JP2001021489A

JP2001021489A - 分光分析装置

Info

Publication number: JP2001021489A
Application number: JP19149799A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Muto; 雅彦武藤; Hiroichi Ikeda; 博一池田; Nobuya Tsujikura; 伸弥辻倉
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1999-07-06
Filing date: 1999-07-06
Publication date: 2001-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】分光分析装置において、測定用光に基づく試
料からの反射光又は透過光以外の外乱光に基づく情報の
除去処理をして、試料を分析することができるようにし
ながら、コストダウンを図る。【解決手段】位置変更駆動されるフィルタ支持体７
に、試料を分析するための測定用波長の光を透過させる
複数のフィルタＦが、そのフィルタ支持体７の位置変更
に伴って、選択的に、光源部１から試料に至る照射光路
Ｐ内に位置するように設けられた構成において、遮光部
７ｓが、照射光路Ｐ内に一つのフィルタＦが位置する状
態から他のフィルタＦが位置する状態にフィルタ支持体
７が移動する途中で、照射光路Ｐ内に位置するように、
フィルタ支持体７に設けられ、分析手段Ａが、遮光部７
ｓが照射光路Ｐ内に位置するときに得た情報を、外乱光
に基づく情報として処理して、試料を分析するように構
成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位置変更駆動され
るフィルタ支持体に、光源部からの光のうち、試料を分
析するための測定用波長の光を透過させる複数のフィル
タが、そのフィルタ支持体の位置変更に伴って、選択的
に、前記光源部から試料に至る照射光路内に位置するよ
うに設けられ、試料からの反射光又は透過光に基づい
て、試料を分析する分析手段が設けられた分光分析装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる分光分析装置においては、太陽光
や電灯等、フィルタを透過した測定用光以外の光が試料
に照射されて、試料の分析のために受光する試料からの
反射光又は透過光に、測定用光以外の光に基づくものが
含まれていたり、試料からの反射光又は透過光以外の光
が分析用として受光されたりするのを防止するために、
分光分析装置の周囲を遮光したり、測定用光以外の光が
試料に照射されるのを防止したりして使用することが考
えられる。しかしながら、そのような遮光操作をして使
用するのは、使い勝手が悪いので、遮光操作無しに使用
するのが好ましい。

【０００３】そこで、従来では、照射光路の途中に、光
を通過させる開き状態と遮断する閉じ状態とに切り換え
操作自在なシャッタを設け、そのシャッタを前記閉じ状
態に切り換えたときに得た情報を、測定用光に基づく試
料からの反射光又は透過光以外の外乱光（以下、単に外
乱光と記載する場合がある）に基づく情報とし、そのよ
うな外乱光に基づく情報を除去処理して、試料を分析す
るよう構成していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は、試料を分析するときの外乱光の除去処理用として、
シャッタを設けていることが、装置構成が複雑になっ
て、コストアップの原因となり、コストダウンを図る上
で改善の余地があった。

【０００５】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、測定用光に基づく試料からの反
射光又は透過光以外の外乱光に基づく情報の除去処理を
して、試料を分析することができるようにしながら、コ
ストダウンを図ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】〔請求項１記載の発明〕
請求項１に記載の特徴構成は、光を遮断する遮光部が、
前記照射光路内に一つのフィルタが位置する状態から他
のフィルタが位置する状態に前記フィルタ支持体が移動
する途中で、前記照射光路内に位置するように、前記フ
ィルタ支持体に設けられ、前記分析手段が、前記遮光部
が前記照射光路内に位置するときに得た情報を、前記フ
ィルタを通過した測定用光に基づく前記試料からの反射
光又は透過光以外の外乱光に基づく情報として処理し
て、試料を分析するように構成されていることにある。

【０００７】請求項１に記載の特徴構成によれば、フィ
ルタ支持体が位置変更駆動されると、照射光路内に一つ
のフィルタが位置する状態から他のフィルタが位置する
状態にフィルタ支持体が移動する途中で、遮光部が照射
光路内に位置する。そして、分析手段は、遮光部が照射
光路内に位置するときに得た情報を外乱光に基づく情報
として処理して、試料を分析する。つまり、照射光路内
にフィルタが位置する状態のときは、測定用光が試料に
照射されるので、そのときに得る情報は、測定用光に基
づく試料からの反射光又は透過光と外乱光とが合わさっ
た光に基づくものであり、遮光部が照射光路内に位置す
るときは、測定用光が試料に照射されないので、そのと
きに得る情報は、外乱光だけに基づくものである考えら
れる。そこで、遮光部が照射光路内に位置するときに得
た情報を外乱光に基づく情報として処理して、外乱光が
分析に与える影響を除去するようにしてある。そして、
シャッタ支持板の位置変更駆動用として元々設けられて
いる駆動手段を、測定用光が試料に照射されない状態を
現出させるために兼用するようにして、従来設けていた
シャッタを不要としている。従って、測定用光に基づく
試料からの反射光又は透過光以外の外乱光に基づく情報
の除去処理をして、試料を分析することができるように
しながら、コストダウンを図ることができるようになっ
た。

【０００８】〔請求項２記載の発明〕請求項２に記載の
特徴構成は、前記フィルタ支持体が回転駆動されるよう
に構成され、前記フィルタ支持体に、前記複数のフィル
タ及び前記遮光部が、前記フィルタ支持体の回転駆動に
伴って、前記フィルタが選択的に前記照射光路内に位置
し、且つ、前記照射光路内に一つのフィルタが位置する
状態から他のフィルタが位置する状態に前記フィルタ支
持体が移動する途中で、前記遮光部が前記照射光路内に
位置するように設けられていることにある。

【０００９】請求項２に記載の特徴構成によれば、フィ
ルタ支持体が回転駆動されると、フィルタが選択的に照
射光路内に位置し、そのように、照射光路内に一つのフ
ィルタが位置する状態から他のフィルタが位置する状態
にフィルタ支持体が移動する途中で、遮光部が照射光路
内に位置する。又、フィルタ支持体が回転駆動されるこ
とから、複数のフィルタ及び遮光部を一定の順序で照射
光路内に位置させて情報を得ることによって、１回ずつ
の分析を行ったり、１回の分析で、複数のフィルタ及び
遮光部を一定の順序で照射光路内に位置させて情報を得
る工程を繰り返して行うような場合、制御構成を簡略化
することができると共に、分析を効率良く行うことがで
きる。ちなみに、フィルタ支持体を直線移動駆動するこ
とにより、フィルタが選択的に照射光路内に位置し、そ
のように、照射光路内に一つのフィルタが位置する状態
から他のフィルタが位置する状態にフィルタ支持体が移
動する途中で、遮光部が照射光路内に位置するように構
成する場合が想定される。しかしながら、この場合は、
複数のフィルタ及び遮光部を一定の順序で照射光路内に
位置させることを繰り返し行う場合、制御構成が複雑に
なるとともに、効率良く行うことができない。従って、
請求項２に記載の特徴構成によれば、制御構成を簡略化
しながら、効率良く分析が行えるようにする上で、好ま
しい具体構成を提供することができるようになった。

【００１０】〔請求項３記載の発明〕請求項３に記載の
特徴構成は、前記分析手段は、前記遮光部が前記照射光
路内に位置するときの情報を複数回にわたって得て、そ
れら複数回にわたって得た情報に基づいて、試料を分析
するときに、前記外乱光に基づく情報の除去処理を行う
ように構成されていることにある。

【００１１】外乱光は光量のバラツキが大きいと考えら
れるが、請求項３に記載の特徴構成によれば、遮光部が
照射光路内に位置するときの情報を複数回にわたって得
て、それら複数回にわたって得た情報に基づいて、試料
を分析するときに、外乱光に基づく情報の除去処理を行
うようにしてあるので、外乱光の光量のバラツキが分析
に与える影響をより小さくすることができる。従って、
試料の分析精度を一層高くすることができるようになっ
た。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施の形態を説明する。図１に示すように、分光分析装
置は、光源部５と、光源部５からの光のうち、試料を分
析するための測定用波長を含む設定波長範囲の光を透過
させる複数の干渉フィルタＦを備えて、各干渉フィルタ
Ｆを透過した光を測定用光として出射する測定用光照射
部Ｕ１と、測定用光照射部Ｕ１から出射される測定用光
を試料Ｓに照射するように案内するとともに、試料Ｓか
らの反射光を受光素子１に受光させるように案内する投
受光案内部Ｕ２と、その受光素子１の出力情報に基づい
て試料を分析すると共に、分光分析装置の各種制御を司
る処理部２と、その処理部２の分析情報を表示する表示
部３を備えて構成してある。つまり、受光素子１と処理
部２とから、分析手段Ａを構成している。測定用光照射
部Ｕ１と投受光案内部Ｕ２とを、測定用光照射部Ｕ１か
らの測定用光が入射用開口９ｉから投受光案内部Ｕ２の
内部に入射するように一体的に組み付けて、投受光ユニ
ットＵを構成してある。

【００１３】図１に基づいて、測定用光照射部Ｕ１につ
いて、説明を加える。測定用光照射部Ｕ１は、暗箱４内
に、光源部５と、その光源部５からの光を平行光線にす
る光源用レンズ６を設け、更に、４個の干渉フィルタＦ
を支持した円板状のフィルタ支持板７を、各干渉フィル
タＦが順に光源用レンズ６の光軸と交差するように、換
言すれば、各干渉フィルタＦが順に光源部５から試料に
至る照射光路Ｐ内に位置するように、フィルタ用電動モ
ータ８にて回転駆動される状態で設けて構成してある。
光源部５は、赤外線光を放射するタングステン−ハロゲ
ンランプにて構成してある。

【００１４】フィルタ支持板７は、光を遮断する材料に
て形成し、図３にも示すように、そのフィルタ支持板７
の中心を中心とする仮想円の円周Ｃに沿って、等間隔に
等径の４個のフィルタ支持開口７ｗを形成し、各フィル
タ支持開口７ｗに干渉フィルタＦを嵌め込み、そのフィ
ルタ支持板７を、仮想円の円周Ｃが、光源用レンズ６の
光軸（照射光路Ｐに一致する）と交差する状態で回転駆
動自在に配置するとともに、フィルタ用電動モータ８に
より、フィルタ支持板７の中心を回転軸芯として回転駆
動するように構成してある。フィルタ支持板７におい
て、干渉フィルタＦ同士の間の部分７ｓは、光を遮断す
る遮光部として機能させるようにしてある。

【００１５】つまり、フィルタ用電動モータ８によって
回転駆動されるフィルタ支持板７に、複数のフィルタＦ
を、そのフィルタ支持板７の回転に伴って、選択的に、
照射光路Ｐ内に位置するように設けた構成において、光
を遮断する遮光部７ｓを、照射光路Ｐ内に一つの干渉フ
ィルタＦが位置する状態から他の干渉フィルタＦが位置
する状態にフィルタ支持板７が移動する途中で、照射光
路Ｐ内に位置させるように、フィルタ支持板７に設けて
ある。この実施形態においては、隣接する干渉フィルタ
Ｆ同士の間の夫々に、遮光部７ｓを設けて、干渉フィル
タＦが照射光路Ｐ内に位置する状態と、遮光部７ｓが照
射光路Ｐ内に位置する状態とが交互に繰り返されるよう
に構成してある。

【００１６】尚、４個の干渉フィルタＦは、夫々、透過
させる光の波長範囲の中心波長が異なり、各干渉フィル
タＦの中心波長は、後述する分析対象の成分と相関のあ
る測定用波長に設定してある。以下では、４個の干渉フ
ィルタＦを中心周波数が異なることにより区別して、Ｆ
₁，Ｆ₂，Ｆ₃，Ｆ₄と記載する場合がある。

【００１７】図１及び図２に示すように、投受光案内部
Ｕ２は、側面に入射用開口９ｉを備え、一方の端面に光
通過部９ｏを備えた暗箱９内に、第１集光レンズ１１
を、入射する測定用光を光通過部９ｏの前方で且つ光通
過部９ｏと離間した位置に焦点を結ぶべく集光するよう
に配設し、並びに、ハーフミラー１０を、入射用開口９
ｉから入射する測定用光を第１集光レンズ１１に向けて
反射すると共に、第１集光レンズ１１側からの光を透過
させるように配設してある。尚、ハーフミラー１０は、
第１集光レンズ１１の光軸上に配設してある。更に、暗
箱９内には、第２集光レンズ１２を、ハーフミラー１０
における第１集光レンズ１１とは反対側に、第１集光レ
ンズ１１と光軸を一致させて配設して、光通過部９ｏか
ら入射して第１集光レンズ１１を通過した平行光線状の
光を集光するようにしてある。光通過部９ｏは、暗箱９
に設けた開口部に、光透過可能な透明ガラス１７を嵌め
込んで構成し、暗箱９内に塵埃等が入り込むのを防止し
ている。

【００１８】受光素子１は、その受光面を第２集光レン
ズ１２にて焦点が結ばれる位置に位置させて設けてあ
る。受光素子１は、受光した光線束強度に応じた信号を
出力するように構成してある。

【００１９】図４にも示すように、暗箱９内において、
第１集光レンズ１１と光通過部９ｏとの間に、ミラー用
電動モータ１３によって径方向に沿う軸芯周りに揺動さ
れる円板状の可動ミラー１４を、鏡面が第１集光レンズ
１１側を向いて、第１集光レンズ１１の光軸と直交する
姿勢（図４の（イ）参照）と、光軸に沿う姿勢（図４の
（ロ）参照）に姿勢変更自在なように配設してある。つ
まり、ミラー用電動モータ１３により、可動ミラー１４
を、図４の（イ）に示すように、第１集光レンズ１１の
光軸と直交する姿勢（以下、測定用光反射状態と記載す
る場合がある）にすることにより、光通過部９ｏからの
光が第１集光レンズ１１に入射するのを遮断する状態
で、ハーフミラー１０からの測定用光を反射して受光素
子１に受光させる状態となり、図４の（ロ）に示すよう
に、光軸に沿う姿勢（以下、測定用光照射状態と記載す
る場合がある）にすることにより、測定用光の試料Ｓへ
の照射を許容するとともに、光通過部９ｏからの入射光
を受光素子１に受光させる状態となる。

【００２０】暗箱９における光通過部９ｏを設けた投受
光用の端面に、４本の間隔保持用棒体１５を立設し、そ
れら４本の間隔保持用棒体１５の先端に、中心部に開口
１６ｗを備えた円板１６を取り付けてある。そして、円
板１６の開口１６ｗ内に、第１集光レンズ１１の焦点が
位置するように、間隔保持用棒体１５の長さを設定して
ある。

【００２１】そして、干渉フィルタＦを透過した測定用
光が入射用開口９ｉから暗箱１０内に入射させるよう
に、暗箱４と暗箱９とを接続して、投受光ユニットＵを
構成してある。

【００２２】そして、上述のように構成した投受光ユニ
ットＵを、円板１６の開口１６ｗ内に試料Ｓにおける分
析対象箇所が位置するように設置する。そして、可動ミ
ラー１４を前記測定用光照射状態にすると、フィルタＦ
を透過した測定用光は、ハーフミラー１０にて反射され
て第１集光レンズ１１に入射し、第１集光レンズ１１に
て、試料Ｓにおける分析対象箇所に焦点が結ばれるよう
に集光される。試料Ｓからの反射光は、光通過部９ｏか
ら暗箱９内に入射し、第１集光レンズ１１にて平行光線
にされて、第２集光レンズ１２に入射し、第２集光レン
ズ１２にて、受光素子１の受光面に焦点が結ばれるよう
に集光されて、受光素子１にて受光される。

【００２３】可動ミラー１４を前記測定用光反射状態と
すると、フィルタＦを透過した測定用光は、ハーフミラ
ー１０にて反射され、第１集光レンズ１１を透過し、可
動ミラー１４にて反射され、第１集光レンズ１１及びハ
ーフミラー１０を透過して、第２集光レンズ１２に入射
し、第２集光レンズ１２にて、受光素子１の受光面に焦
点が結ばれるように集光されて、受光素子１にて受光さ
れる。

【００２４】上述のように構成した投受光ユニットＵで
あれば、例えば、試料Ｓが水平面上にあるときは、投受
光ユニットＵを、円板１６によって自立させた状態で設
置することができるので、操作者が投受光ユニットＵを
保持する必要が無く、取り扱いが一層楽になる。試料Ｓ
が農地等の土壌である場合は、投受光ユニットＵを、分
析対象の地面上に自立させて設置すれば良い。又、光透
過部９ｏは、試料に対して非接触であるので、試料が光
透過部９ｏの透明ガラス１７に付着して分析の妨げにな
るといった不具合を回避することができる。

【００２５】処理部２は、マイクロコンピュータを用い
て構成してあり、可動ミラー１４を前記測定用光照射状
態にして、フィルタ支持板７を回転させたり、可動ミラ
ー１４を前記測定用光反射状態にして、フィルタ支持板
７を回転させたりするように、フィルタ用電動モータ８
及びミラー用電動モータ１３の作動を制御する。又、処
理部２は、受光素子１からの出力信号に基づいて、各干
渉フィルタＦを透過した測定用波長の測定用光毎に、遮
光部７ｓが照射光路Ｐ内に位置するときに対応する情報
を、測定用光に基づく試料からの反射光以外の外乱光に
基づく情報として、その外乱光に基づく情報を除去処理
して、吸光度を求め、各測定用波長の吸光度に基づい
て、下記の数１に示す検量式に基づいて成分量Ｑを算出
する。

【００２６】

【数１】Ｑ＝Ｋ₀＋Ｋ₁×Ａ（λ₁）＋Ｋ₂×Ａ
（λ₂）＋Ｋ₃×Ａ（λ₃）＋Ｋ₄×Ａ（λ₄）……

【００２７】但し、 λ₁，λ₂，λ₃，λ₄……；分析対象の成分と相関の
ある測定用波長Ａ（λ₁），Ａ（λ₂），Ａ（λ₃），Ａ（λ₄）…
…；測定用波長における吸光度Ｋ₀，Ｋ₁，Ｋ₂，Ｋ₃，Ｋ₄……；充分に多い母集団
で測定された成分量の実測値と測定用波長の吸光度に基
づいて最小二乗法にて設定した係数

【００２８】ちなみに、試料Ｓが土壌であり、分析対象
の成分が硝酸態窒素である場合は、以下に示すλ₁，λ
₂，λ₃，λ₄の４個の測定用波長を用い、各係数
Ｋ₀，Ｋ ₁，Ｋ₂，Ｋ₃，Ｋ₄を以下のように設定す
る。従って、干渉フィルタＦは、上述のように４個設
け、それら４個の干渉フィルタＦ₁，Ｆ₂，Ｆ₃，Ｆ₄
夫々の中心波長を、λ₁，λ₂，λ₃，λ₄の４個の測
定用波長のいずれかに設定する。尚、各干渉フィルタＦ
の半値幅は、１０〜４０ｎｍの範囲の値に設定してあ
る。

【００２９】λ₁＝１５７４ｎｍ λ₂＝１５９２ｎｍ λ₃＝１６２８ｎｍ λ₄＝１７３６ｎｍＫ₀＝−３６．３０６Ｋ₁＝−９２５５４Ｋ₂＝１６４５８０Ｋ₃＝−８１３４４Ｋ₄＝９３６２．９

【００３０】次に、処理部２の制御作動について説明す
る。尚、下記の制御作動においては、フィルタ支持板７
を一定速度で回転させるように、フィルタ用電動モータ
８を作動する制御を実行するが、その制御の実行によ
り、干渉フィルタＦが照射光路Ｐ内に位置する状態が周
期的に起こる。換言すれば、遮光部７ｓが照射光路Ｐ内
に位置する状態が周期的に起こる。従って、図５に示す
ように、受光素子１からは、干渉フィルタＦが照射光路
Ｐ内に位置した状態のときに対応する信号Ａが一定の周
波数で出力され、信号Ａ同士の間は、遮光部７ｓが照射
光路Ｐ内に位置する状態のときの信号Ｂが出力される。
ちなみに、フィルタ支持板７の回転数は、例えば、５０
０回／秒程度に設定する。

【００３１】尚、図５に示すように、信号Ａは、干渉フ
ィルタＦ₁が照射光路Ｐ内に位置する状態のときの信号
Ａ₁、干渉フィルタＦ₂が照射光路Ｐ内に位置する状態
のときの信号Ａ₂、干渉フィルタＦ₃が照射光路Ｐ内に
位置する状態のときの信号Ａ ₃、及び、干渉フィルタＦ
₄が照射光路Ｐ内に位置する状態のときの信号Ａ₄から
成り、それら信号Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃，Ａ₄が所定の順序
で並ぶ状態で（実施形態では、記載順に並ぶ状態）で出
力される。従って、例えば、フィルタ支持板７の回転軸
に設けたロータリーエンコーダの信号に基づいて、各干
渉フィルタＦ₁，Ｆ₂，Ｆ₃，Ｆ₄、及び、遮光部７ｓ
が照射光路Ｐ内に位置する状態のときの信号夫々を抽出
して読み出すことができる。

【００３２】可動ミラー１４が前記測定用光照射状態の
ときは、信号Ａは、干渉フィルタＦを透過した計測用光
に基づく試料からの反射光と、それ以外の外乱光が合わ
さった光に基づく信号であり、信号Ｂは、外乱光に基づ
く信号である。又、可動ミラー１４が前記測定用光反射
状態のときは、信号Ａは、干渉フィルタＦを透過した計
測用光そのものに基づく信号である。従って、可動ミラ
ー１４が前記測定用光照射状態で、遮光部７ｓが照射光
路Ｐ内に位置する状態のときの信号Ｂを、外乱光に基づ
く信号として、その外乱光に基づく信号を除去して成分
を分析することができる。例えば、可動ミラー１４が前
記測定用光反射状態のときの信号Ａを、試料に照射した
測定用光の強度とし、可動ミラー１４が前記測定用光照
射状態のときの信号Ａと信号Ｂとの差を、試料からの反
射光の強度として、それら、試料に照射した測定用光の
強度と試料からの反射光の強度とに基づいて、吸光度を
求める。吸光度は、測定用波長毎に求め、そのように求
めた各測定用波長における吸光度に基づいて、上記の検
量式に基づいて成分を分析するのである。

【００３３】図６に示すフローチャートに基づいて、成
分量を算出するための制御作動の一例を説明する。フィ
ルタ支持板７を一定速度で回転させるように、フィルタ
用電動モータ８を作動し、可動ミラー１４が前記測定用
光反射状態となるように、ミラー用電動モータ１３を作
動する（ステップ＃１，＃２）。干渉フィルタＦ₁が照
射光路Ｐ内に位置する状態に対応する信号Ａ₁を読み出
し、その信号Ａ₁を試料に照射した測定用光の強度とす
る（ステップ＃３）。

【００３４】続いて、可動ミラー１４が前記測定用光照
射状態となるように、ミラー用電動モータ１３を作動
し、受光素子１の出力信号から、信号Ａ₁，Ｂ，Ａ₂，
Ｂ，Ａ ₃，Ｂ，Ａ₄，Ｂを記載順に読み出す（ステップ
＃４、＃５）。続いて、信号Ａとその次の信号Ｂとの差
を算出することにより、各測定用波長毎に、試料からの
反射光の強度を求め、それら各測定用波長毎の試料から
の反射光の強度と、ステップ＃３で読み出した試料に照
射した測定用光の強度とに基づいて、各測定用波長毎に
吸光度を求める（ステップ＃６、＃７）。

【００３５】上記のように各測定用波長毎に吸光度を算
出する制御を、設定回数のＮ回（例えば３回）実行する
（ステップ＃２〜＃１０）。続いて、各測定用波長毎
に、Ｎ個の吸光度を平均して平均吸光度を求め、それら
各測定用波長での平均吸光度に基づいて、上記の検量式
により成分量を算出し、フィルタ用電動モータ８を停止
させて、終了する（ステップ＃１１〜＃１３）。

【００３６】〔別実施形態〕次に別実施形態を説明す
る。（イ）成分量を算出するための制御構成は、上記の実
施形態にて例示した構成に限定されるものではない。例
えば、図７及び図８に示すフローチャートに基づく制御
構成も可能である。即ち、可動ミラー１４が前記測定用
光反射状態となるように、ミラー用電動モータ１３を作
動し、フィルタ支持板７を一定速度で回転させるよう
に、フィルタ用電動モータ８を作動し、フィルタ支持板
７がＮ回転する間に、受光素子１の出力信号から、信号
Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃，Ａ₄、即ち、各測定用波長の測定用
光の強度を設定回数のＮ回ずつ読み出す（ステップ＃２
１〜＃２７）。続いて、各測定用波長毎に、測定用光の
強度の平均値を算出する（ステップ＃２８）

【００３７】続いて、可動ミラー１４が前記測定用光照
射状態となるように、ミラー用電動モータ１３を作動
し、フィルタ支持板７がＮ回転する間に、信号Ａ₁，
Ｂ，Ａ₂，Ｂ，Ａ₃，Ｂ，Ａ₄，Ｂを記載順に夫々Ｎ回
ずつ読み出す（ステップ＃２９〜＃３４）。

【００３８】続いて、各測定用波長について、各回毎
に、信号Ａとその次の信号Ｂとの差を算出して、試料か
らの反射光の強度を求めると共に、求めた反射光の強度
を平均して、反射光の強度の平均値を求める（ステップ
＃３５）。続いて、各測定用波長毎に、ステップ＃２８
で求めた測定用光の強度の平均値、及び、ステップ＃３
５で求めた反射光の強度の平均値により、吸光度を算出
し、続いて、各測定用波長の吸光度に基づいて、上記の
検量式により成分量を算出し、フィルタ用電動モータ８
を停止させて、終了する（ステップ＃３６〜＃３８）。

【００３９】上記の制御構成では、測定用波長毎に、試
料に照射する測定用光の強度を求めるので、成分の分析
精度を一層向上することができる。又、可動ミラー１４
の前記測定用光反射状態と前記測定用光照射状態との切
換回数を少なくすることができるので、分析に要する時
間を短縮することができる。

【００４０】（ロ）フィルタ支持板７に設ける干渉フ
ィルタＦの個数は、上記の実施形態において例示した４
個に限定されるものではなく、分析対象の成分を分析す
るために用いる測定用波長の数により設定する。又、１
種類の成分を分析するために必要な測定用波長を含むよ
うに干渉フィルタＦを設けるのではなく、複数種の成分
を求めるために必要な複数の測定用波長を含むように、
複数の干渉フィルタＦをフィルタ支持板７に設けても良
い。この場合は、フィルタ支持板７に設けた複数の干渉
フィルタＦから、分析対象の一つの成分に対応する干渉
フィルタＦを選択して、受光素子１の信号から、選択し
た干渉フィルタＦに対応する信号を抽出して読み出すよ
うにして、複数種の成分を分析できるように構成する。

【００４１】（ハ）外乱光を除去するための演算方法
は、上記の実施形態において例示した方法に限定される
ものではない。例えば、信号Ａに基づいて、吸光度を算
出し、そのように算出した吸光度に、信号Ｂに応じて設
定した係数を乗じるようにしても良い。又、信号Ａに基
づいて算出した吸光度により成分量を算出し、そのよう
に算出した成分量に、信号Ｂに応じて設定した係数を乗
じるようにしても良い。

【００４２】（ニ）上記の実施形態においては、信号
Ａ、信号Ｂを複数回にわたって得て、それらを平均処理
して、吸光度を求めるように構成したが、信号Ａ、信号
Ｂを夫々１回ずつ得て、それらにより吸光度を求めるよ
うに構成しても良い。

【００４３】（ホ）フィルタ支持板７を位置変更駆動
する場合の位置変更形態は、上記の実施形態において例
示した回転形態に限定されるものではなく、例えば、直
線状の移動形態でも良い。

【００４４】（ヘ）上記の実施形態においては、隣接
する干渉フィルタＦ同士の間の夫々に、遮光部７ｓを設
ける場合について例示したが、遮光部７ｓは、隣接する
干渉フィルタＦ同士の間の夫々に設ける必要が無く、例
えば、１箇所のみに設けても良い。

【００４５】（ト）上記の実施形態においては、試料に
干渉フィルタＦを透過した測定用光を照射して、試料か
らの反射光に基づいて試料を分析するように構成する場
合について例示したが、試料に干渉フィルタＦを透過し
た測定用光を照射して、試料を透過した透過光に基づい
て試料を分析するように構成しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態にかかる分光分析装置の断面図

【図２】実施形態にかかる分光分析装置の投受光ユニッ
トの斜視図

【図３】実施形態にかかる分光分析装置のフィルタ支持
板の回転軸芯方向視での図

【図４】実施形態にかかる分光分析装置の可動ミラーの
斜視図

【図５】実施形態にかかる分光分析装置の受光素子の出
力信号を示す図

【図６】実施形態にかかる分光分析装置の制御作動のフ
ローチャートを示す図

【図７】別実施形態にかかる分光分析装置の制御作動の
フローチャートを示す図

【図８】別実施形態にかかる分光分析装置の制御作動の
フローチャートを示す図

【符号の説明】５光源部７フィルタ支持体７ｓ遮光部ＦフィルタＰ照射光路Ａ分析手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者辻倉伸弥兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号株式会社クボタ技術開発研究所内Ｆターム(参考） 2G059 AA01 EE01 EE02 EE11 GG10 HH01 HH06 JJ03 JJ23 LL04 MM03 MM14 NN01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】位置変更駆動されるフィルタ支持体に、
光源部からの光のうち、試料を分析するための測定用波
長の光を透過させる複数のフィルタが、そのフィルタ支
持体の位置変更に伴って、選択的に、前記光源部から試
料に至る照射光路内に位置するように設けられ、試料からの反射光又は透過光に基づいて、試料を分析す
る分析手段が設けられた分光分析装置であって、光を遮断する遮光部が、前記照射光路内に一つのフィル
タが位置する状態から他のフィルタが位置する状態に前
記フィルタ支持体が移動する途中で、前記照射光路内に
位置するように、前記フィルタ支持体に設けられ、前記分析手段が、前記遮光部が前記照射光路内に位置す
るときに得た情報を、前記フィルタを通過した測定用光
に基づく前記試料からの反射光又は透過光以外の外乱光
に基づく情報として処理して、試料を分析するように構
成されている分光分析装置。
【請求項２】前記フィルタ支持体が回転駆動されるよ
うに構成され、前記フィルタ支持体に、前記複数のフィルタ及び前記遮
光部が、前記フィルタ支持体の回転駆動に伴って、前記
フィルタが選択的に前記照射光路内に位置し、且つ、前
記照射光路内に一つのフィルタが位置する状態から他の
フィルタが位置する状態に前記フィルタ支持体が移動す
る途中で、前記遮光部が前記照射光路内に位置するよう
に設けられている請求項１記載の分光分析装置。
【請求項３】前記分析手段は、前記遮光部が前記照射
光路内に位置するときの情報を複数回にわたって得て、
それら複数回にわたって得た情報に基づいて、試料を分
析するときに、前記外乱光に基づく情報の除去処理を行
うように構成されている請求項１又は２記載の分光分析
装置。