JP2011169680A - 電磁界プローブ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電界(磁界)で偏波面の変化する電気(磁気)光学結晶と、第1の偏波を出力する光源と、第1の偏波を電気(磁気)光学結晶に集光する第1光学系と、電気(磁気)光学結晶またはその少なくとも1部を少なくとも1回以上透過して偏波状態の変化として電界(磁界)の情報を含んだ偏波(第2の偏波)を光電変換器に導くための第2光学系と、第2の偏波の偏波状態の変化を光強度の変化に変換する検波光学系と、その光出力を電気信号として出力する光電変換器と、その出力を外部に出力する出力回路と、第1または第2の偏波の偏向方向を調整する偏向調整手段と、光電変換器の出力から第1光学系、第2光学系あるいは検波光学系を制御する制御回路とを具備する。
【選択図】図6
Description
図3(b)は、前記結晶の周辺部にテーパー状の模様を配置したものであって、前例と同様に辺と直交する方向にマーカーを読み取ると、マーカーの幅が座標に対応する構成である。
図3(c)は、前記(a)と(b)のマーカーを併せ持つものである。
図3(d)は、前記結晶の中心部から、太さの異なる同心円のマーカー例である。結晶の中心位置を求めるのに適している。さらに偏波の集光の焦点位置を検出するのに便利である。
図3(e)は、中心を同じくし太さの異なる正方形で構成したマーカーの例である。結晶の中心位置を求めるのに適している。さらに偏波の集光の焦点位置を検出するのに便利である。
例記したいずれのマーカーを用いても、液晶偏向器の駆動電圧と偏向量間の校正を行うことができる。
2 第1光学系
3 電気(あるいは磁気)光学結晶
4 第2光学系
5 コリメータレンズ
6 ビームスプリッター
7 検波光学系
8 光電変換器
9 データ処理回路
10 制御回路
11、11a、11b、11c 液晶偏向器
12 平行光線
13 制御装置
15、15a、15b コリメータレンズ
16 光ファイバー
18 反射層
20、20a、20b 集光レンズ
30 プローブ先端
31 走査軌跡
40 検体
41 導体
42 接地板
43 切り欠き
Claims (13)
- 電界(あるいは磁界)で偏波面の変化する電気(あるいは磁気)光学結晶と、
第1の偏波を出力する光源と、
前記第1の偏波を前記電気(あるいは磁気)光学結晶に集光するための第1光学系と、
前記電気(あるいは磁気)光学結晶またはその少なくとも1部を方向にかかわらず少なくとも1回以上透過して偏波状態の変化として電界(あるいは磁界)の情報を含んだ第2の偏波を光電変換器に導くための第2光学系と、
第2の偏波の偏波状態の変化を光強度の変化に変換する検波光学系と、
前記検波光学系の光出力を電気信号として出力する光電変換器と、
前記光電変換器出力を外部に電気量として出力する出力回路と、
第1の偏波または第2の偏波の偏向方向を調整する偏向調整手段と、
上記光電変換器の出力から第1光学系、第2光学系あるいは上記検波光学系を制御する制御回路と、を、具備することを特徴とする電磁界プローブ装置。 - 上記の構成において、前記光学結晶上にあって電界(あるいは磁界)を発する検体に近い面あるいはその側面上に配置された反射層を具備することを特徴とする請求項1に記載の電磁界プローブ装置。
- 上記偏向調整手段は、さらに、第1の偏波を出力する上記光源から上記電気(あるいは磁気)光学結晶を経て、上記光電検出器に至る光路上に配置した少なくとも1つ以上の液晶レンズを具備することを特徴とする請求項1または2のいずれか1つに記載の電磁界プローブ装置。
- 上記偏向調整手段は、さらに、第1の偏波を出力する上記光源から上記電気(あるいは磁気)光学結晶を経て、上記光電検出器に至る光路上に配置した光軸を屈折するための少なくとも1つ以上の液晶偏向器を具備することを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の電磁界プローブ装置。
- 上記偏向調整手段は、さらに、第1の偏波を出力する上記光源から上記電気(あるいは磁気)光学結晶を経て、上記光電検出器に至る光路上に配置した少なくとも1つ以上の液晶リターダを具備することを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の電磁界プローブ装置。
- 上記反射層は、反射率または透過率などの光学的特性の部分的な変化で記したマーカーを具備することを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の液晶レンズを具備した電磁界プローブ装置。
- 上記制御回路は、(1)上記液晶レンズの焦点距離を順次徐々に変えながら、上記液晶偏向器を用いて上記電気(あるいは磁気)光学結晶面を第1の偏波で走査し、上記反射層の形成された前記電気(あるいは磁気)光学結晶面と同じ面に設けられたマーカーからの反射光または透過光の強度測定を行うか、(2)あるいは、上記液晶偏向器を用いて上記電気(あるいは磁気)光学結晶面を第1の偏波で走査し、上記液晶レンズの駆動電圧を順次徐々に変化させてその焦点距離を順次徐々に変化させながら、上記反射層の形成された前記電気(あるいは磁気)光学結晶面と同じ面に設けられたマーカーからの反射光または透過光の強度測定を行い、(3)上記液晶偏向器の偏波量に対する反射層からの反射または透過光量の変化率から反射層上の合焦検出を行うものであることを特徴とする請求項1から6のいずれか1つに記載の電磁界プローブ装置。
- 上記制御回路は、上記偏向調整手段の上記液晶偏向器を制御して電気(あるいは磁気)光学結晶面を第1光学系による第1の偏波の集光位置を変えて走査しつつ、前記光学結晶上における電界(あるいは磁界)の強度分布を測定し、この測定結果をもとにデータ処理部が特定の標本点を決定し前期標本点における測定値を記憶し出力するものであることを特徴とする請求項1から7のいずれか1つに記載の電磁界プローブ装置。
- 上記制御回路は、上記偏向調整手段の上記液晶偏向器を制御して電気(あるいは磁気)光学結晶面を第1光学系による第1の偏波の集光位置を変えて走査しつつ電界(あるいは磁界)の強度分布を測定し、データ処理部が前記強度分布上の最大値を記憶し出力するものであることを特徴とする請求項1から8のいずれか1つに記載の電磁界プローブ装置。
- 上記制御回路は、上記偏向調整手段の上記液晶偏向器を制御して電気(あるいは磁気)光学結晶面を第1光学系による第1の偏波の集光位置を変えて走査しつつ電界(あるいは磁界)強度を測定し、データ処理部が走査位置情報と電界(あるいは磁界)強度を出力するものであることを特徴とする請求項1から9のいずれか1つに記載の電磁界プローブ装置。
- 上記液晶偏向器に印加する電圧を制御して、上記電気(あるいは磁気)光学結晶面を第1光学系による第1の偏波の集光位置を変えて走査し、前記結晶面上の反射層上のマーカーからの反射光または透過光の強度測定を行い、上記液晶偏向器による偏向量に対する反射光強度または透過光強度の変化が最大になる上記偏向器への印加電圧を検出し、データ処理部で液晶偏向器へのその検出した印加電圧に対する上記偏向量の校正を行うことを特徴とする請求項1から10のいずれか1つに記載の電磁界プローブ装置。
- 上記電気(あるいは磁気)光学結晶は、結晶方位、結晶材質、結晶サイズ、あるいは厚みなどの異なる電気光学結晶素片の2つ以上から構成し、上記偏向器の偏向量を変えて測定する結晶素片を選択する機能を有するものであることを特徴とする請求項1から11のいずれか1つに記載の電磁界プローブ装置。
- 上記制御回路は、上記偏向調整手段の設定データ、つまり液晶偏向器や液晶レンズの制御データや前記制御データの取得時に関連する温度、湿度、その他の環境データを記憶する記憶装置を備えるものであることを特徴とする請求項1から12のいずれか1つに記載の電磁界プローブ装置。
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