JP5840789B2 - 共焦点分光計および共焦点分光計における画像形成方法 - Google Patents
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Description
共焦点分光計に関する本願発明の実施態様は次の通りである。
・さらに、第1の絞り装置の複数の通過孔の構造化された配置に相当する複数の通過孔の構造化された配置を備えた回転可能な第2の絞り装置を備え、第2の絞り装置が分散素子と検出器装置との間に配置され、対象物から反射されたスペクトル分散光が第2の絞り装置の複数の通過孔の構造化された配置により検出器装置上に共焦点で結像される(請求項2)。
・第2の絞り装置が検出器装置により検出すべき対象物の反射光の波長の選択のため分光計の光軸に垂直方向にシフト可能である(請求項3)。
・第1の絞り装置および/または第2の絞り装置(48)がニプコー円板である(請求項4)。
・結像光学系が、光源から対象物に当たる光のための第1の光路と、対象物から反射された光のための第2の光路とを有し、分散素子が第2の光路に配置される(請求項5)。
・分散素子がプリズム、回折格子、干渉フィルタまたは音響光学変調器を含む(請求項6)。
・検出器装置がCCDセンサアレイ、CMOSセンサアレイまたはアバランシェホトダイオードアレイを有し、検出器装置が対象物の反射された画像点をアレイ軸に沿ってスペクトル分解するように設計されている(請求項7)。
・光源(11)が白色光源である(請求項8)。
共焦点分光計における画像形成方法に関する本発明の実施態様は次の通りである。
・さらに、反射光の波長選択のため分光計の光軸に垂直方向に回転可能な絞り装置をシフトする工程を有する(請求項10)。
・さらに、反射光の波長選択のため分光計の光軸に垂直方向に分散装置をシフトする工程を有する(請求項11)。
・分散装置がプリズム、回折格子、干渉フィルタまたは音響光学変調器を含む(請求項12)。
・反射光を検出する工程が、CCDセンサアレイ、CMOSセンサアレイまたはアバランシェホトダイオードアレイにより実施され、対象物の反射された画像点がアレイ軸に沿ってスペクトル分解される(請求項13)。
・光源を結像する工程が、光源を複数の通過孔の構造化された配置の上に、複数の通過孔に所属する円筒レンズにより結像する(請求項14)。
・光源が白色光源である(請求項15)。
2 検出器系
11 光源
12 レンズ
13 円筒レンズ装置
14 第1の絞り装置
15 結像光学系
16 対象物
21 スペクトル分散素子
22 集束レンズ
23 第2の絞り装置
24 検出器装置
33 レンズ装置
34 第1の絞り装置
41 偏光器
42 ビームスプリッタ
43 分散素子
44 分散素子
45 結像光学系
46 λ/4板
48 第2の絞り装置
100 共焦点分光計
300 共焦点分光計
400 共焦点分光計
Claims (14)
- 広帯域光源(11)と、
前記光源(11)の前に配置され結像すべき対象物(16)の視野を前記光源(11)により照明するように設計された複数の通過孔(35k)の構造化された配置を備えた回転可能な第1の絞り装置(34)と、
前記複数の通過孔(35k)の構造化された配置の結像を前記対象物(16)上に集束させるように設計された結像光学系(15)と、
前記対象物(16)から反射された光を前記結像光学系(15)の光軸(A)に垂直な分散軸に沿ってスペクトル分散するように設計された分散素子(44)と、
前記スペクトル分散された反射光を、前記対象物(16)のスペクトル分解された画像を作成するために、検出するように設計された検出器装置(24)と、
前記第1の絞り装置(34)の前記複数の通過孔(35 k )の構造化された配置に相当する複数の通過孔の構造化された配置を備えた回転可能な第2の絞り装置(48)を備え、
前記第2の絞り装置(48)が前記分散素子(44)と前記検出器装置(24)との間に配置され、前記対象物(16)から反射されたスペクトル分散光が前記第2の絞り装置(48)の前記複数の通過孔の構造化された配置により前記検出器装置(24)上に共焦点で結像される
共焦点分光計。 - 前記第2の絞り装置(48)が前記検出器装置(24)により検出すべき前記対象物(16)の反射光の波長の選択のため分光計(330;400)の光軸に垂直方向にシフト可能である請求項1記載の分光計。
- 前記第1の絞り装置(34)および前記第2の絞り装置(48)の少なくとも一方がニプコー円板である請求項1または2記載の分光計。
- 広帯域光源(11)と、
前記光源(11)の前に配置された偏光器(41)と、
前記偏光器(41)の前に配置され結像すべき対象物(16)の視野を前記光源(11)により照明するように設計された複数の通過孔(35 k )の構造化された配置を備えた回転可能な第1の絞り装置(34)と、
前記複数の通過孔(35 k )の構造化された配置の結像を前記対象物(16)上に集束させるように設計された結像光学系(15)と、
前記対象物(16)から反射された光を前記結像光学系(15)の光軸(A)に垂直な分散軸に沿ってスペクトル分散するように設計された分散素子(43)と、
前記スペクトル分散された反射光を、前記対象物(16)のスペクトル分解された画像を作成するために、検出するように設計された検出器装置(24)を備え、
前記結像光学系(15)が、
前記第1の絞り装置(34)と前記対象物(16)の間に、第1、第2、第3および第4のビームスプリッタ(45a,45b,45c,45d)と、λ/4板を備え、
前記光源(11)から前記対象物(16)に当たる光のための第1の光路(W)と、前記対象物(16)から反射された光のための第2の光路(X)とを有し、
前記第1の光路(W)が、前記第3および第4のビームスプリッタ(45c,45d)とミラー(45e,45f)を介して形成され、
前記第2の光路(X)が、前記第1および第2のビームスプリッタ(45a,45b)と前記分散素子(43)とを介して形成され、
前記第1の光路(W)の光路長と前記第2の光路(X)の光路長が同一である分光計。 - 前記分散素子(44;43)がプリズム、回折格子、干渉フィルタまたは音響光学変調器を含む請求項1から4の1つに記載の分光計。
- 前記検出器装置(24)がCCDセンサアレイ、CMOSセンサアレイまたはアバランシェホトダイオードアレイを有し、前記検出器装置(24)が前記対象物(16)の反射された画像点をアレイ軸(S)に沿ってスペクトル分解するように設計されている請求項1から5の1つに記載の分光計。
- 前記光源(11)が白色光源である請求項1から6の1つに記載の分光計。
- 請求項1から7のいずれか1つに記載の分光計における画像形成方法であって、
複数の通過孔(35k)の構造化された配置を備えた回転可能な絞り装置(34)により広帯域光源(11)を結像する工程(501)、
前記複数の通過孔(35k)の構造化された配置の結像を結像すべき対象物(16)上に集束させる工程(502)、
前記対象物(16)により反射された光を分散素子(44;43)によりスペクトル分散する工程(503)、
前記スペクトル分散された反射光を、前記複数の通過孔(35k)の構造化された配置を備えた回転可能な絞り装置(34;48)上に集束させる工程(504)、
対象物(16)のスペクトル分解された画像の作成のため回転可能な前記絞り装置(34;48)を通過する反射光を検出する工程(505)
を有する画像形成方法。 - さらに、反射光の波長選択のため分光計(300;400)の光軸に垂直方向に回転可能な前記絞り装置(48)をシフトする工程を有する請求項8記載の方法。
- さらに、反射光の波長選択のため分光計(300;400)の光軸に垂直方向に前記分散素子(44;43)をシフトする工程を有する請求項8記載の方法。
- 前記分散素子(44;43)がプリズム、回折格子、干渉フィルタまたは音響光学変調器を含む請求項8から10の1つに記載の方法。
- 前記反射光を検出する工程が、CCDセンサアレイ、CMOSセンサアレイまたはアバランシェホトダイオードアレイにより実施され、前記対象物(16)の反射された画像点がアレイ軸(S)に沿ってスペクトル分解される請求項8から11の1つに記載の方法。
- 前記光源(11)を結像する工程(501)が、前記光源(11)を前記複数の通過孔(35k)の構造化された配置の上に、前記複数の通過孔に所属する円筒レンズ(33a)により結像することを含む請求項8から12の1つに記載の方法。
- 前記光源(11)が白色光源である請求項8から13の1つに記載の方法。
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