JP2676028B2 - 実時間フーリエ分光光度計 - Google Patents
実時間フーリエ分光光度計Info
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- JP2676028B2 JP2676028B2 JP1340988A JP1340988A JP2676028B2 JP 2676028 B2 JP2676028 B2 JP 2676028B2 JP 1340988 A JP1340988 A JP 1340988A JP 1340988 A JP1340988 A JP 1340988A JP 2676028 B2 JP2676028 B2 JP 2676028B2
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- fourier transform
- fourier
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Description
【発明の詳細な説明】 ［従来の技術］ 本発明は、干渉計で空間的に作成したインタフェログ
ラム像をリアルタイムで光学的にフーリエ変換する実時
間フーリエ分光光度計の改良に関する。
ラム像をリアルタイムで光学的にフーリエ変換する実時
間フーリエ分光光度計の改良に関する。
［従来の技術］ 従来、可視紫外域から近赤外域にわたる被測定光をフ
ーリエ変換干渉計に入射させて空間的に作成したインタ
フェログラムを一次元イメージセンサ上に結像させ、こ
れをデジタル的にフーリエ変換してもとのスペクトルを
復元するという手法が提案されている。その例は以下の
文献に示されている。
ーリエ変換干渉計に入射させて空間的に作成したインタ
フェログラムを一次元イメージセンサ上に結像させ、こ
れをデジタル的にフーリエ変換してもとのスペクトルを
復元するという手法が提案されている。その例は以下の
文献に示されている。
Appl.Opt.23,269（1984） Appl.Spectrosco.40,691（1986） Appl.Spectrosco.39,693（1985） Appl.Opt.22、3702（1985） これらはいずれも、フーリエ変換干渉計が、それぞれ
三角光路型干渉計、偏光干渉計、傾斜型マイケルソン干
渉計、四角共通光路型干渉計と異なってはいるが、イン
ターフェログラムを空間的に作成するという点で基本的
な考え方は同じである。
三角光路型干渉計、偏光干渉計、傾斜型マイケルソン干
渉計、四角共通光路型干渉計と異なってはいるが、イン
ターフェログラムを空間的に作成するという点で基本的
な考え方は同じである。
これらの手法に共通な問題点は、FFT（高速フーリエ
変換）の実行時間が長過ぎること、微弱光に対する感度
が低いこと、そしてスペクトル分解能が低いことであ
る。
変換）の実行時間が長過ぎること、微弱光に対する感度
が低いこと、そしてスペクトル分解能が低いことであ
る。
FFTの実行時間の問題に対してはハードウエア構成のF
FTを用いることにより、微弱光に対する感度の問題に対
してはイメージセンサの前部にインテンシファイヤーを
配置することにより、そしてスペクトル分解能の問題に
対してはデータ処理または光学的な改善手法により、そ
れぞれ個別に解決することが検討されている。
FTを用いることにより、微弱光に対する感度の問題に対
してはイメージセンサの前部にインテンシファイヤーを
配置することにより、そしてスペクトル分解能の問題に
対してはデータ処理または光学的な改善手法により、そ
れぞれ個別に解決することが検討されている。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、全く別の視点から前記FFT及び感度
の問題を同時に解決できる実時間フーリエ分光光度計を
提供することにある。
の問題を同時に解決できる実時間フーリエ分光光度計を
提供することにある。
［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するために、本発明に係る実時間フー
リエ分光光度計では、被測定光が入射され、第１のフー
リエ変換レンズまたはフーリエ変換鏡の焦点面に該被測
定光をフーリエ変換したインターフェログラム像を空間
的に作成する空間的フーリエ変換干渉計と、該焦点面に
光電変換部が置かれ、該インターフェログラム像を光電
変換し、これを輝度増倍して電気光学結晶面上に空間電
荷分布パターンを作成し、該電荷分布による電界に応じ
た複屈折性を該電気光学結晶に生じさせる空間光変調手
段と、直線偏光されたレーザ光が該電気光学結晶面に照
射され、その反射光を第２のフーリエ変換レンズまたは
フーリエ変換鏡、及び、検光子を通して、第２の該フー
リエ変換レンズまたはフーリエ変換鏡の焦点面に配設さ
れたイメージセンサ上に該電荷密度パターンのフーリエ
変換像を作成するフーリエ逆変換手段と、を有すること
を特徴としている。
リエ分光光度計では、被測定光が入射され、第１のフー
リエ変換レンズまたはフーリエ変換鏡の焦点面に該被測
定光をフーリエ変換したインターフェログラム像を空間
的に作成する空間的フーリエ変換干渉計と、該焦点面に
光電変換部が置かれ、該インターフェログラム像を光電
変換し、これを輝度増倍して電気光学結晶面上に空間電
荷分布パターンを作成し、該電荷分布による電界に応じ
た複屈折性を該電気光学結晶に生じさせる空間光変調手
段と、直線偏光されたレーザ光が該電気光学結晶面に照
射され、その反射光を第２のフーリエ変換レンズまたは
フーリエ変換鏡、及び、検光子を通して、第２の該フー
リエ変換レンズまたはフーリエ変換鏡の焦点面に配設さ
れたイメージセンサ上に該電荷密度パターンのフーリエ
変換像を作成するフーリエ逆変換手段と、を有すること
を特徴としている。
［実施例］ 図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。
フーリエ変換干渉計として三角光路型を採用した場合
を例に、全体のブロック構成を第１図に示す。
を例に、全体のブロック構成を第１図に示す。
三角光路型干渉計10は、アパーチャ10a、ビームスプ
リッタ10b、平面鏡10c、10d、フーリエ変換レンズ10eと
からなり、被測定光がアパーチャ10aから入射され、フ
ーリエ変換レンズ10eの焦点面に被測定光をフーリエ変
換したインターフェログラムを結像させる。
リッタ10b、平面鏡10c、10d、フーリエ変換レンズ10eと
からなり、被測定光がアパーチャ10aから入射され、フ
ーリエ変換レンズ10eの焦点面に被測定光をフーリエ変
換したインターフェログラムを結像させる。
この焦点面には、空間光変調管（Microchannel Spati
al Light Modulator:MSLM）12の光電変換面12aが配置さ
れている。したがって、この光電変換面12aにインタフ
ェログラム像が空間的に作成される。
al Light Modulator:MSLM）12の光電変換面12aが配置さ
れている。したがって、この光電変換面12aにインタフ
ェログラム像が空間的に作成される。
空間光変調管12に関しては、例えばAppl.Opt.25,2306
（1986）に詳細な報告がある。空間光変調管12は本来は
インコヒーレント像をコヒーレント像に変換する素子で
あり、光電変換面12a、電子偏向、収束機構、マイクロ
チャンネルプレート（MCP）および電気光学結晶12cから
成っている。その動作原理を要約すると、光電変換面12
a上のイメージパターンをMCPで輝度増倍し、電気光学結
晶12c上の空間的な電荷密度パターンに変換し、この電
荷分布による電界に応じた複屈折性を電気光学結晶12c
に生じさせる。
（1986）に詳細な報告がある。空間光変調管12は本来は
インコヒーレント像をコヒーレント像に変換する素子で
あり、光電変換面12a、電子偏向、収束機構、マイクロ
チャンネルプレート（MCP）および電気光学結晶12cから
成っている。その動作原理を要約すると、光電変換面12
a上のイメージパターンをMCPで輝度増倍し、電気光学結
晶12c上の空間的な電荷密度パターンに変換し、この電
荷分布による電界に応じた複屈折性を電気光学結晶12c
に生じさせる。
一方、読み出し光としてコリメートされたレーザ光、
例えばHe−Neレーザ光を、偏光子14、ビームスプリッタ
16を通して電気光学結晶面12c上に照射し、その反射光
をビームスプリッタ16で90度偏向させ、フーリエ変換レ
ンズ18、検光子20を通して、フーリエ変換レンズの焦点
面に配置されたイメージセンサ（１次元または２次元）
22上に結像させる。偏光子14及び検光子20は、読み出し
光と読み出された信号光を分離し、かつ、信号光のみを
抽出するためのもである。
例えばHe−Neレーザ光を、偏光子14、ビームスプリッタ
16を通して電気光学結晶面12c上に照射し、その反射光
をビームスプリッタ16で90度偏向させ、フーリエ変換レ
ンズ18、検光子20を通して、フーリエ変換レンズの焦点
面に配置されたイメージセンサ（１次元または２次元）
22上に結像させる。偏光子14及び検光子20は、読み出し
光と読み出された信号光を分離し、かつ、信号光のみを
抽出するためのもである。
したがって、電気光学結晶12面上の電荷密度分布（イ
ンターフェログラム像）をフーリエ変換したコヒーレン
ト像（被測定光のスペクトル）がイメージセンサ22上に
リアルタイムで得られる。この像は単色であるので、光
電変換特性は各受光素子にとって同一であり、各受光素
子の波長特性を考慮する必要がない。スペクトルデータ
は、ドライバ24により駆動されて順次読み出され、アン
プ26で増幅され、A/D変換器28でデジタル変換されてマ
イクロコンピュータ30に読み取られ、図示しないディス
プレイ及び記録計に供給される。
ンターフェログラム像）をフーリエ変換したコヒーレン
ト像（被測定光のスペクトル）がイメージセンサ22上に
リアルタイムで得られる。この像は単色であるので、光
電変換特性は各受光素子にとって同一であり、各受光素
子の波長特性を考慮する必要がない。スペクトルデータ
は、ドライバ24により駆動されて順次読み出され、アン
プ26で増幅され、A/D変換器28でデジタル変換されてマ
イクロコンピュータ30に読み取られ、図示しないディス
プレイ及び記録計に供給される。
感度及びSN比の向上は、空間光変調管12のMCPによる
輝度増倍、空間光変調管12の電気光学結晶12c上での電
荷積算、読み出しレーザ光のパワーの加減そしてイメー
ジセンサ22上での積分（電荷蓄積）効果によってなされ
る。なお、空間光変調管12の特徴として、電極または電
気光学結晶12cへの印加電圧を制御することにより、像
拡大、シフト、回転、また、像の加算、減少なども行え
る（前述のAppl.Opt.25,2306（1986）参照）。これらの
機能を利用すれば、インターフェログラム像のバックグ
ラウンドレベルをリアルタイムで除去したり、干渉縞の
微調なアライメントを行うことができる。
輝度増倍、空間光変調管12の電気光学結晶12c上での電
荷積算、読み出しレーザ光のパワーの加減そしてイメー
ジセンサ22上での積分（電荷蓄積）効果によってなされ
る。なお、空間光変調管12の特徴として、電極または電
気光学結晶12cへの印加電圧を制御することにより、像
拡大、シフト、回転、また、像の加算、減少なども行え
る（前述のAppl.Opt.25,2306（1986）参照）。これらの
機能を利用すれば、インターフェログラム像のバックグ
ラウンドレベルをリアルタイムで除去したり、干渉縞の
微調なアライメントを行うことができる。
また、上記実施例では、三角光路型のフーリエ変換干
渉計を例に説明を行ったが、空間的にインタフェログラ
ムを作成できる他の型のフーリエ変換干渉計を用いても
よいことは勿論である。
渉計を例に説明を行ったが、空間的にインタフェログラ
ムを作成できる他の型のフーリエ変換干渉計を用いても
よいことは勿論である。
［発明の効果］ 本発明に係る実時間フーリエ分光光度計では、フーリ
エ変換干渉計により被測定光をフーリエ変換したインタ
ーフェログラム像を空間的に作成し、空間光変調手段に
よりこのインターフェログラム像を光電変換し輝度増倍
した電荷分布を電気光学結晶面上に形成し、この電荷分
布による電界に応じた複屈折性を該電気光学結晶に生じ
させ、直線偏光されたレーザ光をこの電気光学結晶面上
に照射してインターフェログラム像を読みだし、再度フ
ーリエ変換したインターフェログラムをイメージセンサ
上に結像させるので、被測定光のスペクトルをリアルタ
イムで取得することができるという優れた効果がある。
エ変換干渉計により被測定光をフーリエ変換したインタ
ーフェログラム像を空間的に作成し、空間光変調手段に
よりこのインターフェログラム像を光電変換し輝度増倍
した電荷分布を電気光学結晶面上に形成し、この電荷分
布による電界に応じた複屈折性を該電気光学結晶に生じ
させ、直線偏光されたレーザ光をこの電気光学結晶面上
に照射してインターフェログラム像を読みだし、再度フ
ーリエ変換したインターフェログラムをイメージセンサ
上に結像させるので、被測定光のスペクトルをリアルタ
イムで取得することができるという優れた効果がある。
そのうえ、空間光変調手段による輝度増倍及び電荷積
算、読み出しレーザ光のパワーの加減、イメージセンサ
上での積分効果によって感度が向上し、SN比も向上する
という優れた効果もある。
算、読み出しレーザ光のパワーの加減、イメージセンサ
上での積分効果によって感度が向上し、SN比も向上する
という優れた効果もある。
第１図は本発明の一実施例に係る実時間フーリエ分光光
度計のブロック図である。 10:三角光路型フーリエ変換干渉計 10a:アパーチャ 10b、16:ビームスプリッタ 10c、10d:平面鏡 10e、18:フーリエ変換レンズ 12:空間光変調器 14:偏光子、20:検光子 22:イメージセンサ
度計のブロック図である。 10:三角光路型フーリエ変換干渉計 10a:アパーチャ 10b、16:ビームスプリッタ 10c、10d:平面鏡 10e、18:フーリエ変換レンズ 12:空間光変調器 14:偏光子、20:検光子 22:イメージセンサ
Claims (1)
- 【請求項１】被測定光が入射され、第１のフーリエ変換
レンズまたはフーリエ変換鏡（10e）の焦点面に該被測
定光をフーリエ変換したインターフェログラム像を空間
的に作成する空間的フーリエ変換干渉計（10）と、 該焦点面に光電変換部（12a）が置かれ、該インターフ
ェログラム像を光電変換し、これを輝度増倍して電気光
学結晶（12c）面上に空間電荷分布パターンを作成し、
該電荷分布による電界に応じた複屈折性を該電気光学結
晶（12c）に生じさせる空間光変調手段（12）と、 直線偏光されたレーザ光が該電気光学結晶（12c）面に
照射され、その反射光を第２のフーリエ変換レンズまた
はフーリエ変換鏡（18）、及び、検光子（12）を通し
て、第２の該フーリエ変換レンズまたはフーリエ変換鏡
の焦点面に配設されたイメージセンサ（22）上に該電荷
密度パターンのフーリエ変換像を作成するフーリエ逆変
換手段と、 を有することを特徴とする実時間フーリエ分光光度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1340988A JP2676028B2 (ja) | 1988-01-23 | 1988-01-23 | 実時間フーリエ分光光度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1340988A JP2676028B2 (ja) | 1988-01-23 | 1988-01-23 | 実時間フーリエ分光光度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01189525A JPH01189525A (ja) | 1989-07-28 |
| JP2676028B2 true JP2676028B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=11832335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1340988A Expired - Fee Related JP2676028B2 (ja) | 1988-01-23 | 1988-01-23 | 実時間フーリエ分光光度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2676028B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012033096A1 (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-15 | 国立大学法人 香川大学 | 分光計測装置及び分光計測方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0231120A (ja) * | 1988-07-20 | 1990-02-01 | Res Dev Corp Of Japan | フーリエ実時間分光装置 |
| CN116224627B (zh) * | 2023-05-09 | 2023-08-01 | 中国人民解放军63921部队 | 偏振调制设备的对准系统及方法 |
-
1988
- 1988-01-23 JP JP1340988A patent/JP2676028B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012033096A1 (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-15 | 国立大学法人 香川大学 | 分光計測装置及び分光計測方法 |
| JP2012058068A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Kagawa Univ | 分光計測装置及び分光計測方法 |
| US8988689B2 (en) | 2010-09-08 | 2015-03-24 | National University Corporation Kagawa University | Spectroscopic measurement device and spectroscopic measurement method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01189525A (ja) | 1989-07-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |