JPH06347324A - 並列多重画像フーリエ分光映像法 - Google Patents
並列多重画像フーリエ分光映像法Info
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- JPH06347324A JPH06347324A JP14054493A JP14054493A JPH06347324A JP H06347324 A JPH06347324 A JP H06347324A JP 14054493 A JP14054493 A JP 14054493A JP 14054493 A JP14054493 A JP 14054493A JP H06347324 A JPH06347324 A JP H06347324A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 瞬時に物体上の各点のインターフェログラム
を計測し、高速で物体の分光映像を得ることを可能にす
る。 【構成】 測定対象からの光をレンズアレイに通した後
でビームスプリッタで分割し、一方の平面鏡を光軸に対
して傾斜配置したマイケルソン干渉計の２つの平面鏡上
にそれぞれ多重像として結像し、平面鏡で反射した光を
ビームスプリッタで重ね合わせて多重像の各干渉画像を
２次元センサで検出するようにしたことを特徴とする。
を計測し、高速で物体の分光映像を得ることを可能にす
る。 【構成】 測定対象からの光をレンズアレイに通した後
でビームスプリッタで分割し、一方の平面鏡を光軸に対
して傾斜配置したマイケルソン干渉計の２つの平面鏡上
にそれぞれ多重像として結像し、平面鏡で反射した光を
ビームスプリッタで重ね合わせて多重像の各干渉画像を
２次元センサで検出するようにしたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は分光技術を必要とするほ
とんどの分野で利用することができ、例えば様々な産業
における基礎的分析、製品検査、製造ラインの監視、様
々な研究開発における基礎的分析手段、化粧、繊維、テ
キスタイル等における色彩関連分野、土木、建築、照明
等における色彩環境関連分野、海洋モニタリングや大気
汚染モニタリング等の環境計測等の分野における高速分
光画像等に適用可能であり、さらに移動ロボットの高機
能視覚センサ、非接触高速生体計測、大規模農業におけ
る農作物モニタ等に利用可能な並列多重画像フーリエ分
光映像法に関するものである。
とんどの分野で利用することができ、例えば様々な産業
における基礎的分析、製品検査、製造ラインの監視、様
々な研究開発における基礎的分析手段、化粧、繊維、テ
キスタイル等における色彩関連分野、土木、建築、照明
等における色彩環境関連分野、海洋モニタリングや大気
汚染モニタリング等の環境計測等の分野における高速分
光画像等に適用可能であり、さらに移動ロボットの高機
能視覚センサ、非接触高速生体計測、大規模農業におけ
る農作物モニタ等に利用可能な並列多重画像フーリエ分
光映像法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】フーリエ分光法は２光束干渉計の干渉信
号をフーリエ変換してスペクトルを求める方法であり、
このフーリエ分光法を図４のマイケルソン干渉計を例に
とり説明する。物体１からの光をマイケルソン干渉計２
を構成するビームスプリッタ２１で２光束に分け、それ
ぞれを平面鏡２２，２３で反射させ、これらを再び重ね
合わせて検出器３で検出する。この時、一方の平面鏡２
３を平行移動させて位置を変化させることにより２光束
間の光路差を変化させる。いま、光路差をｘ、検出器３
で検出される光の強度の交流成分をＩ（ｘ）とおくと、 と表わされる。νは波数、Ｂ（ν）は物体１のスペクト
ルを表し、Ｉ（ｘ）はインターフェログラムと呼ばれ
る。これをフーリエ逆変換することにより、スペクトル が得られる。
号をフーリエ変換してスペクトルを求める方法であり、
このフーリエ分光法を図４のマイケルソン干渉計を例に
とり説明する。物体１からの光をマイケルソン干渉計２
を構成するビームスプリッタ２１で２光束に分け、それ
ぞれを平面鏡２２，２３で反射させ、これらを再び重ね
合わせて検出器３で検出する。この時、一方の平面鏡２
３を平行移動させて位置を変化させることにより２光束
間の光路差を変化させる。いま、光路差をｘ、検出器３
で検出される光の強度の交流成分をＩ（ｘ）とおくと、 と表わされる。νは波数、Ｂ（ν）は物体１のスペクト
ルを表し、Ｉ（ｘ）はインターフェログラムと呼ばれ
る。これをフーリエ逆変換することにより、スペクトル が得られる。
【０００３】次にこのフーリエ分光法を利用した像面フ
ーリエ分光映像法について図３により説明する。像面フ
ーリエ分光映像法はマイケルソン干渉計と結像系とを組
合わせたもので、図５に示すように対物レンズ５と結像
レンズ６とを使用し、物体１の像を２次元イメージセン
サ４上に結像させようとするものである。物体１上のあ
る点からの光はレンズ５でコリメートされ、マイケルソ
ン干渉計２に入射する。入射光はビームスプリッタ２１
により２光束に分割され、平面鏡２２，２３で反射さ
れ、ビームスプリッタで再び重ね合わされて、レンズ６
により２次元イメージセンサ上の１点に結像される。従
って、一方の平面鏡２３を平行移動させて位置を変化さ
せ、光路差を変化させることにより、２光束間の光路差
に対応した干渉光強度が、２次元イメージセンサ上の１
点で得られる。物体１と２次元イメージセンサ４とは結
像関係にあるため、２次元イメージセンサ４上の各要素
では対応した物体１上の各点から生じた光によるインタ
ーフェログラムが並列的に得られることになる。従っ
て、フーリエ分光法と同様にインターフェログラムをフ
ーリエ逆変換することにより、並列的に得られるインタ
ーフェログラム像から物体上の各点のスペクトル分布
（分光画像）を求めることが可能である。
ーリエ分光映像法について図３により説明する。像面フ
ーリエ分光映像法はマイケルソン干渉計と結像系とを組
合わせたもので、図５に示すように対物レンズ５と結像
レンズ６とを使用し、物体１の像を２次元イメージセン
サ４上に結像させようとするものである。物体１上のあ
る点からの光はレンズ５でコリメートされ、マイケルソ
ン干渉計２に入射する。入射光はビームスプリッタ２１
により２光束に分割され、平面鏡２２，２３で反射さ
れ、ビームスプリッタで再び重ね合わされて、レンズ６
により２次元イメージセンサ上の１点に結像される。従
って、一方の平面鏡２３を平行移動させて位置を変化さ
せ、光路差を変化させることにより、２光束間の光路差
に対応した干渉光強度が、２次元イメージセンサ上の１
点で得られる。物体１と２次元イメージセンサ４とは結
像関係にあるため、２次元イメージセンサ４上の各要素
では対応した物体１上の各点から生じた光によるインタ
ーフェログラムが並列的に得られることになる。従っ
て、フーリエ分光法と同様にインターフェログラムをフ
ーリエ逆変換することにより、並列的に得られるインタ
ーフェログラム像から物体上の各点のスペクトル分布
（分光画像）を求めることが可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、像面フーリ
エ分光映像法はフーリエ分光法と同様に平面鏡を順次移
動して光路差を変えていく必要があるため、光路差に対
する干渉光の強度を時系列的に測定しており、高速で分
光画像を得ることは困難であった。
エ分光映像法はフーリエ分光法と同様に平面鏡を順次移
動して光路差を変えていく必要があるため、光路差に対
する干渉光の強度を時系列的に測定しており、高速で分
光画像を得ることは困難であった。
【０００５】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、瞬時に物体上の各点のインターフェログラムを計測
し、高速で物体の分光映像を得ることが可能な並列多重
画像フーリエ分光映像法を提供することを目的とする。
で、瞬時に物体上の各点のインターフェログラムを計測
し、高速で物体の分光映像を得ることが可能な並列多重
画像フーリエ分光映像法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の並列多重画像フ
ーリエ分光映像法は、測定対象から出た光をレンズアレ
イに通した後でビームスプリッタで分割し、一方の平面
鏡を光軸に対して傾斜配置したマイケルソン干渉計の２
つの平面鏡上にそれぞれ多重像として結像し、平面鏡で
反射した光をビームスプリッタで重ね合わせて多重像の
各干渉画像を２次元センサで検出するようにしたことを
特徴とする。また、本発明の並列多重画像フーリエ分光
映像法は、測定対象から出た光をレンズアレイに通した
後でビームスプリッタで分割し、一方の鏡を階段状に成
形し、全ての区画に段差を設けるようにしたマイケルソ
ン干渉計の２つの鏡上にそれぞれ多重像として結像し、
鏡で反射した光をビームスプリッタで重ね合わせて多重
像の各干渉画像を２次元センサで検出するようにしたこ
とを特徴とする。また、本発明の並列多重画像フーリエ
分光映像法は、直交ニコル、あるいは平行ニコル配置の
２枚の偏光子の間に偏光方向に対して主軸を４５°傾け
たネマティック液晶層を配置し、ネマティック液晶層で
常光、異常光に分けて両者に光路差を与え、透過光を偏
光子で干渉させるようにした液晶偏光干渉計において、
液晶層の厚みを光軸に直交するｘーｙ面内でｘ方向、ｙ
方向に変化させ、レンズアレイによって測定対象を偏光
子を通して液晶層に多重像として結像して常光、異常光
に光路差を与え、各透過光像を偏光子で干渉させた後、
干渉画像を２次元イメージセンサで検出するようにした
ことを特徴とする。また、本発明の並列多重画像フーリ
エ分光映像法は、直交ニコル、あるいは平行ニコル配置
の２枚の偏光子の間に偏光方向に対して主軸を４５°傾
けたネマティック液晶層を配置し、ネマティック液晶層
で常光、異常光に分けて両者に光路差を与え、透過光を
偏光子で干渉させるようにした液晶偏光干渉計におい
て、液晶層の厚みを階段状に全ての区画で異なるように
し、レンズアレイによって測定対象を偏光子を通して液
晶層に多重像として結像して常光、異常光に光路差を与
え、各透過光像を偏光子で干渉させた後、干渉画像を２
次元イメージセンサで検出するようにしたことを特徴と
する。
ーリエ分光映像法は、測定対象から出た光をレンズアレ
イに通した後でビームスプリッタで分割し、一方の平面
鏡を光軸に対して傾斜配置したマイケルソン干渉計の２
つの平面鏡上にそれぞれ多重像として結像し、平面鏡で
反射した光をビームスプリッタで重ね合わせて多重像の
各干渉画像を２次元センサで検出するようにしたことを
特徴とする。また、本発明の並列多重画像フーリエ分光
映像法は、測定対象から出た光をレンズアレイに通した
後でビームスプリッタで分割し、一方の鏡を階段状に成
形し、全ての区画に段差を設けるようにしたマイケルソ
ン干渉計の２つの鏡上にそれぞれ多重像として結像し、
鏡で反射した光をビームスプリッタで重ね合わせて多重
像の各干渉画像を２次元センサで検出するようにしたこ
とを特徴とする。また、本発明の並列多重画像フーリエ
分光映像法は、直交ニコル、あるいは平行ニコル配置の
２枚の偏光子の間に偏光方向に対して主軸を４５°傾け
たネマティック液晶層を配置し、ネマティック液晶層で
常光、異常光に分けて両者に光路差を与え、透過光を偏
光子で干渉させるようにした液晶偏光干渉計において、
液晶層の厚みを光軸に直交するｘーｙ面内でｘ方向、ｙ
方向に変化させ、レンズアレイによって測定対象を偏光
子を通して液晶層に多重像として結像して常光、異常光
に光路差を与え、各透過光像を偏光子で干渉させた後、
干渉画像を２次元イメージセンサで検出するようにした
ことを特徴とする。また、本発明の並列多重画像フーリ
エ分光映像法は、直交ニコル、あるいは平行ニコル配置
の２枚の偏光子の間に偏光方向に対して主軸を４５°傾
けたネマティック液晶層を配置し、ネマティック液晶層
で常光、異常光に分けて両者に光路差を与え、透過光を
偏光子で干渉させるようにした液晶偏光干渉計におい
て、液晶層の厚みを階段状に全ての区画で異なるように
し、レンズアレイによって測定対象を偏光子を通して液
晶層に多重像として結像して常光、異常光に光路差を与
え、各透過光像を偏光子で干渉させた後、干渉画像を２
次元イメージセンサで検出するようにしたことを特徴と
する。
【０００７】
【作用】本発明は従来の像面フーリエ分光映像法にレン
ズアレイからなる多重結像光学系を用い、物体の各点か
らの光を空間的に分割し、さらにマイケルソン干渉計内
の鏡を傾けて設置しておくか、階段状の鏡を用いる、あ
るいは液晶偏光干渉計の液晶層の厚みを変化させるか、
液晶層の厚みを階段状に全ての区画で異ならせる等の手
段を用いることにより、分割された光の各々を異なる光
路差をもって干渉させた後、２次元イメージセンサ上の
互いに異なる部分に結像させ、鏡を機械的に走査するこ
となく、瞬時に物体上の各点のインターフェログラム像
が得られるようにしたものであり、高速で分光映像を得
ることが可能となり、基礎分析手段としての利用の他
に、製品検査、製造ライン監視等の産業応用、海洋モニ
タリング等の環境計測、医療分野等における非接触高速
生体計測、さらに移動ロボット等の高機能視覚センサへ
の応用等が可能となる。
ズアレイからなる多重結像光学系を用い、物体の各点か
らの光を空間的に分割し、さらにマイケルソン干渉計内
の鏡を傾けて設置しておくか、階段状の鏡を用いる、あ
るいは液晶偏光干渉計の液晶層の厚みを変化させるか、
液晶層の厚みを階段状に全ての区画で異ならせる等の手
段を用いることにより、分割された光の各々を異なる光
路差をもって干渉させた後、２次元イメージセンサ上の
互いに異なる部分に結像させ、鏡を機械的に走査するこ
となく、瞬時に物体上の各点のインターフェログラム像
が得られるようにしたものであり、高速で分光映像を得
ることが可能となり、基礎分析手段としての利用の他
に、製品検査、製造ライン監視等の産業応用、海洋モニ
タリング等の環境計測、医療分野等における非接触高速
生体計測、さらに移動ロボット等の高機能視覚センサへ
の応用等が可能となる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は本
発明の並列多重画像フーリエ分光映像法の原理説明図で
あり、図中に示す参照番号は図２、図３における番号と
同じ内容を示している。但し、本発明においては、平面
鏡２３は移動させず、光軸に直交する面をｘーｙ平面と
したとき、ｘ軸、ｙ軸に対して傾斜させて設置するとと
もに、レンズアレイ５を結像光学系内に配置して多重結
像系としている。
発明の並列多重画像フーリエ分光映像法の原理説明図で
あり、図中に示す参照番号は図２、図３における番号と
同じ内容を示している。但し、本発明においては、平面
鏡２３は移動させず、光軸に直交する面をｘーｙ平面と
したとき、ｘ軸、ｙ軸に対して傾斜させて設置するとと
もに、レンズアレイ５を結像光学系内に配置して多重結
像系としている。
【０００９】物体１の各点から来る光は、レンズアレイ
７を通り、ビームスプリッタ２１で２つに分けられた
後、マイケルソン干渉計の２つの平面鏡の上に多重像と
して結像される。それぞれの平面鏡で反射した光はビー
ムスプリッタ２１で重ね合わされ、レンズ６によって２
次元イメージセンサ４上に結像される。このとき、一方
の平面鏡２３はｘ軸、ｙ軸に対して傾斜させて設置され
ているため、各像ごとに異なる光路差が与えられること
になる。なお、平面鏡の傾斜角度は任意であり、分解能
との関係で適宜決めればよい。また、レンズ５は倍率に
関係するのみであるので省略してもよい。
７を通り、ビームスプリッタ２１で２つに分けられた
後、マイケルソン干渉計の２つの平面鏡の上に多重像と
して結像される。それぞれの平面鏡で反射した光はビー
ムスプリッタ２１で重ね合わされ、レンズ６によって２
次元イメージセンサ４上に結像される。このとき、一方
の平面鏡２３はｘ軸、ｙ軸に対して傾斜させて設置され
ているため、各像ごとに異なる光路差が与えられること
になる。なお、平面鏡の傾斜角度は任意であり、分解能
との関係で適宜決めればよい。また、レンズ５は倍率に
関係するのみであるので省略してもよい。
【００１０】図２に示すように、格子状に配列されたレ
ンズによって構成されたレンズアレイ７を配置し、平面
鏡２３をｘ軸に対してθ、ｙ軸に対してφだけ傾けてお
くと位置に依存した光路差がつくられ、各平面鏡上には
格子状に物体像が形成され、これらはビームスプリッタ
２１で重ね合わされ、レンズ６によって２次元イメージ
センサ４上に結像される。この干渉画像の集合を多重像
マトリクスと呼ぶと、多重像マトリクス中の各画像を光
路差の小さい順に積み重ねることにより、空間の２次元
と光路差の次元をもつ３次元のインターフェログラム画
像を構成することができる。このインターフェログラム
画像に対して光路差方向にフーリエ逆変換を施すことに
より、分光画像が得られる。
ンズによって構成されたレンズアレイ７を配置し、平面
鏡２３をｘ軸に対してθ、ｙ軸に対してφだけ傾けてお
くと位置に依存した光路差がつくられ、各平面鏡上には
格子状に物体像が形成され、これらはビームスプリッタ
２１で重ね合わされ、レンズ６によって２次元イメージ
センサ４上に結像される。この干渉画像の集合を多重像
マトリクスと呼ぶと、多重像マトリクス中の各画像を光
路差の小さい順に積み重ねることにより、空間の２次元
と光路差の次元をもつ３次元のインターフェログラム画
像を構成することができる。このインターフェログラム
画像に対して光路差方向にフーリエ逆変換を施すことに
より、分光画像が得られる。
【００１１】分光画像の分解点数はイメージセンサ画素
数によって決まり、スペクトル分解点数はレンズアレイ
を構成するレンズの数によって決まる。いま、４×４レ
ンズアレイを用いたときの多重画像マトリクス中の各干
渉画像が、図３（ａ）に示すように、ｘ軸方向に間隔Ｘ
でＮx 、ｙ軸方向に間隔ＹでＮy 個並んでいるものと
し、また、インターフェログラム画像中では、各干渉画
像が図３（ｂ）に示すように、図示した番号順で光路差
方向に配列されているものとする。原点での光路差をｚ
０とし、θ、φが十分小さいとすると、イメージセンサ
上の位置（ｘ，ｙ）での光路差は、 ｚ＝２（θｘ＋φｙ）＋ｚ０ と表される。したがって、多重マトリクス中でｘ軸方
向、ｙ軸方向に隣り合う干渉画像の光路差の間隔は、そ
れぞれ Δｚx ＝２θＸ Δｚy ＝２φＹ である。干渉画像を等光路差間隔で得るためには、これ
らの間に、 Δｚy ＝Ｎx Δｚx の関係が成り立てばよい。このことから、等光路差サン
プリングのための鏡の角度の条件は、 φ／θ＝ＸＮx ／２ｙ となる。図３（ａ）の点線は、光学系がこの条件を満た
すときの一定光路差の位置（等光路差線）を示してい
る。
数によって決まり、スペクトル分解点数はレンズアレイ
を構成するレンズの数によって決まる。いま、４×４レ
ンズアレイを用いたときの多重画像マトリクス中の各干
渉画像が、図３（ａ）に示すように、ｘ軸方向に間隔Ｘ
でＮx 、ｙ軸方向に間隔ＹでＮy 個並んでいるものと
し、また、インターフェログラム画像中では、各干渉画
像が図３（ｂ）に示すように、図示した番号順で光路差
方向に配列されているものとする。原点での光路差をｚ
０とし、θ、φが十分小さいとすると、イメージセンサ
上の位置（ｘ，ｙ）での光路差は、 ｚ＝２（θｘ＋φｙ）＋ｚ０ と表される。したがって、多重マトリクス中でｘ軸方
向、ｙ軸方向に隣り合う干渉画像の光路差の間隔は、そ
れぞれ Δｚx ＝２θＸ Δｚy ＝２φＹ である。干渉画像を等光路差間隔で得るためには、これ
らの間に、 Δｚy ＝Ｎx Δｚx の関係が成り立てばよい。このことから、等光路差サン
プリングのための鏡の角度の条件は、 φ／θ＝ＸＮx ／２ｙ となる。図３（ａ）の点線は、光学系がこの条件を満た
すときの一定光路差の位置（等光路差線）を示してい
る。
【００１２】なお、上記実施例では平面鏡を傾斜させて
光路差を与えるようにしたが、平面鏡を全て高さが異な
るように階段状に成形して光路差を与えるようにしても
同様の効果を得ることができる。
光路差を与えるようにしたが、平面鏡を全て高さが異な
るように階段状に成形して光路差を与えるようにしても
同様の効果を得ることができる。
【００１３】また、上記実施例ではレンズアレイとマイ
ケルソン干渉計を組み合わせる例について説明したが、
ネマティック液晶層を直交ニコル、あるいは平行ニコル
配置の２枚の偏光子の間に配置し、偏光子の偏波面に対
してネマティック液晶の主軸を４５°傾けて常光、異常
光に分け、それぞれに光路差を与えて透過光を偏光子で
干渉させるようにした液晶偏光干渉計をレンズアレイと
組み合わせてもよい。この場合、液晶層の厚みを光軸に
直交するｘーｙ面内でｘ方向、ｙ方向に変化させ、レン
ズアレイで分割した複数の像の光を偏光子を通して液晶
層に多重結像させ、各像の光を常光と異常光とに分けて
光路差を与え、透過光像をそれぞれ偏光子で干渉させ、
２次元イメージセンサで検出するようにすれば同様に多
重像マトリクスが得られる。また、上記実施例において
説明した平面鏡と同様に液晶層の厚みを階段状に変えて
光路差を与えるようにしてもよい。
ケルソン干渉計を組み合わせる例について説明したが、
ネマティック液晶層を直交ニコル、あるいは平行ニコル
配置の２枚の偏光子の間に配置し、偏光子の偏波面に対
してネマティック液晶の主軸を４５°傾けて常光、異常
光に分け、それぞれに光路差を与えて透過光を偏光子で
干渉させるようにした液晶偏光干渉計をレンズアレイと
組み合わせてもよい。この場合、液晶層の厚みを光軸に
直交するｘーｙ面内でｘ方向、ｙ方向に変化させ、レン
ズアレイで分割した複数の像の光を偏光子を通して液晶
層に多重結像させ、各像の光を常光と異常光とに分けて
光路差を与え、透過光像をそれぞれ偏光子で干渉させ、
２次元イメージセンサで検出するようにすれば同様に多
重像マトリクスが得られる。また、上記実施例において
説明した平面鏡と同様に液晶層の厚みを階段状に変えて
光路差を与えるようにしてもよい。
【００１４】
【発明の効果】本発明の並列多重画像フーリエ分光映像
法の意義は、瞬時に物体上の各点のインターフェログラ
ムの計測を可能にした点である。このことにより、分光
画像の計測が非常に高速化される。例えば、ＣＣＤカメ
ラなどの従来の撮像装置（空間分解能；５００×５０
０）を用いるだけでも３３ｍｓ（１／３０秒）の間に、
１００×１００点程度の空間分解能の画像を２０バンド
程度のスペクトル分解能で計測することができる。２０
００×２０００程度のＣＣＤを用いると、４００バンド
程度のスペクトル分解能を実現することが可能となる。
また、照明にクセノンランプなどのパルス光源を用いる
と、１μｓ（１／１００００００秒）程度の時間での分
光画像計測を容易に行うことができる。超短光パルス
（ピコ秒パルスなど）を光源に用いれば、非常に短い時
間での計測も可能である。なお、時間的にスペクトルの
分布が変化するような物体の分光画像計測には、光シャ
ッターを併用し、超高速分光画像計測には、カーシャッ
ターなどの高速光シャッターを併用すればよい。分光画
像計測が高速化され、簡易化されることにより、非常に
多くの分野で利用可能であり、基礎分析手段としての利
用の他に、製品検査、製造ライン監視等の産業応用、海
洋モニタリング等の環境計測、医療分野等における非接
触高速生体計測、さらに移動ロボット等の高機能視覚セ
ンサへの応用等が可能となる。
法の意義は、瞬時に物体上の各点のインターフェログラ
ムの計測を可能にした点である。このことにより、分光
画像の計測が非常に高速化される。例えば、ＣＣＤカメ
ラなどの従来の撮像装置（空間分解能；５００×５０
０）を用いるだけでも３３ｍｓ（１／３０秒）の間に、
１００×１００点程度の空間分解能の画像を２０バンド
程度のスペクトル分解能で計測することができる。２０
００×２０００程度のＣＣＤを用いると、４００バンド
程度のスペクトル分解能を実現することが可能となる。
また、照明にクセノンランプなどのパルス光源を用いる
と、１μｓ（１／１００００００秒）程度の時間での分
光画像計測を容易に行うことができる。超短光パルス
（ピコ秒パルスなど）を光源に用いれば、非常に短い時
間での計測も可能である。なお、時間的にスペクトルの
分布が変化するような物体の分光画像計測には、光シャ
ッターを併用し、超高速分光画像計測には、カーシャッ
ターなどの高速光シャッターを併用すればよい。分光画
像計測が高速化され、簡易化されることにより、非常に
多くの分野で利用可能であり、基礎分析手段としての利
用の他に、製品検査、製造ライン監視等の産業応用、海
洋モニタリング等の環境計測、医療分野等における非接
触高速生体計測、さらに移動ロボット等の高機能視覚セ
ンサへの応用等が可能となる。
【図１】 本発明の並列多重画像フーリエ分光映像法の
説明図である。
説明図である。
【図２】 本発明の並列多重画像フーリエ分光映像法の
説明図である。
説明図である。
【図３】 干渉画像を説明する図である。
【図４】 フーリエ分光法を説明する図である。
【図５】 像面フーリエ分光映像法を説明する図であ
る。
る。
１…物体、２…マイケルソン干渉計、２１…ビームスプ
リッタ、２２，２３…平面鏡、３…検出器、４…２次元
イメージセンサ、５，６…レンズ。
リッタ、２２，２３…平面鏡、３…検出器、４…２次元
イメージセンサ、５，６…レンズ。
Claims (4)
- 【請求項１】 測定対象から出た光をレンズアレイに通
した後でビームスプリッタで分割し、一方の平面鏡を光
軸に対して傾斜配置したマイケルソン干渉計の２つの平
面鏡上にそれぞれ多重像として結像し、平面鏡で反射し
た光をビームスプリッタで重ね合わせて多重像の各干渉
画像を２次元センサで検出するようにしたことを特徴と
する並列多重画像フーリエ分光映像法。 - 【請求項２】 測定対象から出た光をレンズアレイに通
した後でビームスプリッタで分割し、一方の鏡を階段状
に成形し、全ての区画に段差を設けるようにしたマイケ
ルソン干渉計の２つの鏡上にそれぞれ多重像として結像
し、鏡で反射した光をビームスプリッタで重ね合わせて
多重像の各干渉画像を２次元センサで検出するようにし
たことを特徴とする並列多重画像フーリエ分光映像法。 - 【請求項３】 直交ニコル、あるいは平行ニコル配置の
２枚の偏光子の間に偏光方向に対して主軸を４５°傾け
たネマティック液晶層を配置し、ネマティック液晶層で
常光、異常光に分けて両者に光路差を与え、透過光を偏
光子で干渉させるようにした液晶偏光干渉計において、
液晶層の厚みを光軸に直交するｘーｙ面内でｘ方向、ｙ
方向に変化させ、レンズアレイによって測定対象を偏光
子を通して液晶層に多重像として結像して常光、異常光
に光路差を与え、各透過光像を偏光子で干渉させた後、
干渉画像を２次元イメージセンサで検出するようにした
ことを特徴とする並列多重画像フーリエ分光映像法。 - 【請求項４】 直交ニコル、あるいは平行ニコル配置の
２枚の偏光子の間に偏光方向に対して主軸を４５°傾け
たネマティック液晶層を配置し、ネマティック液晶層で
常光、異常光に分けて両者に光路差を与え、透過光を偏
光子で干渉させるようにした液晶偏光干渉計において、
液晶層の厚みを階段状に全ての区画で異なるようにし、
レンズアレイによって測定対象を偏光子を通して液晶層
に多重像として結像して常光、異常光に光路差を与え、
各透過光像を偏光子で干渉させた後、干渉画像を２次元
イメージセンサで検出するようにしたことを特徴とする
並列多重画像フーリエ分光映像法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14054493A JPH06347324A (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 並列多重画像フーリエ分光映像法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14054493A JPH06347324A (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 並列多重画像フーリエ分光映像法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06347324A true JPH06347324A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15271148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14054493A Pending JPH06347324A (ja) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | 並列多重画像フーリエ分光映像法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06347324A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008059121A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 多焦点撮像装置 |
| JP2008059120A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 多焦点画像を撮像する方法及び多焦点撮像装置 |
| JP2008521011A (ja) * | 2004-11-18 | 2008-06-19 | モーガン・リサーチ・コーポレーション | 小型のフーリエ変換分光計 |
| JP2012181060A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Kagawa Univ | 分光特性測定装置及びその校正方法 |
| JP2013517465A (ja) * | 2010-01-18 | 2013-05-16 | ザ サイエンス アンド テクノロジー ファシリティーズ カウンシル | 小型干渉分光計 |
| KR20180130836A (ko) * | 2017-05-30 | 2018-12-10 | 한서대학교 산학협력단 | 정적 변환 방식의 푸리에 변환 분광 시스템 |
| JP2021534377A (ja) * | 2018-08-23 | 2021-12-09 | ポリテクニコ ディ ミラノPolitecnico Di Milano | フーリエ変換ハイパースペクトル撮像システム |
-
1993
- 1993-06-11 JP JP14054493A patent/JPH06347324A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008521011A (ja) * | 2004-11-18 | 2008-06-19 | モーガン・リサーチ・コーポレーション | 小型のフーリエ変換分光計 |
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| JP2008059120A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 多焦点画像を撮像する方法及び多焦点撮像装置 |
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| JP2021534377A (ja) * | 2018-08-23 | 2021-12-09 | ポリテクニコ ディ ミラノPolitecnico Di Milano | フーリエ変換ハイパースペクトル撮像システム |
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