JP2002082097A - 光音響測定方法 - Google Patents
光音響測定方法Info
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- JP2002082097A JP2002082097A JP2000268816A JP2000268816A JP2002082097A JP 2002082097 A JP2002082097 A JP 2002082097A JP 2000268816 A JP2000268816 A JP 2000268816A JP 2000268816 A JP2000268816 A JP 2000268816A JP 2002082097 A JP2002082097 A JP 2002082097A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面に光透過性膜が積層された積層試料内の
光吸収層の吸光度を光音響変換効率よく測定する。 【解決手段】 熱励起光を音響セル１０内の積層型電子
写真感光体１表面に照射するに当たって、熱励起光の偏
光状態を電界ベクトルの振動方向が垂直波（Ｐ成分）と
同方向となる直線偏光とし、入射角を表面層の屈折率か
ら決まる偏光角（ブリュースター角）に設定する。この
ような偏光条件および入射角条件を満たす照射光を用い
ることで、積層型電子写真感光体１表面における照射光
の反射を抑制し、測定対象である積層型電子写真感光体
１内部の電荷発生層２に熱励起用の入射光を効率よく導
入させる。
光吸収層の吸光度を光音響変換効率よく測定する。 【解決手段】 熱励起光を音響セル１０内の積層型電子
写真感光体１表面に照射するに当たって、熱励起光の偏
光状態を電界ベクトルの振動方向が垂直波（Ｐ成分）と
同方向となる直線偏光とし、入射角を表面層の屈折率か
ら決まる偏光角（ブリュースター角）に設定する。この
ような偏光条件および入射角条件を満たす照射光を用い
ることで、積層型電子写真感光体１表面における照射光
の反射を抑制し、測定対象である積層型電子写真感光体
１内部の電荷発生層２に熱励起用の入射光を効率よく導
入させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、積層型電子写真感
光体の感度特性等の積層試料内部の光吸収層の物理量を
光熱（光音響）効果により測定する光音響測定方法に関
する。
光体の感度特性等の積層試料内部の光吸収層の物理量を
光熱（光音響）効果により測定する光音響測定方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】機能分離型である積層型電子写真感光体
の感度特性の代替測定法として、電荷発生層あるいは電
荷移動層を成膜した積層型電子写真感光体に測定光を照
射し、その反射光あるいは透過光を測定する方法が検討
されてきた。しかしながら、これらの方法においては、
顔料や拡散フィラーなど照射光を拡散する強散乱性物質
が膜中に存在する場合、吸光だけでなく散乱によっても
照射光が減衰し、正確に吸光されたエネルギーを測定す
ることが困難であった。
の感度特性の代替測定法として、電荷発生層あるいは電
荷移動層を成膜した積層型電子写真感光体に測定光を照
射し、その反射光あるいは透過光を測定する方法が検討
されてきた。しかしながら、これらの方法においては、
顔料や拡散フィラーなど照射光を拡散する強散乱性物質
が膜中に存在する場合、吸光だけでなく散乱によっても
照射光が減衰し、正確に吸光されたエネルギーを測定す
ることが困難であった。
【０００３】すなわち、吸光特性を測定する場合には、
吸収だけでなく散乱によっても照射光は減少してしま
い、反射光を測定する場合にも同様に、表面の凹凸によ
る散乱光によって正確な測定が妨げられるという問題が
あった。そこで、この問題を解決するために、特に電荷
発生層が吸光したエネルギーを光としてではなく、発生
した熱に起因して生じる圧力波（音響波）として測定す
る光熱（光音響）効果による評価方法を検討した。
吸収だけでなく散乱によっても照射光は減少してしま
い、反射光を測定する場合にも同様に、表面の凹凸によ
る散乱光によって正確な測定が妨げられるという問題が
あった。そこで、この問題を解決するために、特に電荷
発生層が吸光したエネルギーを光としてではなく、発生
した熱に起因して生じる圧力波（音響波）として測定す
る光熱（光音響）効果による評価方法を検討した。
【０００４】一般に、光音響効果を利用し、これに伴い
発生する音響波の信号波形等を検出して物理特性測定を
行う光音響信号センシングシステムでは、従来より入射
角条件や偏光条件に関係なく熱励起光を試料に照射して
きた。これは、測定対象である光吸収試料が一般に単層
状態であったためである。
発生する音響波の信号波形等を検出して物理特性測定を
行う光音響信号センシングシステムでは、従来より入射
角条件や偏光条件に関係なく熱励起光を試料に照射して
きた。これは、測定対象である光吸収試料が一般に単層
状態であったためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、積層型
電子写真感光体のような表面に任意の膜厚の透過性層を
有しその下に測定対象である光吸収顔料層を有する積層
試料の場合、照射された熱励起光は一定の入射角条件と
偏光条件を満たさない限り、一部の光はどうしても表面
で反射されてしまい、反射損失を生じる。したがって、
内部の光吸収顔料層に到達するエネルギーが減少するた
め、必要な光音響信号を得るには、熱励起光源のパワー
を大きくする必要があった。これは、特に微弱吸収差を
測定する場合には問題であった。
電子写真感光体のような表面に任意の膜厚の透過性層を
有しその下に測定対象である光吸収顔料層を有する積層
試料の場合、照射された熱励起光は一定の入射角条件と
偏光条件を満たさない限り、一部の光はどうしても表面
で反射されてしまい、反射損失を生じる。したがって、
内部の光吸収顔料層に到達するエネルギーが減少するた
め、必要な光音響信号を得るには、熱励起光源のパワー
を大きくする必要があった。これは、特に微弱吸収差を
測定する場合には問題であった。
【０００６】本発明は、このような従来技術の問題点に
対処してなされたもので、積層型電子写真感光体のよう
な積層試料に対して、表面層での熱励起光の反射損失を
少なくして、内部の測定対象の光吸収層に熱励起光を効
率よく導くことで、低パワーの熱励起光源でも内部光吸
収層での光音響信号を有効に検出することができる光音
響測定方法を提供することを目的とする。
対処してなされたもので、積層型電子写真感光体のよう
な積層試料に対して、表面層での熱励起光の反射損失を
少なくして、内部の測定対象の光吸収層に熱励起光を効
率よく導くことで、低パワーの熱励起光源でも内部光吸
収層での光音響信号を有効に検出することができる光音
響測定方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１の発
明は、表面に光透過性膜が積層された積層試料内の光吸
収層の物理特性を光熱効果を利用して測定する光音響測
定方法において、積層試料に照射する熱励起光をそのベ
クトルの振動方向が垂直波（Ｐ成分）と同方向の直線偏
光とし、熱励起光の積層試料への入射角を当該積層試料
の表面層の屈折率から決まる偏光角とすることを特徴と
する。
明は、表面に光透過性膜が積層された積層試料内の光吸
収層の物理特性を光熱効果を利用して測定する光音響測
定方法において、積層試料に照射する熱励起光をそのベ
クトルの振動方向が垂直波（Ｐ成分）と同方向の直線偏
光とし、熱励起光の積層試料への入射角を当該積層試料
の表面層の屈折率から決まる偏光角とすることを特徴と
する。
【０００８】本発明においては、積層試料の表面層での
反射の最も少ない熱励起光の入射角条件と偏光条件を求
め、これらの条件を満足する熱励起光を積層試料に照射
することにより、内部の光吸収層に熱励起光が効率よく
導かれ、低パワーのレーザー熱励起光源で内部光吸収層
の吸光度等の物理特性の光音響効果による測定が可能と
なる。
反射の最も少ない熱励起光の入射角条件と偏光条件を求
め、これらの条件を満足する熱励起光を積層試料に照射
することにより、内部の光吸収層に熱励起光が効率よく
導かれ、低パワーのレーザー熱励起光源で内部光吸収層
の吸光度等の物理特性の光音響効果による測定が可能と
なる。
【０００９】一般に、光が屈折率の低い媒質（例えば、
空気）から屈折率の高い別の物質（例えば、オーバーコ
ート層あるいは電荷移動層）に入るとき、一部の光は必
ず反射され反射損失はゼロとはならない。この場合、反
射される光の量は、偏光と物質の屈折率によって変わ
る。
空気）から屈折率の高い別の物質（例えば、オーバーコ
ート層あるいは電荷移動層）に入るとき、一部の光は必
ず反射され反射損失はゼロとはならない。この場合、反
射される光の量は、偏光と物質の屈折率によって変わ
る。
【００１０】例えば、ガス（空気）層から積層型電子写
真感光体の表面層（オーバーコート層あるいは電荷移動
層）に照射された光は、境界面に対する入射角が垂直波
（成分）と水平波（成分）では異なるので、垂直波がほ
とんど屈折透過し、水平波がほとんど反射するという偏
光反射現象が生じる。この現象は、表面層界面で反射す
る偏光波（光）は入射角によりその反射光量が異なるこ
とを示しており、入射角が表面層の偏光角（ブリュース
ター角）のときに水平波の偏向量（反射）が最大となる
ブリュースターの法則に従う。すなわち、入射光が自然
光（光波の偏りの状態がランダム）であっても、任意の
状態の偏光（例えば、エタロンを介して出射するガスレ
ーザー等）であっても、表面層にブリュースター角で入
射した水平波（光）は、水平方向の直線偏光として反射
される。
真感光体の表面層（オーバーコート層あるいは電荷移動
層）に照射された光は、境界面に対する入射角が垂直波
（成分）と水平波（成分）では異なるので、垂直波がほ
とんど屈折透過し、水平波がほとんど反射するという偏
光反射現象が生じる。この現象は、表面層界面で反射す
る偏光波（光）は入射角によりその反射光量が異なるこ
とを示しており、入射角が表面層の偏光角（ブリュース
ター角）のときに水平波の偏向量（反射）が最大となる
ブリュースターの法則に従う。すなわち、入射光が自然
光（光波の偏りの状態がランダム）であっても、任意の
状態の偏光（例えば、エタロンを介して出射するガスレ
ーザー等）であっても、表面層にブリュースター角で入
射した水平波（光）は、水平方向の直線偏光として反射
される。
【００１１】したがって、積層型電子写真感光体に対す
る入射レーザー光を直線偏光としてそのベクトルの振動
方向を垂直波（Ｐ成分）と同方向とすることで、ブリュ
ースター角における入射レーザー光の多くを表面層内部
に屈折誘導させ、光吸収層である電荷発生層に導くこと
ができる。
る入射レーザー光を直線偏光としてそのベクトルの振動
方向を垂直波（Ｐ成分）と同方向とすることで、ブリュ
ースター角における入射レーザー光の多くを表面層内部
に屈折誘導させ、光吸収層である電荷発生層に導くこと
ができる。
【００１２】積層型電子写真感光体の場合、例えば空気
（屈折率ｎ1 ＝１．０）と電荷移動層（屈折率ｎ2 ＝
１．５８５）の境界面に対しては、両媒質の屈折率の比
からブリュースター角ψを次のようにして決定すること
ができる。
（屈折率ｎ1 ＝１．０）と電荷移動層（屈折率ｎ2 ＝
１．５８５）の境界面に対しては、両媒質の屈折率の比
からブリュースター角ψを次のようにして決定すること
ができる。
【数１】ｔａｎψ＝ｎ2 ／ｎ1 ψ＝ｔａｎ-1（ｎ2 ／ｎ1 ） ψ＝５７．７°
【００１３】
【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は、本発明の光音響測定方法
を用いた光音響信号センシングシステムの一実施の形態
で、積層型電子写真感光体１に熱励起光を照射し電荷発
生層２で発生する光音響信号を検出するシステムを示し
ている。なお、この例では、積層型電子写真感光体１に
おいて、選択吸収性を有する有色顔料が主成分の電荷発
生層２の上面にポリカーボネートおよび電荷供与体から
なる電荷移動層３が表面層として形成されている。
施の形態を説明する。図１は、本発明の光音響測定方法
を用いた光音響信号センシングシステムの一実施の形態
で、積層型電子写真感光体１に熱励起光を照射し電荷発
生層２で発生する光音響信号を検出するシステムを示し
ている。なお、この例では、積層型電子写真感光体１に
おいて、選択吸収性を有する有色顔料が主成分の電荷発
生層２の上面にポリカーボネートおよび電荷供与体から
なる電荷移動層３が表面層として形成されている。
【００１４】本実施の形態において、光学系は、レーザ
ー光を出射する熱励起光源５と、熱励起光源５からの光
線を矩形波に変調する光強度変調器６と、光強度変調器
６からの光線を所望のビーム径に拡大する７と、ビーム
エクスパンダ７の焦点位置に配置され集光スポットのピ
ーク部のみ抽出するピンホール８と、ビームエクスパン
ダ７からの光を集光する集光レンズ９と、集光レンズ９
からの光を音響セル１０に導光する光ファイバー１１
と、光ファイバー１１からの光を直線偏光とする偏光子
１２とで構成されている。
ー光を出射する熱励起光源５と、熱励起光源５からの光
線を矩形波に変調する光強度変調器６と、光強度変調器
６からの光線を所望のビーム径に拡大する７と、ビーム
エクスパンダ７の焦点位置に配置され集光スポットのピ
ーク部のみ抽出するピンホール８と、ビームエクスパン
ダ７からの光を集光する集光レンズ９と、集光レンズ９
からの光を音響セル１０に導光する光ファイバー１１
と、光ファイバー１１からの光を直線偏光とする偏光子
１２とで構成されている。
【００１５】また検出系は、熱励起光の照射により電荷
発生層２が発生する音波を検出するマイクロホン１５
と、マイクロホン１５からの音響信号を増幅するプリア
ンプ１６と、光強度変調器６での光変調周波数を制御す
る光変調器コントローラ１７と、光変調器コントローラ
１７からの参照信号に基づいてプリアンプ１６からの音
響信号から熱励起光変調周波数と同じ周波数成分だけを
抽出するロックインアンプ１８と、ロックインアンプ１
８の出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１９と、Ａ
／Ｄ変換器１９からの信号に基づいて吸光度測定に必要
な演算処理を行うコンピュータ２０とで構成されてい
る。
発生層２が発生する音波を検出するマイクロホン１５
と、マイクロホン１５からの音響信号を増幅するプリア
ンプ１６と、光強度変調器６での光変調周波数を制御す
る光変調器コントローラ１７と、光変調器コントローラ
１７からの参照信号に基づいてプリアンプ１６からの音
響信号から熱励起光変調周波数と同じ周波数成分だけを
抽出するロックインアンプ１８と、ロックインアンプ１
８の出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１９と、Ａ
／Ｄ変換器１９からの信号に基づいて吸光度測定に必要
な演算処理を行うコンピュータ２０とで構成されてい
る。
【００１６】上記構成において、熱励起光源５は例えば
Ａｒ+ レーザーの１系統のガスレーザーで構成され、可
視領域の波長を発振している。ここでは、電荷発生層２
で光熱変換を発生させるための励起光として、電荷移動
層３を透過可能な波長の光を用いる必要があるため、電
荷移動層３を透過する光すなわち分光透過スペクトルか
ら予測した発振波長５００〜７００ｎｍ近傍のレーザー
を用いている。この場合の電荷移動層３の光透過率は９
５％以上である。なお、検出用の励起光波長を選択する
場合、電荷発生層２の吸収線と励起光の発振線が一致し
ていることが好ましいが、吸光度変化のダイナミックレ
ンジが大きく取れる波長帯であればどこでも構わない。
Ａｒ+ レーザーの１系統のガスレーザーで構成され、可
視領域の波長を発振している。ここでは、電荷発生層２
で光熱変換を発生させるための励起光として、電荷移動
層３を透過可能な波長の光を用いる必要があるため、電
荷移動層３を透過する光すなわち分光透過スペクトルか
ら予測した発振波長５００〜７００ｎｍ近傍のレーザー
を用いている。この場合の電荷移動層３の光透過率は９
５％以上である。なお、検出用の励起光波長を選択する
場合、電荷発生層２の吸収線と励起光の発振線が一致し
ていることが好ましいが、吸光度変化のダイナミックレ
ンジが大きく取れる波長帯であればどこでも構わない。
【００１７】熱励起光源５から出射されたレーザー光
は、回転ブレード式の光強度変調器６により所定の変調
周波数の矩形波に強度変調された後、ビームエクスパン
ダ７で所望のビーム径に拡大される。その際、ビームエ
クスパンダ７の焦点位置に配置されたピンホール８によ
り集光スポットのピーク部の周辺に存在する高次回折光
成分が遮光され、ピンホール８通過直後の光強度分布は
ピーク部だけ残る形になる。
は、回転ブレード式の光強度変調器６により所定の変調
周波数の矩形波に強度変調された後、ビームエクスパン
ダ７で所望のビーム径に拡大される。その際、ビームエ
クスパンダ７の焦点位置に配置されたピンホール８によ
り集光スポットのピーク部の周辺に存在する高次回折光
成分が遮光され、ピンホール８通過直後の光強度分布は
ピーク部だけ残る形になる。
【００１８】このように変調され所望のビーム径に拡大
された熱励起光は、集光レンズ９によって光ファイバー
１１に集光され、光ファイバー１１を介して音響セル１
０まで導かれ、偏光子１２で調光された後、コンデンサ
レンズ等により電荷発生層２界面へと所定の入射角でフ
ォーカス照射される。例えば、熱励起光の照射面上での
ビーム径φは０．５ｍｍ、レーザーパワーは２００ｍＷ
である。なお、偏光子１２には、２つの方向の電場に対
する吸収の差を利用して偏光を作る偏光板と、方解石な
どのある種の結晶が向きによって屈折率が違う複屈折を
利用した偏光プリズムがあるが、後者の方が奇麗な偏光
を作ることができる。
された熱励起光は、集光レンズ９によって光ファイバー
１１に集光され、光ファイバー１１を介して音響セル１
０まで導かれ、偏光子１２で調光された後、コンデンサ
レンズ等により電荷発生層２界面へと所定の入射角でフ
ォーカス照射される。例えば、熱励起光の照射面上での
ビーム径φは０．５ｍｍ、レーザーパワーは２００ｍＷ
である。なお、偏光子１２には、２つの方向の電場に対
する吸収の差を利用して偏光を作る偏光板と、方解石な
どのある種の結晶が向きによって屈折率が違う複屈折を
利用した偏光プリズムがあるが、後者の方が奇麗な偏光
を作ることができる。
【００１９】熱励起光の照射後は、内部の電荷発生層２
がこの熱励起光を吸収し、光音響効果により音波を発生
する。すなわち、熱励起光を吸収すると、被輻射遷移に
よって原子が振動して熱となり、熱励起光が断続光とし
て変調されている場合、加熱は変調周波数と一致して繰
り返され、結果として音響セル１０内で変調周波数に従
ったガス（空気）の圧力変化を引き起こして音波を発生
し、検出器であるマイクロホン１５に到達する。
がこの熱励起光を吸収し、光音響効果により音波を発生
する。すなわち、熱励起光を吸収すると、被輻射遷移に
よって原子が振動して熱となり、熱励起光が断続光とし
て変調されている場合、加熱は変調周波数と一致して繰
り返され、結果として音響セル１０内で変調周波数に従
ったガス（空気）の圧力変化を引き起こして音波を発生
し、検出器であるマイクロホン１５に到達する。
【００２０】図２および図３は、熱励起光の照射部を拡
大して示すもので、図２は積層型電子写真感光体１の表
面層が電荷移動層３の場合を、図３は積層型電子写真感
光体１の表面層がオーバーコート層２１の場合を例に挙
げて示している。
大して示すもので、図２は積層型電子写真感光体１の表
面層が電荷移動層３の場合を、図３は積層型電子写真感
光体１の表面層がオーバーコート層２１の場合を例に挙
げて示している。
【００２１】ところで、積層型電子写真感光体１表面に
任意の入射角をもって投光された熱励起光は、一定の偏
光条件を満たさない限り、一部の光は表面層（電荷移動
層３あるいはオーバーコート層２１）内に屈折透過光と
して侵入するが、残りの光は積層型電子写真感光体１表
面で正反射される。これは光を垂直に照射したときでも
起こることであり、例えば、図２に示す積層型電子写真
感光体１の場合、空気中（屈折率ｎ1 ＝１．０）を進ん
できた熱励起光が電荷移動層３（屈折率ｎ2 ＝１．５８
５）の表面に垂直に入るときの反射される光の量（反射
率）Ｒは、次式に示すように０．０５となり、電荷移動
層３内に入る熱励起光の量は９５％に減ることになる。
任意の入射角をもって投光された熱励起光は、一定の偏
光条件を満たさない限り、一部の光は表面層（電荷移動
層３あるいはオーバーコート層２１）内に屈折透過光と
して侵入するが、残りの光は積層型電子写真感光体１表
面で正反射される。これは光を垂直に照射したときでも
起こることであり、例えば、図２に示す積層型電子写真
感光体１の場合、空気中（屈折率ｎ1 ＝１．０）を進ん
できた熱励起光が電荷移動層３（屈折率ｎ2 ＝１．５８
５）の表面に垂直に入るときの反射される光の量（反射
率）Ｒは、次式に示すように０．０５となり、電荷移動
層３内に入る熱励起光の量は９５％に減ることになる。
【００２２】このように、積層型電子写真感光体１表面
での反射が多くなり、特に熱励起光の出力が大きい場合
は、電荷発生層２への熱励起光の到達エネルギーが顕著
に減少してしまい、このため、従来は反射損失分を補う
熱励起光源のパワーアップが必要となっていた。
での反射が多くなり、特に熱励起光の出力が大きい場合
は、電荷発生層２への熱励起光の到達エネルギーが顕著
に減少してしまい、このため、従来は反射損失分を補う
熱励起光源のパワーアップが必要となっていた。
【００２３】そこで、本実施の形態では、偏光子１２に
より熱励起光であるレーザー光をそのベクトルの振動方
向が垂直波と同方向となる直線偏光とし、さらに入射角
を図２に示すように、表面層の屈折率に応じてあらかじ
め算出されたブリュースター角ψに設定する。屈折率
１．５８５の電荷移動層３が表面層である積層型電子写
真感光体１の場合、ψ＝５７．７°となる。これによ
り、熱励起光を反射損失なく（強度透過率１．０）表面
層内に屈折誘導させることができ、より低パワーの熱励
起光源によって従来と同レベルの光音響信号抽出が可能
となる。
より熱励起光であるレーザー光をそのベクトルの振動方
向が垂直波と同方向となる直線偏光とし、さらに入射角
を図２に示すように、表面層の屈折率に応じてあらかじ
め算出されたブリュースター角ψに設定する。屈折率
１．５８５の電荷移動層３が表面層である積層型電子写
真感光体１の場合、ψ＝５７．７°となる。これによ
り、熱励起光を反射損失なく（強度透過率１．０）表面
層内に屈折誘導させることができ、より低パワーの熱励
起光源によって従来と同レベルの光音響信号抽出が可能
となる。
【００２４】音響信号検出に関しては、強度変調した熱
励起光の周波数帯域がマイクロホン１５の感度帯域に入
っていれば検出が可能となり、音波の大きさは励起光の
変調周波数やトランスデューサーである電荷発生層２に
おける顔料に吸収されたエネルギー量により一義的に決
まる。マイクロホン１５としては、一般的に静電容量変
化を利用して音圧を測定する静電容量型マイクロホンが
用いられ、例えば、（株）リオン製のＵＣ−３１が挙げ
られる。
励起光の周波数帯域がマイクロホン１５の感度帯域に入
っていれば検出が可能となり、音波の大きさは励起光の
変調周波数やトランスデューサーである電荷発生層２に
おける顔料に吸収されたエネルギー量により一義的に決
まる。マイクロホン１５としては、一般的に静電容量変
化を利用して音圧を測定する静電容量型マイクロホンが
用いられ、例えば、（株）リオン製のＵＣ−３１が挙げ
られる。
【００２５】マイクロホン１５で検出された音響信号
は、プリアンプ１６（例えば、ＮＦＥＬＥＣＴＯＲＯＮ
ＩＣ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ製のＬＩ−７５Ａ）で増幅
された後、ロックインアンプ１８（例えば、ＮＦ ＥＬ
ＥＣＴＯＲＯＮＩＣ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ製の５６１
０Ｂ）で熱励起光変調周波数と同じ周波数成分だけが取
り出される。なお、光変調器コントローラ１７からロッ
クインアンプ１８にホモダイン計測のための参照信号が
出力されている。
は、プリアンプ１６（例えば、ＮＦＥＬＥＣＴＯＲＯＮ
ＩＣ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ製のＬＩ−７５Ａ）で増幅
された後、ロックインアンプ１８（例えば、ＮＦ ＥＬ
ＥＣＴＯＲＯＮＩＣ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ製の５６１
０Ｂ）で熱励起光変調周波数と同じ周波数成分だけが取
り出される。なお、光変調器コントローラ１７からロッ
クインアンプ１８にホモダイン計測のための参照信号が
出力されている。
【００２６】ついで、ロックインアンプ１８の出力信号
はＡ／Ｄ変換器１９を介してコンピュータ２０に入力さ
れ、吸光度測定に必要な演算処理が行われる。
はＡ／Ｄ変換器１９を介してコンピュータ２０に入力さ
れ、吸光度測定に必要な演算処理が行われる。
【００２７】一般に光音響測定法においては、熱励起光
が試料に吸収された場合、再び光を放出（蛍光および燐
光）するかあるいは光化学変化に消費される以外は、そ
の吸収したエネルギー分だけ検出されるため、拡散面を
有する電荷発生層でも散乱光の影響はなく、乾燥硬化し
た積層型電子写真感光体固体膜などの吸光度の測定に適
している。
が試料に吸収された場合、再び光を放出（蛍光および燐
光）するかあるいは光化学変化に消費される以外は、そ
の吸収したエネルギー分だけ検出されるため、拡散面を
有する電荷発生層でも散乱光の影響はなく、乾燥硬化し
た積層型電子写真感光体固体膜などの吸光度の測定に適
している。
【００２８】上記の説明からも明らかなように、本実施
の形態においては、積層試料表面の照射光の反射を抑制
して、熱励起光を積層試料内の光吸収層に効率よく導入
させるこができるため、照射エネルギーに対する光音響
変換効率を向上させることができ、積層型電子写真感光
体の電荷発生層のような積層試料内の光吸収層の吸光度
等の物理特性を熱励起光源のパワーアップを必要とする
ことなく精度よく測定することができる。
の形態においては、積層試料表面の照射光の反射を抑制
して、熱励起光を積層試料内の光吸収層に効率よく導入
させるこができるため、照射エネルギーに対する光音響
変換効率を向上させることができ、積層型電子写真感光
体の電荷発生層のような積層試料内の光吸収層の吸光度
等の物理特性を熱励起光源のパワーアップを必要とする
ことなく精度よく測定することができる。
【００２９】
【発明の効果】上述したように、本発明よれば、熱励起
光の偏光状態を電界ベクトルの振動方向が垂直波（Ｐ成
分）と同方向となる直線偏光とし、入射角を表面層の屈
折率から決まる偏光角（ブリュースター角）にすること
により、積層試料表面層における照射光の反射を抑制
し、測定対象である積層試料内部の光吸収層に熱励起用
の入射光を効率よく導入させることができるため、これ
までより低パワーの熱励起光源での光音響信号検出が可
能となる。
光の偏光状態を電界ベクトルの振動方向が垂直波（Ｐ成
分）と同方向となる直線偏光とし、入射角を表面層の屈
折率から決まる偏光角（ブリュースター角）にすること
により、積層試料表面層における照射光の反射を抑制
し、測定対象である積層試料内部の光吸収層に熱励起用
の入射光を効率よく導入させることができるため、これ
までより低パワーの熱励起光源での光音響信号検出が可
能となる。
【図１】本発明にかかる光音響信号センシングシステム
の一実施の形態を示す図である。
の一実施の形態を示す図である。
【図２】本発明にかかる光音響信号センシングシステム
における表面層が電荷移動層である積層型電子写真感光
体に対する熱励起光の照射部を例示する断面図である。
における表面層が電荷移動層である積層型電子写真感光
体に対する熱励起光の照射部を例示する断面図である。
【図３】本発明にかかる光音響信号センシングシステム
における表面層がオーバーコート層である積層型電子写
真感光体に対する熱励起光の照射部を例示する断面図で
ある。
における表面層がオーバーコート層である積層型電子写
真感光体に対する熱励起光の照射部を例示する断面図で
ある。
１……積層型電子写真感光体 ２……電荷発生層 ３……電荷移動層 ５……熱励起光源 ６……光強度変調器 ７……ビームエクスパンダ ８……ピンホール ９……集光レンズ １０……音響セル １１……光ファイバー １２……偏光子 １５……マイクロホン １６……プリアンプ １７……光変調器コントローラ １８……ロックインアンプ １９……Ａ／Ｄ変換器 ２０……コンピュータ ２１……オーバーコート層
Claims (1)
- 【請求項１】 表面に光透過性膜が積層された積層試料
内の光吸収層の物理特性を光熱効果を利用して測定する
光音響測定方法において、前記積層試料に照射する熱励
起光をそのベクトルの振動方向が垂直波と同方向の直線
偏光とし、前記熱励起光の積層試料への入射角を当該積
層試料の表面層の屈折率から決まる偏光角とすることを
特徴とする光音響測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000268816A JP2002082097A (ja) | 2000-09-05 | 2000-09-05 | 光音響測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000268816A JP2002082097A (ja) | 2000-09-05 | 2000-09-05 | 光音響測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002082097A true JP2002082097A (ja) | 2002-03-22 |
Family
ID=18755539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000268816A Pending JP2002082097A (ja) | 2000-09-05 | 2000-09-05 | 光音響測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002082097A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008125542A (ja) * | 2006-11-16 | 2008-06-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 成分濃度測定装置及び成分濃度測定装置の制御方法 |
| JP2009543036A (ja) * | 2006-06-28 | 2009-12-03 | ザ・ユニヴァーシティ・オヴ・ウォーリック | 撮像装置および方法 |
| CN110608795A (zh) * | 2018-06-14 | 2019-12-24 | 重庆海扶医疗科技股份有限公司 | 动态声压检测装置、动态声压检测方法 |
-
2000
- 2000-09-05 JP JP2000268816A patent/JP2002082097A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009543036A (ja) * | 2006-06-28 | 2009-12-03 | ザ・ユニヴァーシティ・オヴ・ウォーリック | 撮像装置および方法 |
| US9250182B2 (en) | 2006-06-28 | 2016-02-02 | The University Of Warwick | Imaging apparatus and method |
| JP2008125542A (ja) * | 2006-11-16 | 2008-06-05 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 成分濃度測定装置及び成分濃度測定装置の制御方法 |
| CN110608795A (zh) * | 2018-06-14 | 2019-12-24 | 重庆海扶医疗科技股份有限公司 | 动态声压检测装置、动态声压检测方法 |
| CN110608795B (zh) * | 2018-06-14 | 2024-06-11 | 重庆海扶医疗科技股份有限公司 | 动态声压检测装置、动态声压检测方法 |
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