JPS6031101A - Ｘ線結像素子 - Google Patents
Ｘ線結像素子Info
- Publication number
- JPS6031101A JPS6031101A JP13994583A JP13994583A JPS6031101A JP S6031101 A JPS6031101 A JP S6031101A JP 13994583 A JP13994583 A JP 13994583A JP 13994583 A JP13994583 A JP 13994583A JP S6031101 A JPS6031101 A JP S6031101A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelength
- aberration
- zone plate
- case
- fresnel zone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/32—Holograms used as optical elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1876—Diffractive Fresnel lenses; Zone plates; Kinoforms
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
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】
（イ）産業上の利用分野
したものに関する。
（ロ）従来技術
Ｘ線は屈折を利用した収束手段は適用できないが回折を
利用すれば収束或は結像をさせることが可能である。こ
のためＸ線用のフレネルゾーンプレートが考えられたが
、同心円の間隔が大へんせまく、機械的に工作すること
は困難である。電子線露光による輪帯描画法も考えられ
ているが、実用的な大きさのものを作ることは困難であ
る。そこでホログラフィを用いて干渉縞を記録する方法
が考えられるが、ホログラフィに用いる光の波長塵とし
ても、大へん長い波長の光を用いることになる。しかし
このように長い波長の光を用いて記録したゾーンプレー
トはホログラフィに用いたのと異る波長で用いると結像
の収差が大きく、Ｘ線収束用としての性能は非常に低い
ものであった。
利用すれば収束或は結像をさせることが可能である。こ
のためＸ線用のフレネルゾーンプレートが考えられたが
、同心円の間隔が大へんせまく、機械的に工作すること
は困難である。電子線露光による輪帯描画法も考えられ
ているが、実用的な大きさのものを作ることは困難であ
る。そこでホログラフィを用いて干渉縞を記録する方法
が考えられるが、ホログラフィに用いる光の波長塵とし
ても、大へん長い波長の光を用いることになる。しかし
このように長い波長の光を用いて記録したゾーンプレー
トはホログラフィに用いたのと異る波長で用いると結像
の収差が大きく、Ｘ線収束用としての性能は非常に低い
ものであった。
（ハ） 目 的
本発明はホログラフィによって記録したフレネルゾーン
プレートをホログラフィに用いた波長より短い波長で使
用する場合の収差の低減を目的とする。
プレートをホログラフィに用いた波長より短い波長で使
用する場合の収差の低減を目的とする。
（ニ）構 成
本発明は上記目的を達成するため、回転対称的に彎曲し
た曲面上にホログラフィによって干渉縞を記録したフレ
ネルゾーンプレートを提供する。
た曲面上にホログラフィによって干渉縞を記録したフレ
ネルゾーンプレートを提供する。
第一図に示すように、平板Ｐに垂直な軸上に０点、１点
を取り、寸法関係を図示ｕ、Ｖ、Ｓ、ｔのように定めて ｕ 十ｖ ＝ ｓ ＋ｔ −−ｎλ（ｎは整数）・・・
・・・（１）２ の関係を満す、半径ｒｎの同心円のゾーン、すなわちフ
レネルゾーンを形成すれば、点Ｏから出た光は点工に集
束され、１ ／ ｎ３． １ ／ ｖ３以上の高次の項
を無視すれば、 が得られる。
を取り、寸法関係を図示ｕ、Ｖ、Ｓ、ｔのように定めて ｕ 十ｖ ＝ ｓ ＋ｔ −−ｎλ（ｎは整数）・・・
・・・（１）２ の関係を満す、半径ｒｎの同心円のゾーン、すなわちフ
レネルゾーンを形成すれば、点Ｏから出た光は点工に集
束され、１ ／ ｎ３． １ ／ ｖ３以上の高次の項
を無視すれば、 が得られる。
これはフレネルゾーンプレートが凸レンズと同じ作用を
もっていることを示しておシ、その焦点距離は ｎ２ ｆ＝□・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）ｎ
λ （ｎは整数ｒｎはｎ番目の輪帯 の半径）で表わされる。
もっていることを示しておシ、その焦点距離は ｎ２ ｆ＝□・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）ｎ
λ （ｎは整数ｒｎはｎ番目の輪帯 の半径）で表わされる。
第二図Ａはこのようなフレネルゾーンプレートを０点か
ら発散する光束Ｗ１及び１点に収束する光束Ｗ２の２光
波の平面板Ｐ上の干渉により作る場合の記録再生の模式
図で、フレネルゾーンプレートはいわゆる点像のホログ
ラムと同じである。このようにして作ったフレネルゾー
ンプレートでは第二図Ｂに示すように点０からの光をＩ
に集光させる場合に波長が記録光源の波長と同じであれ
ば、焦点位置は、との輪帯に関しても一定で、■の位置
に無収差の点像が得られる。ところが、このようにして
作成したフレネルゾーンプレー１−を記録光源の波長と
は別の、たとえばＸ線領域の波長λ１で用いる場合の焦
点距離は λ ｆλ′−−ｆ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（４）λ１ となり、（２）式に相当する結像の関係式は−十−＝□
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５）ｕ
ｌ ｖ ｌ ｆλ１ となるが同時に大きな収差も発生して、列置実用にはな
らない。本発明は、このような問題点を解決するために
第二図の点像のホログラムを球面上に形成することによ
って解決しようとするものである。たとえば、Ｈｅ−Ｃ
ｄレーザの４４ ’＋−６Ａで記録し、これを軟Ｘ線領
域の１００Ａの波長で用いても、実用上十分なだけ収差
補正のなされた大きなフレネルゾーンプレートの提供を
可能にしだものである。
ら発散する光束Ｗ１及び１点に収束する光束Ｗ２の２光
波の平面板Ｐ上の干渉により作る場合の記録再生の模式
図で、フレネルゾーンプレートはいわゆる点像のホログ
ラムと同じである。このようにして作ったフレネルゾー
ンプレートでは第二図Ｂに示すように点０からの光をＩ
に集光させる場合に波長が記録光源の波長と同じであれ
ば、焦点位置は、との輪帯に関しても一定で、■の位置
に無収差の点像が得られる。ところが、このようにして
作成したフレネルゾーンプレー１−を記録光源の波長と
は別の、たとえばＸ線領域の波長λ１で用いる場合の焦
点距離は λ ｆλ′−−ｆ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（４）λ１ となり、（２）式に相当する結像の関係式は−十−＝□
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５）ｕ
ｌ ｖ ｌ ｆλ１ となるが同時に大きな収差も発生して、列置実用にはな
らない。本発明は、このような問題点を解決するために
第二図の点像のホログラムを球面上に形成することによ
って解決しようとするものである。たとえば、Ｈｅ−Ｃ
ｄレーザの４４ ’＋−６Ａで記録し、これを軟Ｘ線領
域の１００Ａの波長で用いても、実用上十分なだけ収差
補正のなされた大きなフレネルゾーンプレートの提供を
可能にしだものである。
（ホ）実施例
フレネルゾーンプレートから２００ｍｍの距離に波長λ
’ ＝ １００ Ａ点光源があって、これを２００ｍｍ
（厳密には２００．４２９４９ □）の点に集光させる
場合について考える。（５）式において、Ｕ“−ｖ１＝
２００ ｍｍであるからｆλ’＝ｌＯＯｍｍである。
’ ＝ １００ Ａ点光源があって、これを２００ｍｍ
（厳密には２００．４２９４９ □）の点に集光させる
場合について考える。（５）式において、Ｕ“−ｖ１＝
２００ ｍｍであるからｆλ’＝ｌＯＯｍｍである。
いまこれを、Ｈｅ−ｃｄレーザーの４４１６Ｘの波長で
作成しようとすれば（４）式からλ−４４１６Ａにおけ
る焦点距離はｆ ＝ ２．２６４４９ ｍｍ Ｌ、だが
って、（１）式でｕ＝３．８９６２２ｍｍとすれば、■
−５゜１６７８５ｍｍとなる。
作成しようとすれば（４）式からλ−４４１６Ａにおけ
る焦点距離はｆ ＝ ２．２６４４９ ｍｍ Ｌ、だが
って、（１）式でｕ＝３．８９６２２ｍｍとすれば、■
−５゜１６７８５ｍｍとなる。
第三図は、この記録条件を示す図であるがホログラム面
を、平面あるいは幾つかの球面にした場合の第四図に示
す条件におけるλ’＝１０ＯＡ の再生像は、第五図の
ような収差曲線を示す。この図でＲｆはプレート面の曲
率半径であり、士の符号はどちら向きの曲面であっても
結果は同じであることを意味する。また横軸はゾーンプ
レートの中心からの距離、縦軸は横収差量を示す。
を、平面あるいは幾つかの球面にした場合の第四図に示
す条件におけるλ’＝１０ＯＡ の再生像は、第五図の
ような収差曲線を示す。この図でＲｆはプレート面の曲
率半径であり、士の符号はどちら向きの曲面であっても
結果は同じであることを意味する。また横軸はゾーンプ
レートの中心からの距離、縦軸は横収差量を示す。
（へ）効 果
この第五図から明らかなように、記録光源の相対関係が
一定の場合はゾーンプレートを球面にすることによって
、著しい収差補正が可能なことが判る。
一定の場合はゾーンプレートを球面にすることによって
、著しい収差補正が可能なことが判る。
本発明はこのようにλの波長で作成したフレネルゾーン
プレートをλ１の波長で用いるときに生ずる収差を、フ
レネルゾーンを曲面上に形成することによって大幅に改
良したことを特徴とするものである。
プレートをλ１の波長で用いるときに生ずる収差を、フ
レネルゾーンを曲面上に形成することによって大幅に改
良したことを特徴とするものである。
本実施例ではＵまだはＶに曲率中心をもつ球面が良い結
果を与えているが、勿論これに限定するものではなく、
また凸球面、凹球面倒れも可能である。
果を与えているが、勿論これに限定するものではなく、
また凸球面、凹球面倒れも可能である。
第一図はフレネルゾーンプレートの原理を説明する模式
図、第二図Ａは２光波の干渉によってフレネルゾーンプ
レートを作るときの光束及びプレートの関係を示す側面
図、第二図Ｂは同法により作られたフレネルゾーンプレ
ートの結像状態を説明する側面図、第３図は本発明の一
実施例のフレネルゾーンプレートを作成する場合の光束
及びグレートの関係を示す側面図、第４図は上記によシ
得られるゾーンプレートをＸ線に用いた場合の光源、像
点の位置関係を示す側面図、第５図は本発明の効果を示
す収差曲線である。 Ｐ・・・プレート、０・・・光源、■・・・収束点代理
人 弁理士 縣 浩 介 ７−
図、第二図Ａは２光波の干渉によってフレネルゾーンプ
レートを作るときの光束及びプレートの関係を示す側面
図、第二図Ｂは同法により作られたフレネルゾーンプレ
ートの結像状態を説明する側面図、第３図は本発明の一
実施例のフレネルゾーンプレートを作成する場合の光束
及びグレートの関係を示す側面図、第４図は上記によシ
得られるゾーンプレートをＸ線に用いた場合の光源、像
点の位置関係を示す側面図、第５図は本発明の効果を示
す収差曲線である。 Ｐ・・・プレート、０・・・光源、■・・・収束点代理
人 弁理士 縣 浩 介 ７−
Claims (1)
- 同一軸上の三光束の干渉によって、同軸を回転対称軸と
する曲面上に形成される同心円干渉縞を同曲面上に記録
したフレネルゾーンプレート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13994583A JPS6031101A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | Ｘ線結像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13994583A JPS6031101A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | Ｘ線結像素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6031101A true JPS6031101A (ja) | 1985-02-16 |
| JPH0560080B2 JPH0560080B2 (ja) | 1993-09-01 |
Family
ID=15257333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13994583A Granted JPS6031101A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | Ｘ線結像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6031101A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5383561A (en) * | 1992-12-29 | 1995-01-24 | Ishida Co., Ltd. | Weight checker-sorter |
| CN113267889A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-08-17 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种二次相位离轴菲涅尔波带片设计方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6026905A (ja) * | 1983-07-25 | 1985-02-09 | Hitachi Ltd | 球面ホログラムレンズ |
-
1983
- 1983-07-29 JP JP13994583A patent/JPS6031101A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6026905A (ja) * | 1983-07-25 | 1985-02-09 | Hitachi Ltd | 球面ホログラムレンズ |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5383561A (en) * | 1992-12-29 | 1995-01-24 | Ishida Co., Ltd. | Weight checker-sorter |
| CN113267889A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-08-17 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种二次相位离轴菲涅尔波带片设计方法 |
| CN113267889B (zh) * | 2021-06-08 | 2024-05-24 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种二次相位离轴菲涅尔波带片设计方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0560080B2 (ja) | 1993-09-01 |
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