JPH0415529A - Two-dimensional image spectral device and two-dimensional image spectral processor and its method - Google Patents

Two-dimensional image spectral device and two-dimensional image spectral processor and its method

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JPH0415529A
JPH0415529A JP11759990A JP11759990A JPH0415529A JP H0415529 A JPH0415529 A JP H0415529A JP 11759990 A JP11759990 A JP 11759990A JP 11759990 A JP11759990 A JP 11759990A JP H0415529 A JPH0415529 A JP H0415529A
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JP
Japan
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light
slit
dimensional image
image
spectrometer
Prior art date
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JP11759990A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsu Inoue
井上 克
Yoshisada Ebata
佳定 江畠
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the bright and high resolution, and also, to obtain the two-dimensional image in a short time by a simple operation by dispersing a light beam from a first multi-slit, and thereafter, projecting a first multi-slit image by a dispersed light onto a second multi-slit. CONSTITUTION:A zero dispersion spectroscope 100 is constituted of a Czerny- Turner spectroscope of two stages, and consists of one piece of common plane diffraction grating 40, four pieces of spherical concave mirrors 30, 50, 70 and 80, plane mirrors 55, 65 for changing an optical path, a first multi-slit 20 fixed in the vertical surface, and a second multi-slit 60 being rotatable in the horizontal surface. Also, a pair of a movable first lens 10 and a fixed second lens condense a light beam from a light source 5, and obtain a parallel luminous flux of the diameter corresponding to a size of the multi-slit. Also, a plane mirror 85 and a spherical mirror 90 allow the light source 5 to form an image on the photodetecting surface 95, and a chromatic aberration whose elimination is necessary at the time of using a lens is not generated.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は二次光像分光装置に関し、特にマルチスリット
を用いた二次光像分光装置、及び二次光像分光処理装置
及びその方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a secondary optical image spectroscopic device, and more particularly to a secondary optical image spectroscopic device using a multi-slit, a secondary optical image spectroscopic processing device, and a method thereof. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の二次元像光増幅器関しては、例えば、分光研究第
36巻第3号(1987年)、第195頁〜第202頁
に、「2次元イメージ処理分光装置によるフレーム中の
発光強度空間分布の測定」と題し、提案が成されている
Regarding conventional two-dimensional image optical amplifiers, see, for example, Spectroscopy Research Vol. 36, No. 3 (1987), pp. 195-202, ``Spatial distribution of light emission intensity in a frame by a two-dimensional image processing spectrometer. A proposal has been made entitled ``Measurement of ``.

この第1の従来技術は、2台のツエルニターナ形スリツ
1−分光器を縦続に使用し、第1の分光器で特定の波長
成分を取り出し、第2の分光器を丁度第1の分光器の逆
方向から光を通して、選択された光成分の中に含まれる
角度分散成分を完全に除去しようとするものである。こ
の従来技術においては、入射及び出射スリットに幅の狭
い直方形状の開口を用いるが、前記スリットに入射する
光線は平行光束であり、大部分の光量は失われる。
This first prior art uses two Zzernitana-type slit spectrometers in series, the first spectrometer extracts a specific wavelength component, and the second spectrometer is placed just above the first spectrometer. It attempts to completely remove the angular dispersion component contained in the selected light component by passing light from the opposite direction. In this prior art, narrow rectangular openings are used for the entrance and exit slits, but the light rays that enter the slits are parallel beams, and most of the light quantity is lost.

この時、スリット幅を広くすれば光エネルギーは増加す
るが、当然分光器の分解能が低下する。
At this time, if the slit width is widened, the light energy increases, but the resolution of the spectrometer naturally decreases.

その為、スリットで低下した光量を増加させる二次元像
光増幅器(イメージインテンシファイヤ1.1.)を用
いざるを得ないが、これが極めて高価であり、寿命も比
較的に短く、これを用いても増幅しきれない暗い対象に
対しては、分解能を低下させるか、観測をあきらめざる
を得なかった。
Therefore, it is necessary to use a two-dimensional image optical amplifier (image intensifier 1.1.) that increases the amount of light decreased by the slit, but this is extremely expensive and has a relatively short lifespan. However, for dark objects that could not be amplified sufficiently, the resolution had to be lowered or the observation had to be abandoned.

また、同様の技術は、特開昭63−139222号にも
提案されている。
A similar technique has also been proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 139222/1983.

更に、マルチスリットを用いた二次元イメージ分光の先
駈的技術に、アプライド・オプチツクス(APPLIE
D 0PTiC3)第12巻(1973年2月)第28
5頁9第288頁rspectrometric Tm
ager。
Furthermore, Applied Optics (APPLIE) pioneered the technology of two-dimensional image spectroscopy using multi-slits.
D0PTiC3) Volume 12 (February 1973) No. 28
Page 5 9 Page 288 rspectrometric Tm
ager.

Part 2 Jがある。There is Part 2 J.

この第2の従来は、プリズム分光器に二次元と二次元の
マルチスリツ1〜を用いて、空間要素7×9、色要素1
5(波長分解数)を識別する分光イメージ形成装置であ
る。
This second conventional method uses two-dimensional and two-dimensional multi-slits 1 to 1 in the prism spectrometer, with spatial elements of 7 x 9 and color elements of 1.
This is a spectral image forming device that identifies 5 (wavelength resolution number).

これ1:f中−への光電検知器が用いられ、2.次i[
′、マルチスリツ+−は、上下左右にスライドI、て6
3種の透過マスク紋様を選択され、−次元マルチスリッ
トは左右にスライドして15種のマスク紋様が選択され
る。これ等2個のマスク位置の組合仕こ合計63 X 
i 5 = 945個の異なる検知信号が得られるから
、多元連立方程式を数値計算に依つC解く事ができる。
This 1: A photoelectric detector is used to detect the inside of f, and 2. Next i[
', Multi-slit +- slides up, down, left and right I, 6
Three types of transmission mask patterns are selected, and the -dimensional multi-slit slides left and right to select 15 types of mask patterns. The total combination of these two mask positions is 63 X
Since i 5 =945 different detection signals are obtained, it is possible to solve the multidimensional simultaneous equations using numerical calculations.

この方法の最大の欠点は、945個の検知信号を得る間
、光源の強度、空間分布が完全に無変化でなければなら
ないと云う点である。近年計算機の能力が向上したとは
云え、上記の63行X15列の逆行列を求めるのには非
常に長時間を要するから、実時間で分光イメージ象を得
るなどと云う事は不可能に近い。
The biggest drawback of this method is that the intensity and spatial distribution of the light source must remain completely unchanged while obtaining 945 detection signals. Even though the power of computers has improved in recent years, it takes a very long time to calculate the inverse matrix of 63 rows and 15 columns, so it is almost impossible to obtain a spectral image in real time. .

加えて、波長分解能15、空間分解能7×9では実用上
の要求性能を満たし得ぬものであった。
In addition, the wavelength resolution of 15 and the spatial resolution of 7×9 could not satisfy the practical performance requirements.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記従来技術は極めて暗い二次元分光装置を得るか、明
るくても静止対象しか測定できず且つ像再生に多量の計
算ど時間を必要とする問題かあて)だ 。
The problem with the above conventional techniques is that either an extremely dark two-dimensional spectroscopic device can be obtained, or even bright objects can only be measured at a stationary object, and image reconstruction requires a large amount of calculation time.

本発明の第1のFI的し1、かかる従来技術の問題を解
決し5、明るくで高い分解能をイ)1ぜ持つ−4次元像
分光装置を提供オろ、二とにある。
The first objective of the present invention is to (1) solve the problems of the prior art and (5) provide a four-dimensional image spectrometer that is bright and has high resolution.

本発明の第2の目的1]、極めて簡単な演算により短時
間で二次元光像を得る二とのできる二次光像分光処理装
置およびそのtノ”法を提供することにあり、これによ
り、実時間測定をもnJ能とすることにある。
A second object of the present invention is to provide a secondary optical image spectroscopic processing device and its method capable of obtaining two-dimensional optical images in a short time by extremely simple calculations, and thereby The objective is to make real-time measurement also nJ-capable.

その他、本発明はその具体的な装置構成等においても種
々の工夫を成すものであるが、それらの目的については
その都度説明する。
In addition, the present invention includes various improvements in its specific device configuration, etc., but the purpose of each will be explained each time.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

前記第1の目的を達成するため、少なくとも2個のマル
チスリットと、二次元像を受光する手段を備え、発光源
からの光を第】のマルチスリットへ導く光学系と、この
第1のマルチスリットからの光を分散した後、当該分散
光による第1のマルチスリット像を第2のマルチスリツ
1〜I−に投影す1〕 る光学系と、この第2のマルチスリヅ1−からの光を用
いて上記二次元像の受光面上に、上記光源の二次元像を
結像する光学系とを構成したところにある。
In order to achieve the first object, an optical system comprising at least two multi-slits and a means for receiving a two-dimensional image and guiding light from a light emitting source to a first multi-slit; After dispersing the light from the slits, the first multi-slit image of the dispersed light is projected onto the second multi-slits 1-I-, and the light from the second multi-slits 1-I is used. and an optical system for forming a two-dimensional image of the light source on the light-receiving surface of the two-dimensional image.

前記第2の目的を達成するため、上記手段に加えて更に
、上記憶1及び第2のマルチスリットを同一形状とし、
この第1及び第2のマルチスリットの透光部と遮光部と
が光学的に一致する第1の状態と、その反対の関係にあ
る第2の状態を作り出すことにより、上記第1の状態に
おける」ユ記受光面の二次元像と上記憶2の状態におけ
る上記受光面の二次元像との光強度差を、その二次元像
中の各点について演算するようにしたところにある。
In order to achieve the second object, in addition to the above means, the upper memory 1 and the second multi-slit are made to have the same shape,
By creating a first state in which the light-transmitting part and the light-blocking part of the first and second multi-slits optically match, and a second state in which they have an opposite relationship, the above-mentioned first state The light intensity difference between the two-dimensional image of the light-receiving surface and the two-dimensional image of the light-receiving surface in the state of memory 2 is calculated for each point in the two-dimensional image.

その他の目的を達成するための個々の手段については、
後述の実施例において詳述する。
Regarding individual means for achieving other objectives,
This will be explained in detail in Examples below.

〔作用〕[Effect]

本発明によれば、第1のマルチスリット像が第2のマル
チスリット上に投影される。このとき、入射光のスペク
I〜ルが波長λ1とλ2の混合とする。もし、分散素子
、例えば回折格子の回折条件が波長λ1に一致したとす
ると、2個のマルチスリットが同一形状で位相が同じで
あれば、第1のマルチスリットを透過したλ工の光は全
て第2のマルチスリットを通過する事になる。反対に)
φ相であればλ1の光は全て遮ぎられ、第2のマルチス
リットを介した後で取込まれた画像にはλ1の成分が全
く無い。
According to the invention, a first multi-slit image is projected onto a second multi-slit image. At this time, it is assumed that the spectrum I of the incident light is a mixture of wavelengths λ1 and λ2. If the diffraction conditions of the dispersive element, such as a diffraction grating, match the wavelength λ1, and if the two multi-slits have the same shape and the same phase, then all of the light from the λ beam that passes through the first multi-slit will be It will pass through the second multi-slit. Conversely)
In the case of the φ phase, all the light of λ1 is blocked, and the image captured after passing through the second multi-slit has no λ1 component at all.

一方、回折条件を満たさない波長λ2の光は、第1のマ
ルチスリン1〜像を、第2のマルチスリットの面上に波
長差だけずれて投影される。この結果、2個のマルチス
リットを透過する光は半減する。これは、2個のマルチ
スリットの位相が同相。
On the other hand, for light with a wavelength λ2 that does not satisfy the diffraction condition, the first multi-slit image is projected onto the surface of the second multi-slit with a difference in wavelength. As a result, the light passing through the two multi-slits is halved. This means that the two multi-slits are in phase.

逆相のどちらでもほぼ等しい。このマルチスリットの光
学的位置を、いわゆる瞳位置とすれば、二次元半導体カ
メラ等で取り込まれる画像全体の光量に影響を与えるが
、マルチスリット単独又は交差した紋様が画像を損うこ
とはない。したがって、明るく、かつ高分解能の二次元
分光像を得ることができる。
Both of the opposite phases are almost equal. If the optical position of this multi-slit is the so-called pupil position, it will affect the amount of light of the entire image captured by a two-dimensional semiconductor camera or the like, but the multi-slit pattern alone or intersecting will not damage the image. Therefore, a bright and high-resolution two-dimensional spectral image can be obtained.

更には、2個のマルチスリットの位相が、同相の時に取
込よれたご4次斤像から、逆相の14番1.得・られだ
−′4次iL像を画素毎に差引くと1.“−の差の画素
で形成される画面は、波長λ】の寄り、する部分が強調
3トれ、その他の波長、二の場合はλ2の成分が、打消
され、結局;)ν長λ1の7−次元像が得られる。従っ
て、特定波長の二次元像を極めて容易かつ短時間に得る
ことができる。
Furthermore, from the fourth-order image taken when the two multi-slits were in phase, No. 14 No. 1. If you subtract the fourth-order iL image pixel by pixel, you get 1. In the screen formed by pixels with a - difference, the part with the wavelength λ] is emphasized, and in the case of other wavelengths, the λ2 component is canceled out. A 7-dimensional image can be obtained. Therefore, a 2-dimensional image at a specific wavelength can be obtained extremely easily and in a short time.

この際、j修スリツ1−に対してマルチスリットの開L
1面積は約to=too倍どなり、入出射側の2回通る
ため光量はこの2乗の約100−10000倍と見なす
ことができる。
At this time, the opening L of the multi-slit is
One area is approximately to=too times larger, and since the light passes through the entrance and exit sides twice, the amount of light can be considered to be approximately 100 to 10,000 times the square of this value.

(実施例〕 以下、本発明の−・実施例を第1図により説明する。零
分散分光器】−00は、2段のツエルニタ・−す分光器
で構成され、共通の1−個の111面回折格子40と、
4個の球凹面鏡30,50,70.80と、光路変向用
の平面鏡55.65と、垂直面内に固定した第1のマル
チスリット20と、水平面内で回転可能な第2のマルチ
スリット60とから成っている。可動な第ルンズ10と
固定した第2レンズ15の組(よ、光源5からの光線を
4(光しで、マルチスリットの大きさに見合っlト径の
IN t11乗を得るためのものである。十曲鏡85と
球1酊鏡90は受光面95に光源33を結像するもので
、1ノンズを使用する際に除去する必要のある色収差が
生じない。
(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. A surface diffraction grating 40,
Four spherical concave mirrors 30, 50, 70.80, a plane mirror 55.65 for changing the optical path, a first multi-slit 20 fixed in a vertical plane, and a second multi-slit rotatable in a horizontal plane. It consists of 60. A set of a movable first lens 10 and a fixed second lens 15 is used to obtain a diameter of IN t11 corresponding to the size of the multi-slit by transmitting 4 rays of light from a light source 5. The ten-curve mirror 85 and the one-ball mirror 90 form an image of the light source 33 on the light-receiving surface 95, and do not produce chromatic aberration that needs to be removed when using a one-lens lens.

平面回折格T−40は、分光1へき波長に対応して、回
転軸75を中心に回転を行い、連続的に回折条イ1を変
化さぜることができり。この時、選択された波長に対応
する、1ノンズ10,1.5の焦点距離が予め分ってい
るから、分光器の波長走舎装置]05に応じて、第ルン
ズ10を光軸6に沿った方向12に移動すれば、第2レ
ンズ3−5を経た光束1−6を常に平行光束に保つこと
ができる。
The flat diffraction grating T-40 rotates around the rotation axis 75 in accordance with the wavelength of the spectral spectrum, and can continuously change the diffraction grating 1. At this time, since the focal length of the 1st lens 10 and 1.5 corresponding to the selected wavelength is known in advance, the 1st lens 10 is moved to the optical axis 6 according to the wavelength scanning device of the spectrometer. By moving in the direction 12, the light beam 1-6 passing through the second lens 3-5 can always be kept parallel.

平行光束中におかれた第1のマルチスリット20は、平
面鏡25を介して球凹面鏡30の前方焦点に置かれ、球
凹面鏡30の後方焦点に配置された回折格子40で波長
に応じて回折さ九る。
The first multi-slit 20 placed in the parallel light beam is placed at the front focal point of the spherical concave mirror 30 via the plane mirror 25, and is diffracted according to the wavelength by the diffraction grating 40 placed at the rear focal point of the spherical concave mirror 30. Nine.

この時、光源5の像は回折格子40の仮想面上に結像す
ることになる。
At this time, the image of the light source 5 will be formed on the virtual plane of the diffraction grating 40.

一方、球凹面鏡50は、その前方焦点を回折格子40に
、後方焦点に第2のマルチスリット60が位置する様に
配置されているから、回折光4]−は平面鏡55で上向
きに反射する平行光束56となる。従って、この場合、
2個のマルチスリットば光学的に共役点に位置し、第1
のマルチスリット20の像が、第2のマルチスリット6
0の面上に結像することになる。
On the other hand, since the spherical concave mirror 50 is arranged so that its front focal point is located at the diffraction grating 40 and its rear focal point is located at the second multi-slit 60, the diffracted light 4]- is reflected upward by the plane mirror 55 and parallel A luminous flux 56 is obtained. Therefore, in this case,
The two multi-slits are located at optically conjugate points, and the first
The image of the multi-slit 20 is the image of the second multi-slit 6
The image will be formed on the 0 plane.

ここで、第2のマルチスリット60は、その面内で方向
62の90°回転が可能で、その90゜回転毎に、スリ
ット紋様の透光部と遮光部の位置が入れ変わる。即ち位
相が逆転する。この結果、第2のマルチスリット60を
通過した光束には、回折条件を満たす波長成分が、その
他の波長成分の2倍の光量を含むか、又は全く含まない
状態となる。
Here, the second multi-slit 60 can be rotated by 90° in the direction 62 within its plane, and the positions of the light-transmitting portion and the light-blocking portion of the slit pattern are switched each time the second multi-slit 60 rotates by 90°. That is, the phase is reversed. As a result, the light flux that has passed through the second multi-slit 60 contains wavelength components that satisfy the diffraction conditions in an amount twice as much as other wavelength components, or does not contain them at all.

第2のマルチスリット60を通過した平行光は平面鏡6
5で折返し、球凹面鏡70に向う。2個の球凹面鏡70
.80は、その下部の球凹面鏡50.30と平面配置的
に同位置にあり、平面回折格子40の上部に入射した回
折のため分散した光線は、分散成分のない光線76とな
って球凹面鏡80に入射する。ここで平行光束となって
平面鏡85に入射、球面鏡90f、:反射しで、2次元
半導体カメラ又は、2次元像光増幅器の受光面95に入
射し、図示してない画像処理装置に取込まれることにな
る。
The parallel light passing through the second multi-slit 60 is reflected by the plane mirror 6
Turn around at 5 and head toward the spherical concave mirror 70. Two spherical concave mirrors 70
.. 80 is at the same position in plan as the spherical concave mirror 50.30 located below it, and the light beam that is incident on the upper part of the plane diffraction grating 40 and is dispersed due to diffraction becomes a light ray 76 without a dispersion component and is reflected by the spherical concave mirror 80. incident on . Here, it becomes a parallel light beam, enters the plane mirror 85, is reflected by the spherical mirror 90f, enters the light receiving surface 95 of a two-dimensional semiconductor camera or two-dimensional image optical amplifier, and is taken into an image processing device (not shown). It turns out.

第2図は、4象限を備えた直角双曲線のマルチスリット
紋様である。同図(a)と(Y))は中心y軸に関して
反対称、即ち透光部と遮光部がil 13なっている。
FIG. 2 shows a rectangular hyperbolic multi-slit pattern with four quadrants. Figures (a) and (Y) are antisymmetrical with respect to the center y-axis, that is, the light-transmitting part and the light-blocking part are il 13.

同図(a)を90”任意の方向に回転すると、同図(b
)に−Mする事が分る。第2図は逆相状態のマルチスリ
ット像を示している。
If you rotate figure (a) in any direction by 90'', you will see figure (b).
) is found to be -M. FIG. 2 shows a multi-slit image in a reverse phase state.

第3図は、上記直角双曲線マルチスリットを、90°回
転する機構であって、ステップモータ110で暉動され
る歯車62が、回転軸1]5の囲りに90’回転すると
、筒部64で支承された歯車61−の内部に固定された
マルチスリット60が90°回転する事になる。勿論、
パルスモータ110には、90″回転に相当するパルス
列が供給されなければならない。
FIG. 3 shows a mechanism for rotating the rectangular hyperbolic multi-slit by 90 degrees, in which when the gear 62 driven by the step motor 110 rotates 90' around the rotation axis 1] The multi-slit 60 fixed inside the gear 61- supported by the gear 61- is rotated by 90 degrees. Of course,
The pulse motor 110 must be supplied with a pulse train corresponding to 90'' rotations.

以上の動作を、更に、第4図及び第5図を用いて説明す
ると、第2図の直角双曲線マルチスリットは、円形間E
」を有しているから、第2のマルチスリットの開口のト
に結像した第1−のマルチスリットの開口の様子は、第
4図(1))の様になる。
To further explain the above operation using FIGS. 4 and 5, the right-angled hyperbolic multi-slit in FIG.
'', the appearance of the first multi-slit aperture imaged on the second multi-slit aperture is as shown in FIG. 4 (1).

この開11円の半径をrとすると、平面回折格子の分散
により波長差に対応してX軸」二の距離Xが変化する。
If the radius of this open circle is r, then the distance X between the X-axis and the X-axis changes due to the dispersion of the plane diffraction grating, corresponding to the wavelength difference.

すなわち、第4図(a)の透過効率(η)]−を、分散
距離(x)の関数として表わしたものが、効率曲線3で
ある。
That is, the efficiency curve 3 is the transmission efficiency (η)]- shown in FIG. 4(a) expressed as a function of the dispersion distance (x).

波長差がOの時は、内聞口は−1(100%透過するが
、分散距離Xが2r以上となるとη=O%となる。波長
差λdと分散距離Xは、逆線分散(dλ/ d x :
 n m/mn)を用いて結び付けられる。
When the wavelength difference is O, the inner aperture transmits -1 (100%), but when the dispersion distance /dx:
n m/mn).

これから、マルチスリットを通過する波長範囲となるが
、単スリツI−に対し極めて幅広い(低分解能である)
ことが分る。
From now on, the wavelength range that passes through the multi-slit is extremely wide (low resolution) compared to the single-slit I-.
I understand.

この低分解状態を即スリツI−並の高分解能化するのが
、2個のマルチスリットてあり、その作用を第5図に示
す。
Two multi-slits are used to improve the resolution of this low-resolution state to the level of instant slit I, and their operation is shown in FIG.

今、直角双曲線4象限紋様を考えると、透光部と遮光部
の割合は、全面積にわたり0.5 : 0.5である。
Now, considering a rectangular hyperbolic four-quadrant pattern, the ratio of light-transmitting parts to light-blocking parts is 0.5:0.5 over the entire area.

2個のマルヂスリツI・が同相である時の、透光効率の
ピーク7は0.5であり(第5図(a))、逆相の時の
谷部8は0となる(第5図(b))。
The peak 7 of the light transmission efficiency when the two Mardiss I. (b)).

但しこれは、波長差O即ち分光しようとする波長に一致
した光成分に対してであり、それ以外の波長の光量は、
波長差0を中心に対称的に減衰する。
However, this is for the wavelength difference O, that is, the light component that matches the wavelength to be separated, and the amount of light at other wavelengths is
It attenuates symmetrically around the wavelength difference of 0.

即ち、第4図(a)の効率曲線3の]/4の曲線4がそ
れである。
That is, the curve 4 of ]/4 of the efficiency curve 3 in FIG. 4(a) is.

第2のマルチスリットは、平行光束が通過するから、マ
ルチスリットの1点の光量の変化は、2次元カメラなど
の受光面全体を−・様に変化させるだけである。逆に、
マルチスリット面を通過した全光量が、結像面の1点1
点の光量に対応している事になる。従って、同相条件(
効率η0)で得られた画像データから、逆相条件(効率
η)を画素(結像点)対応で差演算を行えば、得ら走た
総合効率(η0−η)は、第5図(c)の曲線9の様に
鋭俊なピークよなる。これは画素毎に、単色性が保証さ
れるのであるから、画素の2次元集合である画像そのも
のが、単色であると云える。
Since the parallel light flux passes through the second multi-slit, a change in the amount of light at one point of the multi-slit only changes the entire light-receiving surface of a two-dimensional camera or the like. vice versa,
The total amount of light passing through the multi-slit surface is
This corresponds to the amount of light at a point. Therefore, the in-phase condition (
From the image data obtained with efficiency η0), if we perform a difference operation on the negative phase condition (efficiency η) corresponding to each pixel (imaging point), the obtained overall efficiency (η0 - η) is shown in Figure 5 ( It has a sharp peak like curve 9 in c). Since monochromaticity is guaranteed for each pixel, it can be said that the image itself, which is a two-dimensional set of pixels, is monochromatic.

この差演算は、ビデイオ信号同志のアナログ差でも良い
が、近年目覚しく発展しているディジタル画像処理に依
るのが好ましく、その際は一方の画像データをディジタ
ル的に記憶しておくと処理が簡単である。
This difference calculation may be performed using an analog difference between video signals, but it is preferable to rely on digital image processing, which has developed rapidly in recent years.In this case, it is easier to process if one image data is stored digitally. be.

ピーク9の幅は、マルチスリットに用いた直角双曲線の
紋様の細かさに対応する。第2図(a)の第1象限X軸
に接する透光部の内聞口端での幅が、ピーク9の半値幅
と云える。即ち、同相像が1縞分ずれると、完全合致し
た時の50%に透過効率が落ちるからである。勿論、マ
ルチスリット紋様を結像できぬ位細くしても無意味であ
り、回折現象などで、直線性を失わない細かさの限界が
ある。
The width of the peak 9 corresponds to the fineness of the rectangular hyperbola pattern used for the multi-slit. The width at the end of the inner opening of the transparent portion in contact with the X-axis of the first quadrant in FIG. 2(a) can be said to be the half-width of peak 9. That is, if the in-phase images shift by one stripe, the transmission efficiency will drop to 50% of that of perfect matching. Of course, it is meaningless to make a multi-slit pattern so thin that it cannot be imaged, and there is a limit to how fine it can be without losing linearity due to diffraction phenomena.

次に、本発明の応用・変形例について以下説明する。Next, applications and modifications of the present invention will be described below.

第6図は、第2のマルチスリット60を回転する事なく
、光路切換え用回転平面鏡(チョッパ)120により同
相と逆相の2状態を作り出す光学系である。入射光線5
1は、平面鏡55で上方向へ反射し、回転軸122の囲
りに回転するチョッパ120の切欠き部125を通過し
て、図示してない第1のマルチスリットと同相のマルチ
スリット60を通り、平面反射鏡145.チョッパ12
0゜平面反射鏡65を経て、図示してない球凹面球に向
う光線66となる。チョッパ120の反射面が反対位置
(点線)に来ると、逆相に固定された第3のマルチスリ
ット]−30を通過して、平面反射鏡135.65で反
射して光線66となる。この時チョッパ120の反射面
ば125の位置に回転しており、第3のマルチスリン8
1304通過した光束を遮ぎる事は無く、常に反射回数
は同じである。
FIG. 6 shows an optical system that creates two states, in-phase and anti-phase, using a rotating plane mirror (chopper) 120 for optical path switching without rotating the second multi-slit 60. Incident ray 5
1 is reflected upward by a plane mirror 55, passes through a notch 125 of a chopper 120 that rotates around a rotation axis 122, and passes through a multi-slit 60 that is in phase with a first multi-slit (not shown). , plane reflector 145. chopper 12
After passing through a 0° flat reflecting mirror 65, a light ray 66 is directed toward a spherical concave sphere (not shown). When the reflecting surface of the chopper 120 comes to the opposite position (dotted line), the light passes through the third multi-slit]-30 fixed in the opposite phase and is reflected by the plane reflecting mirror 135.65 to become a light beam 66. At this time, the chopper 120 is rotated to the position of the reflective surface 125, and the third multi-slinter 8
1304 There is no blocking of the light flux that has passed, and the number of reflections is always the same.

第7図はチョッパ120の具体例であって、(a)図は
1枚羽根、(b)は2枚羽根である。
FIG. 7 shows a specific example of the chopper 120, in which (a) shows one blade, and (b) shows two blades.

いずれにしろ、第6図の方法は、位相状態を短時間で切
替える事が可能であるから、連続する2画面を利用すれ
は、実時間で変化する画像を得る事も可能である。
In any case, since the method shown in FIG. 6 allows the phase state to be switched in a short time, it is also possible to obtain images that change in real time by using two consecutive screens.

第8図は、]−枚の大形球面鏡]、 40 &用いたエ
バート型分光器を用いた例で、これ迄と同じ記号は同じ
部材を示している。
FIG. 8 shows an example using an Evert type spectrometer using - large spherical mirrors], 40 &, and the same symbols as before indicate the same members.

第9図は、球凹面鏡30と、球凹面鏡50の反射角33
.53が異なる、いわゆる非対称ツエルニターナ分光器
を用いた例で、非対称にする事により球面鏡のCa m
 a収差を最小に選ぶ事ができる。
FIG. 9 shows the reflection angle 33 of the spherical concave mirror 30 and the spherical concave mirror 50.
.. This is an example using a so-called asymmetric Zernitana spectrometer with different 53. By making it asymmetric, the spherical mirror Cam
The aberration can be selected to be the minimum.

第10図は、分光器の第1のマルチスリットに平行光束
を入射するための光学手段として、大きな穴空き凹面鏡
】−50と小形凸面鏡155を用いたカセグレン型光学
系である。光源5がらの光線6は、凹面鏡1−50で集
光され、凸面鏡155で平行光束16となって第1のマ
ルチスリット20に入射する。これにより、レンズを使
用した時の様な色収差が生ぜず、焦点距離の自動補正を
行う必要が無い。又、紫外−可視−赤外と極めて広い波
長範囲の光源光を導入する事ができる。
FIG. 10 shows a Cassegrain optical system using a large holed concave mirror 150 and a small convex mirror 155 as optical means for inputting a parallel beam of light into the first multi-slit of the spectrometer. The light beam 6 from the light source 5 is condensed by the concave mirror 1-50, becomes a parallel light beam 16 by the convex mirror 155, and enters the first multi-slit 20. As a result, chromatic aberration unlike when using a lens does not occur, and there is no need to automatically correct the focal length. Further, it is possible to introduce light source light having an extremely wide wavelength range of ultraviolet, visible and infrared.

第1−1図は、画像処理の説明図であり、同相の画像1
60と、逆相の画像170を用いて、差の画像】80を
得る場合、対応する画素164゜174間の強度演算で
、画素184が求まる事を示している。
FIG. 1-1 is an explanatory diagram of image processing, and the in-phase image 1
60 and an image 170 of opposite phase to obtain a difference image 80, it is shown that pixel 184 can be found by intensity calculation between corresponding pixels 164° and 174.

この処理の為には、少なくとも画像160をディジタル
メモリに記憶する必要があり、若し差演算を別時間で行
うとすれば画像170も記憶せねばならない。特に高速
に画像データを取込む場合は、回通の2画面の対をディ
ジタルメモリに記憶する事となる。
For this processing, it is necessary to store at least the image 160 in a digital memory, and if the difference calculation is to be performed at a different time, the image 170 must also be stored. Particularly when image data is to be captured at a high speed, a pair of two circulated screens must be stored in a digital memory.

第12図は、マルチスリットを製造する場合の一方法で
あって、例えば直角双曲線紋様を用いる場合は、y=k
・i / xなる数式と、これを計算し、交互に領域を
塗り分けるプログラム200をモニタ付小形コンピュー
タ210に与え、実行させた結果をモニタ画面に表示す
る。次にこの画面を白黒のハードコピー220に記録し
、このコピー220を写真フィルム230に撮る。この
写真フィルム230と、図示していない露光用照明光源
とフォトレジストを塗布した金属薄板を用いて、フォト
リソグラフ240を行うものである。
FIG. 12 shows one method for manufacturing multi-slits. For example, when using a rectangular hyperbolic pattern, y=k
- A mathematical formula i/x and a program 200 that calculates this and alternately colors areas are given to a small computer with a monitor 210, and the results of the execution are displayed on the monitor screen. This screen is then recorded on a black and white hard copy 220, and this copy 220 is taken on photographic film 230. Photolithography 240 is performed using this photographic film 230, an exposure illumination light source (not shown), and a thin metal plate coated with photoresist.

これにより、比較的複雑な形状の細い紋様も、マルチス
リットとして具体化され利用できることになる。
As a result, even thin patterns with relatively complex shapes can be realized and utilized as multi-slits.

また、以上の実施例では分散素子として平面回折格子の
例を挙げたが、これら限らず、例えば凹面回折格子、更
にはプリズム等を用いることもできる。また、マルチス
リットの例として4象形直角双曲線紋様を用いたが、こ
れらに限るものではなく、適宜応用変形できる。
Further, in the above embodiments, a plane diffraction grating is used as the dispersion element, but the dispersion element is not limited to this, and for example, a concave diffraction grating, a prism, etc. can also be used. Further, although a quadrilateral rectangular hyperbolic pattern is used as an example of multi-slits, the present invention is not limited to these and can be modified as appropriate.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、高効率・高分解能の二次元分光が実現
できるので、暗い光源に対しても波長分解能を犠牲にす
ることなく観測することができる。
According to the present invention, two-dimensional spectroscopy with high efficiency and high resolution can be realized, so even a dark light source can be observed without sacrificing wavelength resolution.

更には、光源の任意波長の二次元像を簡単な演算でもっ
て短時間に得ることができる。したがって、二次元像の
実時間分光測定をも可能となる。
Furthermore, a two-dimensional image of the light source at any wavelength can be obtained in a short time with simple calculations. Therefore, real-time spectroscopic measurement of two-dimensional images is also possible.

また、多元連立方程式を解く様な多量の数値計算を行わ
ないので、画素数も多くする事ができ、従って空間分解
能も極めて大きくすることができる。例えば、空間分解
能が100 X ]、 OO程度、波長分解能が最大で
]OoOを実限する事も固壁では無い。
Furthermore, since a large amount of numerical calculations such as solving multidimensional simultaneous equations is not performed, the number of pixels can be increased, and therefore, the spatial resolution can also be extremely high. For example, it is not a hard limit to limit the spatial resolution to about 100×, OO, and the maximum wavelength resolution to OO.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明による二次元像分光装置の一実施例の斜
視図、第2図はマルチスリットの一実施例の図、第3図
はマルチスリットの回転機構の説明図、第4図及び第5
図は第1図実施例の作用を説明するための特性図、第6
図は本発明の他の実施例における光学系統図、第7図は
同光学系に使用するチョッパの説明図、第8図及び第9
図は分光器の方式で、第8図がエバート型、第9図が非
対称シエルニターナ型の光学系統図、第10図はカセグ
レン型導入光学系図、第11図は画像処理説明図、第1
−2図はマルチスリットの製作法の一例を示す流れ図で
ある。 10.15・・・レンズ、20.60・マルチスリット
、25,55,65.85・・・平面鏡、30゜50.
70.80・・球凹面鏡、40・・・平面回折格子、9
0・・・球凹面鏡、100・・・零分散分光器、110
・パルスモータ、120・・・光路切替回転鏡、第 図 (a) (b) 第 図 第 図 分散距離(rl 第 図 η0 1.5529(10) 第 図 Q 第 図
[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 is a perspective view of an embodiment of a two-dimensional image spectrometer according to the present invention, Fig. 2 is a diagram of an embodiment of a multi-slit system, and Fig. 3 is a diagram of a multi-slit rotation mechanism. Explanatory drawings, Figures 4 and 5
The figures are a characteristic diagram for explaining the action of the embodiment shown in Fig. 1, and Fig. 6.
The figure is an optical system diagram in another embodiment of the present invention, FIG. 7 is an explanatory diagram of a chopper used in the same optical system, and FIGS.
The figures show the spectrometer system; Figure 8 is the Ebert type, Figure 9 is the asymmetric Siernitana type optical system diagram, Figure 10 is the Cassegrain type introduction optical system diagram, Figure 11 is the image processing diagram, and Figure 1
Figure 2 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing multi-slits. 10.15...Lens, 20.60.Multi-slit, 25,55,65.85...Plane mirror, 30°50.
70.80... Spherical concave mirror, 40... Plane diffraction grating, 9
0... Spherical concave mirror, 100... Zero dispersion spectrometer, 110
・Pulse motor, 120... Optical path switching rotating mirror, Fig. (a) (b) Fig. Fig. Dispersion distance (rl Fig. η0 1.5529 (10) Fig. Q Fig.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、発光源からの二次元像を分光するものにおいて、上
記発光源からの光を第1のマルチスリットへ導く第1の
光学系と、上記第1のマルチスリットからの光を分散し
、当該分散後の第1のマルチスリット像を第2のマルチ
スリット上に投影する第2の光学系と、上記第2のマル
チスリットからの光を利用して上記発光源の二次元像を
受光面上に結像する第3の光学系とを備えたことを特徴
とする二次元像分光装置。 2、請求項1において、前記第1及び第2のマルチスリ
ットを同一形状とし、該第1及び第2のマルチスリット
の透光部と遮光部とが光学的に一致した第1の状態及び
全く反対の第2の状態とを切換える手段を備えたことを
特徴とする二次元像分光装置。 3、発光源からの二次元像を分光し、当該発光源の任意
の波長の二次元像を得るものにおいて、同一の形状を有
する第1及び第2のマルチスリットと、上記発光源から
の光を上記第1のマルチスリットへ導く第1の光学系と
、上記第1のマルチスリットからの光を分散し、当該分
散後の第1のマルチスリット像を上記第2のマルチスリ
ット上に投影する第2の光学系と、上記第2のマルチス
リットからの光を二次元の受光面上に結像する第3の光
学系と、上記第1及び第2のマルチスリットの透光部と
遮光部とが光学的に一致する第1の状態及び光学的に反
対の第2の状態とを作り出す手段と、上記第1の状態に
おける上記受光面の二次元像と上記第2の状態における
上記受光面の二次元像との光強度差を、当該二次元像中
の各点について求める手段とを備えたことを特徴とする
二次元像分光処理装置。 4、請求項3において、前記第1及び第2のマルチスリ
ットは、4象限を備えた直角双曲線紋様に形成した二次
元像分光処理装置。 5、請求項3において、前記受光面は当該二次元像の各
点の光強度を検出する半導体カメラ又は多数の受光素子
で構成し、当該二次元像の各点における光強度をディジ
タル的に記憶する手段と、前記第1の状態における上記
記憶手段のディジタル値と前記第2の状態におけるディ
ジタル値とを夫々差演算する手段とを備えたことを特徴
とする二次元像分光処理装置。 6、発光源からの二次元像を分光し、当該発光源の任意
の波長の二次元像を求める方法において、同一の形状を
有する第1及び第2のマルチスリットと、上記発光源か
らの光を上記第1のマルチスリットへ投射し、該第1の
マルチスリットからの光を分散素子を介して当該第1の
マルチスリット像を上記第2のマルチスリットに投影す
る光学系とを備え、上記第1及び第2のマルチスリット
の透光部と遮光部とが一致する第1の状態で上記光学系
における第2のマルチスリットからの二次元像を記憶し
、上記第1及び第2のマルチスリットの透光部と遮光部
とが光学的に反対の第2の状態で上記光学系における第
2のマルチスリットからの二次元像を求め、当該二次元
像と前記記憶された二次元像との各点における光強度差
から、前記発光源の任意の波長の二次元像を算出するこ
とを特徴とする二次元像分光処理方法。 7、発光源からの光を平行化する第1の手段と、該手段
からの平行光を平面回折格子位置に結像する第2の手段
と、該平面回折格子により回折された光を平行化する第
3の手段とを備えたものにおいて、第1のマルチスリッ
トを前記第2の手段の前方焦点位置に配置し、第2のマ
ルチスリットを前記第3の手段の後方焦点位置に配置し
、かつ、上記第2のマルチスリットからの光を二次元受
光面上に結像する第4の手段を備えたことを特徴とする
二次元像分光装置。 8、請求項7において、前記第2のマルチスリットは、
前記第1のマルチスリットの光学的共役点にあつて且つ
同一形状であり、上記第1のマルチスリットに対して透
光部と遮光部が光学的に一致した第1の状態と、全く反
対の第2の状態の2位相状態を取り得るところの二次元
像分光装置。 9、請求項8において、前記第1と第2のマルチスリッ
トは4象限を備えた直角双曲線紋様であり、その透光部
と遮光部とが交互に、且つ相接する象限間で反対相とな
つており、上記第1または第2のマルチスリットをその
面内で90゜回転させることにより、互いに光学的に一
致した第1の状態と全く反対の第2の状態を実現し得る
ところの二次元像分光装置。 10、請求項7において、第3のマルチスリットを備え
、前記第1または第2のマルチスリットは上記第3のマ
ルチスリットと光学的に切替え得る事が可能で、該第3
のマルチスリットは前記第1および第2のマルチスリッ
トと光学的に反対相であるところの二次元像分光装置。 11、請求項10において、前記第1ないし第3のマル
チスリットは4象限を備えた直角双曲線紋様であり、そ
の透光部と遮光部とが交互に、且つ相接する象限間で反
対相となつており、上記第2のマルチスリットと上記第
3のマルチスリットとは相対的に、その面内で90゜回
転した状態で取付けられたところの二次元像分光装置。 12、請求項9において、前記第1または第2のマルチ
スリットの面内直角回転機構はパルスモータと該パルス
モータを駆動する定パルス数発生回路を備えたところの
二次元像分光装置。 13、請求項7において、前記平面回折格子位置に光源
像を結像する前記第2の手段と、上記平面回折格子から
の回折光を平行化する前記第3の手段は、球凹面鏡であ
るところの二次元像分光装置。 14、請求項7において、回折光を平行化する前記第3
の手段と受光面に結像させる前記第4の手段との間に、
上記第2の手段に対応する第5の手段と、上記第3の手
段に対応する第6の手段とを備え、該第5、第6の手段
の間に前記平面回折格子を配置することにより、上記第
3の手段からの光に含まれる角度分散が、上記第6の手
段の後では除去するように構成した二次光像分光装置。 15、請求項14において、1個の共通の平面回折格子
を備え、前記第2、第3の手段と前記第5、第6の手段
を焦点距離の等しい球凹面鏡で構成し、上記第3と第5
の手段の間に光路変向用の2個の平面鏡を有し、且つ上
記第2の手段の前方、焦点位置に前記第1のマルチスリ
ットを、前記2個の平面鏡の間に前記第2のマルチスリ
ットを配置してなる2段重ね分光器を備えた二次光像分
光装置。 16、請求項7において、前記光源像を結像する第2の
手段と前記平面回折格子の中心とがなす第1の角度と、
前記回折光を平行化する第3の手段と前記平面回折格子
の中心とがなす第2の角度とが異なる非対称ツエルニタ
ーナ型を構成してなる二次光像分光装置。 17、請求項7において、発光源からの光を平行化する
第1の手段が、1個または2個以上の集光レンズであり
、該レンズの少なくとも1個が、後続の分光器の平面回
折格子の波長走査回転に対応して、前記レンズの光軸に
沿つて直線移動し、前記レンズの波長による焦点距離の
変化を補正するように構成した二次光像分光装置。 18、請求項7において、前記発光源からの光を手光化
する第1の手段が、中心部に小開口のある1個の凹面鏡
と1個の小形凸面鏡又は平面鏡よりなるカセグレン型集
光鏡であるところの二次光像分光装置。 19、請求項7において、前記平行回折光を前記受光面
に光源像を結像する第4の手段は、各1個の平面鏡と球
凹面鏡とで構成してなる二次光像分光装置。 20、直角双曲線紋様ののマルチスリット製造方法にお
いて、直角双曲線を表わす数式を含むプログラムを内蔵
し、当該プログラムで作成されたCRT画面の直角双曲
線紋様をハードコピーし、当該コピーの紋様を金属板に
光学的蝕刻して製造することを特徴とする直角双曲線紋
様のマルチスリット製造方法。
[Claims] 1. A device for dispersing a two-dimensional image from a light emitting source, comprising: a first optical system that guides light from the light emitting source to a first multi-slit; a second optical system that disperses light and projects the first multi-slit image after the dispersion onto a second multi-slit; and a second optical system that disperses the light and projects the first multi-slit image onto a second multi-slit; A two-dimensional image spectrometer comprising: a third optical system that forms a dimensional image on a light-receiving surface. 2. In claim 1, the first and second multi-slits have the same shape, and a first state in which the light-transmitting part and the light-blocking part of the first and second multi-slits are optically coincident and completely A two-dimensional image spectroscopy device comprising means for switching between an opposite second state. 3. In a device that spectrally spectra a two-dimensional image from a light emitting source to obtain a two-dimensional image of any wavelength of the light emitting source, first and second multi-slits having the same shape and light from the light emitting source are provided. a first optical system that guides the light to the first multi-slit, and disperses the light from the first multi-slit, and projects the first multi-slit image after the dispersion onto the second multi-slit. a second optical system; a third optical system that images the light from the second multi-slit onto a two-dimensional light-receiving surface; and a light-transmitting part and a light-blocking part of the first and second multi-slits. a two-dimensional image of the light-receiving surface in the first state and a two-dimensional image of the light-receiving surface in the second state; A two-dimensional image spectroscopic processing device comprising means for determining a light intensity difference between a two-dimensional image and a two-dimensional image at each point in the two-dimensional image. 4. The two-dimensional image spectroscopic processing device according to claim 3, wherein the first and second multi-slits are formed in a rectangular hyperbolic pattern with four quadrants. 5. In claim 3, the light receiving surface is constituted by a semiconductor camera or a large number of light receiving elements that detect the light intensity at each point of the two-dimensional image, and the light intensity at each point of the two-dimensional image is digitally stored. A two-dimensional image spectroscopic processing apparatus, comprising means for calculating the difference between the digital value of the storage means in the first state and the digital value in the second state. 6. In a method of spectrally dispersing a two-dimensional image from a light emitting source to obtain a two-dimensional image of an arbitrary wavelength of the light emitting source, first and second multi-slits having the same shape and light from the light emitting source are provided. an optical system that projects the light from the first multi-slit onto the first multi-slit and projects the first multi-slit image onto the second multi-slit through a dispersion element, A two-dimensional image from the second multi-slit in the optical system is stored in a first state in which the light-transmitting part and the light-blocking part of the first and second multi-slits match, and A two-dimensional image from the second multi-slit in the optical system is obtained in a second state in which the light-transmitting part and the light-blocking part of the slit are optically opposite, and the two-dimensional image is combined with the stored two-dimensional image. A two-dimensional image spectroscopic processing method, comprising calculating a two-dimensional image of the light emitting source at an arbitrary wavelength from the light intensity difference at each point. 7. A first means for collimating the light from the light emitting source, a second means for focusing the collimated light from the means on a plane diffraction grating position, and collimating the light diffracted by the plane diffraction grating. a first multi-slit is arranged at the front focal position of the second means, a second multi-slit is arranged at the rear focal position of the third means, A two-dimensional image spectrometer, further comprising a fourth means for forming an image of the light from the second multi-slit on a two-dimensional light receiving surface. 8. In claim 7, the second multi-slit is:
A first state in which the light-transmitting part and the light-blocking part are located at the optical conjugate point of the first multi-slit and have the same shape, and the light-transmitting part and the light-blocking part optically match with respect to the first multi-slit, and a completely opposite state. A two-dimensional image spectrometer capable of taking a second two-phase state. 9. In claim 8, the first and second multi-slits have a rectangular hyperbolic pattern with four quadrants, and the transparent portions and the light-blocking portions are alternately arranged and have opposite phases between adjacent quadrants. By rotating the first or second multi-slit by 90 degrees within its plane, it is possible to realize a first state in which they are optically coincident with each other and a second state that is completely opposite to each other. Dimensional image spectrometer. 10. Claim 7, further comprising a third multi-slit, the first or second multi-slit being optically switchable with the third multi-slit, and the third multi-slit being optically switchable with the third multi-slit.
A two-dimensional image spectrometer, wherein the multi-slit is optically opposite in phase to the first and second multi-slits. 11. In claim 10, the first to third multi-slits have a rectangular hyperbolic pattern with four quadrants, and the transparent parts and the light-blocking parts are arranged alternately and have opposite phases between adjacent quadrants. The second multi-slit and the third multi-slit are relatively rotated by 90 degrees within the plane of the two-dimensional image spectrometer. 12. The two-dimensional image spectrometer according to claim 9, wherein the first or second multi-slit in-plane orthogonal rotation mechanism comprises a pulse motor and a constant pulse number generation circuit for driving the pulse motor. 13. In claim 7, the second means for forming a light source image at the position of the plane diffraction grating and the third means for collimating the diffracted light from the plane diffraction grating are spherical concave mirrors. Two-dimensional image spectrometer. 14. In claim 7, the third
between the means and the fourth means for forming an image on the light receiving surface,
By comprising a fifth means corresponding to the second means and a sixth means corresponding to the third means, and disposing the plane diffraction grating between the fifth and sixth means. . A secondary optical image spectrometer configured such that angular dispersion contained in the light from the third means is removed after the sixth means. 15. Claim 14, wherein one common plane diffraction grating is provided, the second and third means and the fifth and sixth means are composed of spherical concave mirrors having the same focal length; Fifth
It has two plane mirrors for changing the optical path between the means, and the first multi-slit is located in front of the second means at the focal point, and the second multi-slit is provided between the two plane mirrors. A secondary optical image spectrometer equipped with a two-stage stacked spectrometer with multi-slits. 16. In claim 7, a first angle formed by the second means for forming the light source image and the center of the plane diffraction grating;
A secondary optical image spectrometer comprising an asymmetric Zzerny-Turner type in which a second angle between the third means for collimating the diffracted light and the center of the plane diffraction grating is different. 17. In claim 7, the first means for collimating the light from the light emitting source is one or more condensing lenses, and at least one of the lenses is configured to collimate light from a subsequent spectrometer. A secondary optical image spectrometer configured to move linearly along the optical axis of the lens in response to wavelength scanning rotation of the grating to correct changes in focal length due to the wavelength of the lens. 18. In claim 7, the first means for converting the light from the light emitting source into a light beam is a Cassegrain type condenser mirror comprising one concave mirror having a small opening in the center and one small convex mirror or plane mirror. A secondary optical image spectrometer. 19. A secondary optical image spectrometer according to claim 7, wherein the fourth means for forming a light source image on the light-receiving surface of the parallel diffracted light comprises one plane mirror and one spherical concave mirror. 20. A multi-slit manufacturing method with a right-angled hyperbolic pattern includes a built-in program containing a mathematical formula representing a right-angled hyperbola, a hard copy of the right-angled hyperbolic pattern on a CRT screen created by the program, and the copied pattern is printed on a metal plate. A method for manufacturing a multi-slit rectangular hyperbolic pattern characterized by manufacturing by optical etching.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009031314A (en) * 2001-08-03 2009-02-12 Renishaw Plc Adapter for performing optical analysis of sample
JP2014211448A (en) * 2008-05-30 2014-11-13 株式会社アイエスティー Multiple light source microscope

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