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公開番号2025128747
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-03
出願番号2024025633
出願日2024-02-22
発明の名称分光器
出願人アンリツ株式会社
代理人個人,個人
主分類G01J 3/18 20060101AFI20250827BHJP(測定;試験)
要約【課題】機構を簡素化し、低価格化を実現する。
【解決手段】第1,第2のコリメータ3,7の光軸La,Lbを回折格子4の刻線方向Cに離して配置する。入射光が入射する第1の位置a1と、回折光が第1のスリット6b上で集光する第2の位置a2とが第1のコリメータ3の光軸Laを中心とする第1の円周Ca上に存在し、第1のスリット6bを通過した回折光が第1のレンズ6cにより集光する第3の位置b1と、回折光が第2のコリメータ7により集光する第4の位置b2とが第2コリメータ7の光軸Lbに垂直な平面内の光軸を中心とする第1の円周Caと同一半径の第2の円周Cb上に存在する。第1の位置a1と第2の位置a2とを第1のコリメータ3の光軸Laに対し対称となる位置に配置し、第3の位置b1と第4の位置b2とを第2のコリメータ7の光軸Lbに対し対称となる位置に配置する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
回折格子（４）と、
入射光をコリメート光にして前記回折格子に入力し、該回折格子からの回折光を集光する第１のコリメータ（３）と、
前記第１のコリメータにより集光された前記回折格子からの回折光を反射する第１のミラー（６ａ）と、該第１のミラーにより反射された回折光が集光する位置に配置された第１のスリット（６ｂ）と、該第１のスリットを通過した回折光の回折による波長の分散方向を反転させる一つの第１のレンズ（６ｃ）と、該第１のレンズを通過した回折光を前記回折格子に折り返して反射する第２のミラー（６ｄ）とからなり、前記第１のコリメータにより集光される回折光を前記回折格子に折り返す折り返し光学系（６）と、
前記折り返し光学系により折り返される回折光を前記回折格子に再度入力し、該回折格子からの回折光を集光する第２のコリメータ（７）と、
前記第２のコリメータにより回折光が集光する位置に配置される第２のスリット（８ｂ）を有し、該第２のスリットを通過した回折光を受光して任意の波長成分の光を取り出す受光部（８）とを備えた分光器であって、
前記第１のコリメータと前記第２のコリメータの前記回折格子上における照射領域が該回折格子の刻線方向（Ｃ）にずれるように、前記第１のコリメータの光軸（Ｌａ）と前記第２のコリメータの光軸（Ｌｂ）を前記回折格子の刻線方向に離して配置し、
前記第１のコリメータに向かう入射光を入射する位置である第１の位置（ａ１）と、前記回折格子からの回折光が前記折返し光学系の前記第１のスリット上で集光する位置である第２の位置（ａ２）とが前記第１のコリメータの光軸を中心とする第１の円周（Ｃａ）上に存在するとともに、前記折返し光学系の前記第１のスリットを通過した回折光が前記第１のレンズにより集光する位置である第３の位置（ｂ１）と、前記回折格子からの回折光が前記第２のコリメータにより集光する位置である第４の位置（ｂ２）とが前記第２コリメータの光軸に垂直な平面内の光軸を中心とする前記第１の円周と同一半径の第２の円周（Ｃｂ）上に存在し、前記第１の位置と前記第２の位置とが前記第１のコリメータの光軸に対し対称となる位置に配置され、前記第３の位置と前記第４の位置とが前記第２のコリメータの光軸に対し対称となる位置に配置されることを特徴とする分光器。
続きを表示（約 230 文字）【請求項２】
前記第１のコリメータの光軸と前記第２のコリメータの光軸を含む面と前記第１の円周が交差する点とは異なる位置に前記第１の位置を配置し、前記第１のコリメータの光軸に対して前記第１の位置と対称な位置に前記第２の位置を配置し、前記第２の位置と前記第３の位置が前記回折格子の刻線方向に平行となるように前記第３の位置を配置し、前記第２のコリメータの光軸に対して前記第３の位置と対称な位置に前記第４の位置を配置することを特徴とする請求項１に記載の分光器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定光を波長ごとに分ける分光器に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
被測定光を波長ごとに分けるマルチパスの分光器としては、例えば下記特許文献１に開示されるものが知られている。特許文献１に開示される分光器は、入射した被測定光を分光するもので、回折格子と、入射した光を平行光化するコリメータと、コリメータによって平行光化されて回折格子に入射した光の回折格子からの戻り光が焦点を結ぶ位置に配置され、戻り光の少なくとも一部を通過させる光学素子と、をそれぞれ有する複数の分光系と、隣り合う２つの分光系のうちの一の分光系において発生した戻り光を、他の分光系に向けて折り返すように導く少なくとも１つの折り返し光学系と、を備える。折り返し光学系は、一の分光系において発生した戻り光を平行光化する第１レンズと、第１レンズによって平行光化された戻り光を他の分光系のコリメータとの間で集光する第２レンズと、を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７１９５１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述した特許文献１の分光器よりも機構を簡素化し、低価格化を実現することができる分光器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載された分光器は、回折格子４と、
入射光をコリメート光にして前記回折格子に入力し、該回折格子からの回折光を集光する第１のコリメータ３と、
前記第１のコリメータにより集光された前記回折格子からの回折光を反射する第１のミラー６ａと、該第１のミラーにより反射された回折光が集光する位置に配置された第１のスリット６ｂと、該第１のスリットを通過した回折光の回折による波長の分散方向を反転させる一つの第１のレンズ６ｃと、該第１のレンズを通過した回折光を前記回折格子に折り返して反射する第２のミラー６ｄとからなり、前記第１のコリメータにより集光される回折光を前記回折格子に折り返す折り返し光学系６と、
前記折り返し光学系により折り返される回折光を前記回折格子に再度入力し、該回折格子からの回折光を集光する第２のコリメータ７と、
前記第２のコリメータにより回折光が集光する位置に配置される第２のスリット８ｂを有し、該第２のスリットを通過した回折光を受光して任意の波長成分の光を取り出す受光部８とを備えた分光器であって、
前記第１のコリメータと前記第２のコリメータの前記回折格子上における照射領域が該回折格子の刻線方向Ｃにずれるように、前記第１のコリメータの光軸Ｌａと前記第２のコリメータの光軸Ｌｂを前記回折格子の刻線方向に離して配置し、
前記第１のコリメータに向かう入射光を入射する位置である第１の位置ａ１と、前記回折格子からの回折光が前記折返し光学系の前記第１のスリット上で集光する位置である第２の位置ａ２とが前記第１のコリメータの光軸を中心とする第１の円周Ｃａ上に存在するとともに、前記折返し光学系の前記第１のスリットを通過した回折光が前記第１のレンズにより集光する位置である第３の位置ｂ１と、前記回折格子からの回折光が前記第２のコリメータにより集光する位置である第４の位置ｂ２とが前記第２コリメータの光軸に垂直な平面内の光軸を中心とする前記第１の円周と同一半径の第２の円周Ｃｂ上に存在し、前記第１の位置と前記第２の位置とが前記第１のコリメータの光軸に対し対称となる位置に配置され、前記第３の位置と前記第４の位置とが前記第２のコリメータの光軸に対し対称となる位置に配置されることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に記載された分光器は、請求項１の分光器において、
前記第１のコリメータの光軸と前記第２のコリメータの光軸を含む面と前記第１の円周が交差する点とは異なる位置に前記第１の位置を配置し、前記第１のコリメータの光軸に対して前記第１の位置と対称な位置に前記第２の位置を配置し、前記第２の位置と前記第３の位置が前記回折格子の刻線方向に平行となるように前記第３の位置を配置し、前記第２のコリメータの光軸に対して前記第３の位置と対称な位置に前記第４の位置を配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、折り返し光学系のレンズを物理的に１つのレンズで構成することにより、従来の分光器よりも機構を簡素化でき、低価格化を実現することができる。また、入射位置と出射位置を高さ方向にずらすことにより、光学部品を配置する際の自由度が向上し、スリットを通過する迷光を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明に係る分光器の構成図である。
本発明に係る分光器における折り返し光学系の内部構成を示す図である。
本発明に係る分光器における受光部の内部構成を示す図である。
本発明に係る分光器における第１のコリメータと回折格子と平面鏡との位置関係を示す説明図である。
本発明に係る分光器における第１の分光経路と第２の分光経路それぞれの光の入射位置と出射位置との関係の一例を示す概念図である。
本発明に係る分光器における第１の分光経路と第２の分光経路それぞれの光の入射位置と出射位置との関係の他の一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
図１に示すように、本実施の形態のマルチパスの分光器１は、入射コネクタ２、第１のコリメータ３、回折格子（グレーティング）４、平面鏡５、折り返し光学系６、第２のコリメータ７、受光部８を備えた加分散配置の分光器であり、被測定光としての入射光を第１の分光経路Ａと第２の分光経路Ｂを通過させて任意の波長成分の光を取り出して光を波長ごとに分解して配列した情報（分光スペクトルデータ）を取得している。
（【００１１】以降は省略されています）

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