JP2007156480A - 光干渉装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 干渉されるべき光を少なくとも部分的に通過させることが可能なレンズ手段の第1アレイと、光の位相変換が可能な位相変換手段の第1アレイであって、レンズ手段の第1アレイの各レンズ手段を通過して入射される第1アレイと、位相変換手段によって位相変換された光を、少なくとも部分的に入射させることが可能なレンズ手段の第2アレイであって、干渉されるべき光の拡散方向において、レンズ手段の第2アレイの領域に、干渉されるべき光の複数の強度極大が生じ得るように該装置に設けられる第2アレイと、レンズ手段の第1アレイとレンズ手段の第2アレイとの間に設けられる第1レンズ手段とを有し、第2レンズ手段を有し、第1レンズ手段とレンズ手段の第2アレイとの間に設けられ、位相変換手段の第1アレイは第1レンズ手段と第2レンズ手段との間に設けられる光干渉装置。
【選択図】 図8
Description
干渉されるべき光を少なくとも部分的に通過させることが可能なレンズ手段の第1アレイと、
光の位相を変えることが可能である位相変換手段の第1アレイであって、レンズ手段の第1アレイの各レンズ手段を通過して入射される第1アレイと、
位相変換手段の第1アレイを通過して入射される光を、少なくとも部分的に入射させることが可能であるレンズ手段の第2アレイであって、レンズ手段の第2アレイは、干渉されるべき光の拡散方向において、レンズ手段の第2アレイの前段、またはレンズ手段の第2アレイの領域に、干渉されるべき光の複数の強度極大が生じ得るように該装置に設けられる第2アレイと、
レンズ手段の第1アレイとレンズ手段の第2アレイとの間に設けられる第1レンズ手段とを有する光干渉装置において、
位相変換手段の第1アレイは、干渉されるべき光の拡散方向において、第1レンズ手段の後段に設けられることを特徴とする光干渉装置である。
本発明は、装置はコミュテータとして使用されることを特徴とする上述の光干渉装置の使用である。
光をレンズ手段の第1アレイを介して少なくとも部分的に通過させて入射させ、
レンズ手段の第1アレイの各レンズ手段を介して通過して入射される光の位相を少なくとも部分的な範囲で変え、
干渉されるべき光の拡散方向において、レンズ手段の第2アレイの前段に、干渉されるべき光の複数の強度極大を生じさせ、
光を少なくとも部分的に、レンズ手段の第2アレイを介して通過させて入射させる方法において、
光をレンズ手段の第1アレイに入射させ通過させた後、フーリエ変換する第1レンズ手段を通過させて入射させて、
フーリエ変換された光の位相を少なくとも部分的な範囲で変えることを特徴とする光を干渉させる方法である。
図1〜図4に図示された光を干渉させるための装置の実施形態は、第1レンズ手段2のアレイ1を有する。このレンズ手段2においては、Y方向に向けられた軸を有する、X方向に順に並んで設けられたシリンドリカルレンズとすることができる。このシリンドリカルレンズは、両凸レンズまたは平凸レンズとして形成することが可能である。さらにまた、それぞれ互いに対応する平凸レンズが形成される2つの基板を設けることが可能である。シリンドリカルレンズの代わりに球面レンズを利用することも可能である。
レンズ手段5および/またはレンズ手段22は、個々の両凸レンズとしてではなく、複数のレンズとして形成することが可能である。たとえば、互いに近接して並んで設けられる2つのレンズを利用することが可能である。このように順に並んで設けられるレンズは、フーリエ変換に関して、シングルレンズと同じ機能を果たすことが可能である。また、よく知られているように、レンズを二重にすることによって、像欠陥を回避することが可能である。
2 レンズ手段
3,3a,3b 位相変換手段の第1アレイ
4 位相変換手段
5 第1レンズ手段
5a,5b,5c,5d レンズ
6 光
9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2 レンズ手段の第2アレイ
10 レンズ手段
11,11a,11b 位相変換手段の第2アレイ
12 位相変換手段
22 第2レンズ手段
22a,22b,22c,22d レンズ
23 レンズ手段
24 さらなるレンズ手段
35 望遠鏡
37 レンズ手段の第3アレイ
38 位相変換手段の第3アレイ
39 さらなるレンズ手段
Claims (31)
- 光干渉装置であって、
干渉されるべき光(6)を少なくとも部分的に通過させることが可能なレンズ手段(2)の第1アレイ(1,1a,1b,1a1,1a2,1b1,1b2)と、
光の位相を変えることが可能である位相変換手段(4)の第1アレイ(3,3a,3b)であって、レンズ手段(2)の第1アレイ (1,1a,1b,1a1,1a2,1b1,1b)の各レンズ手段(2)を通過して入射される第1アレイ(3,3a,3b)と、
位相変換手段(4)の第1アレイ(3,3a,3b)を通過して入射される光を、少なくとも部分的に入射させることが可能であるレンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)であって、レンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)は、干渉されるべき光(6)の拡散方向(Z)において、レンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)の前段、またはレンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)の領域に、干渉されるべき光(6)の複数の強度極大(17)が生じ得るように該装置に設けられる第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)と、
レンズ手段(2)の第1アレイ(1,1a,1b,1a1,1a2,1b1,1b2)とレンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)との間に設けられる第1レンズ手段(5)とを有する光干渉装置において、
位相変換手段(4)の第1アレイ(3,3a,3b)は、干渉されるべき光(6)の拡散方向(Z)において、第1レンズ手段(5)の後段に設けられることを特徴とする光干渉装置。 - 第2レンズ手段(22)を有し、該レンズ手段(22)は、第1レンズ手段(5)とレンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)との間に設けられ、位相変換手段(4)の第1アレイ(3,3a,3b)は、第1レンズ手段(5)と第2レンズ手段(22)との間に設けられることを特徴とする請求項1記載の光干渉装置。
- 第1レンズ手段(5)および/または第2レンズ手段(22)は、干渉されるべき光(6)がフーリエ変換可能であるように装置に設けられることを特徴とする請求項1または2記載の光干渉装置。
- 位相変換手段(4)の第1アレイ(3,3a,3b)は、第1レンズ手段(5)の出射側フーリエ面もしくはその領域および/または第2レンズ手段(22)の入射側フーリエ面もしくはその領域に設けられることを特徴とする請求項3記載の光干渉装置。
- レンズ手段(2)の第1アレイ(1,1a,1b,1a1,1a2,1b1,1b2)の出射側焦点面は、第1レンズ手段(5)の入射側フーリエ面に相当し、または第1レンズ手段(5)の入射側フーリエ面の領域に設けられることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の光干渉装置。
- レンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)の入射側焦点面は、第2レンズ手段(22)の出射側フーリエ面に相当し、または第2レンズ手段(22)の出射側フーリエ面の領域に設けられることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の光干渉装置。
- 第1レンズ手段(5)および第2レンズ手段(22)は、望遠鏡または望遠鏡状構造を形成することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の光干渉装置。
- 第1レンズ手段(5)および第2レンズ手段(22)は、テレセントリック系を形成することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の光干渉装置。
- 第1レンズ手段(5)および第2レンズ手段(22)は、第1レンズ手段(5)の出射側焦点面および第2レンズ手段(22)の入射側焦点面が互いに対応する、または同一の領域に設けられるように配置されることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の光干渉装置。
- 第1レンズ手段(5)および/または第2レンズ手段(22)は、複数のレンズ(5a,5b,5c,5d;22a,22b,22c,22d)を有することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の光干渉装置。
- レンズ手段(2)の第1アレイ(1,1a,1b,1a1,1a2,1b1,1b2)および/またはレンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)は、第1および第2光学機能境界面を示し、干渉されるべき光(6)の拡散方向(Z)において、相互に間隔をあけ、各境界面上にレンズ要素のアレイが形成されることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の光干渉装置。
- 干渉されるべき光(6)の拡散方向(Z)における、レンズ手段(2)の第1アレイ(1,1a,1b,1a1,1a2,1b1,1b2)および/またはレンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)の第1および第2光学機能境界面間の距離は、第1および/または第2光学機能境界面のレンズ要素の焦点距離(f1)に相当することを特徴とする請求項11記載の光干渉装置。
- 装置は位相変換手段(12)の第2アレイ(11,11a,11b)を有し、該第2アレイは、干渉されるべき光(6)の拡散方向(Z)において、レンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)の前段もしくは後段、またはレンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)の領域に設けられることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の光干渉装置。
- 位相変換手段(4;12)の第1および/または第2アレイ(3,3a,3b;11,11a,11b)の異なる位相変換手段(4;12)を介して通過して入射される干渉されるべき光(6)の一部は、位相変換手段(4;12)において相互に異なる位相変換を受けることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の光干渉装置。
- 位相変換手段(4)の第1アレイ(3,3a,3b)は、干渉されるべき光(6)の拡散方向(Z)において、レンズ手段(2)の第1アレイ(1,1a,1b,1a1,1a2,1b1,1b2)の両光学機能境界面間に設けられ、かつ/または位相変換手段(12)の第2アレイ(11,11a,11b)は、干渉されるべき光(6)の拡散方向(Z)において、レンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)の両光学機能境界面間に設けられることを特徴とする請求項11〜14のいずれか1項に記載の光干渉装置。
- 装置はレンズ手段のさらなる1つのアレイ(37)を少なくとも有し、該さらなるアレイを介して、レンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)を介して通過して入射される光が少なくとも部分的に通過して入射することが可能であり、干渉されるべき光(6)の拡散方向(Z)において、レンズ手段のさらなる少なくとも1つのアレイ(37)の前段、またはレンズ手段のさらなる少なくとも1つのアレイ(37)の領域に、干渉されるべき光(6)の複数の強度極大(48)を生じ得るように、レンズ手段のさらなる少なくとも1つのアレイ(37)が装置に設けられ、または装置が構成されることを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載の光干渉装置。
- 装置はさらなるレンズ手段(24)を有し、レンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)とレンズ手段のさらなる少なくとも1つのアレイ(37)との間に設けられることを特徴とする請求項16記載の光干渉装置。
- レンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)の出射側焦点面は、さらなるレンズ手段(24)の入射側焦点面もしくはフーリエ面に相当し、またはさらなるレンズ手段(24)の入射側焦点面もしくはフーリエ面の領域に設けられることを特徴とする請求項17記載の光干渉装置。
- 装置は位相変換手段のさらなる少なくとも1つのアレイ(38)を有し、干渉されるべき光(6)の拡散方向(Z)において、レンズ手段のさらなる少なくとも1つのアレイ(37)の前段もしくは後段、またはレンズ手段のさらなる少なくとも1つのアレイ(37)の領域に設けられることを特徴とする請求項16〜18のいずれか1項に記載の光干渉装置。
- 装置はレンズ手段(23,39)を有し、干渉されるべき光(6)の拡散方向(Z)において、レンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)の後段、またはレンズ手段のさらなる少なくとも1つのアレイ(37)の後段に設けられることを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の光干渉装置。
- 装置は望遠鏡(35)を有し、干渉されるべき光(6)の拡散方向(Z)において、レンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)の後段、またはレンズ手段のさらなる少なくとも1つのアレイ(37)の後段に設けられることを特徴とする請求項1〜20のいずれか1項に記載の光干渉装置。
- レンズ手段(2)の第1アレイ(1,1a,1b,1a1,1a2,1b1,1b2)のレンズ手段(2)、および/またはレンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)のレンズ手段、および/またはレンズ手段のさらなる少なくとも1つのアレイ(37)のレンズ手段は、シリンドリカルレンズとして形成されることを特徴とする請求項1〜21のいずれか1項に記載の光干渉装置。
- レンズ手段(2)の第1アレイ(1,1a,1b,1a1,1a2,1b1,1b2)、および/またはレンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)、および/またはレンズ手段のさらなる少なくとも1つのアレイ(37)の、第1および第2光学機能境界面上に設けられるレンズ要素の軸線は、相互に直交もしくは平行に設けられることを特徴とする請求項22記載の光干渉装置。
- レンズ手段のアレイ(27,29)のうちの1または複数、および/または位相変換手段のアレイ(26,30)のうちの1または複数、および/またはレンズ手段(28)のうちの1または複数は、一体的な光学素子として形成されることを特徴とする請求項1〜23のいずれか1項に記載の光干渉装置。
- レンズ手段のアレイ(27,29)のうちの1または複数のレンズ手段(28)は、測地レンズとして形成されることを特徴とする請求項1〜24のいずれか1項に記載の光干渉装置。
- 位相変換手段のアレイ(3,3a,3b,11,11a,11b)のうちの1または複数の位相変換手段(4,12)は、電気光学変調器もしくは音響光学変調器として、または液晶変調器として形成されることを特徴とする請求項1〜25のいずれか1項に記載の光干渉装置。
- 装置は光ビーム回折装置として使用されることを特徴とする請求項1〜26のいずれか1項に記載の光干渉装置の使用。
- 装置は、レーザテレビジョンの分野において使用されることを特徴とする請求項27記載の使用。
- 装置は、データ格納の分野において使用されることを特徴とする請求項27記載の使用。
- 装置は、コミュテータとして使用されることを特徴とする請求項1〜26のいずれか1項に記載の光干渉装置の使用。
- 特に、請求項1〜26のいずれか1項に記載の光干渉装置を使用して、光(6)を干渉させる方法であって、
光(6)をレンズ手段(2)の第1アレイ(1,1a,1b,1a1,1a2,1b1,1b2)を介して少なくとも部分的に通過させて入射させ、
レンズ手段(2)の第1アレイ(1,1a,1b,1a1,1a2,1b1,1b2)の各レンズ手段を介して通過して入射される光の位相を少なくとも部分的な範囲で変え、
干渉されるべき光(6)の拡散方向(Z)において、レンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)の前段に、干渉されるべき光(6)の複数の強度極大(17)を生じさせ、
光を少なくとも部分的に、レンズ手段(10)の第2アレイ(9,9a,9b,9a1,9a2,9b1,9b2)を介して通過させて入射させる方法において、
光をレンズ手段(2)の第1アレイ(1,1a,1b,1a1,1a2,1b1,1b2)に入射させ通過させた後、フーリエ変換する第1レンズ手段(3,3a,3b)を通過させて入射させて、
フーリエ変換された光の位相を少なくとも部分的な範囲で変えることを特徴とする光を干渉させる方法。
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