JPH03150528A - Device for generating light having optional spectral distribution - Google Patents
Device for generating light having optional spectral distributionInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は任意の分光分布を有する光を発生させる装置に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a device that generates light having an arbitrary spectral distribution.
任意の分光分布の光が得られるようにした光発生装置に
は、例えば特開昭５７−１０８７４０号公報に記載され
たものが知られている。これは、分光器のスペクトル分
散面に任意パターン及び分光透過特性を持ったマスクを
配置し、このマスクを透過した光を再び分光器を逆方向
に用いた光学系で一光束に重合させるようにしたもので
ある。As a light generating device capable of obtaining light with an arbitrary spectral distribution, for example, one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-108740 is known. This involves placing a mask with an arbitrary pattern and spectral transmission characteristics on the spectral dispersion surface of the spectrometer, and then combining the light that has passed through this mask into a single beam of light using an optical system that uses the spectrometer in the opposite direction. This is what I did.
前記マスクの具体例を第６図に示す。マスク１は、これ
に投射された光が斜線部分１ａで遮蔽。A specific example of the mask is shown in FIG. The light projected onto the mask 1 is blocked by the shaded portion 1a.
他の部分１ｂで透過されるように、例えば遮光紙等をパ
ターンに切り抜いて作成したものである。For example, it is made by cutting out a pattern from light-shielding paper or the like so that the light can be transmitted through the other portion 1b.
このマスク１によれば、はぼ６００〜７００ｎｍの波長
領域の光が遮光されるので、マスク１を通過した光は、
第５図に示すような分光分布の光。According to this mask 1, light in the wavelength range of approximately 600 to 700 nm is blocked, so the light that has passed through the mask 1 is
Light with a spectral distribution as shown in Figure 5.
即ちシアン光となる。That is, it becomes cyan light.
ところで、上述の装置で所望の分光分布を有する光を得
るには、前記マスクのパターンを変更すればよいが、こ
のパターンを変更するにはマスクをその都度作り直す必
要がある。このマスクを作成するには、例えばスキャナ
ーを用いてリスフイルム等のモノクロ感材に露光し、こ
れを現像する方法が知られている。しかしながら、この
方法によっても目的の分光分布を得るには、多くの手間
と多くの時間（例えば数十分程度）を要するという問題
があった。By the way, in order to obtain light having a desired spectral distribution with the above-mentioned apparatus, it is sufficient to change the pattern of the mask, but in order to change this pattern, it is necessary to recreate the mask each time. In order to create this mask, a method is known in which, for example, a scanner is used to expose a monochrome sensitive material such as a lithographic film and the exposed material is developed. However, even with this method, there is a problem in that it takes a lot of effort and a lot of time (for example, about several tens of minutes) to obtain the desired spectral distribution.
本発明は上述のような課題を解決するためになされたも
ので、瞬時に任意の分光分布の光を得ることができる光
発生装置を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a light generating device that can instantaneously obtain light with an arbitrary spectral distribution.
上記目的を達成するために、本発明の任意の分光分布を
有する光の発生装置は、分光器のスペクトル分散面に、
細長い液晶セグメントをストライプ状に配列した透過型
液晶パネルをそのストライプ方向がスペクトルの波長分
布方向と直交するように設け、前記液晶セグメントの各
々に印加する電圧をそれぞれ独立に制御することにより
、前記液晶パネルを透過した光が任意の分光分布を有す
る光となるようにしたものである。In order to achieve the above object, the light generating device of the present invention having an arbitrary spectral distribution has a spectral dispersion surface of a spectrometer.
A transmissive liquid crystal panel in which elongated liquid crystal segments are arranged in stripes is provided so that the stripe direction is perpendicular to the wavelength distribution direction of the spectrum, and the voltage applied to each of the liquid crystal segments is independently controlled. The light transmitted through the panel is made to have an arbitrary spectral distribution.
上記構成によれば、光源から発生された光は、分光器に
よってスペクトルに分光され、このスペクトル分散面に
設けられた透過型液晶パネルに入射される。透過型液晶
パネルの各液晶セグメントには、それぞれ独立に電圧が
印加されており、パネル全体として任意のパターンが形
成されている。According to the above configuration, the light generated from the light source is separated into spectra by the spectroscope, and is incident on the transmissive liquid crystal panel provided on the spectral dispersion surface. A voltage is independently applied to each liquid crystal segment of the transmissive liquid crystal panel, and an arbitrary pattern is formed on the entire panel.
この透過型液晶パネルを通過した光は、前記パターンに
応じた波長分布を有する光に変換される。The light passing through this transmissive liquid crystal panel is converted into light having a wavelength distribution according to the pattern.
このように、各液晶セグメントに印加している電圧を変
化させれば、透過型液晶パネルのパターンを瞬間的に変
更することができ、任意のスペクトルを有した光を極め
て簡単に得ることができる。In this way, by changing the voltage applied to each liquid crystal segment, the pattern of the transmissive liquid crystal panel can be changed instantaneously, making it extremely easy to obtain light with any desired spectrum. .
以下、図面を参照して本発明の実施例について詳細に説
明する。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
本発明の一実施例である光発生装置５を示す第１図、第
２図において、光発生装置５の光学系は、光源１０．集
光レンズ１１．スリッ１−１２．スリット光を平行光に
するコリメーターレンズ１３゜回折格子１４．平行光を
スリット状に集光させるシリンドリカルレンズ１５．透
過型液晶パネル１７、コリメーターレンズ１８．感光材
料載置部１９から構成される。前記回折格子１４は、硝
子等の透明材の表面に等間隔の溝を刻線したいわゆる透
過型回折格子であり、これを透過した光はスペクトルに
分離される。In FIGS. 1 and 2 showing a light generating device 5 which is an embodiment of the present invention, the optical system of the light generating device 5 includes a light source 10. Condensing lens 11. Slipper 1-12. Collimator lens 13. Diffraction grating 14. Collimator lens converts slit light into parallel light. Cylindrical lens that focuses parallel light into a slit shape 15. Transmissive liquid crystal panel 17, collimator lens 18. It is composed of a photosensitive material mounting section 19. The diffraction grating 14 is a so-called transmission type diffraction grating in which equally spaced grooves are scored on the surface of a transparent material such as glass, and the light transmitted through it is separated into spectra.
前記透過型液晶パネル１７は、第３図に示すように、Ｎ
個の細長い液晶セグメント２２がストライプ状に配列さ
れており、このストライプ方向がスペクトルの波長分布
方向と直交するように、光束の分散面に設置されている
。この透過型液晶パネル１７上のスペクトル波長領域を
λ、〜λＥ（ｎｍ）とし、Ｎ個の液晶セグメント２２に
端から順番に１〜Ｎのアドレスを付与すれば、ｉ番目の
液晶セグメント２３に対応する波長領域はλ３、〜λＥ
、となる。したがって、ｉ番目の液晶セグメント２３に
印加する電圧を制御することにより、λｓ、〜λ′、の
波長領域の透過率を任意に設定することができる。As shown in FIG. 3, the transmissive liquid crystal panel 17 has an N
The elongated liquid crystal segments 22 are arranged in a stripe shape, and the stripes are arranged on the light beam dispersion plane so that the direction of the stripes is perpendicular to the wavelength distribution direction of the spectrum. If the spectral wavelength range on this transmissive liquid crystal panel 17 is λ, ~λE (nm), and addresses 1 to N are given to the N liquid crystal segments 22 in order from the end, it corresponds to the i-th liquid crystal segment 23. The wavelength range is λ3, ~λE
, becomes. Therefore, by controlling the voltage applied to the i-th liquid crystal segment 23, the transmittance in the wavelength range λs to λ' can be arbitrarily set.
づ
前記透過型液晶パネル１７には、各液晶セグメント２２
に印加する電圧を各々独立して制御するための液晶パネ
ル制御回路２４が接続されている。The transmissive liquid crystal panel 17 includes each liquid crystal segment 22.
A liquid crystal panel control circuit 24 for independently controlling voltages applied to each panel is connected thereto.
また、液晶パネル制御回路２４には、これを制御して透
過型液晶パネル１７に任意のパターンを形成させるコン
ピュータ２５が接続されている。即ち、透過型液晶パネ
ル１７を光路に挿入しない状態で感光材料載置部１９の
露光面に投射される光の分光分布を分光放射計によって
測定し、各波長に対する標準出力Ｉ０をコンピュータ２
５に記憶しておく。そして、目的とする光の分光分布が
与えられた場合に、この分光分布の各波長における出力
Ｉと標準出力Ｉ。との比Ｉ／Ｉ。をコンピュータ２５で
算出し、目的の分光分布を実現するために透過型液晶パ
ネル１７が持つべき分光透過率を算出する。そして、こ
れを電圧値に変換して液晶パネル制御回路２４に転送す
る。Further, a computer 25 is connected to the liquid crystal panel control circuit 24, which controls the liquid crystal panel control circuit 24 to form an arbitrary pattern on the transmissive liquid crystal panel 17. That is, the spectral distribution of the light projected onto the exposure surface of the photosensitive material placement section 19 is measured with a spectroradiometer without the transmission type liquid crystal panel 17 inserted into the optical path, and the standard output I0 for each wavelength is calculated by the computer 2.
Remember it in 5. Then, when a target spectral distribution of light is given, the output I and standard output I at each wavelength of this spectral distribution. The ratio I/I. is calculated by the computer 25, and the spectral transmittance that the transmissive liquid crystal panel 17 should have in order to realize the target spectral distribution is calculated. Then, this is converted into a voltage value and transferred to the liquid crystal panel control circuit 24.
第４図に示す透過型液晶パネル１７は、これを透過した
光の波長分布が第５図に示す分布、即ちシアン光を示す
分布になるように、各液晶セグメント２２の透過率を液
晶パネル制御回路２４を介して制御した状態を示すもの
である。なお、同図では斜線の密度が高い部分はど光の
透過率が低いことを示しており、領域１７ａ、１７ｂ、
１７ｃの順に光の透過率が低く、符号１７ｃで示す部分
は完全遮光部分である。The transmissive liquid crystal panel 17 shown in FIG. 4 controls the transmittance of each liquid crystal segment 22 so that the wavelength distribution of the light transmitted through it becomes the distribution shown in FIG. 5, that is, the distribution indicating cyan light. This shows a state controlled via the circuit 24. In addition, in the figure, areas with high density of diagonal lines indicate low transmittance of light, and areas 17a, 17b,
The light transmittance is lower in the order of 17c, and the portion designated by reference numeral 17c is a completely light-shielding portion.
つぎに、以上のように構成された本発明の光発生装置５
の作用を説明する。光源１０を発光させると、光源１０
から射出された光は集光レンズ１１で集光された後、ス
リット１２を介してスリット光になる。このスリット光
はコリメーターレンズ１３によって平行光になり、回折
格子Ｉ４に入射される。回折格子１４では、その分解能
に従って入射した光をスペクトルに分離する。このスペ
クトルはシリンドリカルレンズＩ５によってスリット状
になって透過型液晶パネル１７面に照射される。ここで
、透過型液晶パネル１７は第４図に示すパターンとなっ
ているから、透過型液晶パネル１７を透過した光はシア
ン光に変換され、コリメーターレンズ１８を介して感光
材料載置部Ｉ９に投射される。ここで、感光材料載置部
１９に例えば写真フィルム等の感光材料をセットしてお
けば、シアン光による露光を行うことができる。Next, the light generating device 5 of the present invention configured as described above will be described.
Explain the effect of When the light source 10 emits light, the light source 10
The light emitted from the lens is condensed by a condenser lens 11 and then passes through a slit 12 to become slit light. This slit light is turned into parallel light by the collimator lens 13, and is incident on the diffraction grating I4. The diffraction grating 14 separates the incident light into spectra according to its resolution. This spectrum is formed into a slit shape by the cylindrical lens I5 and is irradiated onto the surface of the transmissive liquid crystal panel 17. Here, since the transmissive liquid crystal panel 17 has the pattern shown in FIG. is projected on. Here, if a photosensitive material such as a photographic film is set on the photosensitive material placement section 19, exposure with cyan light can be performed.
なお、感光材料載置部１９に分光分布を測定するための
分光放射計を設け、この分光放射計によって測定した結
果をコンピュータ２５にフィードバックすれば、目的の
分光分布とのずれ量を瞬時に補正し、より高精度な分光
分布を有する光を得ることができる。In addition, if a spectroradiometer for measuring the spectral distribution is provided in the photosensitive material mounting section 19 and the results measured by this spectroradiometer are fed back to the computer 25, the amount of deviation from the target spectral distribution can be instantly corrected. However, it is possible to obtain light having a more accurate spectral distribution.
また、前記光源１０は、所望の分光エネルギー範囲に連
続的な分布を有するものが好ましい。例えば可視光域で
はハロゲンランプが好ましい。また、大きな光量が必要
なときには、例えばニドセノンランプ等が有利であり、
輝線スペクトルを除去するために該当波長の液晶セグメ
ントに必要な濃度のフィルタを併用してもよい。また、
前記回折格子１４は透過型としたが、分光光学系を変更
すれば反射型のものでも使用可能であり、また、プリズ
ムを使用してもよい。また、前記コリメーターレンズ１
３及びシリンドリカルレンズ１５は、色収差を補正した
ものが好ましい。Further, the light source 10 preferably has a continuous distribution in a desired spectral energy range. For example, a halogen lamp is preferable in the visible light range. In addition, when a large amount of light is required, for example, a nidocenon lamp is advantageous.
In order to remove the bright line spectrum, a filter having a concentration necessary for the liquid crystal segment of the corresponding wavelength may be used in combination. Also,
Although the diffraction grating 14 is of a transmission type, a reflection type can also be used by changing the spectroscopic optical system, or a prism may be used. Further, the collimator lens 1
3 and the cylindrical lens 15 are preferably corrected for chromatic aberration.
また、本発明の光発生装置５は、任意の色をプリントす
ることができる露光装置としてだけでなく、任意分光分
布を必要とする各種検出装置２例えば所定の波長の光を
断続的に照射して試料内から成る物質を検出する光音響
検出器や試料を分離して物質組成等を推定するクロマト
グラフ検出器などの光源としても利用することができる
。In addition, the light generating device 5 of the present invention can be used not only as an exposure device that can print any color, but also as a variety of detection devices 2 that require an arbitrary spectral distribution, for example, intermittently irradiating light of a predetermined wavelength. It can also be used as a light source for photoacoustic detectors that detect substances contained within a sample, chromatographic detectors that separate samples and estimate substance composition, etc.
以上のように本発明の任意の分光分布を有する光の発生
装置によれば、分光器のスペクトル分散面に、細長い液
晶セグメントをストライプ状に配列した透過型液晶パネ
ルをそのストライプ方向がスペクトルの波長分布方向と
直交するように設け、各液晶セグメントに印加する電圧
をそれぞれ独立に制御することにより、液晶パネルを透
過した光が任意の分光分布を有する光となるようにした
ので、手間や時間をかけることなく、瞬時に任意の分光
分布の光を得ることができるようになる。また、これに
よって液晶パネルの分光透過率のパタ４゜
−ンを連続的に変化させることができるので、光の分光
分布を連続的に変化させることもできるようになる。As described above, according to the light generating device having an arbitrary spectral distribution of the present invention, a transmissive liquid crystal panel in which elongated liquid crystal segments are arranged in a stripe pattern is placed on the spectral dispersion surface of the spectroscope, and the direction of the stripe is the wavelength of the spectrum. By placing the liquid crystal segments perpendicularly to the distribution direction and controlling the voltage applied to each liquid crystal segment independently, the light transmitted through the liquid crystal panel can have an arbitrary spectral distribution, saving time and effort. It becomes possible to instantaneously obtain light with any spectral distribution without having to apply any spectral distribution. Furthermore, since the 4° pattern of the spectral transmittance of the liquid crystal panel can be changed continuously, the spectral distribution of light can also be changed continuously.
第１図は本発明の一実施例を回折格子の分散方向から示
す平面図である。
第２図は第１図に示した実施例を回折格子の稜線方向か
ら示す平面図である。
第３図は第１図に示した実施例に採用した透過型液晶パ
ネルを示す平面図である。
第４図は第３図に示した透過型液晶パネルの一パターン
例を示す平面図である。
第５図はシアン光の分光分布を示すグラフである。
第６図はマスクの一従来例を示す平面図である。
５・・・・・・光発生装置
１４・・・・・回折格子
１７・・・・・透過型液晶パネル
２２．２３・・液晶セグメント
０
２４ ・
・液晶パネル制御回路
２５ ・
・コンピュータ。
９FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention from the dispersion direction of a diffraction grating. FIG. 2 is a plan view showing the embodiment shown in FIG. 1 from the direction of the ridgeline of the diffraction grating. FIG. 3 is a plan view showing a transmissive liquid crystal panel employed in the embodiment shown in FIG. FIG. 4 is a plan view showing an example of a pattern of the transmissive liquid crystal panel shown in FIG. 3. FIG. 5 is a graph showing the spectral distribution of cyan light. FIG. 6 is a plan view showing a conventional example of a mask. 5... Light generator 14... Diffraction grating 17... Transmissive liquid crystal panel 22, 23... Liquid crystal segment 0 24... Liquid crystal panel control circuit 25... Computer. 9
Claims (1)
ペクトルを得る分光器と、前記スペクトルの分散面に設
けられ、多数の細長い液晶セグメントをその長辺がスペ
クトルの波長分布方向と直交するようにストライプ状に
並べた透過型液晶パネルとからなり、前記液晶セグメン
トの各々に印加する電圧をそれぞれ独立に制御すること
により、前記液晶パネルを透過した光が任意の分光分布
を有する光となるようにしたことを特徴とする任意の分
光分布を有する光の発生装置。(1) A spectroscope that separates the light emitted from a light source into wavelengths to obtain a spectrum; and a spectrometer that is installed on the dispersion plane of the spectrum and has a large number of elongated liquid crystal segments whose long sides are perpendicular to the wavelength distribution direction of the spectrum. It consists of transmissive liquid crystal panels arranged in stripes, and by independently controlling the voltage applied to each of the liquid crystal segments, the light transmitted through the liquid crystal panels becomes light with an arbitrary spectral distribution. A light generating device having an arbitrary spectral distribution, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29035689A JPH03150528A (en) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | Device for generating light having optional spectral distribution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29035689A JPH03150528A (en) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | Device for generating light having optional spectral distribution |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03150528A true JPH03150528A (en) | 1991-06-26 |
Family
ID=17754979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29035689A Pending JPH03150528A (en) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | Device for generating light having optional spectral distribution |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03150528A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998000689A1 (en) * | 1996-07-01 | 1998-01-08 | Sony Electronics Inc. | System for controlling the spectral distribution of light |
| EP0916981A1 (en) * | 1997-11-17 | 1999-05-19 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Confocal spectroscopy system and method |
| JP2011048285A (en) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Nikon Corp | Multichannel spectrum light source device |
-
1989
- 1989-11-08 JP JP29035689A patent/JPH03150528A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998000689A1 (en) * | 1996-07-01 | 1998-01-08 | Sony Electronics Inc. | System for controlling the spectral distribution of light |
| EP0916981A1 (en) * | 1997-11-17 | 1999-05-19 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Confocal spectroscopy system and method |
| JP2011048285A (en) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Nikon Corp | Multichannel spectrum light source device |
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