JPH0820357B2 - 1〜2次元測光装置 - Google Patents

1〜2次元測光装置

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JPH0820357B2
JPH0820357B2 JP61148972A JP14897286A JPH0820357B2 JP H0820357 B2 JPH0820357 B2 JP H0820357B2 JP 61148972 A JP61148972 A JP 61148972A JP 14897286 A JP14897286 A JP 14897286A JP H0820357 B2 JPH0820357 B2 JP H0820357B2
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/255Details, e.g. use of specially adapted sources, lighting or optical systems

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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 イ.産業上の利用分野 本発明は試料面の光透過率分布を2次元的に測定する
ような場合に用いられる測光装置に関する。
ロ.従来の技術 試料面における光学的な特性の分布を測定するには原
理的に二つの方法がある。一つは走査型顕微測光装置の
ような装置を用い、光スポットで試料を2次元的に走査
し試料透過光或は反応光を単一の受光素子を用いて測光
するものである。他の一つは試料面の像を撮像素子によ
って撮像する方法である。これらの測定方法は両者同じ
測定時間をかけるとすると試料面の画素数をnとすると
き、走査方式では一画素当たりの光量積分時間は撮像素
子を用いる方法の1/nであり、従ってS/N比は となり、同じS/N比を得ようとするとn倍の時間を要す
ることになり走査方式は測定能率が甚だ低い。他方撮像
方式では試料面全面が同時に照明されているので、一つ
の画素からの透過光或は反応光は隣接する試料部分の散
乱光の影響を受けており、正確な透過率或は反応率等の
値が得られない。従って正確な測定値が要求される場合
には、隣接部分の散乱光の影響を受けない走査方式によ
る必要がある。
ハ.発明が解決しようとする問題点 上述したように走査方式は試料面の一点の測定値が隣
接する部分の散乱光の影響を受けないので、正確な測定
値が得られるが、測定能率が低いと言う難点があり、撮
像素子を用いる方式では試料面を同時に均一照射してい
るので、一画素当たりの測定時間が永く取れ測定能率は
良いが試料面の一点の測定値は隣接部分の散乱光の影響
を受けており、正確な測定値が得難いと言う問題があ
る。従って本発明は試料を全面照射することで測定能率
を高め、しかも試料面の一点の測定値が隣接部分の散乱
光の影響を受けないで正確な測光値が得られるような1
〜2次元測光装置を提供しようとするものである。
ニ.問題点解決のための手段 試料面上の各画素を互いに少しずつ異る周波数で変調
された光で同時に全面照明し、試料透過光或は反射光を
単一の受光素子で測光し、測光データを処理して周波数
成分に分解して各画素についての測光情報を求めるよう
にした。なお以上の説明は面状試料について行ったが、
試料上の一つの線に沿っての測定についても上と同じこ
とが言えるのはもちろんである。
ホ.作用 試料面の各画素を互いに少しずつ異る周波数で変調さ
れた光で同時に照明すると、各画素の透過光或は反射光
等はその画像を照明した光と同じ周波数で変調されてい
る。このような光を単一の受光素子で測定すると、色々
な周波数で変調された光が重畳した測定信号が得られ
る。そこでこの測定信号を周波数分析すれば、夫々の変
調光の変調周波数を横軸に各変調光の強度を縦軸にとっ
た振幅スペクトルが得られ、変調周波数と試料上の画素
との対応関係から、各画素の透過光域は反射光の強度情
報が得られる。この方式では全ての画素が測定期間中照
明されており、全ての画素について測定期間中光量積分
が行われているので、測定能率が良く、隣接画素の散乱
光は変調周波数が異なっているので、その影響はデータ
処理の過程で除去されており、正確な測光データが得ら
れる。
ヘ.実施例 第1図に本発明の一実施例を示す。Aは顕微測光装置
の光学系で、1は対物レンズ、2はハーフミラー、3は
接眼レンズ、4は対物レンズ透過光を受光素子5の受光
面に集光するレンズで、受光素子5は単一の受光素子
(例えば光電子増倍管のようなもの)である。Sは試料
で、Bは試料照明光学系である。試料照明光学系におい
て、6は単位光源eを平面に2次元的に配列した光源、
7はオプチカルファイバーの束で、この束の一本一本の
一端が光源6の一つ一つの単位光源eに対向させてあ
り、これらのオプチカルファイバーが集まった束7の他
端は一つの発光面fとなっており、コンデンサレンズ8
はこの発光面fの像を試料S上に形成するようになって
いる。Cは光源6の点灯制御を行う点灯回路で9はドラ
イバーであり、光源6の個々の単位光源eに対応させた
パワーアンプP1,P2…Pnとこれらのアンプを駆動する発
振器F1,F2…Fnよりなっている。発振器F1,F2…Fnの発振
周波数fo,f1…fn-1はfoを基準にして f1=fo+Δf,f2=fo+2Δf, fn-1=fo+(n−1)Δf である。即ちf1,f2,…fn-1は順にΔfずつ大となってい
る。発光体はLEDやプラズマディスプレイ型のガス放電
発光アレイである。上述した照明系の構成により、試料
Sの各点は互いに異る周波数で変調された光によって照
明されることになる。Dは測光回路であって、受光素子
5の出力はプリアンプ10,サンプリング回路11,A/D変換
器12を経てフーリェ変換プロセッサ13に取込まれ、フー
リェ変換プロセッサ13の出力データは画像形成回路14に
おいて2次元画像データに変換され、CRT15によって画
像表示される。この画像表示は試料Sの光透過率の2次
元分布像である。
第2図は試料面を画素に分割した所を示す。この図で
0,1,…nが画素で第1図の光源6の各単位光源eと1対
1に対応しており、試料の上記各画素部分の透過率をφ
(i)とする。画素0は周波数foで変調された光で照明
され1はfo+Δfで変調された光で照明され、一般に画
素iはfo+iΔfの周波数で変調された光で照明されて
いる。従って試料の画素iの部分の透過光強度は φ(i)cos{2π(fo+iΔf)t+Pi}+Ki で表され、受光素子5の出力信号I(t)は各画素の透
過光に対応する出力の和になるから の形で表され、I(t)の定常部分を除いた部分はφ
(i)を周波数間隔Δfでフーリェ変換したものになっ
ているから、I(t)の非定常部分を再びフーリェ変換
すればもとのφ(i)が求まる。φ(i)は試料の画素
部分0,1…nの透過率であるから、画素の横一列の並び
の数をlとすれば、φ(i)のデータをl個毎に区切っ
てマトリクス状に配列すれば、試料の透過率の2次元的
分布像が形成されることになる。第1図の画像形成回路
14はフーリェ変換プロセッサ13で得られるφ(i)のデ
ータから上記した透過率等の2次元分布像を形成するも
ので、CRT15にその2次元分布像が表示されるのであ
る。
今試料上の各画素を照明する光の変調信号が基準時点
t=0で位相が一致して cos2π(fo+iΔf)t で表されるとすると、試料透過光の測光出力I(t)は
基準時点t=0を中心に前後対称の形となる。従って透
過率測定のような照明光と試料光とが同一位相で変化し
ているようなときはt=0以後の測光データが得られれ
ばφ(i)を復調することができる。このように位相情
報にも着目する測光手法は、蛍光測定において全く新し
い方式の測光原理を確立するために有用である。すなわ
ち蛍光強度分布と蛍光寿命分布の両方を同時に測定しう
るという特長を持たせることができる。各画素部分の照
明光の位相が基準時点で一致して上式で表されても、蛍
光においては各画素の位相は一致せず,光検出信号をフ
ーリェ変換してえられる振幅スペクトルが蛍光強度分布
を表し、位相スペクトルが蛍光寿命の分布に関係した情
報を与えることになる。
第3図は試料面の反射率或は螢光を測定する場合の光
学系の構成を示す。第1図の各部と対応する部分には同
じ符号をつけてあるので、一々の説明は略す。前記実施
例では光源として発光素子の2次元アレイ状配列を示
し、個々の発光素子の強度を夫々の周波数で変化させる
構成としたが、広がりを持つ光源とそれに対向させた画
素区分された光変調素子アレイとで光源系を構成しても
よい。第4図はそのような光源系の一例で機械的なシャ
ッター手段を用いた。16がアレイ型光変調器で17は高輝
度放電管である。18はオプチカルファイバー束で、その
集約された端面に放電管17の光がレンズ19により集光さ
れる。オプチカルファイバー束18の各ファイバーの他端
は夫々アレイ型光変調器内の個々の変調素子に接続され
ている。個々の変調素子を通過した光は再びオプチカル
ファイバー束20によって集約され、オプチカルファイバ
ー束20の集約端面20fの像がコンデンサレンズによって
試料面に形成される。アレイ型光変調器16を構成してい
る個々の変調素子は、電気光学的結晶を用いたものや液
晶を用いるもののほか,縦横に光透過孔を穿った板と、
その各孔の前面で振動せしめられるシャッター板とより
なり、シャッター板が電磁バイブレータで振動せしめら
れる構造のものでもよい。第5図にその一例を示す。X
座標指定電極群xとY座標指定電極群yとが液晶21をは
さんで対向させてある。X座標指定電極群xの各電極は
夫々高周波発振器F1,F2…に接続され、Y座標指定電極
群yの各電極は高周波発振器F1,F2…に接続され、両電
極群間には一定の直流バイアスがかけてある。両電極の
交点では両電極の印加電圧周波数が異るので電界強度は
唸周波数で消長しており、液晶は高周波には追従できな
いので、この唸り周波数で透過率が変化する。発振器F
1,F2…の周波数間には夫々Δfの差があり、発振器f1,f
2…の各々の間にはkΔfの周波数差がある(kはX座
標指定電極数)。従って液晶の透過率変化周波数はX軸
方向には隣接画素間に夫々Δfの差があり、Y軸方向に
はkΔfの差があることになる。
ト.効果 本発明測光装置は上述したような構成で、試料面全面
を同時照明して各画素点について同時に光量積分を行っ
ていることになるので、画素点を順次走査して行くのに
比し、同じ測定時間を使えば、各画素点毎の光量積分の
時間は画素点の数だけ倍加され、従って走査型1,2次元
測光装置に比しS/N比が著しく向上し、撮像方式の測光
装置の場合、試料各部の測光値が隣接部分の散乱光の影
響を受けて正確に求められないのに比し、隣接部分の影
響は照明光の変調周波数の違いによってデータ処理上弁
別されているので、正確な測光値が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の全体構成図、第2図は試料
面の画素分解図、第3図は本発明の他の実施例の光学部
分の側面図、第4図は照明系の他の実施例の斜視図、第
5図は光変調手段の他の一例の斜視図である。 A:測光装置光学系,B:照明光学系,C:点灯回路,D:測光回
路,6:光源発光体,,9:ドライバー,F1・・・Fn:発振器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の単位光源と、各単位光源毎に設けら
    れ、互いに異なる周波数で発光強度を変調する点灯回路
    と、各単位光源を試料面の各画素と一対一に対応させて
    各単位光源の光を試料面に導く手段と、上記試料面の各
    画素からの光をまとめて受光する一つの受光素子と、こ
    の受光素子の出力をフーリェ変換する手段と、このフー
    リェ変換出力の上記試料面の各画素からの光の上記変調
    周波数に対応する部分を上記試料面の対応画素に対応さ
    せて上記フーリェ変換出力を画像表示する手段とよりな
    る1〜2次元測光装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH025055U (ja) * 1988-06-21 1990-01-12
JPH026730A (ja) * 1988-06-25 1990-01-10 Shimadzu Corp 光走査装置
JPH0319685U (ja) * 1989-07-06 1991-02-26
US6240309B1 (en) 1995-10-06 2001-05-29 Hitachi, Ltd. Optical measurement instrument for living body
GB2311854B (en) * 1995-11-17 2000-03-22 Hitachi Ltd Optical measurement instrument for living body
US7877055B2 (en) * 2007-04-11 2011-01-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Paper type determination device
US20080310863A1 (en) * 2007-04-11 2008-12-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Paper type determination device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS521313A (en) * 1975-06-24 1977-01-07 Jinei Kawamura Rotary engine having multi-polar suctioncompression cylinders in the s ame circumference
JPS55164336A (en) * 1979-06-08 1980-12-22 Olympus Optical Co Ltd Inspecting material detecting method

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