JPH01265131A - 音響光学フィルタを用いた分光イメージング装置用光学系 - Google Patents
音響光学フィルタを用いた分光イメージング装置用光学系Info
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- JPH01265131A JPH01265131A JP9487788A JP9487788A JPH01265131A JP H01265131 A JPH01265131 A JP H01265131A JP 9487788 A JP9487788 A JP 9487788A JP 9487788 A JP9487788 A JP 9487788A JP H01265131 A JPH01265131 A JP H01265131A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
- G01J3/1256—Generating the spectrum; Monochromators using acousto-optic tunable filter
-
- G—PHYSICS
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- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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- G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
- G01J3/0208—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using focussing or collimating elements, e.g. lenses or mirrors; performing aberration correction
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/2823—Imaging spectrometer
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/30—Measuring the intensity of spectral lines directly on the spectrum itself
- G01J3/32—Investigating bands of a spectrum in sequence by a single detector
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は特定波長による被写体の像を得るための音響光
学フィルタを用いた分光イメージング装置用光学系に関
する。
学フィルタを用いた分光イメージング装置用光学系に関
する。
一般に、音響光学素子を用いた分光イメージング装置に
おいては、音響光学フィルタの音響波の周波数を変化さ
せてブラッグ回折光の波長を変えると、音響光学フィル
タからの回折光の出射方向が変化し、最終像に横ずれが
生ずる。また、音響光学フィルタ内での音波は強度分布
を有し、あるいは音響光学フィルタ内での音波の反射等
の寄生振動のため、理想的な波形を得るのは困難であり
、そのため最終像は側帯回折波を伴った色にじみを生ず
る。
おいては、音響光学フィルタの音響波の周波数を変化さ
せてブラッグ回折光の波長を変えると、音響光学フィル
タからの回折光の出射方向が変化し、最終像に横ずれが
生ずる。また、音響光学フィルタ内での音波は強度分布
を有し、あるいは音響光学フィルタ内での音波の反射等
の寄生振動のため、理想的な波形を得るのは困難であり
、そのため最終像は側帯回折波を伴った色にじみを生ず
る。
そこで、音響光学フィルタを用いた分光イメージング装
置において、 ■ブラッグ回折光の角度色分散による最終像の横ずれを
な（すこと ■音響光学フィルタ内の音波の不完全さによって生ずる
最終像の色にじみをなくし、最終像の解像度を向上させ
ること ■回折光の色の純度を上げること ができる音響光学フィルタを用いた分光イメージング装
置用光学系について、本出願人は特開昭６１−１０７２
１７号として既に出願している。
置において、 ■ブラッグ回折光の角度色分散による最終像の横ずれを
な（すこと ■音響光学フィルタ内の音波の不完全さによって生ずる
最終像の色にじみをなくし、最終像の解像度を向上させ
ること ■回折光の色の純度を上げること ができる音響光学フィルタを用いた分光イメージング装
置用光学系について、本出願人は特開昭６１−１０７２
１７号として既に出願している。
第３図はこのような分光イメージング装置の概略構成図
である。
である。
暗箱１の一方の開口部には分光イメージングの対象であ
る被測定像源１６が配置されている。
る被測定像源１６が配置されている。
この被測定像源１６からの光は第１の絞り板３を介して
第１のコリメータレンズ２により平行光束に変換され、
音響光学フィルタの主要部を構成する音響光学素子４に
入射させられる。音響光学素子４の下端には、音響トラ
ンジューサ５、上端には音響波の吸収体が設けられてい
る。音響光学素子４の出力面側には角度分散補正プリズ
ム７が設けられている。
第１のコリメータレンズ２により平行光束に変換され、
音響光学フィルタの主要部を構成する音響光学素子４に
入射させられる。音響光学素子４の下端には、音響トラ
ンジューサ５、上端には音響波の吸収体が設けられてい
る。音響光学素子４の出力面側には角度分散補正プリズ
ム７が設けられている。
発振器１３の出力は音響トランジェーサ５を介して音響
光学素子４に接続されている。この発振器１３の発振周
波数は波長制御器１４により任意の周波数に設定してあ
り、設定された周波数は波長表示袋Ｎ１５により表示さ
れる。
光学素子４に接続されている。この発振器１３の発振周
波数は波長制御器１４により任意の周波数に設定してあ
り、設定された周波数は波長表示袋Ｎ１５により表示さ
れる。
音響光学フィルタにより回折させられた光は第２のコリ
メータレンズ８、第２の絞り板９を介してイメージイン
テンファイヤｌＯの充電面１１に回折光の像を形成する
。
メータレンズ８、第２の絞り板９を介してイメージイン
テンファイヤｌＯの充電面１１に回折光の像を形成する
。
第１のコリメークレンズ２の入射側焦点位置には第１の
絞り仮３が置かれ、被測定像源１６からの主光線は第１
の絞り板３の中心を通り、コリメータレンズ２を出た後
、光軸に平行となって音響光学素子４に入射する。
絞り仮３が置かれ、被測定像源１６からの主光線は第１
の絞り板３の中心を通り、コリメータレンズ２を出た後
、光軸に平行となって音響光学素子４に入射する。
すなわち、第１のコリメータレンズ２と第１の絞り板３
により第１のテレセントリック光学系が形成されており
、音響光学素子４に対し可能な限り平行光束に近い状態
で入射光束が送り込まれる。
により第１のテレセントリック光学系が形成されており
、音響光学素子４に対し可能な限り平行光束に近い状態
で入射光束が送り込まれる。
また、被測定像源１６はその第１の実像１７が音響光学
フィルタ４の中央付近にできるよう第１の絞り板３から
適当な距離だけ離れた位置に置かれている。
フィルタ４の中央付近にできるよう第１の絞り板３から
適当な距離だけ離れた位置に置かれている。
一般に音響光学素子４に印加される音波の周波数を変化
させるとブラッグ回折光の出射角は周波数が高くなるに
したがって回折角が大きくなり、いわゆる出射角の色分
散を生ずるが、第３図の装置においては、被測定像源１
６の第１の実像１７を音響光学素子４の中央付近に作れ
ば、１７上の一点からでた光束は第２のコリメータレン
ズ８を通った第２の実像ｌｌ上の一点に全て結像するた
め、音波の周波数を変え、回折光の色を変える時に生ず
る回折光束の出射角度の変化によっても最終実像の位置
は全く変化しない。
させるとブラッグ回折光の出射角は周波数が高くなるに
したがって回折角が大きくなり、いわゆる出射角の色分
散を生ずるが、第３図の装置においては、被測定像源１
６の第１の実像１７を音響光学素子４の中央付近に作れ
ば、１７上の一点からでた光束は第２のコリメータレン
ズ８を通った第２の実像ｌｌ上の一点に全て結像するた
め、音波の周波数を変え、回折光の色を変える時に生ず
る回折光束の出射角度の変化によっても最終実像の位置
は全く変化しない。
さらに、第１の実像１７を音響光学素子４の中央付近に
作ることと第２のコリメータレンズ８とその出射側焦点
位置に置かれた絞り板９からなる第２のテレセントリッ
ク光学系を用いることにより、色にじみの全くない解像
度の極めて高い最終実像１１ができる。
作ることと第２のコリメータレンズ８とその出射側焦点
位置に置かれた絞り板９からなる第２のテレセントリッ
ク光学系を用いることにより、色にじみの全くない解像
度の極めて高い最終実像１１ができる。
しかしながら、第３図に示す光学系においては音響光学
素子内の超音波は周辺においては侶く、中心部分では強
い強度分布を示すので、周辺では回折が弱く、中心付近
では強く回折され、この音響光学素子の回折能力の空間
的強度分布が分光像にそのままのってしまうためにシェ
ーディングが大きくなってしまう。
素子内の超音波は周辺においては侶く、中心部分では強
い強度分布を示すので、周辺では回折が弱く、中心付近
では強く回折され、この音響光学素子の回折能力の空間
的強度分布が分光像にそのままのってしまうためにシェ
ーディングが大きくなってしまう。
また超音波ビームの進行方向に音響光学素子の結晶を長
くするのは容易であるが、超音波ビームの径を大きくす
るのは難しく、球面レンズによって音響光学素子の超音
波ビームの径からはみ出さないように結像しようとする
ために画像を進行方向に大きくすることができないため
像が暗いという問題がある。
くするのは容易であるが、超音波ビームの径を大きくす
るのは難しく、球面レンズによって音響光学素子の超音
波ビームの径からはみ出さないように結像しようとする
ために画像を進行方向に大きくすることができないため
像が暗いという問題がある。
また、大きな画像を分光しようとすると、レンズで小さ
く絞って超音波ビーム内に結像する必要があるが、そう
すると光の波動ベクトルにの拡がりが大きくなり、単色
光とならず周辺の波長光が混在するため波長分解能が劣
化する。
く絞って超音波ビーム内に結像する必要があるが、そう
すると光の波動ベクトルにの拡がりが大きくなり、単色
光とならず周辺の波長光が混在するため波長分解能が劣
化する。
本発明は上記問題点を解決するためのもので、色分散に
よる最終像の横ずれをなくし、音響光学素子の回折能力
の空間的強度分布によって生ずるシェーディングをなく
して最終像の解像度を上げると共に、回折光の色の純度
を上げることができる音響光学フィルタを用いた分光イ
メージング装置用光学系を提供することを目的とする。
よる最終像の横ずれをなくし、音響光学素子の回折能力
の空間的強度分布によって生ずるシェーディングをなく
して最終像の解像度を上げると共に、回折光の色の純度
を上げることができる音響光学フィルタを用いた分光イ
メージング装置用光学系を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段〕
そのために本発明の音響光学フィルタを用いた分光イメ
ージング装置用光学系は、超音波駆動される音響光学素
子からなる音響光学フィルタと、超音波の伝播方向に垂
直な断面と平行な断面においてパワーが異なり、音響光
学フィルタの入射光側、出射光側にそれぞれ配置された
第１、第２のレンズ系と、第１のレンズ系の入射光側焦
点位置及び第２のレンズ系の出射光側焦点位置にそれぞ
れ配置され、超音波の伝播方向と平行な断面において絞
りを形成してそれぞれ第１、第２のテレセントリック光
学系を形成する第１、第２のスリット絞りとを備え、超
音波伝播方向と平行な断面においては、第１のテレセン
トリック光学系による被測定像源の中間実像を音響光学
フィルタ内に形成すると共に、第２のテレセントリック
光学系の光軸を音響光学フィルタのブラッグ回折光の方
向に一致させて中間実像の第２のテレセントリック光学
系による最終実像を形成し、超音波伝播方向と垂直な断
面においては音響光学フィルタ内には結像させず、被測
定像源の実像を超音波伝播方向と垂直断面における最終
実像と同じ位置に同じ倍率で結像させること、さらに、
対物レンズを設けると共に、超音波伝播方向に平行な断
面においては対物レンズの瞳の像を第１のスリット絞り
位置に結像させ、超音波伝播方向に垂直な断面において
は対物レンズの瞳の像を音響光学フィルタ内に結像させ
るように超音波の伝播方向に垂直な断面と平行な断面に
おいてパワーが異なるフィールドレンズを設けることを
特徴とする。
ージング装置用光学系は、超音波駆動される音響光学素
子からなる音響光学フィルタと、超音波の伝播方向に垂
直な断面と平行な断面においてパワーが異なり、音響光
学フィルタの入射光側、出射光側にそれぞれ配置された
第１、第２のレンズ系と、第１のレンズ系の入射光側焦
点位置及び第２のレンズ系の出射光側焦点位置にそれぞ
れ配置され、超音波の伝播方向と平行な断面において絞
りを形成してそれぞれ第１、第２のテレセントリック光
学系を形成する第１、第２のスリット絞りとを備え、超
音波伝播方向と平行な断面においては、第１のテレセン
トリック光学系による被測定像源の中間実像を音響光学
フィルタ内に形成すると共に、第２のテレセントリック
光学系の光軸を音響光学フィルタのブラッグ回折光の方
向に一致させて中間実像の第２のテレセントリック光学
系による最終実像を形成し、超音波伝播方向と垂直な断
面においては音響光学フィルタ内には結像させず、被測
定像源の実像を超音波伝播方向と垂直断面における最終
実像と同じ位置に同じ倍率で結像させること、さらに、
対物レンズを設けると共に、超音波伝播方向に平行な断
面においては対物レンズの瞳の像を第１のスリット絞り
位置に結像させ、超音波伝播方向に垂直な断面において
は対物レンズの瞳の像を音響光学フィルタ内に結像させ
るように超音波の伝播方向に垂直な断面と平行な断面に
おいてパワーが異なるフィールドレンズを設けることを
特徴とする。
本発明は、特定波長についての被写体の像を得るように
した音雷光学フィルタを用いた分光イメージング装置用
光学系において、音響光学フィルタの入射光側と出射光
側とにそれぞれ超音波の伝播方向に垂直な断面と平行な
断面においてパワーが異なる第１、第２のレンズ系を配
置し、超音波の空間強度分布が一定でなく回折能力の空
間的強度分布が存在する超音波伝播方向と垂直な断面に
おいては音響光学フィルタ内には被写体の実像を結像さ
せず、また回折能力の空間的強度分布が存在しない超音
波伝播方向と平行な断面においては第１、第２のレンズ
系の焦点位置に絞りを形成すると共に、音響光学フィル
タ内に被写体の実像を形成することにより、色分散によ
る最終像の横ずれをなくし、音響光学素子の回折能力の
空間的強変分布によって生ずるシェーディングをなくし
て最終像の解像度を上げており、また対物レンズとフィ
ールドレンズを付加して任意の位置の物体の特定波長に
よる像を、光量を有効利用して結像することができる。
した音雷光学フィルタを用いた分光イメージング装置用
光学系において、音響光学フィルタの入射光側と出射光
側とにそれぞれ超音波の伝播方向に垂直な断面と平行な
断面においてパワーが異なる第１、第２のレンズ系を配
置し、超音波の空間強度分布が一定でなく回折能力の空
間的強度分布が存在する超音波伝播方向と垂直な断面に
おいては音響光学フィルタ内には被写体の実像を結像さ
せず、また回折能力の空間的強度分布が存在しない超音
波伝播方向と平行な断面においては第１、第２のレンズ
系の焦点位置に絞りを形成すると共に、音響光学フィル
タ内に被写体の実像を形成することにより、色分散によ
る最終像の横ずれをなくし、音響光学素子の回折能力の
空間的強変分布によって生ずるシェーディングをなくし
て最終像の解像度を上げており、また対物レンズとフィ
ールドレンズを付加して任意の位置の物体の特定波長に
よる像を、光量を有効利用して結像することができる。
以下、実施例を図面に基づき説明する。
第１図は本発明の音響光学フィルタを用いた分光イメー
ジング装置用光学系の原理を説明するための図で、同図
（イ）は超音波進行方向に垂直な断面における光路図、
同図（ロ）は超音波進行方向に平行な断面における光路
図で、図中、１０１は被測定物体、１０２．１０９はス
リット絞り、１０３．１０８は球面レンズ、１０４．１
０７はシリンドリカルレンズ、１０５は音響光学素子、
１０６は音響トランスジユーサ、１１０は中間実像、１
１１は最終実像である。
ジング装置用光学系の原理を説明するための図で、同図
（イ）は超音波進行方向に垂直な断面における光路図、
同図（ロ）は超音波進行方向に平行な断面における光路
図で、図中、１０１は被測定物体、１０２．１０９はス
リット絞り、１０３．１０８は球面レンズ、１０４．１
０７はシリンドリカルレンズ、１０５は音響光学素子、
１０６は音響トランスジユーサ、１１０は中間実像、１
１１は最終実像である。
図において、音響光学素子１０５、音響トランスジユー
サ１０６からなる音響光学フィルタは第３図において使
用されているものと同じである。
サ１０６からなる音響光学フィルタは第３図において使
用されているものと同じである。
シリンドリカルレンズ１０４．１０７は超音波の伝播方
向と垂直な断面内においてはパワーを有せず、平行な断
面内においてはパワーを有している。
向と垂直な断面内においてはパワーを有せず、平行な断
面内においてはパワーを有している。
第１スリット絞りは球面レンズ１０３とシリンドリカル
レンズ１０４の合焦点位置に、第２スリット絞りは球面
レンズ１０７とシリンドリカルレンズ１０Ｂの合焦点位
置にそれぞれ配置され、超音波の伝播方向と垂直な断面
内においては長く、この面内においては影♂を与えない
ような縦長のスリットからなっており、レンズ系と共に
超音波の伝播方向と平行な断面においてはテレセントリ
ック光学系を形成している。
レンズ１０４の合焦点位置に、第２スリット絞りは球面
レンズ１０７とシリンドリカルレンズ１０Ｂの合焦点位
置にそれぞれ配置され、超音波の伝播方向と垂直な断面
内においては長く、この面内においては影♂を与えない
ような縦長のスリットからなっており、レンズ系と共に
超音波の伝播方向と平行な断面においてはテレセントリ
ック光学系を形成している。
このような構成において、超音波の伝播方向と垂直な断
面内においては（第１図（イ））、被測定物体１０１の
１点から出た光束は、球面レンズからなるコリメータレ
ンズ１０３により平行光となって音響フィルタ１０５に
入射し、音響フィルタからのブラング回折光により特定
波長の最終実像１１１が結像される。
面内においては（第１図（イ））、被測定物体１０１の
１点から出た光束は、球面レンズからなるコリメータレ
ンズ１０３により平行光となって音響フィルタ１０５に
入射し、音響フィルタからのブラング回折光により特定
波長の最終実像１１１が結像される。
次に、超音波の伝播方向と平行な断面内においては（第
１図（ロ））、シリンドリカルレンズ１０４のパワーが
付加され、物体１０１の１点からの光束は、第１スリッ
ト絞り１０２、球面レンズ１０３、シリンドリカルレン
ズ１０４を通して音響光学素子内に中間実像１１０を生
ずる。このとき、第１スリット絞りの中心を通る主光線
は、球面レンズ１０３、シリンドリカルレンズ１０４に
より音響光学素子内では光軸に平行になり、テレセント
リックコリメータ系を形成している。そして超音波によ
り分光された光束が、シリンドリカルレンズ１０７、球
面レンズ１０８により超音波の伝播方向と平行な断面内
の最終実像と同じ位置に同じ倍率で最終実像１１０を生
成する。そして、第１スリット絞り、レンズ系、第２ス
リット絞りで全体としてテレセントリック光学系を形成
して音響光学結晶で分光された単色光のみを通過させて
、元の物体と相似な単色分光像が生成される。
１図（ロ））、シリンドリカルレンズ１０４のパワーが
付加され、物体１０１の１点からの光束は、第１スリッ
ト絞り１０２、球面レンズ１０３、シリンドリカルレン
ズ１０４を通して音響光学素子内に中間実像１１０を生
ずる。このとき、第１スリット絞りの中心を通る主光線
は、球面レンズ１０３、シリンドリカルレンズ１０４に
より音響光学素子内では光軸に平行になり、テレセント
リックコリメータ系を形成している。そして超音波によ
り分光された光束が、シリンドリカルレンズ１０７、球
面レンズ１０８により超音波の伝播方向と平行な断面内
の最終実像と同じ位置に同じ倍率で最終実像１１０を生
成する。そして、第１スリット絞り、レンズ系、第２ス
リット絞りで全体としてテレセントリック光学系を形成
して音響光学結晶で分光された単色光のみを通過させて
、元の物体と相似な単色分光像が生成される。
また、超音波の伝播方向に平行な断面内では音響光学素
子内で光軸が少し曲げられるが、第１図（ロ）において
は分かり易くするために真っ直ぐな光軸で書いてあり、
入射光軸と音響光学素子を出た後の光軸とのなす角をθ
とし、シリンドリカルレンズ１０７、球面レンズ１０８
の合焦点距離をｆとしたとき、 ｄ＝ｆ−ｔａｎθ で定まる距離だけ光軸上の位置はそのままでシリンドリ
カルレンズ１０７、球面レンズ１０８を偏心させれば入
射光軸と回折光の光路とを平行にすることができる。
子内で光軸が少し曲げられるが、第１図（ロ）において
は分かり易くするために真っ直ぐな光軸で書いてあり、
入射光軸と音響光学素子を出た後の光軸とのなす角をθ
とし、シリンドリカルレンズ１０７、球面レンズ１０８
の合焦点距離をｆとしたとき、 ｄ＝ｆ−ｔａｎθ で定まる距離だけ光軸上の位置はそのままでシリンドリ
カルレンズ１０７、球面レンズ１０８を偏心させれば入
射光軸と回折光の光路とを平行にすることができる。
また、第２のスリット絞りには第１のスリット絞りの実
像ができているが、音響光学素子４によって非回折光と
その両側にブラッグ回折光に分けられた第１のスリット
絞りの実像が発生する。そして回折光束による像は主波
長光によや絞りの像の両側に主波長とは異なる波長の光
束による強度の小さい第１のスリット絞りの像が何個も
横方向に広がって発生する。そこで、第２のスリット絞
りの孔の大きさを目的とする主波長光による第１のスリ
ット絞りの像の大きさと等しいか小さくすれば、回折光
束による像と非回折光束による主波長とは異なる波長の
光束による強度の小さい第１のスリ、ト絞りの像を阻止
することができ、これにより側帯波によって生じている
主波長以外の光束が阻止され色純度を一層向上させるこ
とができる。
像ができているが、音響光学素子４によって非回折光と
その両側にブラッグ回折光に分けられた第１のスリット
絞りの実像が発生する。そして回折光束による像は主波
長光によや絞りの像の両側に主波長とは異なる波長の光
束による強度の小さい第１のスリット絞りの像が何個も
横方向に広がって発生する。そこで、第２のスリット絞
りの孔の大きさを目的とする主波長光による第１のスリ
ット絞りの像の大きさと等しいか小さくすれば、回折光
束による像と非回折光束による主波長とは異なる波長の
光束による強度の小さい第１のスリ、ト絞りの像を阻止
することができ、これにより側帯波によって生じている
主波長以外の光束が阻止され色純度を一層向上させるこ
とができる。
以上の説明では、物体１０１からの光束が第１スリツト
を通って観測できる位置に物体１０１があるとして説明
したが、観測物体が遠方にある場合等では所定の光量が
スリットを通らないので、観測が難しい、この場合の光
学系を第２図により説明する。
を通って観測できる位置に物体１０１があるとして説明
したが、観測物体が遠方にある場合等では所定の光量が
スリットを通らないので、観測が難しい、この場合の光
学系を第２図により説明する。
第２図は第１図の光学系に対物レンズとフィールドレン
ズを組み合わせた本発明の一実施例を示す図で、基本的
作用は第１図の場合と同じである。
ズを組み合わせた本発明の一実施例を示す図で、基本的
作用は第１図の場合と同じである。
なお、１２１は対物レンズ、１２２は射出瞳、１２３は
第１の実像、１２４は球面レンズ、１２５はシリンドリ
カルレンズ、１２６は射出瞳の実像である。
第１の実像、１２４は球面レンズ、１２５はシリンドリ
カルレンズ、１２６は射出瞳の実像である。
本実施例においては対物レンズ１２１を使用して遠方に
ある物体１０１の第１の実像１２３を生成し、フィール
ドレンズを使用して第１の実像からの光量を結像に有効
に利用するようにしている。
ある物体１０１の第１の実像１２３を生成し、フィール
ドレンズを使用して第１の実像からの光量を結像に有効
に利用するようにしている。
超音波の伝播方向と垂直な断面内においては（第２図（
イ））、シリンドリカルレンズ１０４はパワーを有して
おらず、球面レンズからなるフィールドレンズ１２４に
より対物レンズ１２１の射出瞳１２２の像１２６が音響
光学素子４内に結像されるようにして光量を有効に利用
している。
イ））、シリンドリカルレンズ１０４はパワーを有して
おらず、球面レンズからなるフィールドレンズ１２４に
より対物レンズ１２１の射出瞳１２２の像１２６が音響
光学素子４内に結像されるようにして光量を有効に利用
している。
超音波の伝播方向と平行な断面内においては（第２ｒｆ
！Ｊ（ロ））、シリンドリカルフィールドレンズのパワ
ーが付加されることにより、対物レンズの射出瞳１２２
の像は第１スリツト１０２の位置に生ずる。したがって
、物体１０１からの光束は、第１図で説明したようにテ
レセントリック光学系を通してその単色分光像が形成さ
れることになる。
！Ｊ（ロ））、シリンドリカルフィールドレンズのパワ
ーが付加されることにより、対物レンズの射出瞳１２２
の像は第１スリツト１０２の位置に生ずる。したがって
、物体１０１からの光束は、第１図で説明したようにテ
レセントリック光学系を通してその単色分光像が形成さ
れることになる。
なお、上記実施例では超音波の伝播方向と垂直な断面、
平行な断面におけるパワーを異ならせるために球面レン
ズとシリンドリカルレンズの組合せを用いたが、シリン
ドリカルレンズの組合せを用いるようにしてもよい。
平行な断面におけるパワーを異ならせるために球面レン
ズとシリンドリカルレンズの組合せを用いたが、シリン
ドリカルレンズの組合せを用いるようにしてもよい。
以上のように本発明によれば、超音波の伝播方向と垂直
な断面内では音響光学素子内には実像を結像せず、超音
波の伝播方向と平行な断面内でのみ音響光学素子内に実
像を結像するようにしたので、音響光学素子の回折能力
の空間分布の影響を受けずシェーディングをなくすこと
ができ、最終像の解像度を上げることが可能となり、ま
た、色分散による最終像の横ずれ、最終像の色にじみを
なくし、回折光の色の純度を上げることができる。
な断面内では音響光学素子内には実像を結像せず、超音
波の伝播方向と平行な断面内でのみ音響光学素子内に実
像を結像するようにしたので、音響光学素子の回折能力
の空間分布の影響を受けずシェーディングをなくすこと
ができ、最終像の解像度を上げることが可能となり、ま
た、色分散による最終像の横ずれ、最終像の色にじみを
なくし、回折光の色の純度を上げることができる。
また、対物レンズとフィールドレンズを組合せることに
より任意の位置の物体を光量を有効に利用して観測する
ことができる。
より任意の位置の物体を光量を有効に利用して観測する
ことができる。
第１図は本発明の音響光学フィルタを用いた分光イメー
ジング装置用光学系の原理を説明するための図、第２図
は第１図の光学系に対物レンズとフィールドレンズを組
み合わせた本発明の一実施例を示す図、第３図は従来の
分光イメージング装置の概略構成図である。 １０１・・・被測定物体、１０２．１０９・・・スリッ
ト絞り、１０３．１０８・・・球面レンズ、１０４．１
０７・・・シリンドリカルレンズ、１０５・・・音響光
学素子、１０６・・・音響トランスジューサ、１１０・
・・中間実像、１１１・・・最終実像、１２１・・・対
物レンズ、１２２・・・射出瞳、１２３・・・第１の実
像、１２４・・・球面レンズ、１２５・・・シリンドリ
カルレンズ、１２６・・・射出瞳の実像。
ジング装置用光学系の原理を説明するための図、第２図
は第１図の光学系に対物レンズとフィールドレンズを組
み合わせた本発明の一実施例を示す図、第３図は従来の
分光イメージング装置の概略構成図である。 １０１・・・被測定物体、１０２．１０９・・・スリッ
ト絞り、１０３．１０８・・・球面レンズ、１０４．１
０７・・・シリンドリカルレンズ、１０５・・・音響光
学素子、１０６・・・音響トランスジューサ、１１０・
・・中間実像、１１１・・・最終実像、１２１・・・対
物レンズ、１２２・・・射出瞳、１２３・・・第１の実
像、１２４・・・球面レンズ、１２５・・・シリンドリ
カルレンズ、１２６・・・射出瞳の実像。
Claims (5)
- （１）超音波駆動される音響光学素子からなる音響光学
フィルタと、超音波の伝播方向に垂直な断面と平行な断
面においてパワーが異なり、音響光学フィルタの入射光
側、出射光側にそれぞれ配置された第１、第２のレンズ
系と、第１のレンズ系の入射光側焦点位置及び第２のレ
ンズ系の出射光側焦点位置にそれぞれ配置され、超音波
の伝播方向と平行な断面において絞りを形成してそれぞ
れ第１、第２のテレセントリック光学系を形成する第１
、第２のスリット絞りとを備え、超音波伝播方向と平行
な断面においては、第１のテレセントリック光学系によ
る被測定像源の中間実像を音響光学フィルタ内に形成す
ると共に、第２のテレセントリック光学系の光軸を音響
光学フィルタのブラッグ回折光の方向に一致させて中間
実像の第２のテレセントリック光学系による最終実像を
形成し、超音波伝播方向と垂直な断面においては音響光
学フィルタ内には結像させず、被測定像源の実像を超音
波伝播方向と垂直断面における最終実像と同じ位置に同
じ倍率で結像させることを特徴とする音響光学フィルタ
を用いた分光イメージング装置用光学系。 - （２）請求項１記載の光学系に、さらに対物レンズを設
けると共に、超音波伝播方向に平行な断面においては対
物レンズの瞳の像を第１のスリット絞り位置に結像させ
、超音波伝播方向に垂直な断面においては対物レンズの
瞳の像を音響光学フィルタ内に結像させるように超音波
の伝播方向に垂直な断面と平行な断面においてパワーが
異なるフィールドレンズを設けた音響光学フィルタを用
いた分光イメージング装置用光学系。 - （３）第２のスリット絞りの孔の大きさは目的とする主
波長光による第１のスリット絞りの像の大きさと等しい
か小さくする請求項１または２記載の音響光学フィルタ
を用いた分光イメージング装置用光学系。 - （４）第２のレンズ系を所定距離偏心させた請求項１ま
たは２記載の音響光学フィルタを用いた分光イメージン
グ装置用光学系。 - （５）第１、第２のレンズ系、またはフィールドレンズ
が球面レンズとシリンドリカルレンズの組合せ、または
シリンドリカルレンズの組合せからなる請求項１または
２記載の音響光学フィルタを用いた分光イメージング装
置用光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9487788A JP2560077B2 (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 音響光学フィルタを用いた分光イメージング装置用光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9487788A JP2560077B2 (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 音響光学フィルタを用いた分光イメージング装置用光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01265131A true JPH01265131A (ja) | 1989-10-23 |
| JP2560077B2 JP2560077B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=14122282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9487788A Expired - Fee Related JP2560077B2 (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 音響光学フィルタを用いた分光イメージング装置用光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2560077B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5377003A (en) * | 1992-03-06 | 1994-12-27 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Spectroscopic imaging device employing imaging quality spectral filters |
| US5528368A (en) * | 1992-03-06 | 1996-06-18 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Spectroscopic imaging device employing imaging quality spectral filters |
| USRE36529E (en) * | 1992-03-06 | 2000-01-25 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Spectroscopic imaging device employing imaging quality spectral filters |
| JP2003065850A (ja) * | 2001-08-22 | 2003-03-05 | Shikoku Res Inst Inc | 回折光分離装置及びスペクトル時間分解測定方法 |
| WO2019138119A1 (de) * | 2018-01-15 | 2019-07-18 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Akustooptische vorrichtung und verfahren |
| RU2801199C1 (ru) * | 2023-01-24 | 2023-08-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское бюро специального приборостроения" | Видеоспектрометр видимого и ближнего инфракрасного диапазонов спектра |
-
1988
- 1988-04-18 JP JP9487788A patent/JP2560077B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5377003A (en) * | 1992-03-06 | 1994-12-27 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Spectroscopic imaging device employing imaging quality spectral filters |
| US5528368A (en) * | 1992-03-06 | 1996-06-18 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Spectroscopic imaging device employing imaging quality spectral filters |
| USRE36529E (en) * | 1992-03-06 | 2000-01-25 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Spectroscopic imaging device employing imaging quality spectral filters |
| JP2003065850A (ja) * | 2001-08-22 | 2003-03-05 | Shikoku Res Inst Inc | 回折光分離装置及びスペクトル時間分解測定方法 |
| WO2019138119A1 (de) * | 2018-01-15 | 2019-07-18 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Akustooptische vorrichtung und verfahren |
| CN111630432A (zh) * | 2018-01-15 | 2020-09-04 | 莱卡微系统Cms有限责任公司 | 声光的装置和方法 |
| US20210063715A1 (en) * | 2018-01-15 | 2021-03-04 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Acousto-optical device and method |
| JP2021510845A (ja) * | 2018-01-15 | 2021-04-30 | ライカ マイクロシステムズ シーエムエス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＬｅｉｃａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ ＣＭＳ ＧｍｂＨ | 音響光学装置および方法 |
| CN111630432B (zh) * | 2018-01-15 | 2023-11-28 | 莱卡微系统Cms有限责任公司 | 声光的装置和方法 |
| US11927735B2 (en) * | 2018-01-15 | 2024-03-12 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Acousto-optical device and method |
| RU2801199C1 (ru) * | 2023-01-24 | 2023-08-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское бюро специального приборостроения" | Видеоспектрометр видимого и ближнего инфракрасного диапазонов спектра |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2560077B2 (ja) | 1996-12-04 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |