JPH063190A - 実時間フーリエ分光器の光路差補正方法 - Google Patents
実時間フーリエ分光器の光路差補正方法Info
- Publication number
- JPH063190A JPH063190A JP16265192A JP16265192A JPH063190A JP H063190 A JPH063190 A JP H063190A JP 16265192 A JP16265192 A JP 16265192A JP 16265192 A JP16265192 A JP 16265192A JP H063190 A JPH063190 A JP H063190A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical path
- path difference
- spectrum
- light
- measured
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 被測定光に光路差を与える固定ミラーの位置
調整が容易で、光路差に多少の変動が生じても、これを
補正して正確なスペクトル測定が可能である実時間フー
リエ分光器の実現。 【構成】 被測定光（20）は平行化されて固定ミラー
（4）〜（6）を反射し、光路差が与えられて一次元イメ
ージセンサ（8）上で干渉縞を結像し、この干渉縞 の位
相関係を一次元イメージセンサ（8）で検知して演算す
ることで、被測定光 （20）のスペクトルが測定され
る。この実時間フーリエ分光器に、既知のスペクトルの
光（22）を入れ、そのスペクトルを実測し、実測された
スペクトルと既知スペクトルの波長のシフト量を求める
と、求めたシフト量から固定ミラー（4） 〜（6）の変
位に基づく光路差の変動量が分かり、光路差が補正でき
る。この補 正された光路差でもって被測定光（20）の
スペクトル測定を実行される。
調整が容易で、光路差に多少の変動が生じても、これを
補正して正確なスペクトル測定が可能である実時間フー
リエ分光器の実現。 【構成】 被測定光（20）は平行化されて固定ミラー
（4）〜（6）を反射し、光路差が与えられて一次元イメ
ージセンサ（8）上で干渉縞を結像し、この干渉縞 の位
相関係を一次元イメージセンサ（8）で検知して演算す
ることで、被測定光 （20）のスペクトルが測定され
る。この実時間フーリエ分光器に、既知のスペクトルの
光（22）を入れ、そのスペクトルを実測し、実測された
スペクトルと既知スペクトルの波長のシフト量を求める
と、求めたシフト量から固定ミラー（4） 〜（6）の変
位に基づく光路差の変動量が分かり、光路差が補正でき
る。この補 正された光路差でもって被測定光（20）の
スペクトル測定を実行される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被測定光の空間的な光
路差により形成される干渉縞の位相関係からインターフ
ェログラムを得て、被測定光のスペクトルを求める実時
間フーリエ分光器における光路差補正方法に関する。
路差により形成される干渉縞の位相関係からインターフ
ェログラムを得て、被測定光のスペクトルを求める実時
間フーリエ分光器における光路差補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】物体からの光のスペクトルを求める実時
間フーリエ分光器の概要と動作原理を、図３を参照して
説明する。
間フーリエ分光器の概要と動作原理を、図３を参照して
説明する。
【０００３】入射スリット（1）から入射した物体から
の被測定光（20）は、レンズ（2）で平行化される。平
行化された光束（21）は、半透鏡（3）で透過光と反射
光に分かれ、各々第１，第３の固定ミラー（4）（6）を
反射して、第２の固定ミラー（5）上に干渉縞を作成す
る。この干渉縞は、上記透過光と反射光が固定ミラー
（4）（6）の傾斜方向に一定ピッチの光路差ｘを持つこ
とによって形成されるもので、この光路差ｘは、第２の
固定ミラー（5）の一端から他端に向けて、０から∞
（実際はフーリエ変換を行う上で十分な距離Ｘ）まで変
化している。
の被測定光（20）は、レンズ（2）で平行化される。平
行化された光束（21）は、半透鏡（3）で透過光と反射
光に分かれ、各々第１，第３の固定ミラー（4）（6）を
反射して、第２の固定ミラー（5）上に干渉縞を作成す
る。この干渉縞は、上記透過光と反射光が固定ミラー
（4）（6）の傾斜方向に一定ピッチの光路差ｘを持つこ
とによって形成されるもので、この光路差ｘは、第２の
固定ミラー（5）の一端から他端に向けて、０から∞
（実際はフーリエ変換を行う上で十分な距離Ｘ）まで変
化している。
【０００４】この干渉縞は第３の固定ミラー（6）で反
射し、半透鏡（3）とレンズ（7）を透過して一次元イメ
ージセンサ（8）に結像する。
射し、半透鏡（3）とレンズ（7）を透過して一次元イメ
ージセンサ（8）に結像する。
【０００５】一次元イメージセンサ（8）は、例えばフ
ォトダイオードの受光素子が一直線上に定ピッチで並ん
だフォトダイオードアレイである。一次元イメージセン
サ（8）上で結像された干渉縞の位相関係（干渉光の強
度）を、受光素子の出力で読取ることで、被測定光（2
0）のインターフェログラムＩ(ｘ)が、次式で作成され
る。
ォトダイオードの受光素子が一直線上に定ピッチで並ん
だフォトダイオードアレイである。一次元イメージセン
サ（8）上で結像された干渉縞の位相関係（干渉光の強
度）を、受光素子の出力で読取ることで、被測定光（2
0）のインターフェログラムＩ(ｘ)が、次式で作成され
る。
【数１】 ただし、νは被測定光の振動数、Ｂ（ν）はスペクトル
強度、ｘは光路差である。光路差ｘは、一次元イメージ
センサ（8）上での受光素子の並び方向の位置と対応し
（一定の比例関係）、この各光路差ｘについてインター
フェログラムＩ（ｘ）が演算して作成される。
強度、ｘは光路差である。光路差ｘは、一次元イメージ
センサ（8）上での受光素子の並び方向の位置と対応し
（一定の比例関係）、この各光路差ｘについてインター
フェログラムＩ（ｘ）が演算して作成される。
【０００６】このように作成されたインターフェログラ
ムＩ(ｘ)を光路差方向にフーリエ変換すると、次式のス
ペクトル強度Ｂ（ν）から被測定光（20）の各波長成分
におけるスペクトルが求められる。
ムＩ(ｘ)を光路差方向にフーリエ変換すると、次式のス
ペクトル強度Ｂ（ν）から被測定光（20）の各波長成分
におけるスペクトルが求められる。
【数２】
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記実時間フーリエ分
光器においては、固定ミラーが変位しないように定角度
で高精度に取付ける必要がある。つまり、固定ミラーの
取付角度が少しでも変位すると、これに反射する被測定
光の光路差が変動し、その変動量が測定される被測定光
のスペクトルの波長を正規な波長からプラス、または、
マイナス方向にシフトさせ、正確なスペクトル測定がで
きなくなる。
光器においては、固定ミラーが変位しないように定角度
で高精度に取付ける必要がある。つまり、固定ミラーの
取付角度が少しでも変位すると、これに反射する被測定
光の光路差が変動し、その変動量が測定される被測定光
のスペクトルの波長を正規な波長からプラス、または、
マイナス方向にシフトさせ、正確なスペクトル測定がで
きなくなる。
【０００８】そこで、固定ミラーを高精度な微調整手段
を使って取付け、位置を調整しているが、この取付け調
整作業が難しく、時間を要していた。
を使って取付け、位置を調整しているが、この取付け調
整作業が難しく、時間を要していた。
【０００９】また、固定ミラーを高精度に取付けても、
外部からの振動や温度変化で固定ミラーが位置ずれした
り、光反射面が傾斜変位を起こし、反射する被測定光に
対し、上記イメージセンサの受光素子１個当たりの光路
差ｘの増加ピッチｄｘが変動して、正確なスペクトル測
定ができなくなることがあり、実時間フーリエ分光器の
信頼性に問題があった。
外部からの振動や温度変化で固定ミラーが位置ずれした
り、光反射面が傾斜変位を起こし、反射する被測定光に
対し、上記イメージセンサの受光素子１個当たりの光路
差ｘの増加ピッチｄｘが変動して、正確なスペクトル測
定ができなくなることがあり、実時間フーリエ分光器の
信頼性に問題があった。
【００１０】本発明の目的とするところは、被測定光に
光路差を与える固定ミラーの取付けが容易で、光路差に
多少のずれが生じても、これを補正して正確なスペクト
ル測定が可能となる実時間フーリエ分光器を提供するこ
とにある。
光路差を与える固定ミラーの取付けが容易で、光路差に
多少のずれが生じても、これを補正して正確なスペクト
ル測定が可能となる実時間フーリエ分光器を提供するこ
とにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、被測定光を複数の固定ミラーで反射させて光
路差による干渉縞を作成し、この干渉縞の位相関係を一
次元イメージセンサで検知して作成したインターフェロ
グラムを、光路差方向にフーリエ変換して被測定光のス
ペクトルを求める実時間フーリエ分光器で、被測定光に
代わり既知のスペクトルの光のスペクトルを実測し、こ
の光の実測されたスペクトルと既知のスペクトルの波長
のシフト量から、固定ミラーの変位に基づく光路差の変
動量を演算し補正することを特徴とする。
するため、被測定光を複数の固定ミラーで反射させて光
路差による干渉縞を作成し、この干渉縞の位相関係を一
次元イメージセンサで検知して作成したインターフェロ
グラムを、光路差方向にフーリエ変換して被測定光のス
ペクトルを求める実時間フーリエ分光器で、被測定光に
代わり既知のスペクトルの光のスペクトルを実測し、こ
の光の実測されたスペクトルと既知のスペクトルの波長
のシフト量から、固定ミラーの変位に基づく光路差の変
動量を演算し補正することを特徴とする。
【００１２】
【作用】実時間フーリエ分光器にスペクトルの分かって
いる既知スペクトル光を入れて、既知スペクトル光のス
ペクトルを実測し、実測されたスペクトルと既知スペク
トルの波長のシフト量を演算すれば、演算されたシフト
量から固定ミラー変位に伴う光路差の１ピッチｄｘ当た
りの変動量ｓが分かる。この変動量ｓで被測定光のスペ
クトル測定時での光路差ｘを補正すれば、被測定光のス
ペクトルが正確に測定される。かかる光路差の補正によ
り、固定ミラーの多少の位置ずれなどの変位は問題で無
くなって、固定ミラーの取付け調整作業が容易になる。
いる既知スペクトル光を入れて、既知スペクトル光のス
ペクトルを実測し、実測されたスペクトルと既知スペク
トルの波長のシフト量を演算すれば、演算されたシフト
量から固定ミラー変位に伴う光路差の１ピッチｄｘ当た
りの変動量ｓが分かる。この変動量ｓで被測定光のスペ
クトル測定時での光路差ｘを補正すれば、被測定光のス
ペクトルが正確に測定される。かかる光路差の補正によ
り、固定ミラーの多少の位置ずれなどの変位は問題で無
くなって、固定ミラーの取付け調整作業が容易になる。
【００１３】
【実施例】以下、一実施例について図１および図２を参
照して説明する。なお、図１の実時間フーリエ分光器に
おける図３の分光器と同一、または相当部分には同一符
号を付して説明は省略する。
照して説明する。なお、図１の実時間フーリエ分光器に
おける図３の分光器と同一、または相当部分には同一符
号を付して説明は省略する。
【００１４】図１に示されるように、本発明の構造上の
特徴は、図３の実時間フーリエ分光器に、既知スペクト
ルの発光体（9）を追加設置したことである。発光体
（9）は、例えば白色光を特定のフィルタに通して、既
知のスペクトルの波長の光（22）をレンズ（10）と半透
鏡（11）を介して実時間フーリエ分光器の光路に投射す
る。
特徴は、図３の実時間フーリエ分光器に、既知スペクト
ルの発光体（9）を追加設置したことである。発光体
（9）は、例えば白色光を特定のフィルタに通して、既
知のスペクトルの波長の光（22）をレンズ（10）と半透
鏡（11）を介して実時間フーリエ分光器の光路に投射す
る。
【００１５】発光体（9）からの光（22）は、実時間フ
ーリエ分光器における光路差モニターに使用される。こ
の光（22）は、半透鏡（11）で反射して、被測定光（2
0）と同じ光路で各固定ミラー（4）〜（6）を反射し、
一次元イメージセンサ（8）に達する。
ーリエ分光器における光路差モニターに使用される。こ
の光（22）は、半透鏡（11）で反射して、被測定光（2
0）と同じ光路で各固定ミラー（4）〜（6）を反射し、
一次元イメージセンサ（8）に達する。
【００１６】入射スリット（1）からの被測定光（20）
の入射を止めた状態で、適当な時点で発光体（9）から
光路差モニター用の光（22）を投射すると、光（22）は
固定ミラー（4）〜（6）で光路差が与えられて一次元イ
メージセンサ（8）上で干渉縞を結像する。この干渉縞
の位相関係を一次元イメージセンサ（8）で検知し、イ
ンターフェログラムを演算して、光路差方向にフーリエ
変換すると、既知スペクトルの光（22）のスペクトルが
測定される。
の入射を止めた状態で、適当な時点で発光体（9）から
光路差モニター用の光（22）を投射すると、光（22）は
固定ミラー（4）〜（6）で光路差が与えられて一次元イ
メージセンサ（8）上で干渉縞を結像する。この干渉縞
の位相関係を一次元イメージセンサ（8）で検知し、イ
ンターフェログラムを演算して、光路差方向にフーリエ
変換すると、既知スペクトルの光（22）のスペクトルが
測定される。
【００１７】ここで、既知スペクトルの光（22）の実測
されたスペクトルと、光（22）の実際の既知スペクトル
の波長のシフト量を演算する。
されたスペクトルと、光（22）の実際の既知スペクトル
の波長のシフト量を演算する。
【００１８】各固定ミラー（4）〜（6）が変位無くて、
光路差ｘに変動が無い場合、上記実測スペクトルと既知
スペクトルの波長はほぼ一致する。この場合、光路差ｘ
を補正すること無く被測定光（20）のスペクトル測定が
行われる。
光路差ｘに変動が無い場合、上記実測スペクトルと既知
スペクトルの波長はほぼ一致する。この場合、光路差ｘ
を補正すること無く被測定光（20）のスペクトル測定が
行われる。
【００１９】各固定ミラー（4）〜（6）に変位が生じ
て、光路差ｘが変動している場合、上記光路差モニター
時の実測スペクトルが既知スペクトルに対してシフトす
る。このシフト量は、光路差の変動量ｓに対応する。例
えば図２（ａ）および（ｂ）に示すように、光路差モニ
ター用光（22）の既知スペクトルの波数をω0、実測さ
れたスペクトルの波数をω1とすると、（ω0−ω1）の
シフト量に対応する光路差変動量ｓが演算により求めら
れる。
て、光路差ｘが変動している場合、上記光路差モニター
時の実測スペクトルが既知スペクトルに対してシフトす
る。このシフト量は、光路差の変動量ｓに対応する。例
えば図２（ａ）および（ｂ）に示すように、光路差モニ
ター用光（22）の既知スペクトルの波数をω0、実測さ
れたスペクトルの波数をω1とすると、（ω0−ω1）の
シフト量に対応する光路差変動量ｓが演算により求めら
れる。
【００２０】ここで、上記サンプリング光路差ｘの１ピ
ッチ当たりの変動量ｓの算出は、次の理論に基づいて行
っている。すなわち、サンプリングピッチｄｘが１ピッ
チ当たり＋ｓずつ増加している場合、 ａ＝（ｄｘ＋ｓ）／ｄｘとすれば、フーリエ変換の性質
により、Ｆ〔ｆ（ａｘ）〕＝（１／｜ａ｜）・F（ω／
ａ）となり、 Ｆ〔ｆ（ａｘ）〕：フーリエ変換式 F（ω／ａ） ：スペクトル関数 スペクトル領域の伸長が起る。逆にスペクトル領域の伸
長により、光路差領域の圧縮率を求めることができる。
ッチ当たりの変動量ｓの算出は、次の理論に基づいて行
っている。すなわち、サンプリングピッチｄｘが１ピッ
チ当たり＋ｓずつ増加している場合、 ａ＝（ｄｘ＋ｓ）／ｄｘとすれば、フーリエ変換の性質
により、Ｆ〔ｆ（ａｘ）〕＝（１／｜ａ｜）・F（ω／
ａ）となり、 Ｆ〔ｆ（ａｘ）〕：フーリエ変換式 F（ω／ａ） ：スペクトル関数 スペクトル領域の伸長が起る。逆にスペクトル領域の伸
長により、光路差領域の圧縮率を求めることができる。
【００２１】そこで、求めた光路差の変動量ｓに基づい
て光路差ｘを補正して、被測定光（20）のスペクトル測
定を行う。例えば、光路差変動前の正規の光路差をｘと
すると、変動後の補正された光路差は、（ω1／ω0）ｘ
の式で与えられる。
て光路差ｘを補正して、被測定光（20）のスペクトル測
定を行う。例えば、光路差変動前の正規の光路差をｘと
すると、変動後の補正された光路差は、（ω1／ω0）ｘ
の式で与えられる。
【００２２】以上の光路差モニター用光（22）による光
路差補正は、実時間フーリエ分光器を作動させる前の必
要時に定期的に、或いは、１日数回抜き打ち的にやれば
よい。
路差補正は、実時間フーリエ分光器を作動させる前の必
要時に定期的に、或いは、１日数回抜き打ち的にやれば
よい。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、実時間フーリエ分光器
にスペクトルの分かっている既知スペクトルの光を入れ
て、そのスペクトルを実測し、実測されたスペクトルと
既知スペクトルの波長のシフト量から固定ミラー変位に
伴う光路差の変動量を求めて、光路差補正を行うように
したので、固定ミラーに多少の変位が生じても、被測定
光のスペクトル測定の精度が安定し、実時間フーリエ分
光器の信頼性を一段と向上させる効果がある。
にスペクトルの分かっている既知スペクトルの光を入れ
て、そのスペクトルを実測し、実測されたスペクトルと
既知スペクトルの波長のシフト量から固定ミラー変位に
伴う光路差の変動量を求めて、光路差補正を行うように
したので、固定ミラーに多少の変位が生じても、被測定
光のスペクトル測定の精度が安定し、実時間フーリエ分
光器の信頼性を一段と向上させる効果がある。
【００２４】また、固定ミラーの多少の変位、位置調整
ミスは問題で無くなり、したがって、固定ミラーの取付
や位置調整が精度的に余裕をもって行え、固定ミラーの
取付作業、位置調整作業が容易に、作業性良く行えるよ
うになる。
ミスは問題で無くなり、したがって、固定ミラーの取付
や位置調整が精度的に余裕をもって行え、固定ミラーの
取付作業、位置調整作業が容易に、作業性良く行えるよ
うになる。
【図１】本発明の実施例を示す実時間フーリエ分光器の
光学系図。
光学系図。
【図２】図１分光器における既知スペクトル光のスペク
トル図で、（ａ）は光路差変動前、（ｂ）は光路差変動
後を示す。
トル図で、（ａ）は光路差変動前、（ｂ）は光路差変動
後を示す。
【図３】従来の実時間フーリエ分光器の光学系図。
4 固定ミラー 5 固定ミラー 6 固定ミラー 8 一次元イメージセンサ 20 被測定光 22 既知スペクトルの光
Claims (1)
- 【請求項１】 被測定光を複数の固定ミラーで順次に反
射させて光路差による干渉縞を作成し、この干渉縞の位
相関係を一次元イメージセンサで検知して作成したイン
ターフェログラムを、光路差方向にフーリエ変換して被
測定光のスペクトルを求める実時間フーリエ分光器で、
被測定光に代わり既知のスペクトルの光のスペクトルを
実測し、この光の実測されたスペクトルと既知のスペク
トルの波長のシフト量から、固定ミラーの変位に基づく
光路差の変動量を演算して補正することを特徴とする実
時間フーリエ分光器の光路差補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16265192A JPH063190A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 実時間フーリエ分光器の光路差補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16265192A JPH063190A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 実時間フーリエ分光器の光路差補正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH063190A true JPH063190A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=15758678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16265192A Withdrawn JPH063190A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | 実時間フーリエ分光器の光路差補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063190A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7661933B2 (en) | 2002-04-08 | 2010-02-16 | Techno Takatsuki Co., Ltd. | Electromagnetic vibrating type diaphragm pump |
-
1992
- 1992-06-22 JP JP16265192A patent/JPH063190A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7661933B2 (en) | 2002-04-08 | 2010-02-16 | Techno Takatsuki Co., Ltd. | Electromagnetic vibrating type diaphragm pump |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5226078B2 (ja) | 干渉計装置及びその作動方法 | |
| US4173442A (en) | Apparatus and method for determination of wavelength | |
| EP1794852B1 (en) | Optical feedback from mode-selective tuner | |
| US6008902A (en) | Method and device for heterodyne interferometer error correction | |
| US5218426A (en) | Highly accurate in-situ determination of the refractivity of an ambient atmosphere | |
| US6178002B1 (en) | Method and device for measuring and stabilization using signals from a Fabry-Perot | |
| US5777899A (en) | Horizontal position error correction mechanism for electronic level | |
| JPS6039518A (ja) | 干渉計システム | |
| JP5349739B2 (ja) | 干渉計及び干渉計の校正方法 | |
| CN109855541B (zh) | 基于光学频率梳的空气折射率自校准系统和方法 | |
| Pugh et al. | Automatic gauge block measurement using multiple wavelength interferometry | |
| JPH063190A (ja) | 実時間フーリエ分光器の光路差補正方法 | |
| JP3219879B2 (ja) | 波長検出装置 | |
| JPH0464417B2 (ja) | ||
| KR102484108B1 (ko) | 2차원 각도 변위 측정 장치 | |
| US4666305A (en) | Film thickness measuring apparatus employing intensity compensation device of spectral reflectivity | |
| JPH0789084B2 (ja) | 分光測定方法 | |
| JP2617320B2 (ja) | レーザの波長制御装置 | |
| JP2557377B2 (ja) | 深さ測定装置 | |
| JP3113708B2 (ja) | 光伝送特性測定装置 | |
| JPS58727A (ja) | フ−リエ変換分光装置 | |
| JPH0862041A (ja) | スペクトル測定方法および装置 | |
| JPH01250835A (ja) | 波長測定法 | |
| JPH0455726A (ja) | フーリエ分光器 | |
| JPH0634439A (ja) | 高分解能分光装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990831 |