JP2560077B2 - 音響光学フィルタを用いた分光イメージング装置用光学系 - Google Patents
音響光学フィルタを用いた分光イメージング装置用光学系Info
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
- G01J3/1256—Generating the spectrum; Monochromators using acousto-optic tunable filter
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は特定波長による被写体の像を得るための音響
光学フィルタを用いた分光イメージング装置用光学系に
関する。
光学フィルタを用いた分光イメージング装置用光学系に
関する。
一般に、音響光学素子を用いた分光イメージング装置
においては、音響光学フィルタの音響波の周波数を変化
させてブラッグ回折光の波長を変えると、音響光学フィ
ルタからの回折光の出射方向が変化し、最終像に横ずれ
が生ずる。また、音響光学フィルタ内での音波は強度分
布を有し、あるいは音響光学フィルタ内での音波の反射
等の寄生振動のため、理想的な波形を得るのは困難であ
り、そのため最終像は側帯回折波を伴った色にじみを生
ずる。
においては、音響光学フィルタの音響波の周波数を変化
させてブラッグ回折光の波長を変えると、音響光学フィ
ルタからの回折光の出射方向が変化し、最終像に横ずれ
が生ずる。また、音響光学フィルタ内での音波は強度分
布を有し、あるいは音響光学フィルタ内での音波の反射
等の寄生振動のため、理想的な波形を得るのは困難であ
り、そのため最終像は側帯回折波を伴った色にじみを生
ずる。
そこで、音響光学フィルタを用いた分光イメージング
装置において、 ブラッグ回折光の角度色分散による最終像の横ずれを
なくすこと 音響光学フィルタ内の音波の不完全さによって生ずる
最終像の色にじみをなくし、最終像の解像度を向上させ
ること 回折光の色の純度を上げること ができる音響光学フィルタを用いた分校イメージング装
置用光学系について、本出願人は特開昭61−107217号と
して既に出願している。
装置において、 ブラッグ回折光の角度色分散による最終像の横ずれを
なくすこと 音響光学フィルタ内の音波の不完全さによって生ずる
最終像の色にじみをなくし、最終像の解像度を向上させ
ること 回折光の色の純度を上げること ができる音響光学フィルタを用いた分校イメージング装
置用光学系について、本出願人は特開昭61−107217号と
して既に出願している。
第３図はこのような分光イメージング装置の概略構成
図である。
図である。
暗箱１の一方の開口部には分光イメージングの対象で
ある被測定像源16が配置されている。
ある被測定像源16が配置されている。
この被測定像源16からの光は第１の絞り板３を介して
第１のコリメータレンズ２により平行光束に変換され、
音響光学フィルタの主要部を構成する音響光学素子４に
入射させられる。音響光学素子４の下端には、音響トラ
ンジューサ５、上端には音響波の吸収体が設けられてい
る。音響光学素子４の出力面側には角度分散補正プリズ
ム７が設けられている。
第１のコリメータレンズ２により平行光束に変換され、
音響光学フィルタの主要部を構成する音響光学素子４に
入射させられる。音響光学素子４の下端には、音響トラ
ンジューサ５、上端には音響波の吸収体が設けられてい
る。音響光学素子４の出力面側には角度分散補正プリズ
ム７が設けられている。
発振器13の出力は音響トランジューサ５を介して音響
光学素子４に接続されている。この発振器13の発振周波
数は波長制御器14により任意の周波数に設定してあり、
設定され周波数は波長表示装置15により表示される。
光学素子４に接続されている。この発振器13の発振周波
数は波長制御器14により任意の周波数に設定してあり、
設定され周波数は波長表示装置15により表示される。
音響光学フィルタにより回折させられた光は第２のコ
リメータレンズ８、第２の絞り板９を介してイメージイ
ンテンファイヤ10の光電面11に回折光の像を形成する。
リメータレンズ８、第２の絞り板９を介してイメージイ
ンテンファイヤ10の光電面11に回折光の像を形成する。
第１のコリメータレンズ２の入射側焦点位置には第１
の絞り板３が置かれ、被測定像源16からの主光線は第１
の絞り板３の中心を通り、コリメータレンズ２を出た
後、光軸に平行となって音響光学素子４に入射する。
の絞り板３が置かれ、被測定像源16からの主光線は第１
の絞り板３の中心を通り、コリメータレンズ２を出た
後、光軸に平行となって音響光学素子４に入射する。
すなわち、第１のコリメータレンズ２と第１の絞り板
３により第１のテレセントリック光学系が形成されてお
り、音響光学素子４に対し可能な限り平行光束に近い状
態で入射光束が送り込まれる。また、被測定像源16はそ
の第１の実像17が音響光学フィルタ４の中央付近にでき
るよう第１の絞り板３から適当な距離だけ離れた位置に
置かれている。
３により第１のテレセントリック光学系が形成されてお
り、音響光学素子４に対し可能な限り平行光束に近い状
態で入射光束が送り込まれる。また、被測定像源16はそ
の第１の実像17が音響光学フィルタ４の中央付近にでき
るよう第１の絞り板３から適当な距離だけ離れた位置に
置かれている。
一般に音響光学素子４に印加される音波の周波数を変
化させるとブラッグ回折光の出射角は周波数が高くなる
にしたがって回折角が大きくなり、いわゆる出射角の色
分散を生ずるが、第３図の装置においては、被測定像源
16の第１の実像17を音響光学素子４の中央付近に作れ
ば、17上の一点からでた光束は第２のコリメータレンズ
８を通った第２の実像11上の一点に全て結像するため、
音波の周波数を変え、回折光の色を変える時に生ずる回
折光束の出射角度の変化によっても最終実像の位置は全
く変化しない。
化させるとブラッグ回折光の出射角は周波数が高くなる
にしたがって回折角が大きくなり、いわゆる出射角の色
分散を生ずるが、第３図の装置においては、被測定像源
16の第１の実像17を音響光学素子４の中央付近に作れ
ば、17上の一点からでた光束は第２のコリメータレンズ
８を通った第２の実像11上の一点に全て結像するため、
音波の周波数を変え、回折光の色を変える時に生ずる回
折光束の出射角度の変化によっても最終実像の位置は全
く変化しない。
さらに、第１の実像17を音響光学素子４の中央付近に
作ることと第２のコリメータレンズ８とその出射側焦点
位置に置かれた絞り板９からなる第２のテレセントリッ
ク光学系を用いることにより、色にじみの全くない解像
度の極めて高い最終実像11ができる。
作ることと第２のコリメータレンズ８とその出射側焦点
位置に置かれた絞り板９からなる第２のテレセントリッ
ク光学系を用いることにより、色にじみの全くない解像
度の極めて高い最終実像11ができる。
しかしながら、第３図に示す光学系においては音響光
学素子内の超音波は周辺においては弱く、中心部分では
強い強度分布を示すので、周辺では回折が弱く、中心付
近では強く回折され、この音響光学素子の回折能力の空
間的強度分布が分光像にそのままのってしまうためにシ
ェーディングが大きくなってしまう。
学素子内の超音波は周辺においては弱く、中心部分では
強い強度分布を示すので、周辺では回折が弱く、中心付
近では強く回折され、この音響光学素子の回折能力の空
間的強度分布が分光像にそのままのってしまうためにシ
ェーディングが大きくなってしまう。
また超音波ビームの進行方向に音響光学素子の結晶を
長くするのは容易であるが、超音波ビームの径を大きく
するのは難しく、球面レンズによって音響光学素子の超
音波ビームの径からはみ出さないように結像しようとす
るために画像を信進行方向に大きくすることができない
ため像が暗いという問題がある。
長くするのは容易であるが、超音波ビームの径を大きく
するのは難しく、球面レンズによって音響光学素子の超
音波ビームの径からはみ出さないように結像しようとす
るために画像を信進行方向に大きくすることができない
ため像が暗いという問題がある。
また、大きな画像を分光しようとすると、レンズで小
さく絞って超音波ビーム内に結像する必要があるが、そ
うすると光の波動ベクトルｋの拡がりが大きくなり、単
色光とならず周辺の波長光が混在するため波長分解能が
劣化する。
さく絞って超音波ビーム内に結像する必要があるが、そ
うすると光の波動ベクトルｋの拡がりが大きくなり、単
色光とならず周辺の波長光が混在するため波長分解能が
劣化する。
本発明は上記問題点を解決するためのもので、色分散
による最終像の横ずれをなくし、音響光学素子の回折能
力の空間的強度分布によって生ずるシェーディングをな
くして最終像の解像度を上げると共に、回折光の色の純
度を上げることができる音響光学フィルタを用いた分光
イメージング装置用光学系を提供することを目的とす
る。
による最終像の横ずれをなくし、音響光学素子の回折能
力の空間的強度分布によって生ずるシェーディングをな
くして最終像の解像度を上げると共に、回折光の色の純
度を上げることができる音響光学フィルタを用いた分光
イメージング装置用光学系を提供することを目的とす
る。
そのために本発明の音響光学フィルタを用いた分光イ
メージング装置用光学系は、超音波駆動される音響光学
素子からなる音響光学フィルタと、超音波の伝播方向に
垂直な断面と平行な断面においてパワーが異なり、音響
光学フィルタの入射光側、出射光側にそれぞれ配置され
た第１、第２のレンズ系と、第１のレンズ系の入射光側
焦点位置及び第２のレンズ系の出射光側焦点位置にそれ
ぞれ配置され、超音波の伝播方向と平行な断面において
絞りを形成してそれぞれ第１、第２のテレセントリック
光学系を形成する第１、第２のスリット絞りとを備え、
超音波伝播方向と平行な断面においては、第１のテレセ
ントリック光学系による被測定像源の中間実像を音響光
学フィルタ内に形成すると共に、第２のテレセントリッ
ク光学系の光軸を音響光学フィルタのブラッグ回折光の
方向に一致させて中間実像の第２のテレセントリック光
学系による最終実像を形成し、超音波伝播方向と垂直な
断面においては音響光学フィルタ内には結像せず、被測
定像源の実像を超音波伝播方向と垂直断面における最終
実像と同じ位置に同じ倍率で結像させること、さらに、
対物レンズを設けると共に、超音波伝播方向に平行な断
面においては対物レンズの瞳の像を第１のスリット絞り
位置に結像させ、超音波伝播方向に垂直な断面において
は対物レンズの瞳の像を音響光学フィルタ内に結像させ
るように超音波の伝播方向に垂直な断面と平行な断面に
おいてパワーが異なるフィールドレンズを設けることを
特徴とする。
メージング装置用光学系は、超音波駆動される音響光学
素子からなる音響光学フィルタと、超音波の伝播方向に
垂直な断面と平行な断面においてパワーが異なり、音響
光学フィルタの入射光側、出射光側にそれぞれ配置され
た第１、第２のレンズ系と、第１のレンズ系の入射光側
焦点位置及び第２のレンズ系の出射光側焦点位置にそれ
ぞれ配置され、超音波の伝播方向と平行な断面において
絞りを形成してそれぞれ第１、第２のテレセントリック
光学系を形成する第１、第２のスリット絞りとを備え、
超音波伝播方向と平行な断面においては、第１のテレセ
ントリック光学系による被測定像源の中間実像を音響光
学フィルタ内に形成すると共に、第２のテレセントリッ
ク光学系の光軸を音響光学フィルタのブラッグ回折光の
方向に一致させて中間実像の第２のテレセントリック光
学系による最終実像を形成し、超音波伝播方向と垂直な
断面においては音響光学フィルタ内には結像せず、被測
定像源の実像を超音波伝播方向と垂直断面における最終
実像と同じ位置に同じ倍率で結像させること、さらに、
対物レンズを設けると共に、超音波伝播方向に平行な断
面においては対物レンズの瞳の像を第１のスリット絞り
位置に結像させ、超音波伝播方向に垂直な断面において
は対物レンズの瞳の像を音響光学フィルタ内に結像させ
るように超音波の伝播方向に垂直な断面と平行な断面に
おいてパワーが異なるフィールドレンズを設けることを
特徴とする。
本発明は、特定波長についての被写体の像を得るよう
にした音響光学フィルタを用いた分光イメージング装置
用光学系において、音響光学フィルタの入射光側と出射
光側とにそれぞれ超音波の伝播方向に垂直な断面と平行
な断面においてパワーが異なる第１、第２のレンズ系を
配置し、超音波の空間強度分布が一定でなく回折能力の
空間的強度分布が存在する超音波伝播方向と垂直な断面
においては音響光学フィルタ内には被写体の実像を結像
させず、また回折能力の空間的強度分布が存在しない超
音波伝播方向と平行な断面においては第１、第２のレン
ズ系の焦点位置に絞りを形成すると共に、音響光学フィ
ルタ内に被写体の実像を形成することにより、色分散に
よる最終像の横ずれをなくし、音響光学素子の回折能力
の空間的強度分布によって生ずるシェーディングをなく
して最終像の解像度を上げており、また対物レンズとフ
ィールドレンズを付加して任意の位置の物体の特定波長
による像を、光量を有効利用して結像することができ
る。
にした音響光学フィルタを用いた分光イメージング装置
用光学系において、音響光学フィルタの入射光側と出射
光側とにそれぞれ超音波の伝播方向に垂直な断面と平行
な断面においてパワーが異なる第１、第２のレンズ系を
配置し、超音波の空間強度分布が一定でなく回折能力の
空間的強度分布が存在する超音波伝播方向と垂直な断面
においては音響光学フィルタ内には被写体の実像を結像
させず、また回折能力の空間的強度分布が存在しない超
音波伝播方向と平行な断面においては第１、第２のレン
ズ系の焦点位置に絞りを形成すると共に、音響光学フィ
ルタ内に被写体の実像を形成することにより、色分散に
よる最終像の横ずれをなくし、音響光学素子の回折能力
の空間的強度分布によって生ずるシェーディングをなく
して最終像の解像度を上げており、また対物レンズとフ
ィールドレンズを付加して任意の位置の物体の特定波長
による像を、光量を有効利用して結像することができ
る。
以下、実施例を図面に基づき説明する。
第１図は本発明の音響光学フィルタを用いた分光イメ
ージング装置用光学系の原理を説明するための図で、同
図（イ）は超音波進行方向に垂直な断面における光路
図、同図（ロ）は超音波進行方向に平行な断面における
光路図で、図中、101は被測定物体、102、109はスリッ
ト絞り、103、108は球面レンズ、104、107はシリンドリ
カルレンズ、105は音響光学素子、106は音響トランスジ
ューサ、110は中間実像、111は最終実像である。
ージング装置用光学系の原理を説明するための図で、同
図（イ）は超音波進行方向に垂直な断面における光路
図、同図（ロ）は超音波進行方向に平行な断面における
光路図で、図中、101は被測定物体、102、109はスリッ
ト絞り、103、108は球面レンズ、104、107はシリンドリ
カルレンズ、105は音響光学素子、106は音響トランスジ
ューサ、110は中間実像、111は最終実像である。
図において、音響光学素子105、音響トランスジュー
サ106からなる音響光学フィルタは第３図において使用
されているものと同じである。シリンドリカルレンズ10
4、107は超音波の伝播方向と垂直な断面内においてはパ
ワーを有せず、平行な端面内においてはパワーを有して
いる。第１スリット絞りは球面レンズ103とシリンドリ
カルレンズ104の合焦点位置に、第２スリット絞りは球
面レンズ107とシリンドリカルレンズ108の合焦点位置に
それぞれ配置され、超音波の伝播方向と垂直な断面内に
おいては長く、この面内においては影響を与えないよう
な縦長のスリットからなっており、レンズ系と共に超音
波の伝播方向と平行な断面においてはテレセントリック
光学系を形成している。
サ106からなる音響光学フィルタは第３図において使用
されているものと同じである。シリンドリカルレンズ10
4、107は超音波の伝播方向と垂直な断面内においてはパ
ワーを有せず、平行な端面内においてはパワーを有して
いる。第１スリット絞りは球面レンズ103とシリンドリ
カルレンズ104の合焦点位置に、第２スリット絞りは球
面レンズ107とシリンドリカルレンズ108の合焦点位置に
それぞれ配置され、超音波の伝播方向と垂直な断面内に
おいては長く、この面内においては影響を与えないよう
な縦長のスリットからなっており、レンズ系と共に超音
波の伝播方向と平行な断面においてはテレセントリック
光学系を形成している。
このような構成において、超音波の伝播方向と垂直な
断面内においては（第１図（イ））、被測定物体101の
１点から出た光束は、球面レンズからなるコリメータレ
ズ103により平行光となって音響フィルタ105に入射し、
音響フィルタからのブラッグ回折光により特定波長の最
終実像111が結像される。
断面内においては（第１図（イ））、被測定物体101の
１点から出た光束は、球面レンズからなるコリメータレ
ズ103により平行光となって音響フィルタ105に入射し、
音響フィルタからのブラッグ回折光により特定波長の最
終実像111が結像される。
次に、超音波の伝播方向と平行な断面内においては
（第１図（ロ））、シリンドリカルレンズ104のパワー
が付加され、物体101の１点からの光束は、第１スリッ
ト絞り102、球面レンズ103、シリンドリカルレンズ104
を通して音響光学素子内に中間実像110を生ずる。この
とき、第１スリット絞りの中心を通る主光線は、球面レ
ンズ103、シリンドリカルレンズ104により音響光学素子
内では光軸に平行になり、テレセントリックコリメータ
系を形成している。そして超音波により分光された光束
が、シリンドリカルレンズ107、球面レンズ108により超
音波の伝播方向と平行な断面内の最終実像と同じ位置に
同じ倍率で最終実像110を生成する。そして、第１スリ
ット絞り、レンズ系、第２スリット絞りで全体としてテ
レセントリック光学系を形成して音響光学結晶で分光さ
れた単色光のみを通過させて、元の物体と相似な単色分
光像が生成される。
（第１図（ロ））、シリンドリカルレンズ104のパワー
が付加され、物体101の１点からの光束は、第１スリッ
ト絞り102、球面レンズ103、シリンドリカルレンズ104
を通して音響光学素子内に中間実像110を生ずる。この
とき、第１スリット絞りの中心を通る主光線は、球面レ
ンズ103、シリンドリカルレンズ104により音響光学素子
内では光軸に平行になり、テレセントリックコリメータ
系を形成している。そして超音波により分光された光束
が、シリンドリカルレンズ107、球面レンズ108により超
音波の伝播方向と平行な断面内の最終実像と同じ位置に
同じ倍率で最終実像110を生成する。そして、第１スリ
ット絞り、レンズ系、第２スリット絞りで全体としてテ
レセントリック光学系を形成して音響光学結晶で分光さ
れた単色光のみを通過させて、元の物体と相似な単色分
光像が生成される。
また、超音波の伝播方向に平行な断面内では音響光学
素子内で光軸が少し曲げられるが、第１図（ロ）におい
ては分かり易くするために真っ直ぐな光軸で書いてあ
り、入射光軸と音響光学素子を出た後の光軸とのなす角
をθとし、シリンドリカルレンズ107、球面レンズ108の
合焦点距離をｆとしたとき、 ｄ＝ｆ・tanθ で定まる距離だけ光軸上の位置はそのままでシリンドリ
カルレンズ107、球面レンズ108を偏心させれば入射光軸
と回折光の光路とを平行にすることができる。
素子内で光軸が少し曲げられるが、第１図（ロ）におい
ては分かり易くするために真っ直ぐな光軸で書いてあ
り、入射光軸と音響光学素子を出た後の光軸とのなす角
をθとし、シリンドリカルレンズ107、球面レンズ108の
合焦点距離をｆとしたとき、 ｄ＝ｆ・tanθ で定まる距離だけ光軸上の位置はそのままでシリンドリ
カルレンズ107、球面レンズ108を偏心させれば入射光軸
と回折光の光路とを平行にすることができる。
また、第２のスリット絞りには第１のスリット絞りの
実像ができているが、音響光学素子４によって非回折光
とその両側にブラッグ回折光に分けられた第１のスリッ
ト絞りの実像が発生する。そして回折光束による像は主
波長光による絞りの像の両側に主波長とは異なる波長の
光束による強度の小さい第１のスリット絞りの像が何個
も横方向に広がって発生する。そこで、第２のスリット
絞りの孔の大きさを目的とする主波長光による第１のス
リット絞りの像の大きさと等しいか小さくすれば、回折
光束による像と非回折光束による主波長とは異なる波長
の光束による強度の小さい第１のスリット絞りの像を阻
止することができ、これにより側帯波によって生じてい
る主波長以外の光束が阻止され色純度を一層向上させる
ことができる。
実像ができているが、音響光学素子４によって非回折光
とその両側にブラッグ回折光に分けられた第１のスリッ
ト絞りの実像が発生する。そして回折光束による像は主
波長光による絞りの像の両側に主波長とは異なる波長の
光束による強度の小さい第１のスリット絞りの像が何個
も横方向に広がって発生する。そこで、第２のスリット
絞りの孔の大きさを目的とする主波長光による第１のス
リット絞りの像の大きさと等しいか小さくすれば、回折
光束による像と非回折光束による主波長とは異なる波長
の光束による強度の小さい第１のスリット絞りの像を阻
止することができ、これにより側帯波によって生じてい
る主波長以外の光束が阻止され色純度を一層向上させる
ことができる。
以上の説明では、物体101からの光束が第１スリット
を通って観測できる位置に物体101があるとして説明し
たが、観測物体が遠方にある場合等では所定の光量がス
リットを通らないので、観測が難しい。この場合の光学
系を第２図により説明する。
を通って観測できる位置に物体101があるとして説明し
たが、観測物体が遠方にある場合等では所定の光量がス
リットを通らないので、観測が難しい。この場合の光学
系を第２図により説明する。
第２図は第１図の光学系に対物レンズとフィールドレ
ンズを組み合わせた本発明の一実施例を示す図で、基本
的作用は第１図の場合と同じである。なお、121は対物
レンズ、122は射出瞳、123は第１の実像、124は球面レ
ンズ、125はシリンドリカルレンズ、126は射出瞳の実像
である。
ンズを組み合わせた本発明の一実施例を示す図で、基本
的作用は第１図の場合と同じである。なお、121は対物
レンズ、122は射出瞳、123は第１の実像、124は球面レ
ンズ、125はシリンドリカルレンズ、126は射出瞳の実像
である。
本実施例においては対物レンズ121を使用して遠方に
ある物体101の第１の実像123を生成し、フィールドレン
ズを使用して第１の実像からの光量を結像に有効に利用
するようにしている。
ある物体101の第１の実像123を生成し、フィールドレン
ズを使用して第１の実像からの光量を結像に有効に利用
するようにしている。
超音波の伝播方向と垂直な断面内においては（第２図
（イ））、シリンドリカルレンズ104はパワーを有して
おらず、球面レンズからなるフィールドレンズ124によ
り対物レンズ121の射出瞳122の像126が音響光学素子４
内に結像されるようにして光量を有効に利用している。
（イ））、シリンドリカルレンズ104はパワーを有して
おらず、球面レンズからなるフィールドレンズ124によ
り対物レンズ121の射出瞳122の像126が音響光学素子４
内に結像されるようにして光量を有効に利用している。
超音波の伝播方向と平行な断面内においては（第２図
（ロ））、シリンドリカルフィールドレンズのパワーが
付加されることにより、対物レンズの射出瞳122の像は
第１スリット102の位置に生ずる。したがって、物体101
からの光束は、第１図で説明したようにテレセントリッ
ク光学系を通してその単色分光像が形成されることにな
る。
（ロ））、シリンドリカルフィールドレンズのパワーが
付加されることにより、対物レンズの射出瞳122の像は
第１スリット102の位置に生ずる。したがって、物体101
からの光束は、第１図で説明したようにテレセントリッ
ク光学系を通してその単色分光像が形成されることにな
る。
なお、上記実施例では超音波の伝播方向と垂直な断
面、平行な断面におけるパワーを異ならせるために球面
レンズとシリンドリカルレンズの組合せを用いたが、シ
リンドリカルレンズの組合せを用いるようにしてもよ
い。
面、平行な断面におけるパワーを異ならせるために球面
レンズとシリンドリカルレンズの組合せを用いたが、シ
リンドリカルレンズの組合せを用いるようにしてもよ
い。
以上のように本発明によれば、超音波の伝播方向と垂
直な断面内では音響光学素子内には実像を結像せず、超
音波の伝播方向と平行な断面内でのみ音響光学素子内に
実像を結像するようにしたので、音響光学素子の回折能
力の空間分布の影響を受けずシェーディングをなくすこ
とができ、最終像の解像度を上げることが可能となり、
また、色分散による最終像の横ずれ、最終像の色にじみ
をなくし、回折光の色の純度を上げることができる。
直な断面内では音響光学素子内には実像を結像せず、超
音波の伝播方向と平行な断面内でのみ音響光学素子内に
実像を結像するようにしたので、音響光学素子の回折能
力の空間分布の影響を受けずシェーディングをなくすこ
とができ、最終像の解像度を上げることが可能となり、
また、色分散による最終像の横ずれ、最終像の色にじみ
をなくし、回折光の色の純度を上げることができる。
また、対物レンズとフィールドレンズを組合せること
により任意の位置の物体を光量を有効に利用して観測す
ることができる。
により任意の位置の物体を光量を有効に利用して観測す
ることができる。
第１図は本発明の音響光学フィルタを用いた分光イメー
ジング装置用光学系の原理を説明するための図、第２図
は第１図の光学系に対物レンズとフィールドレンズを組
み合わせた本発明の一実施例を示す図、第３図は従来の
分光イメージング装置の概略構成図である。 101……被測定物体、102、109……スリット絞り、103、
108……球面レンズ、104、107……シリンドリカルレン
ズ、105……音響光学素子、106……音響トランスジュー
サ、110……中間実像、111……最終実像、121……対物
レンズ、122……射出瞳、123……第１の実像、124……
球面レンズ、125……シリンドリカルレンズ、126……射
出瞳の実像。
ジング装置用光学系の原理を説明するための図、第２図
は第１図の光学系に対物レンズとフィールドレンズを組
み合わせた本発明の一実施例を示す図、第３図は従来の
分光イメージング装置の概略構成図である。 101……被測定物体、102、109……スリット絞り、103、
108……球面レンズ、104、107……シリンドリカルレン
ズ、105……音響光学素子、106……音響トランスジュー
サ、110……中間実像、111……最終実像、121……対物
レンズ、122……射出瞳、123……第１の実像、124……
球面レンズ、125……シリンドリカルレンズ、126……射
出瞳の実像。
Claims (5)
- 【請求項１】超音波駆動される音響光学素子からなる音
響光学フィルタと、超音波の伝播方向に垂直な断面と平
行な断面においてパワーが異なり、音響光学フィルタの
入射光側、出射光側にそれぞれ配置された第１、第２の
レンズ系と、第１のレンズ系の入射光側焦点位置及び第
２のレンズ系の出射光側焦点位置にそれぞれ配置され、
超音波の伝播方向と平行な断面において絞りを形成して
それぞれ第１、第２のテレセントリック光学系を形成す
る第１、第２のスリット絞りとを備え、超音波伝播方向
と平行な断面においては、第１のテレセントリック光学
系による被測定像源の中間実像を音響光学フィルタ内に
形成すると共に、第２のテレセントリック光学系の光軸
を音響光学フィルタのブラッグ回折光の方向に一致させ
て中間実像の第２のテレセントリック光学系による最終
実像を形成し、超音波伝播方向と垂直な断面においては
音響光学フィルタ内には結像させず、被測定像源の実像
を超音波伝播方向と垂直断面における最終実像と同じ位
置に同じ倍率で結像させることを特徴とする音響光学フ
ィルタを用いた分光イメージング装置用光学系。 - 【請求項２】請求項１記載の光学系に、さらに対物レン
ズを設けると共に、超音波伝播方向に平行な断面におい
ては対物レンズの瞳の像を第１のスリット絞り位置に結
像させ、超音波伝播方向に垂直な断面においては対物レ
ンズの瞳の像を音響光学フィルタ内に結像させるように
超音波の伝播方向に垂直な断面と平行な断面においてパ
ワーが異なるフィールドレンズを設けた音響光学フィル
タを用いた分光イメージング装置用光学系。 - 【請求項３】第２のスリット絞りの孔の大きさは目的と
する主波長光による第１のスリット絞りの像の大きさと
等しいか小さくする請求項１または２記載の音響光学フ
ィルタを用いた分光イメージング装置用光学系。 - 【請求項４】第２のレンズ系を所定距離偏心させた請求
項１または２記載の音響光学フィルタを用いた分光イメ
ージング装置用光学系。 - 【請求項５】第１、第２のレンズ系、またはフィールド
レンズが球面レンズとシリンドリカルレンズの組合せ、
またはシリンドリカルレンズの組合せからなる請求項１
または２記載の音響光学フィルタを用いた分光イメージ
ング装置用光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9487788A JP2560077B2 (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 音響光学フィルタを用いた分光イメージング装置用光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9487788A JP2560077B2 (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 音響光学フィルタを用いた分光イメージング装置用光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01265131A JPH01265131A (ja) | 1989-10-23 |
| JP2560077B2 true JP2560077B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=14122282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9487788A Expired - Fee Related JP2560077B2 (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 音響光学フィルタを用いた分光イメージング装置用光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2560077B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE36529E (en) * | 1992-03-06 | 2000-01-25 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Spectroscopic imaging device employing imaging quality spectral filters |
| US5377003A (en) * | 1992-03-06 | 1994-12-27 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Spectroscopic imaging device employing imaging quality spectral filters |
| US5528368A (en) * | 1992-03-06 | 1996-06-18 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Spectroscopic imaging device employing imaging quality spectral filters |
| JP5038562B2 (ja) * | 2001-08-22 | 2012-10-03 | 株式会社四国総合研究所 | 回折光分離装置及びスペクトル時間分解測定方法 |
| WO2019138119A1 (de) * | 2018-01-15 | 2019-07-18 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Akustooptische vorrichtung und verfahren |
-
1988
- 1988-04-18 JP JP9487788A patent/JP2560077B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01265131A (ja) | 1989-10-23 |
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