JPH1137937A - Method and apparatus for measuring refractive index distribution using the same - Google Patents

Method and apparatus for measuring refractive index distribution using the same

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JPH1137937A
JPH1137937A JP9207389A JP20738997A JPH1137937A JP H1137937 A JPH1137937 A JP H1137937A JP 9207389 A JP9207389 A JP 9207389A JP 20738997 A JP20738997 A JP 20738997A JP H1137937 A JPH1137937 A JP H1137937A
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JP
Japan
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cell
container
refractive index
liquid
guide plate
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Application number
JP9207389A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoko Nakase
知子 仲瀬
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control the temperature of a sample liquid easily by arranging a guide plate oppositely to a container containing a liquid for immersing a cell which holds a specimen in the sample liquid having refractive index substantially identical to that of the specimen. SOLUTION: A specimen A is secured to the lower end of a supporting member 26 in a cell 21 and held rotatably. The cell 21 is filled with a sample liquid having refractive index substantially identical to that of the specimen A. The cell 21 is inserted into a container 31 which is then filled with a liquid C on the outside of the cell 21. The liquid C is circulated by means of a circulator during measurement of refractive index of the specimen A. Furthermore, a guide plate 34 is fixed vertically from the bottom part of the container 31 in front of the outlet 33 of the container 31. The liquid C passed under the cell 21 abuts against the guide plate 34 to ascend vertically and then discharged from the outlet 33 while exchanging heat sufficiently. Since the liquid C touches the cell 21 over a wide range, temperature fluctuation of the sample liquid B is suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、干渉縞の解析によ
り被検物の屈折率分布を3次元的に測定する技術に関
し、特に、被検物を屈折率がほぼ等しい試液内に浸して
測定する測定方法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for three-dimensionally measuring the refractive index distribution of a test object by analyzing interference fringes, and in particular, immersing the test object in a test solution having substantially the same refractive index. The present invention relates to a measuring method and an apparatus for performing the measurement.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、レーザプリンタやカメラなどの光
学機器に使用される光学レンズの材料としてプラスチッ
クを用いることが多くなっている。プラスチック成形レ
ンズはガラス研磨レンズに比較して、コスト低減や非球
面レンズの製作性に優れ、安価であるというメリットが
ある。
2. Description of the Related Art In recent years, plastics have been increasingly used as materials for optical lenses used in optical devices such as laser printers and cameras. Compared to a glass polished lens, a plastic molded lens has advantages in that it is superior in cost reduction and manufacturability of an aspherical lens and is inexpensive.

【0003】しかし、その反面、ガラスレンズに比べ製
造上、屈折率分布が不安定でレンズの内部に不均一性を
生じることがある。レンズ内部に不均一性があると、光
学特性に大きな影響を及ぼし、画質の劣化やボケといっ
た原因につながる。従って、レンズ内部の屈折率分布を
高精度に測定し、光学レンズの均質性を評価する必要が
ある。
[0003] On the other hand, however, the refractive index distribution is unstable in production as compared with a glass lens, and non-uniformity may occur inside the lens. Non-uniformity inside the lens has a great effect on optical characteristics, leading to deterioration of image quality and blurring. Therefore, it is necessary to measure the refractive index distribution inside the lens with high accuracy and evaluate the homogeneity of the optical lens.

【0004】そこで、本発明の出願人は、被検物を試液
中に浸した状態で光軸と直交する軸を中心に回転させ、
複数の回転角位置の各々で干渉縞の解析を行い、これら
の干渉縞から透過波面量を算出し、これを一次フーリエ
変換し、さらに、二次元逆フーリエ変換を行って屈折率
の分布を求める方法を開発した。
Accordingly, the applicant of the present invention has rotated a specimen around an axis perpendicular to the optical axis while immersing the specimen in a test solution,
Analyze interference fringes at each of a plurality of rotation angle positions, calculate the amount of transmitted wavefront from these interference fringes, perform a first-order Fourier transform, and further perform a two-dimensional inverse Fourier transform to obtain a refractive index distribution. Method developed.

【0005】図9を用いて具体的に説明する。同図の装
置は、マハツェンダ型の干渉計を基本構成としており、
可干渉光としてのレーザ光を射出する光源1と、ビーム
エキスパンダ3と、光束分割用のビームスプリッタ5
と、2つの反射ミラー7、9と、光束重畳用のビームス
プリッタ11と、結像レンズ13と、CCDなどからな
る干渉縞検出器15と、高速画像処理装置、マイクロコ
ンピュータなどからなる演算処理装置17とを備えてい
る。以上の構成のうち、光源1から結像レンズ13まで
で、干渉計を構成している。
A specific description will be given with reference to FIG. The device shown in the figure has a basic configuration of a Mahachender type interferometer.
A light source 1 for emitting laser light as coherent light, a beam expander 3, and a beam splitter 5 for splitting a light beam
And two reflection mirrors 7 and 9, a beam splitter 11 for superimposing a light beam, an imaging lens 13, an interference fringe detector 15 such as a CCD, and an arithmetic processing device including a high-speed image processing device and a microcomputer. 17 are provided. In the above configuration, the interferometer is configured by the light source 1 to the imaging lens 13.

【0006】光源1より出射するレーザ光は、ビームエ
キスパンダ3によって光束径を拡大され、ビームスプリ
ッタ5によってこれを直進して参照波aとなるレーザ光
束と、直角に屈折して被検物Aとしての位相物体を透過
する被検波bとなるもう一つのレーザ光束とに分割され
る。参照波aと被検波bとは、ほぼ1:1となるように
なっている。
The laser beam emitted from the light source 1 is expanded in beam diameter by a beam expander 3 and then travels straight through the beam splitter 5 to become a reference beam a. Is divided into another laser beam that becomes the test wave b that passes through the phase object as The reference wave a and the test wave b are set to be approximately 1: 1.

【0007】反射ミラー7は、ピエゾ素子などによる電
気−変位変換素子19により支持され、位相シフト法に
よる干渉縞解析を行うために、参照波aの光路長を波長
のオーダで変更できるように配置されている。
The reflection mirror 7 is supported by an electric-to-displacement conversion element 19 such as a piezo element, and is arranged so that the optical path length of the reference wave a can be changed in the order of wavelength in order to perform interference fringe analysis by the phase shift method. Have been.

【0008】参照波aは反射ミラー9で反射されてビー
ムスプリッタ11に達し、他方の被検波bは、被検物A
を透過してビームスプリッタ11に達して参照波aと重
なり合うが、電気−変位変換素子19により参照波aと
被検波bとの光路長には、nπ/2の位相の差ができる
ように調整される。
The reference wave a is reflected by the reflection mirror 9 and reaches the beam splitter 11, while the other test wave b is the test object A
And reaches the beam splitter 11 and overlaps with the reference wave a, but is adjusted by the electric-displacement conversion element 19 so that the optical path length between the reference wave a and the test wave b has a phase difference of nπ / 2. Is done.

【0009】参照波aと被検波bは重畳され、ビームス
プリッタ11から射出されて結像レンズ13に入射し、
干渉縞検出器15の撮像面に干渉縞を結像する。干渉縞
検出器15にはリニアCCDやアレイ状のセンサを用い
る。
The reference wave a and the test wave b are superimposed, exit from the beam splitter 11, enter the imaging lens 13, and
An interference fringe is imaged on the imaging surface of the interference fringe detector 15. As the interference fringe detector 15, a linear CCD or an array sensor is used.

【0010】被検物Aの屈折率は空気の屈折率とはかな
り相違しており、被検物の入射面と射出面とが平行でな
い限り、被検物Aを透過した被検波bは、不規則に収束
・発散する。一方、干渉計で干渉縞を結像させるには、
被検波bは、ほぼ平行な光束となっていなければならな
い。そこで、被検物Aがどのような形状であっても、被
検物Aを透過した被検波bがほぼ平行光束になるため
に、次のような構成としている。
The refractive index of the test object A is considerably different from the refractive index of air, and the test wave b transmitted through the test object A is as long as the incident surface and the exit surface of the test object are not parallel. Converges and diverges irregularly. On the other hand, to image interference fringes with an interferometer,
The test wave b must be a substantially parallel light beam. Therefore, the following configuration is adopted because the test wave b transmitted through the test object A becomes almost parallel light beam regardless of the shape of the test object A.

【0011】すなわち、被検物Aは、被検波bの光路の
途中に設けられた容器状のセル21内に設置する。セル
21内には、その屈折率が被検物Aの屈折率とほぼ同一
に調合された試液Bを満たしてある。なお、被検物A
は、回転台23上に載置され、回転台23は、図示しな
いサーボモータなどにより、被検波bに対して直交する
軸を中心に任意の角度だけ回転自在である。セル21の
両端、すなわち、被検波bの入射窓25と射出窓27は
互いに平行で、かつ、それぞれに面精度が高いオプチカ
ルフラット28,29を取り付けて液密にシールドして
いる。したがって、被検物Aと試液Bで充填されたセル
21は、全体として均一な屈折率の物体となり、かつ、
入射面と射出面とが平行なので、セル21内を透過した
被検波bは、ほぼ平行な光束となって射出されるように
なる。
That is, the test object A is set in a container-like cell 21 provided in the optical path of the test wave b. The cell 21 is filled with a test solution B whose refractive index is almost the same as the refractive index of the test object A. The specimen A
Is mounted on a turntable 23, and the turntable 23 is rotatable by an arbitrary angle about an axis orthogonal to the test wave b by a servomotor (not shown) or the like. Both ends of the cell 21, that is, the entrance window 25 and the exit window 27 of the test wave b are parallel to each other, and optical flats 28 and 29 having high surface accuracy are attached to each of them to shield them in a liquid-tight manner. Therefore, the cell 21 filled with the test object A and the test solution B becomes an object having a uniform refractive index as a whole, and
Since the entrance surface and the exit surface are parallel, the test wave b transmitted through the cell 21 is emitted as a substantially parallel light flux.

【0012】干渉縞像は、干渉縞検出器15で検出さ
れ、光電変換されて電気的な画像信号となり、A/D変
換器20によってA/D変換された後、演算装置17に
入力される。なお、演算装置17は、位相シフト法など
による干渉縞像の解析によって透過波面の計測演算を行
う透過波面計測部18を含んでいる。
The interference fringe image is detected by the interference fringe detector 15, photoelectrically converted into an electric image signal, A / D converted by the A / D converter 20, and input to the arithmetic unit 17. . The arithmetic unit 17 includes a transmitted wavefront measuring unit 18 that performs a measurement operation of a transmitted wavefront by analyzing an interference fringe image by a phase shift method or the like.

【0013】次に上述の構成よりなる測定装置を利用し
て被検物Aの屈折率を計測する方法を説明する。まず、
被検物Aを回転台23にセットしない状態で、干渉縞検
出器15が出力する干渉縞像の画像信号を演算処理装置
17に取り込んで演算処理装置内部の透過波面計測部1
8により干渉縞像の解析を行い、初期状態の透過波面の
計測をする。この計測結果に基づいて測定装置自身の定
常的な誤差成分を排除する初期処理を行う。
Next, a description will be given of a method for measuring the refractive index of the test object A using the measuring apparatus having the above-described configuration. First,
In a state where the test object A is not set on the turntable 23, the image signal of the interference fringe image output from the interference fringe detector 15 is taken into the arithmetic processing unit 17 and the transmitted wavefront measuring unit 1 inside the arithmetic processing unit
The interference fringe image is analyzed by 8 to measure the transmitted wavefront in the initial state. Based on the measurement result, an initial process for eliminating a steady error component of the measurement device itself is performed.

【0014】次に、回転台23に被検物Aをセットし、
回転台23がθ=0の位置で干渉縞検出器15の撮像面
に干渉縞を結像し、干渉縞検出器15が出力する干渉縞
像の画像信号を演算処理装置17に取り込んで干渉縞像
の解析を行う。
Next, the test object A is set on the turntable 23,
The turntable 23 forms an interference fringe on the imaging surface of the interference fringe detector 15 at the position of θ = 0, and the image signal of the interference fringe image output from the interference fringe detector 15 is taken into the arithmetic processing unit 17 to obtain the interference fringe. Perform image analysis.

【0015】回転台23が初期回転位置にある透過波面
の計測では、干渉縞像の解析結果は被検物Aの厚み方向
(x方向)に積算されており、これだけでは屈折率の不
均一部分の空間的な位置を特定することができない。
In the measurement of the transmitted wavefront in which the turntable 23 is at the initial rotation position, the analysis results of the interference fringe image are integrated in the thickness direction (x direction) of the test object A, and a portion having a nonuniform refractive index alone is used. The spatial position of the can not be specified.

【0016】そこで、回転台23を初期回転位置より所
定角度回転させ、回転台23上の被検物Aを被検波bの
光軸に対して変化させる。このように被検物Aが回転変
位しても干渉縞像は干渉縞検出器15の撮像面に結像す
る。この状態下にて干渉縞検出器15が出力する干渉縞
像の画像信号を演算処理装置17に取り込んで透過波面
の計測をする。こうしてたとえば、1゜刻みで180゜
(π)あるいは360゜(2π)の方向から複数回に渡
って干渉縞を形成し、この透過波面を計測して、コンピ
ュータ、すなわち、演算処理装置17上で再合成する。
この画像の再構成は、公知のX線CT(Computed Tomog
raphy)解析の手法を用いて行うことができる。
Then, the turntable 23 is rotated by a predetermined angle from the initial rotation position, and the test object A on the turntable 23 is changed with respect to the optical axis of the test wave b. Thus, even if the test object A is rotated and displaced, the interference fringe image is formed on the imaging surface of the interference fringe detector 15. In this state, the image signal of the interference fringe image output from the interference fringe detector 15 is taken into the arithmetic processing unit 17 and the transmitted wavefront is measured. Thus, for example, interference fringes are formed a plurality of times from the direction of 180 ° (π) or 360 ° (2π) in increments of 1 °, and the transmitted wavefront is measured. Recompose.
The reconstruction of this image can be performed by using a well-known X-ray CT (Computed Tomog).
raphy) analysis.

【0017】図10はCT法の原理を示すものであり、
角度θから入射した被検波による透過波面のデータp
(x,θ)を変数xについて一次元フーリエ変換すれ
ば、求めるべき屈折率の分布Δn(x,y)の二次元フ
ーリエ変換の極座標表現におけるθ方向成分が得られ
る。
FIG. 10 shows the principle of the CT method.
Data p of transmitted wavefront due to test wave incident from angle θ
If (x, θ) is one-dimensionally Fourier-transformed with respect to the variable x, the θ-direction component in the polar coordinate expression of the two-dimensional Fourier transform of the refractive index distribution Δn (x, y) to be obtained can be obtained.

【0018】すなわち、0≦θ≦2π又は0≦θ≦πの
角度範囲にわたって透過波面を計測し、その透過波面デ
ータを一次元フーリエ変換し、フーリエ変換された各断
面の極座標データP(x,θ)を直交座標データに変換
し、その後二次元逆フーリエ変換し、さらに屈折率に変
換する、ことにより被検物Aの三次元屈折率分布を再構
成することができる。
That is, the transmitted wavefront is measured over an angle range of 0 ≦ θ ≦ 2π or 0 ≦ θ ≦ π, the transmitted wavefront data is subjected to one-dimensional Fourier transform, and the polar coordinate data P (x, θ) is converted into orthogonal coordinate data, then two-dimensional inverse Fourier transform, and further converted into a refractive index, whereby the three-dimensional refractive index distribution of the test object A can be reconstructed.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の屈折
率測定方法によれば、被検物Aとしての位相物体を浸す
試液Bは、装置のまわりの空気やレーザによる発熱など
の影響を受け、その温度が徐々に上昇する。そして、温
度が変化すれば試液Bの屈折率も変化する。このとき、
温度変化が小さければ屈折率の変化も小さく、引き続い
て干渉縞の測定も可能である。しかし、温度変化が大き
くなると、屈折率の変化が大きくなり、被検物を透過し
た被検波bの平行度が乱れ、干渉縞の結像が困難にな
る。
According to the above-described method for measuring the refractive index, the test solution B immersed in the phase object as the test object A is affected by the air around the apparatus or the heat generated by the laser. Its temperature gradually rises. When the temperature changes, the refractive index of the test solution B also changes. At this time,
If the temperature change is small, the change in the refractive index is small, and the measurement of interference fringes can be subsequently performed. However, when the temperature change is large, the change in the refractive index is large, the parallelism of the test wave b transmitted through the test object is disturbed, and it becomes difficult to form interference fringes.

【0020】したがって、測定中の試液Bの温度変化を
一定の範囲内に制御し、試液の屈折率と被検物の屈折率
の差を小さく保てるようにすることが重要である。でき
れば、測定中の試液の温度を一定に保っておきたい。し
かし、上記の熱源は、装置に不可欠のものでもあり、試
液の温度変化を一定の範囲内に保つこととは二律背反の
関係になる。本発明は、上記の事実から考えられたもの
で、試液の温度を容易に制御することができる屈折率の
測定方法と、測定装置を提供することを目的としてい
る。
Therefore, it is important to control the temperature change of the test solution B during measurement within a certain range so that the difference between the refractive index of the test solution and the refractive index of the test object can be kept small. If possible, we want to keep the temperature of the reagent solution during measurement constant. However, the above-mentioned heat source is also indispensable to the apparatus, and maintaining a change in the temperature of the test solution within a certain range is in a trade-off relationship. The present invention has been conceived from the above facts, and has as its object to provide a refractive index measuring method and a measuring apparatus that can easily control the temperature of a test solution.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の装置は、同一光源からの可干渉光を参照波
と被検波とに分割し、これらを重畳して干渉縞を形成す
る干渉計と、上記被検物を屈折率が被検物とほぼ等しい
試液内に保持するとともに相互に平行な入射窓と射出窓
とを有するセルと、該セルの外側に設けられセルのほぼ
全体を浸す液体を収容する容器と、該容器の一方側の上
方に形成された液体の入口と、該容器の他方側下方に形
成された出口と、該容器内の出口と対向する位置に配置
されたガイド板とを有し、該ガイド板によって容器内の
液体が上記セルの表面を広範囲に渡って流れるようにし
たことを特徴としている。
In order to achieve the above object, an apparatus according to the present invention divides coherent light from the same light source into a reference wave and a test wave, and superimposes these to form interference fringes. Interferometer, a cell having an entrance window and an exit window which are parallel to each other while holding the specimen in a test solution having a refractive index substantially equal to the specimen, and a cell provided outside the cell. A container containing a liquid to be entirely immersed; a liquid inlet formed above one side of the container; an outlet formed below the other side of the container; and a position facing the outlet in the container. And a guide plate provided so that the liquid in the container flows over the surface of the cell over a wide range by the guide plate.

【0022】また、上記ガイド板から上記セルまでの距
離と、ガイド板から出口側の容器内壁までの距離と、ガ
イド板上端から液体水面までの距離との3つの距離をほ
ぼ等しくした構成とすることが望ましい。
The distance from the guide plate to the cell, the distance from the guide plate to the inner wall of the container on the outlet side, and the distance from the upper end of the guide plate to the liquid surface are substantially equal. It is desirable.

【0023】上記入口と対向する位置に邪魔板を設け、
入口から入ってきた液体が、上記セルに直接当たらない
ようにしたり、上記容器に開閉可能な監視窓を設けた
り、上記セルに、セルの内外を連通する筒体を設け、該
筒体が容器の外部に開口するようにしたり、上記セル
に、上記試液を注入する開閉可能な蓋を設けたりするこ
とができる。本発明の測定方法は、上記いずれかの測定
装置を用い、被検物を回転させながら次々に透過波面を
測定し、CT解析を用いて被検物の屈折率分布を測定す
ることを特徴としている。
A baffle is provided at a position facing the entrance,
The liquid coming from the inlet is prevented from directly hitting the cell, the container is provided with a monitoring window that can be opened and closed, or the cell is provided with a cylinder communicating the inside and outside of the cell, and the cylinder is a container. The cell may be provided with an openable / closable lid for injecting the test solution into the cell. The measuring method of the present invention is characterized in that one of the above measuring devices is used, the transmitted wavefront is measured one after another while rotating the test object, and the refractive index distribution of the test object is measured using CT analysis. I have.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施例を詳細に説明する。図1は本発明の第1実施例の
要部を示す図である。本発明の屈折率測定装置は、図9
で説明した従来の屈折率測定装置における被検物Aの周
辺の構成のみが相違するものである。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a main part of a first embodiment of the present invention. FIG. 9 shows a refractive index measuring apparatus according to the present invention.
Only the configuration around the test object A in the conventional refractive index measuring device described in FIG.

【0025】本発明の被検物Aは、セル21内で支持部
材26の下端に固定され、被検波bと直交する軸cを中
心に回転可能に保持されている。支持部材26は、上下
に移動可能で、被検物Aの高さを自由に調整できる構造
である。セル21内には、屈折率が被検物Aとほぼ同じ
試液Bを充填する。そして、本発明では、このセル21
を、容器31内に挿入し、セル21の外側の容器31内
に液体Cを充填している。液体Cとしては、水を使用し
ている。容器31には、液体の入口32と、出口33と
があり、離れて設けられたポンプなどのサーキュレータ
にホース類で接続され、液体Cが循環できるようになっ
ている。
The test object A of the present invention is fixed to the lower end of the support member 26 in the cell 21 and held rotatably about an axis c orthogonal to the test wave b. The support member 26 has a structure that can move up and down and can freely adjust the height of the test object A. The cell 21 is filled with a test solution B having a refractive index substantially equal to that of the test object A. In the present invention, this cell 21
Is inserted into the container 31, and the container 31 outside the cell 21 is filled with the liquid C. As the liquid C, water is used. The container 31 has a liquid inlet 32 and a liquid outlet 33, and is connected to circulators such as pumps provided separately by hoses so that the liquid C can circulate.

【0026】セル21の入射窓と射出窓とは、容器31
の入射窓と射出窓とに重なった構成とし、ここにオプチ
カルフラット28,29をはめ込んでいる。このような
構成とすることによって、被検波bの光路から液体Cが
なくなり、液体Cの流動による被検波bへの影響を無く
すことができる。
The entrance window and the exit window of the cell 21 are
And the optical flats 28 and 29 are fitted therein. With such a configuration, the liquid C disappears from the optical path of the test wave b, and the influence of the flow of the liquid C on the test wave b can be eliminated.

【0027】被検物Aの屈折率の測定が行われている
間、液体Cは図示しないサーキュレータ等により循環さ
れる。液体Cは空気などの気体に比べて熱容量が大き
く、適当な加熱・冷却手段によって任意の温度に設定す
ることができ、試液Bを短時間で所望の温度範囲内に保
つことが可能となる。また、液体Cとして水を使用すれ
ば、安価であり、入手が容易である。
During the measurement of the refractive index of the test object A, the liquid C is circulated by a circulator (not shown). The liquid C has a larger heat capacity than a gas such as air, and can be set to an arbitrary temperature by an appropriate heating / cooling means, so that the test liquid B can be maintained within a desired temperature range in a short time. If water is used as the liquid C, it is inexpensive and easily available.

【0028】本発明では、さらに、図1に示すように、
容器中の液体Cの出口33(排水口)の手前に、ガイド
板34を容器の底部から垂直に取り付ける。ガイド板3
4は、入射窓側から射出窓側までほぼ容器の長さと同じ
長さで、高さは、液面よりかなり低くなっている。
In the present invention, as shown in FIG.
A guide plate 34 is attached vertically from the bottom of the container just before the outlet 33 (drain outlet) of the liquid C in the container. Guide plate 3
Numeral 4 is almost the same length as the container from the entrance window side to the exit window side, and the height is considerably lower than the liquid level.

【0029】このガイド板34が無い場合は、容器31
の左上方の入口32から送り込まれた液体Cは、セル2
1の下側を通ってを直接右下側の出口33から容器31
外に出てしまい、セル21の右側上方では十分な熱交換
がされなかった。それに対し、このようにガイド板34
を設けると、セル21の下側を通過した液体Cは、ガイ
ド板34に当たって垂直に上方に上がり、セルの右側上
方とも十分に熱交換してガイド板34を乗り越え、容器
の右下の出口33から出ていくようになる。このよう
に、ガイド板34を設けることで、液体Cがセル21の
外側と広範囲にわたって接触でき、熱交換の効率が向上
する。すなわち、試液Bの温度ムラを少なくすることが
できる。
If the guide plate 34 is not provided, the container 31
The liquid C sent from the upper left inlet 32 of the cell 2
1 directly through the lower right outlet 33 to the container 31
As a result, sufficient heat exchange was not performed on the upper right side of the cell 21. On the other hand, the guide plate 34
Is provided, the liquid C that has passed below the cell 21 hits the guide plate 34 and rises vertically upward, sufficiently exchanges heat with the upper right side of the cell and passes over the guide plate 34, and exits 33 at the lower right of the container. Come out of. By providing the guide plate 34 in this manner, the liquid C can contact the outside of the cell 21 over a wide range, and the efficiency of heat exchange is improved. That is, the temperature unevenness of the test solution B can be reduced.

【0030】図2は本発明の第2実施例を示す。この図
の実施例では、ガイド板34からセル21までの距離
と、出口33側の容器31の内壁までの距離と、ガイド
板上端から液体Cの水面までの距離との3つの距離をほ
ぼ等しくaとしている。これにより、ガイド板34に当
たって上昇し、ガイド板34を乗り越えて出口に向かう
液体Cの流路はネックがなくなるので、流体Cが容器内
を流れる際の圧力損失を低減することができ、試液Bの
温度ムラをさらに減少させることができる。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. In the embodiment of this figure, the three distances of the distance from the guide plate 34 to the cell 21, the distance from the inner wall of the container 31 on the outlet 33 side, and the distance from the upper end of the guide plate to the water surface of the liquid C are substantially equal. a. Thereby, the flow path of the liquid C which rises against the guide plate 34 and goes over the guide plate 34 toward the outlet has no neck, so that the pressure loss when the fluid C flows through the container can be reduced, and the test solution B Can be further reduced.

【0031】図3は本発明の第3実施例を示す。この図
の実施例は、容器31の入口32と対向する位置に、邪
魔板35をを取り付けたものである。入口32から入っ
てきた液体Cは、その圧力によって、直接セル21にぶ
つかり、局部的に熱交換が促進されて温度ムラができ易
かったが、このように邪魔板35を取り付けることによ
って、直接セル21にぶつかることがなくなり、局部的
に温度ムラができるのを防止することができる。
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. In the embodiment of this figure, a baffle plate 35 is attached at a position facing the entrance 32 of the container 31. The liquid C entering from the inlet 32 directly hits the cell 21 due to the pressure, and the heat exchange was locally promoted, so that the temperature unevenness was easily generated. 21 can be prevented, and the occurrence of local temperature unevenness can be prevented.

【0032】また、邪魔板35にぶつかった液体Cは、
邪魔板35に沿って容器の下側に向かって循環する。こ
れにより、吸水による振動が、セル21に伝わることも
防止できる。したがって、液体Cとの衝突による振動が
干渉計の光に悪影響を及ぼすことを軽減することができ
る。また、水の循環も良くなり、むらなく温度制御を行
うことができる。
Further, the liquid C hitting the baffle plate 35 is
Circulates along the baffle plate 35 toward the lower side of the container. Thereby, it is possible to prevent the vibration due to the water absorption from being transmitted to the cell 21. Therefore, it is possible to reduce the adverse effect of the vibration due to the collision with the liquid C on the light of the interferometer. In addition, the circulation of water is improved, and the temperature can be controlled evenly.

【0033】図4は本発明の第4実施例を示す。この実
施例では、容器31の上面の左右に上蓋36,36を設
け、それぞれを蝶番37,37で開閉可能としている。
また、開閉が容易になるように上蓋には取っ手36aを
設けるとよい。上蓋36を開けば容器31の内部を見る
ことができ、特に、液体Cの循環の状況を目視により確
認することができる。また、ごみ等が液体Cに入るのを
防止し、室内の温度が液体Cに影響を与えないように、
通常は上蓋36は閉じておく。また、容器31の上面の
ほぼ中央には、被検物Aをセル21内に挿入するための
孔38を開けておくとよい。
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, upper lids 36, 36 are provided on the left and right of the upper surface of the container 31, and can be opened and closed by hinges 37, 37, respectively.
Further, a handle 36a may be provided on the upper lid to facilitate opening and closing. When the upper lid 36 is opened, the inside of the container 31 can be seen, and in particular, the state of circulation of the liquid C can be visually confirmed. In addition, to prevent dust and the like from entering the liquid C, so that the room temperature does not affect the liquid C,
Normally, the upper cover 36 is closed. In addition, a hole 38 for inserting the test object A into the cell 21 may be formed substantially at the center of the upper surface of the container 31.

【0034】図5及び図6は、本発明の第5実施例であ
る。この実施例では、セル21の側面に筒体22を取り
付け、筒体22の先端が容器31の上面に開口するよう
にして、ここから温度計23が差し込めるようにしてい
る。このような構成にすることによって、セル21内の
試液Bの温度を随時測定できるようになる。図7は本発
明の第6実施例を示す図で、図8はその斜視図である。
この実施例では、セル21の上方開口部に蓋24を設け
ている。測定装置を用いないときは、セル21に栓をす
ることで、セル内にゴミなどが混入するのを防ぐことが
できる。
FIGS. 5 and 6 show a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, the cylindrical body 22 is attached to the side surface of the cell 21, the tip of the cylindrical body 22 is opened on the upper surface of the container 31, and the thermometer 23 can be inserted therefrom. With such a configuration, the temperature of the test solution B in the cell 21 can be measured at any time. FIG. 7 is a view showing a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a perspective view thereof.
In this embodiment, a lid 24 is provided at the upper opening of the cell 21. When the measurement device is not used, plugging the cell 21 can prevent dust and the like from entering the cell.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
セルの外側にセルのほぼ全体を液体に浸す容器と、容器
に形成された液体の入口と、出口と、該出口と対向する
位置に配置されたガイド板とを有し、ガイド板によって
液体が上記セルの表面を広範囲に渡って流れるようにし
たので、セル下側を流動してきた液体が直接排水口に向
かうことを避け、ガイド板に沿って、液体が容器の上側
まで循環してから排水口に向かう。このため、液体が、
容器内をよりよく循環することができる。それにより、
被検物の温度制御がムラなく、より速く行うことがで
き、より高精度な干渉計測が可能となる。また、液体の
排出による振動などの影響も屈折液の入っている容器に
直接伝わることを避けることができ、被検物の測定に対
して与える悪影響を軽減して、より高精度な干渉計測が
可能となる。
According to the present invention as described above,
A container that immerses almost the entire cell in a liquid outside the cell, an inlet for the liquid formed in the container, an outlet, and a guide plate disposed at a position facing the outlet, the liquid being supplied by the guide plate. Since the liquid flows over the surface of the cell over a wide area, the liquid flowing under the cell is prevented from flowing directly to the drain, and the liquid is circulated along the guide plate to the upper side of the container before draining. Head to mouth. For this reason, the liquid
It can be circulated better in the container. Thereby,
The temperature control of the test object can be performed more quickly without unevenness, and more accurate interference measurement can be performed. In addition, it is possible to avoid the influence of vibration due to the discharge of the liquid from being directly transmitted to the container containing the refraction liquid, reducing the adverse effect on the measurement of the test object, and achieving more accurate interference measurement. It becomes possible.

【0036】また、ガイド板から上記セルまでの距離
と、出口側の容器内壁までの距離と、ガイド板上端から
液体水面までの距離との3つの距離をほぼ等しくする
と、液体の循環による圧力損失を減少できるので、より
温度ムラのない温度制御ができるようになる。
If the three distances, namely, the distance from the guide plate to the cell, the distance from the inner wall of the container on the outlet side, and the distance from the upper end of the guide plate to the liquid surface are almost equal, the pressure loss due to the circulation of the liquid is obtained. Can be reduced, so that temperature control with less temperature unevenness can be performed.

【0037】入口と対向する位置に邪魔板を設け、入口
から入ってきた液体が、上記セルに直接当たらないよう
にすれば、容器に入ってきた液体の圧力が、屈折液の入
っている容器に直接当たることを避け、温度ムラを減少
し、振動による影響も排除することができる。
A baffle plate is provided at a position facing the inlet so that the liquid entering from the inlet does not directly hit the cell, so that the pressure of the liquid entering the container is reduced by the pressure of the container containing the refraction liquid. , Temperature unevenness can be reduced, and the influence of vibration can be eliminated.

【0038】容器に開閉可能な監視窓を設ければ、必要
なときにのみ監視窓を開けて装置の稼動状況を確認でき
る。また、必要のない時はゴミなどが混入しないように
閉めておくことができる。セルに、セルの内外を連通す
る筒体を設け、該筒体が容器の外部に開口するようにす
れば、ここから温度計を入れることにより、機械を稼働
させながら随時、試液の温度の観測が可能となる。これ
により、機械が正しく稼働していることが確認できる。
また、屈折液が所望の温度に達していることを即座に正
しく目で確認することができる。
If a monitoring window which can be opened and closed is provided in the container, the monitoring window can be opened only when necessary to check the operation status of the apparatus. Further, when unnecessary, it can be closed so that dust and the like do not enter. If the cell is provided with a cylinder that communicates with the inside and outside of the cell, and if the cylinder opens to the outside of the container, a thermometer is inserted from here to observe the temperature of the sample solution at any time while operating the machine. Becomes possible. Thereby, it can be confirmed that the machine is operating properly.
In addition, it is possible to immediately and correctly confirm that the refraction liquid has reached a desired temperature.

【0040】温度制御装置が稼働していないときに、こ
の蓋を用いることにより、被検物とほぼ屈折率が等しい
液体にゴミなどが混入することを防ぐことができる。こ
れにより、より精度の高い干渉計測が可能となる。
By using this lid when the temperature control device is not operating, it is possible to prevent dust or the like from entering the liquid having a refractive index substantially equal to that of the test object. This enables more accurate interference measurement.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の屈折率分布を測定する装置の要部構成
を示す図で、(a)は縦断面図、(b)は横断面図であ
る。
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a main configuration of an apparatus for measuring a refractive index distribution according to the present invention, wherein FIG. 1A is a longitudinal sectional view, and FIG.

【図2】本発明の第2実施例の要部構成を示す断面図で
ある。
FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of a main part of a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3実施例の要部構成を示す断面図で
ある。
FIG. 3 is a sectional view showing a configuration of a main part of a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4実施例の要部構成を示す上面図で
ある。
FIG. 4 is a top view showing a configuration of a main part of a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5実施例の要部構成を示す断面図で
ある。
FIG. 5 is a sectional view showing a configuration of a main part of a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第5実施例の要部構成を示す上面図で
ある。
FIG. 6 is a top view showing a configuration of a main part of a fifth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第6実施例の要部構成を示す断面図で
ある。
FIG. 7 is a sectional view showing a configuration of a main part of a sixth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第6実施例の要部構成を示す斜視図で
ある。
FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of a main part of a sixth embodiment of the present invention.

【図9】屈折率分布を測定する装置の構成を示す平面図
である。
FIG. 9 is a plan view showing a configuration of an apparatus for measuring a refractive index distribution.

【図10】CT解析の原理を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the principle of CT analysis.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 被検物 B 試液 C 液体 a 参照波 b 被検波 1 光源 21 セル 25 入射窓 27 射出窓 31 容器 A test object B reagent solution C liquid a reference wave b test wave 1 light source 21 cell 25 entrance window 27 emission window 31 container

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 同一光源からの可干渉光を参照波と被検
波とに分割し、これらを重畳して干渉縞を形成する干渉
計と、上記被検物を屈折率が被検物とほぼ等しい試液内
に保持するとともに相互に平行な入射窓と射出窓とを有
するセルと、該セルの外側に設けられセルのほぼ全体を
浸す液体を収容する容器と、該容器の一方側の上方に形
成された液体の入口と、該容器の他方側下方に形成され
た出口と、該容器内の出口と対向する位置に配置された
ガイド板とを有し、該ガイド板によって容器内の液体が
上記セルの表面を広範囲に渡って流れるようにしたこと
を特徴とする屈折率分布の測定装置。
1. An interferometer that divides coherent light from the same light source into a reference wave and a test wave, and superimposes them on each other to form an interference fringe. A cell having an entrance window and an exit window which are held in the same sample solution and are parallel to each other, a container which is provided outside the cell and contains a liquid which immerses almost the entire cell, and a container provided above one side of the container. It has an inlet for the formed liquid, an outlet formed below the other side of the container, and a guide plate disposed at a position facing the outlet in the container, and the liquid in the container is arranged by the guide plate. An apparatus for measuring a refractive index distribution, characterized in that it flows over the surface of the cell over a wide range.
【請求項2】 上記ガイド板から上記セルまでの距離
と、ガイド板から出口側の容器内壁までの距離と、ガイ
ド板上端から液体水面までの距離との3つの距離をほぼ
等しくしたことを特徴とする請求項1記載の屈折率分布
の測定装置。
2. The method according to claim 1, wherein the distance from the guide plate to the cell, the distance from the guide plate to the inner wall of the container on the outlet side, and the distance from the upper end of the guide plate to the liquid surface are substantially equal. The apparatus for measuring a refractive index distribution according to claim 1.
【請求項3】 上記入口と対向する位置に邪魔板を設
け、入口から入ってきた液体が、上記セルに直接当たら
ないようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載の
屈折率分布の測定装置。
3. The refractive index distribution according to claim 1, wherein a baffle plate is provided at a position facing the inlet so that liquid entering from the inlet does not directly hit the cell. measuring device.
【請求項4】 上記容器に開閉可能な監視窓を設けたこ
とを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の屈折
率分布の測定装置。
4. The apparatus for measuring a refractive index distribution according to claim 1, wherein a monitoring window that can be opened and closed is provided in the container.
【請求項5】 上記セルに、セルの内外を連通する筒体
を設け、該筒体が容器の外部に開口するようにしたこと
を特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の屈折率
分布の測定装置。
5. The refractor according to claim 1, wherein the cell is provided with a cylindrical body communicating between the inside and the outside of the cell, and the cylindrical body is opened to the outside of the container. Measurement device for rate distribution.
【請求項6】 上記セルに、上記試液を注入する開閉可
能な蓋を設けたことを特徴とする請求項1から5のいず
れかに記載の屈折率分布の測定装置。
6. The apparatus for measuring a refractive index distribution according to claim 1, wherein an openable / closable lid for injecting the reagent is provided in the cell.
【請求項7】 上記被検物を回転させながら次々に透過
波面を測定し、CT解析を用いて被検物の屈折率分布を
測定する請求項1から6のいずれかに記載の屈折率分布
の測定装置を用いた屈折率分布の測定方法。
7. The refractive index distribution according to claim 1, wherein the transmitted wavefront is measured successively while rotating the object, and the refractive index distribution of the object is measured using CT analysis. Of measuring the refractive index distribution using the measuring device of the present invention.
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