JP7191311B2 - 集光機能を有する分光素子を利用した分光装置 - Google Patents
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Description
第1実施例では、分光素子2として、図2に示すような複数の帯構造B1p,B2p,B3p,B4p・・・および帯構造B1n,B2n,B3n,B4n・・・を回折面2aに形成してなる振幅型の一次元分光素子(フレネルレンズ)を使用した。同図から明らかなように、帯構造B1p,B2p,B3p,B4p・・・はX>0の領域にあり、帯構造B1n,B2n,B3n,B4n・・・はX<0の領域にある。また、帯構造B2p,B2n,B4p,B4n・・・には、遮光性を有する材料からなる層が設けられているが、帯構造B1p,B1n,B3p,B3n・・・には、そのような層は設けられていない。
第2実施例では、分光素子2として、図6に示すような複数の帯構造B1,B2,B3,B4,B5・・・を回折面2aに形成してなる振幅型の二次元分光素子(フレネルレンズ)を使用した。同図から明らかなように、帯構造B1,B2,B3,B4,B5・・・は、回折面2aの中心を取り囲む環状を有し、X軸に対しては対称であるが、Y軸に対しては非対称である。また、帯構造B1,B3,B5・・・には、遮光性を有する材料からなる層が設けられているが、帯構造B2,B4・・・には、そのような層は設けられていない。
第3実施例に係る分光素子2(フレネルレンズ)は、振幅型ではなく位相型の二次元分光素子である点、波長λ=580nmにおける焦点距離fが15mmになるように定数aを66μmに設定した点、および[6]式に代わる[7]式を用いて、非対称変数N1,N2,N3をそれぞれ0.1605,1,109.95に設定した点において、第2実施例に係る二次元の分光素子2と相違している。
第4実施例に係る分光素子2(フレネルレンズ)は、非対称変数NをX>0の領域においては50に設定するとともにX<0の領域においては100に設定した点において、第1実施例に係る一次元の分光素子2と相違している。
第5実施例に係る分光素子2(フレネルレンズ)は、波長λ=535nmにおける焦点距離fが23mmになるように定数aを80μmに設定した点、および[4]式に代わる[8]式を用いて、非対称変数Nを900に設定した点において、第1実施例に係る一次元の分光素子2と相違している。
第6実施例に係る分光装置1は、回折面2aの一部を覆う遮光板をさらに備えている点において、一次元の分光素子2を備えた第1実施例に係る分光装置1と相違している。
以上、本発明に係る分光素子および分光装置の実施例について説明してきたが、本発明の構成はこれらに限定されるものではない。
2 分光素子
2a 回折面
3 受光部
3a 受光面
4 処理装置
B1p,B2p,B3p,B4p (一次元分光素子の)帯構造
B1n,B2n,B3n,B4n (一次元分光素子の)帯構造
B1,B2,B3,B4,B5 (二次元分光素子の)帯構造
L1 入射光
L2 回折光
Claims (5)
- X軸と該X軸に直交するY軸とによって規定されるXY平面上にある回折面を有する、透光性を有する基板からなるバイナリ型の分光素子と、
前記回折面に平行な受光面を有する受光部と、
を備え、
前記回折面の中心は、Z軸に直交する前記XY平面の原点にあり、
前記回折面は、遮光性を有する層を部分的に設けることにより、または前記基板の厚みを部分的に薄くすることにより形成した、回折格子の役割を果たす複数の帯構造を含み、
前記複数の帯構造は、X>0およびX<0のそれぞれの領域において、前記中心からの距離が大きくなるにつれて前記帯構造の幅が減少していき、かつ、X>0の領域における前記幅の減少は、X<0の領域における前記幅の減少よりも緩やかであり、
前記回折面は、回折光の強度が相対的に強くなる点の前記X軸方向の位置を該回折光の波長と前記Z軸方向の位置とに基づいて変化させるよう構成されており、
前記受光面は、前記Z軸方向において、前記回折面から予め定められた距離だけ離れて配置されている
ことを特徴とする分光装置。 - 前記帯構造のそれぞれが、前記Y軸に平行な直線状を有している
ことを特徴とする請求項1に記載の分光装置。 - 前記帯構造のそれぞれが、前記中心を取り囲む環状を有している
ことを特徴とする請求項1に記載の分光装置。 - 前記複数の帯構造は、Y>0およびY<0のそれぞれの領域において、前記中心からの距離が大きくなるにつれて前記帯構造の幅が減少していく
ことを特徴とする請求項3に記載の分光装置。 - 前記受光部は、カバーガラス付きのCCDカメラまたはCMOSカメラからなり、
前記分光素子は、前記カバーガラスに貼り付けられており、
前記カバーガラスの厚みが前記予め定められた距離に等しい
ことを特徴とする請求項1に記載の分光装置。
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