００５６】
光源５１からの光は、干渉フィルタ５７及びレンズ５６を通過し、偏光子５３を通過することによって、直線偏光となる。また光源５２からの光は、干渉フィルタ５７及びレンズ５６を通過し、偏光子５４を通過することによって、直線偏光となる。生成した二つの直線偏光は、偏光面の方向が互いに異なっている。二つの直線偏光は、サンプルセル５８へ入射され、サンプルセル５８を通過した直線偏光は、検光子５９へ入射される。二つの直線偏光の光路は、光源から偏光子までの光路を含めて並行している。
【００５７】
実施の形態２と同様に、検光子５９は、中空モータ６０の回転子に固定されており、中空モータ６０によって回動する。中空モータ６０は、モータドライバ７２に接続されている。検光子５９の回動により、検光子５９を通過する直線偏光の光量が変化する。検光子５９を通過した二つの直線偏光は、中空モータ６０の中空部分を通り、レンズ６３で集光され、共に検出器６２へ入射される。検出器６２は、光を検出した場合に、光の検出量を電圧で示す検出信号を出力する。
【００５８】
旋光計は、信号処理部７１を備えており、信号処理部７１には、図示しないアンプを介して検出器６２が接続されている。また信号処理部７１には、モータドライバ７２及び出力部７３が接続されている。更に信号処理部７１には、光源５１及び５２を点灯させる点灯回路７４が接続されている。
【００５９】
本実施の形態に係る旋光計は、実施の形態２に係る旋光計と同様の処理を実行することにより、液体試料の旋光度を測定する。従って、本実施の形態においても、旋光計は、ファラデーセルを用いることなく高精度に旋光度を測定することができる。
【００６０】
（実施の形態４）
図１７は、実施の形態４に係る旋光計の内部構成を示す構成図である。旋光計は、光源６４、干渉フィルタ５７、遮光板６５、レンズ５６、光軸に交差する方向に並んだ偏光子５３及び５４、サンプルセル５８、検光子５９、中空モータ６０、レンズ６３並びに検出器６２が光軸に沿って並んで構成されている。図１７中の矢印は光路を示している。
【００６１】
遮光板６５は、光源６４から放射された光束の一部を通過させ、その他の部分を遮光する形状に構成されている。遮光板６５の形状は、光束の内で遮光板６５を通過する部分が連続しており、遮光板６５を通過する部分の形状が光軸に対して非対称であり、しかも遮光板６５を通過する部分の割合が半分以下となるように形成されている。また遮光板６５は、回転軸に直結されたモータによって光軸を中心にして回転する構成となっている。遮光板６５は、遮光板ドライバ７５に接続されており、遮光板ドライバ７５から駆動電流を供給されて回転する。遮光板６５が回転することにより、光源６４から放射された光束の内で遮光板６５を通過する部分の位置は、光軸周りに移動することとなる。図１７中には、遮光板６５で遮光された光路を破線矢印で示している。
【００６２】
偏光子５３及び５４は、遮光板６５及びレンズ５６を通過した光が入射する位置に配置されている。また偏光子５３及び５４は、偏光子５３を通る光軸と偏光子５４を通る光軸との二つの光軸を含む平面に対する偏光子５３及び５４の透過軸の方向が互いに異なる方向になるように、旋光計内で固定されている。このため、偏光子５３及び５４を光が通過することにより、偏光面の方向が互いに異なる二つの直線偏光が生成される。遮光板６５の回転により、光束の内で遮光板６５を通過する部分の位置が光軸周りに移動するので、偏光子５３及び５４の夫々に入射する光の量は変化する。従って、二つの直線偏光の光量の比は、遮光板６５の回転に応じて変化する。
【００６３】
実施の形態３と同様に、検光子５９は、中空モータ６０の回転子に固定されており、中空モータ６０によって回動する。中空モータ６０は、モータドライバ７２に接続されている。検光子５９の回動により、検光子５９を通過する直線偏光の光量が変化する。検光子５９を通過した二つの直線偏光は、中空モータ６０の中空部分を通り、レンズ６３で集光され、共に検出器６２へ入射される。検出器６２は、光を検出した場合に、光の検出量を電圧で示す検出信号を出力する。
【００６４】
旋光計は、信号処理部７１を備えており、信号処理部７１には、図示しないアンプを介して検出器６２が接続されている。また信号処理部７１には、遮光板ドライバ７５、モータドライバ７２及び出力部７３が接続されている。更に信号処理部７１には、光源６４を点灯させる点灯回路７４が接続されている。
【００６５】
点灯回路７４は、点灯電流を連続的に光源６４へ供給することにより、光源６４を連続的に点灯させる処理を行う。遮光板ドライバ７５は、所定の周波数で遮光板６５を回転させる。これにより、偏光子５３及び５４で生成する二つの直線偏光の光量の比は遮光板６５の回転の周波数で変動し、検光子５９を通過する直線偏光の光量は同一の周波数で変動する。
【００６６】
図１８は、実施の形態４における検出信号の例を示す模式的特性図である。図１８の横軸は時間であり、縦軸は検出信号の信号強度である。図１８Ａは、検光子５９の透過軸に平行な方向が、偏光子５４により生成された直線偏光の偏光面に平行な方向よりも、偏光子５３により生成された直線偏光の偏光面に平行な方向に近い場合を示す。この場合、偏光子５３により生成された直線偏光が検光子５９を通過する成分は、偏光子５４により生成された直線偏光よりも強度が大である。このため、遮光板６５を通過して偏光子５３を通過する光量が偏光子５４を通過する光量よりも大きいときに検出信号の強度が大きくなり、偏光子５３を通過する光量よりも偏光子５４を通過する光量の方が大きいときに検出信号の強度が小さくなる。従って、検出信号は、遮光板６５の回転と同一の周波数で振動する交流信号となる。
【００６７】
図１８Ｂは、検光子５９の透過軸に平行な方向が、偏光子５３により生成された直線偏光の偏光面に平行な方向よりも、偏光子５４により生成された直線偏光の偏光面に平行な方向に近い場合を示す。この場合、偏光子５４により生成された直線偏光が検光子５９を通過する成分は、偏光子５３により生成された直線偏光よりも強度が大である。このため、偏光子５３を通過する光量が偏光子５４を通過する光量よりも大きいときに検出信号の強度が小さくなり、偏光子５３を通過する光量よりも偏光子５４を通過する光量の方が大きいときに検出信号の強度が大きくなる。従って、検出信号は、遮光板６５の回転と同一の周波数で振動し、しかも図１８Ａに示す場合とは逆位相の交流信号となる。
【００６８】
図１８Ｃは、検光子５９の透過軸に平行な方向が、二つの直線偏光の偏光面に平行な方向の中間位置にある場合を示す。二つの直線偏光が検光子５９を通過する成分の強度は同一であるので、遮光板６５の回転によって二つの直線偏光の光量の比が変動したとしても、検光子５９を通過する合計の光量は同一である。従って、検出信号の強度は一定となり、検出信号の振幅はゼロとなる。
【００６９】
本実施の形態に係る旋光計は、実施の形態２と同様に、サンプルセル５８に液体試料が注入される前の段階で検光子５９の初期位置を定め、液体試料がサンプルセル５８に注入された状態で信号処理部７１がステップＳ３１〜Ｓ３５の処理を実行することにより、液体試料の旋光度を測定する。本実施の形態においては、ステップＳ３３で、信号処理部７１は、遮光板６５の回転と同一の周波数で振動する所定の基準信号と検出信号とを比較し、検出信号と基準信号とが同位相であるか否かを判定する処理を行う。
【００７０】
以上のように、本実施の形態に係る旋光計は、実施の形態２に係る旋光計と同様の処理を実行することにより、液体試料の旋光度を測定する。従って、本実施の形態においても、旋光計は、ファラデーセルを用いることなく高精度に旋光度を測定することができる。
【００７１】
なお、以上の実施の形態２〜４においては、検光子５９を中空モータ６０で回動させる形態を示したが、旋光計は、歯車等の中空モータ６０以外の手段で偏光子１４を回動させる形態であってもよい。また実施の形態２〜４に係る旋光計は、液体試料に限らず、固体等の液体以外の状態の試料について旋光度を測定できる形態であってもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１１、５１、５２、６４  光源
１４、５３、５４  偏光子
１５、６０  中空モータ
１６、５８  サンプルセル
１７  ビームスプリッタ
２１  検光子（第１検光子）
２３  検出器（第１検出器）
３１  検光子（第２検光子）
３３  検出器（第２検出器）
４１、７１  信号処理部（調整手段）
５５  ハーフミラー
５９  検光子
６２  検出器
６５  遮光板
７４  点灯回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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