JPS58191936A - Monochroic picture device - Google Patents

Monochroic picture device

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Publication number
JPS58191936A
JPS58191936A JP7328782A JP7328782A JPS58191936A JP S58191936 A JPS58191936 A JP S58191936A JP 7328782 A JP7328782 A JP 7328782A JP 7328782 A JP7328782 A JP 7328782A JP S58191936 A JPS58191936 A JP S58191936A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
grating
image
slit
light
focusing
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.)
Pending
Application number
JP7328782A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
チヤ−リイ・デイ−・アレマンド
デビツド・エル・ブリユ−ワ−
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Systems Inc
Original Assignee
Hamamatsu Systems Inc
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Publication date
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Priority to JP7328782A priority Critical patent/JPS58191936A/en
Publication of JPS58191936A publication Critical patent/JPS58191936A/en
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多色原画像から選択された波長帯域の単色画像
を生ずる画像装置に関し、更に詳しくは一灼のモノクロ
メータが利用されるそのような装置罠関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an imaging apparatus for producing a monochromatic image of a selected wavelength band from a multicolor original image, and more particularly to the implementation of such an apparatus in which a single monochromator is utilized.

従来の技術に於いては、二種類の複式モノクロメータが
知られていて、その一つが画像目的に使用されている。
Two types of dual monochromators are known in the prior art, one of which is used for imaging purposes.

その装置に於いては、画像を一つの波長でだけ、どの程
度にも、再生可能なだけで、辿ばれた波長帯域に亘って
ではない。例えは、ラマン分光分析法での使用で、分離
されたスペクトル−は分離と*皇が可能であった。しか
し、この技術では、単純な操作によって、どれでt選ば
れ九波長又は波長帯域の、原画像の忠実な再生の単色画
像同様多色源画像を観察できる装置はない。    □
入射、(IJノットコリメータ鏡、格子、カメラ鉱中間
スリット、第2コリメータ鏡、第2格子、第2集束鋭及
び射出スリットを使った複式モノクロメータを走査分光
計として使うことが知られている。この従来の分光計に
於いて、スリットはスペクトル線の正確な一次元の分解
を生ずるように極端に狭かった。しかし、原画像の及び
選ばれた単−波長又は波長帯域の正確な再生が得られる
単色画像装置は作られていない。
In that device, images can only be reproduced to any extent at one wavelength, but not over the wavelength band traced. For example, in use in Raman spectroscopy, separated spectra could be separated and separated. However, in this technology, there is no device that can observe a polychromatic source image as well as a monochromatic image faithfully reproducing the original image at any selected nine wavelengths or wavelength bands by a simple operation. □
It is known to use a dual monochromator as a scanning spectrometer using an input, (IJ knot) collimator mirror, a grating, an intermediate slit, a second collimator mirror, a second grating, a second focusing sharp and an exit slit. In this conventional spectrometer, the slit was extremely narrow to produce accurate one-dimensional resolution of the spectral lines.However, accurate reconstruction of the original image and of selected single wavelengths or wavelength bands was not possible. No single-color imaging device has been created that can be used.

従って、本発明の目的は従来技術の上記及びその他の欠
点や不便を克服することにある。
It is therefore an object of the present invention to overcome the above and other drawbacks and inconveniences of the prior art.

他の目的は複式モノクロメータの格子の単純な操作で、
多色原画像の及び11w1J像のスペクトル内の選ばれ
た単−波長又は波長帯域の正確な単色−像が作られる単
色画像装置を提供することにおる。
Another purpose is simple manipulation of the grid of a duplex monochromator,
It is an object of the present invention to provide a monochromatic imaging system in which accurate monochromatic images of selected single wavelengths or wavelength bands within the spectrum of polychromatic original images and 11w1J images are produced.

本発明の上記及びその他の目的並びに特徴は、二つの類
似した回折格子又は適当な数の格子、二つ又は適当な数
の類似したコリメータレンズ、二つ又は適当な数の類似
した集束レンズ、入射スリット、射出スリット及び適当
な数の中間スリット並びに以下のように配列された、二
つの格子を選択的且つ同時に動かすための装置を包含す
る本発明で達成される。即ち、入射スリットはこの入射
スリン)Kある多色原画像に焦点を合せ且つこの源物体
画像からの光線をこれを分散する第1格子の方に平行に
する第1コリメータレンズの前に置かれている。第1集
束レンズは第1格子からの分散された光を中間スリット
上に集束する。第2コリメータレンズは次にこの中間ス
リットを通過する分散された光を第2格子の方へ平行に
し、その第2格子は分散された光を再結合する。(即ち
、同じものを反対方向に分散する)この再結合された光
は次に射出スリット上に集束される。この二つの格子は
それらのIl嶽引された表面にあり且つその中心にある
軸周に回転されて・、好ましくは第1裕子での入射角が
第2格子での回折角に等しbように、反対又は同方向に
動きうる。中間スリットは所望の帯域幅及び画像を通過
させるように適当な寸法罠なっている。
The above and other objects and features of the invention include two similar diffraction gratings or an appropriate number of gratings, two or an appropriate number of similar collimating lenses, two or an appropriate number of similar focusing lenses, an input This is achieved with the present invention, which includes a slit, an injection slit and a suitable number of intermediate slits, and a device for selectively and simultaneously moving two gratings arranged as follows. That is, the entrance slit is placed in front of a first collimating lens which focuses this input slit onto a polychromatic primary image and parallels the rays from this source object image towards a first grating which disperses them. ing. A first focusing lens focuses the dispersed light from the first grating onto the intermediate slit. A second collimating lens then collimates the dispersed light passing through this intermediate slit towards a second grating, which recombines the dispersed light. This recombined light (ie scattering the same in opposite directions) is then focused onto the exit slit. The two gratings lie on their parallel surfaces and are rotated about their central axes so that the angle of incidence at the first grating is preferably equal to the angle of diffraction at the second grating. can move in the opposite or the same direction. The intermediate slit is appropriately sized to pass the desired bandwidth and image.

このようにして、二つの格子を適当に動かすことによっ
て、原画像の正確な画像が射出スリットに椀れ且つ多色
原画像の波長スペクトルの帯域内の選択され友波長又は
波長帯域の画像でおる。この射出スリット画像は二次元
空間解像があるので原画像の寸法の正確な比例再生とな
ろう。例えば、本発明を使って、射出スリットに原画像
の、例えば緑色の正確な画像を得、次に二つの格子を適
当に動かすことによって、同じ像を黄色で視ることが可
能である。同じことがU’Vと他の波長でも可能である
。従って、本発明は高[K¥i用であり且つ、例えば蒸
気又は他の材料組成の異なる成分を特定し且つ空間的に
位置づけるような多くの異なった用途を有する。
In this way, by appropriately moving the two gratings, an accurate image of the original image is placed at the exit slit and is an image of a selected wavelength or wavelength band within the wavelength spectrum of the polychromatic original image. . Since this exit slit image has two-dimensional spatial resolution, it will be an accurate proportional reproduction of the dimensions of the original image. For example, using the invention it is possible to obtain an accurate image of the original image, eg green, at the exit slit, and then, by moving the two gratings appropriately, view the same image in yellow. The same is possible with U'V and other wavelengths. Therefore, the present invention is for high [K\i] and has many different applications, such as identifying and spatially locating different components of a vapor or other material composition.

本発明の特徴は、源物体に最も近い第1格子の入射角が
最終画像に最も近い第2格子の回折角に等しいように、
二つの類似した回折格子が葺線引面にその中心配置され
たそれぞれの軸周に同時に動くように相互結合されてい
る複式モノクロメータである。
A feature of the invention is that the angle of incidence of the first grating closest to the source object is equal to the angle of diffraction of the second grating closest to the final image;
It is a dual monochromator in which two similar diffraction gratings are interconnected to move simultaneously around their respective centrally located axes on the drawing surface.

他の特徴は画像を二次元で正確に投射するために高分解
能のレンズが使われ、且つ原画像の二次元を通すために
適当な寸法のスリットが使われたこの装置の二次元分解
能にある。
Another feature is the two-dimensional resolution of this device, in which a high-resolution lens is used to accurately project the image in two dimensions, and a slit of appropriate size is used to pass the two-dimensional original image. .

更に別の特徴は二つの類似する格子を伝達される光の波
長帯域幅を選択的に制御するためにそれらの間に配置さ
れた中間スリットと共に使用し、この二つの格子な0次
位置から反対方向に同じ角だけ同時に動かしそれKよっ
て光波を回折し次に再結合することにある。
Yet another feature is the use of two similar gratings with an intermediate slit placed between them to selectively control the wavelength bandwidth of the transmitted light, the two gratings being opposite from the zero-order position. The purpose is to simultaneously move the same angle in the direction K, diffract the light waves, and then recombine them.

他の特徴は物体画像からの所望の光を通し外光を通さな
くするに十分な幅の入射スリット及び射出スリットを使
用することにある。
Another feature is the use of entrance and exit slits that are wide enough to pass the desired light from the object image and block external light.

更に他の特徴は外光が処理されている光路に入るのを防
ぐため複式モノクロメータ用光密ハウジングを使用する
ことにある。
Yet another feature is the use of a light-tight housing for the dual monochromator to prevent outside light from entering the optical path being processed.

さて、図面なみると、入射スリット2、コリメータレン
ズ3、回折格子4、集束レンズ5、中間スリット6、コ
リメータレンズ7、第2回折格子8、集束レンズ9及び
射出スリット10、並びに格子4及び8を同時に動かす
ため相互連結する連結及び移動装置13がその中に配置
されている光    □及び1密のハウジング1を含む
本発明罠よる画像装置が描かれているりビューア12は
射出スリット10に生ずる画像を視るために焦点を合せ
である。多色原画像を入射スリット2に投影するために
多色源11を使ってもよい。
Now, looking at the drawings, we see the entrance slit 2, the collimator lens 3, the diffraction grating 4, the focusing lens 5, the intermediate slit 6, the collimator lens 7, the second diffraction grating 8, the focusing lens 9, the exit slit 10, and the gratings 4 and 8. An imaging device according to the present invention is depicted comprising a light beam and a dense housing 1, in which an interconnecting coupling and displacement device 13 is arranged for simultaneously moving the images, and the viewer 12 is able to detect the image produced in the exit slit 10. Focus to see. A polychromatic source 11 may be used to project a polychromatic primary image onto the entrance slit 2.

この原画像は入射スリット2Kill像発生器11によ
って集束されてもよく、それはTVカメラレンズでもよ
い。そして、それからの光はコリメータレンズ3によっ
て第1回折格子4に向は平行にされる。格子4はこの光
を回折しそれを集束レンズ5の方に分散し、次にそのレ
ンズは分散した光を中間スリット6上に集束する0分散
した光はこの中間スリット6を通り、次にコリメータレ
ンズTによって第2回折格子8に向は平行にされる。
This original image may be focused by an entrance slit 2Kill image generator 11, which may be a TV camera lens. Then, the direction of the emitted light is made parallel to the first diffraction grating 4 by the collimator lens 3. The grating 4 diffracts this light and disperses it towards a focusing lens 5 which then focuses the dispersed light onto an intermediate slit 6. The dispersed light passes through this intermediate slit 6 and then passes through a collimator. The direction is made parallel to the second diffraction grating 8 by the lens T.

この多色原画像の全波長は中間スリットの薗上に拡げら
れ、且つ格子40角度位置に依って、選択された波長が
中間スリット6を通過するだろう。
All wavelengths of this polychromatic primary image will be spread out over the beam of the intermediate slit, and depending on the angular position of the grating 40, selected wavelengths will pass through the intermediate slit 6.

後の議論で判るように、仁のようにして、選択された波
長帯域が射出スリットに現れるだろう。第2格子8は次
にこの既に分散された光を反対方向に回折する、即ち、
11g2格子8はそこでそれに到達する分散し外光を再
結合する。この爵結合された光は次に集束レンズ9によ
って射出スリット上に集束されて、入射スリット2に現
れる物体画像の正確な再生であるが原画像の波長のスペ
クトル内の選択された波長又は波長帯域の画像をそこに
発生する。この入射スリット2の原画像は多色でもよい
。この原画像のスペクトルは、例え&イ可視党及び赤外
光まで、又は反対の端でX@までのようなどんな適当な
帯域でもよい。射出画像は、都合よく、寸法が比例し且
つ色だけが原画像と(1異った光の波長の画像の正確な
再生であり、この射出画像の波長は原画像の波長スペク
トルの範囲内の単−波長又は波長帯域である。後にmu
mされるように、M[13の適当な運動によって、二つ
の格子4及び8は、格子4への入射角が格子8での回折
角に等しいように、及び中間スリット6を通過スる特定
の波長が射出スリットに示すレルコトを望むものである
ように1反対又は同方向に同時に動かすことができる。
As will be seen in later discussion, the selected wavelength band will appear at the exit slit in a similar fashion. The second grating 8 then diffracts this already dispersed light in the opposite direction, i.e.
The 11g2 grating 8 then recombines the dispersed external light that reaches it. This combined light is then focused onto the exit slit by a focusing lens 9 to produce an accurate reproduction of the object image appearing at the entrance slit 2 at a selected wavelength or wavelength band within the spectrum of wavelengths of the original image. images occur there. The original image of this entrance slit 2 may be multicolored. The spectrum of this original image may be any suitable band, such as up to visible and infrared light, or at the opposite end to X@. The emergent image is conveniently an exact reproduction of an image that is proportional in size and only in color (1 different wavelength of light from the original image), and the wavelength of this emergent image is within the wavelength spectrum of the original image. A single wavelength or wavelength band. Later mu
By a suitable movement of M[13, the two gratings 4 and 8 are arranged such that the angle of incidence on the grating 4 is equal to the angle of diffraction at the grating 8, and the specific slit passing through the intermediate slit 6 is can be simultaneously moved in one opposite or the same direction as desired for the wavelengths shown at the exit slit.

例えば、もし黄色を射出スリット像−に望むなら、移動
装置13は、そのような黄色帯が中間スリット6を通過
し他を排除して、次にそのような黄色帯が射出スリット
像に現れるように、二つの格子4及び8を動かすだろう
For example, if a yellow color is desired in the exit slit image, the moving device 13 moves such that such a yellow band passes through the intermediate slit 6 and excludes the others, so that such a yellow band then appears in the exit slit image. , we will move the two grids 4 and 8.

図面に示すように、この二つの格子4及び8は装置13
によって同時に動くように互に結合できる。これらの格
子はそれらの軸を格子罫線面上で、且つtt ”xその
水平中心にもつ。これらの格子は溝の数及び全表面積の
点で何か適当な大きさでよい。
As shown in the drawing, these two gratings 4 and 8 are connected to the device 13.
can be connected to each other so that they can move simultaneously. These gratings have their axes on the grid ruled plane and at their horizontal centers at tt''x. These gratings may be of any suitable size in terms of number of grooves and total surface area.

この二つの回折格子4及び8は同じ大きさと溝密度であ
るべきだが、本発明は二つが異っても作動する。装置1
3が二つの格子を同時に動かすとき、二つの機能が作用
する。即ち、第一に、中間スリット6を通過する波長又
は波長帯域が決定される。
The two gratings 4 and 8 should have the same size and groove density, but the invention will work even if the two are different. Device 1
When 3 moves two grids at the same time, two functions come into play. That is, first, the wavelength or wavelength band that passes through the intermediate slit 6 is determined.

これは格子40角度位置によってなされる。即ち、中間
スリット60面金体に全スペクトルが分散されるので、
格子4の位置・1゛めがどの波長帯域がスリットの位置
にあり、従ってそこを通るかを決める。絽二に、格子4
が格子8と反対の又は同じ回転方向に動かされるように
、且つ常に格子4での入射角が格子8での回折角に%し
いように、二つの格子が動かされる。この島二の機能で
、格子4に分散する、即ち、別の方法で説明すれば、中
間スリット6を通過する分散された光を再結合する。
This is done by the grating 40 angular position. That is, since the entire spectrum is dispersed in the middle slit 60-sided gold body,
The first position of the grating 4 determines which wavelength band is located at the slit position and therefore passes there. On the second grid, lattice 4
The two gratings are moved such that the angle of incidence at the grating 4 is always equal to the angle of diffraction at the grating 8, so that the angle of incidence at the grating 4 is moved in the opposite or the same direction of rotation as the grating 8. The function of this island is to recombine the light which has been dispersed into the grating 4, or, stated in another way, which has passed through the intermediate slit 6.

結合装置13(これは又格子の移動もさせる)は、例え
ば格子4及び80両方をそれぞれの軸周に適当に動かす
ためにねじ調整相互結合装置と共に結合7−ムを使うよ
うな、機械的装置でよい。
The coupling device 13 (which also moves the gratings) may be a mechanical device, such as using a coupling 7-me with a threaded adjustment interconnection device to properly move both gratings 4 and 80 around their respective axes. That's fine.

この装置13は手動で又はモータ装置を使って自動的に
動かし得る。格子4及び8が廻されるとき、それらはそ
00次位置の周に同方向又は反対方向に動かされる。
This device 13 can be moved manually or automatically using a motor device. When gratings 4 and 8 are rotated, they are moved in the same direction or in opposite directions around their 00th position.

コリメータレンズ3及び7は実質的に同じでよく、且つ
射出スリットに適切な明瞭な画像を与えるに十分な分解
能と品質でなければならない。同様に、集束装置レンズ
5及び9は実質的に同じでよく、且つ射出スリットに明
瞭な画像を与えるに十分な分解能と品質でなければなら
ない。ハウジング1は実質的九光及びIl@でなければ
ならない。
Collimator lenses 3 and 7 may be substantially the same and must be of sufficient resolution and quality to provide a suitably clear image at the exit slit. Similarly, focuser lenses 5 and 9 may be substantially the same and must be of sufficient resolution and quality to provide a clear image at the exit slit. The housing 1 must be substantially nine lights and Il@.

内部は外来光の散乱を防ぐため黒塗されてもよい。The interior may be painted black to prevent scattering of external light.

外来光があればS画像の正確な再生と干渉し且つ所望の
選択され次波長又は波長帯域の正確な通路と干渉しよう
とするだろう、入射スリット2、中間スリット6、及び
射出スリット10は水平及び垂直寸法が適切になってい
る。入射スリット6は外来光を通さずに物体画像を通す
ために垂直及び水平の両寸法が十分でなければならない
。同時に、射出スリット6を主所望の且つ集束レンズ9
によって与えられた大きさの形層された最終画像を通す
ため*干及び垂直の両寸法とも十分でなければなE) 
すい。中間スリットは画像の返び所望の波長帯域の通過
を許すために十分な水平及び垂直寸法でなければならな
い。中間スリット60寸法な適当に選ぶことによって、
選択された単−波長又は選択された波長帯域がスリン)
6を通過し、結局射出スリット10に現れることが許さ
れる。最小寸法は画像の通過を許すことであり、最大寸
法は画像及び選択された波長帯域の通過を許すことであ
る。
The entrance slit 2, the intermediate slit 6, and the exit slit 10 are horizontal so that any extraneous light will interfere with the accurate reproduction of the S image and will attempt to interfere with the correct path of the desired selected wavelength or wavelength band. and vertical dimensions are appropriate. The entrance slit 6 must have both vertical and horizontal dimensions sufficient to pass the object image without passing extraneous light. At the same time, the exit slit 6 is connected to the main desired and focusing lens 9
Both horizontal and vertical dimensions must be sufficient to pass through the layered final image of size given by E)
water. The intermediate slit must have sufficient horizontal and vertical dimensions to allow passage of the desired wavelength band in the image. By appropriately selecting the intermediate slit size 60,
selected single wavelength or selected wavelength band)
6 and eventually appear at the injection slit 10. The minimum dimension is to allow the image to pass through, and the maximum dimension is to allow the image and the selected wavelength band to pass through.

射出スリット10に現れる射出画像な観II″fるため
に使ってもよいビューア12は、例えば人間の目、TV
左カメラ光感応検出器等のような、何か適当な装置でよ
い。この画像は物体画像の波長のスペクトル内の選択さ
れた波長又は選択された波長帯域のものであろう。波長
の帯域幅は上に議論したように中間スリットの寸法に依
るだろう。
A viewer 12 that may be used to view the exit image appearing at the exit slit 10 is, for example, a human eye, a TV
The left camera may be any suitable device, such as a light sensitive detector or the like. This image may be of a selected wavelength or selected wavelength band within the spectrum of wavelengths of the object image. The wavelength bandwidth will depend on the size of the intermediate slit as discussed above.

選択された特定の波長又は選択された特定の波長帯域は
入射及び中間スリット2及び6に関する格子4の位置に
依る。ビューア12は単一波長が観察されるか又は選択
された波長帯域が観察かを考慮に入れる。しかし、過轟
なビューアなら何でも使うことができる。同様に、適当
な画像発生装置11なら何でも射出スリット2に物体1
ijl像を生ずるために使うことができる。この原画像
は単色でも多色でもよい。何か適当な大きさ減少装置が
物体th像の範囲内VC,あることを望む波長帯域と矛
盾なく使うことができる。
The particular wavelength selected or the particular wavelength band selected depends on the position of the grating 4 with respect to the entrance and intermediate slits 2 and 6. Viewer 12 takes into account whether a single wavelength or a selected wavelength band is viewed. However, any savvy viewer can be used. Similarly, any suitable image generating device 11 can place the object 1 into the exit slit 2.
It can be used to generate an ijl image. This original image may be monochrome or multicolored. Any suitable size reduction device can be used within the object th image VC, consistent with the desired wavelength band.

都合よく、本発明は適当な***素を使ってX線から電
波までの全ての波長範囲に対して使用することができる
が、スペクトルの一方の側でX線のエネルf−によって
及びスペクトルの他の側で必要な装置の物理的大きさK
よってのみ制限されるかもしれない。可視範囲に於いて
、本発明は例えば試料の化学成分の検出、熱分析、ゾラ
ズマ診断等及び波長帯域を分離し、観察し且つ測定する
必要のあるあらゆる用途のような多くの異った目的に使
用することができる。
Advantageously, the invention can be used for the entire wavelength range from X-rays to radio waves using suitable *** elements, but depending on the energy f- of the X-rays on one side of the spectrum and The physical size K of the equipment required on the other side of
Therefore, it may be limited. In the visible range, the invention can be used for many different purposes, such as detection of chemical components of samples, thermal analysis, Zolazoma diagnostics, etc., and any application where wavelength bands need to be separated, observed and measured. can be used.

光線が交差するように作用する上述のレンズ及び物理的
装置だが、他の装置を使うこともできる。
Although the lenses and physical devices mentioned above act to intersect the light rays, other devices can also be used.

即ち、例えば、レンズは適尚な鏡で置き換えてもよく、
且つ格子は、コンパクトな装置が得られるようにレンズ
を適正に配置して、一本の回転軸上の異なる面に配置し
てもよい。
That is, for example, a lens may be replaced by a suitable mirror;
The gratings may also be placed in different planes on a single axis of rotation, with proper placement of the lenses to obtain a compact device.

この光学系の理論は上述の説明だけでそれ以上の説明が
なくても当業者には理解されようが、以下は例示のため
に示し、本発明を限定することは意図していない。図面
の光ll1if5i図を参照する。
Although the theory of this optical system will be understood by those skilled in the art without further explanation from the above description, the following is provided by way of example and is not intended to limit the invention. Refer to the light ll1if5i diagram of the drawing.

射出画像と原画像の違いは原画像には全ての波長が存在
するが、射出1ilii儂にはその一部しか存在しない
ことである。射出画像に存在する全波長帯域は次の分散
によって与えられる。即ち、及び at dβ= −(2) で 但し、tは中間スリット60面の分散の方向に測った距
離、及びfはレンズ5の焦点距離であるので、 全画像が射出スリットに現れるためにはdl>wでめる
ことが必要である。但し、Wは原画像の幅である。dl
を制限するためKは、at(wlcよって制限される〕
及びdは小さくしなければならず、且つn及びfは大き
くしなければならないことは(3)式から明らかである
。dは格子定数、即ち、連続する溝の間の距離及びnは
回折次数である。
The difference between the exit image and the original image is that all wavelengths are present in the original image, but only some of them are present in the exit image. The total wavelength band present in the exit image is given by the following dispersion. That is, and at dβ= -(2) where t is the distance measured in the direction of dispersion of the plane of the intermediate slit 60, and f is the focal length of the lens 5, so in order for the entire image to appear on the exit slit, It is necessary to satisfy dl>w. However, W is the width of the original image. dl
In order to limit K, at(limited by wlc)
It is clear from equation (3) that and d must be small, and n and f must be large. d is the grating constant, ie the distance between successive grooves and n is the diffraction order.

格子4での入射角は格子8での入射角と等しくなければ
ならないことを示jために以下の説明をする。
The following explanation is given to show that the angle of incidence at grating 4 must be equal to the angle of incidence at grating 8.

格子定数(即ち二つの連続する溝の間の距離)dの格子
での入射角αと回折角βを関係づける基礎式は次のよう
に与えられる。
The basic equation relating the angle of incidence α and the angle of diffraction β on a grating with a grating constant (i.e., the distance between two consecutive grooves) d is given as follows.

nλ=d(sinα+sinβ)(4)但しλは光の波
長で、nは回折次数でおる。αは入射角、βは回折角で
あるので角度α及びβは格子の法iNから測定され且つ
符号をつけられる。
nλ=d(sin α+sin β) (4) where λ is the wavelength of light and n is the order of diffraction. Since α is the angle of incidence and β is the angle of diffraction, the angles α and β are measured and signed from the modulus of the grating iN.

従って、角度αは正、角度βは負でおる。nは正でも負
でもよく、これは常に二つの回折スペクトル、即ち0次
ビームの両側に一つづつのスペクトルがおることを意味
する。
Therefore, the angle α is positive and the angle β is negative. n can be positive or negative, which means that there are always two diffraction spectra, one on each side of the zero-order beam.

格子4は角度γだけ回転されているので、α1=α□0
+γ、及びβ1=β、0−γ=α1゜−γ、何故ならα
、。−β100中間格子を通過する波長は(4〕式によ
って与えられる。格子8では、入射角はα2=α、。−
γ=β1、従って回折角は(4)式により与えられ、β
2について解くと、 従ってβ2=α、 前に述べたように、原画像が放射する全ての波長の中で
、中間スリットを通過するものだけが射出ス11ットに
到達する。もし、dlが大き過ぎると、中間スリットで
の画像位置が軸からずれスリットのあごで阻止されるだ
ろう。中間スリットは第2格子8に達することを許され
る波長の幅を制限する。第2格子8に到達する帯域の波
長の全てはそこで画像点があるだけの多くの方向に再結
台場れ、次にレンズ9がそれらを射出スリットに原画像
の単一像に集束する。光源にある波長の数だけの多くの
源ikl像の像が中間スリット上にある。
Since the grating 4 is rotated by the angle γ, α1=α□0
+γ, and β1=β, 0−γ=α1゜−γ, because α
,. -The wavelength passing through the β100 intermediate grating is given by equation (4).In the grating 8, the incident angle is α2=α.-
γ=β1, therefore the diffraction angle is given by equation (4), and β
Solving for 2, we therefore have β2=α.As stated earlier, of all the wavelengths emitted by the original image, only those that pass through the intermediate slit reach the exit slit. If dl is too large, the image position at the intermediate slit will be off-axis and blocked by the slit jaws. The intermediate slit limits the width of wavelengths that are allowed to reach the second grating 8. All of the wavelengths in the band reaching the second grating 8 are there refocused in as many directions as there are image points, and then the lens 9 focuses them into a single image of the original image at the exit slit. There are as many source ikl images on the intermediate slit as there are wavelengths in the source.

もしこの光源が連続波長帯であるなら、中間スリットで
の像は重なり、波長分散の方向にぼけた像を形成するだ
ろう。
If this light source is a continuous wavelength band, the images at the intermediate slit will overlap, forming a blurred image in the direction of wavelength dispersion.

典型的な装置は以下の測定値をもつ部品を利用した。こ
れらの測定値及び部品は例として示すだけで、如何なる
方法に於いても本発明を限定する意図はない。
A typical device utilized components with the following measurements: These measurements and components are provided by way of example only and are not intended to limit the invention in any way.

集束レンズ:分解能 1.2μm コリメータレンズ二分解能1.2μm 格子:Il当り溝数590、格子指数y4波長(Hg 
564 nm使用) 射出スリット:0.5■ 入射スリット:  0.5m 中間スリット: 2簡 ビューア二 Tvカメラ 物体画像= TVカメラレンズ 上述の説明は本発明の例示である。その多数の修整や延
長が当業者には明白であろう。そのような修整や延長は
全て本発明の精神及び範囲に入ると考えるべきである。
Focusing lens: Resolution 1.2μm Collimator lens resolution 1.2μm Grating: Number of grooves per Il 590, grating index y4 wavelength (Hg
(564 nm used) Exit slit: 0.5 mm Input slit: 0.5 m Intermediate slit: 2 viewers Two TV camera object image = TV camera lens The above description is an example of the present invention. Numerous modifications and extensions thereof will be apparent to those skilled in the art. All such modifications and extensions are to be considered within the spirit and scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

唯一の図面は平面図で本発明の実施例を、又線図形でそ
れに作用する光線を示す。 2・・・入射スリット 3・・・第1コ1」メータレンズ 4・・・第1回折格子 5・・・集束レンズ 6・・・中間スリット 7・・・第2コリメータレンズ 8・・・第2回折格子 S・・・第2集束レンズ 13・・・相互連結及び移動装置 代理人 浅 村   皓 外4名 手続補正書(方式) 昭和5q年3月2b日 特許庁長官殿 1、・JG件の表示 昭和97年特許願第 り3267号 2、発明の名称 菫@あ崎革蓼 3、補11)をする者 小僧との関係 11S粕出願人 4、代理人 昭和も7年7427日 6、補正により増加する発明の数
The only drawing shows an embodiment of the invention in plan view and in line diagram the light rays acting on it. 2...Incidence slit 3...First collimator lens 4...First diffraction grating 5...Focusing lens 6...Intermediate slit 7...Second collimator lens 8...No. 2 Diffraction grating S...Second focusing lens 13...Interconnection and moving device agent Asamura Kogai 4 person procedural amendment (method) March 2b, 1930, Commissioner of the Japan Patent Office 1, JG matter Indication of Patent Application No. 3267 of 1987 2, Name of Invention Sumire @ Asaki Kakuya 3, Supplement 11) Relationship with Kozo 11S Kasu Applicant 4, Agent Showa also dated 7427/7/6, Number of inventions increased by amendment

Claims (1)

【特許請求の範囲】 m  物体画像がそこに集束される入射スリット(2)
、M1コリメータ装置(3)、該コリメータ装置からの
平行にされた光がぶつかるように配置された第1格子装
置(4)、該部1格子装置からの回折光を第1面に集束
するための第1集束装置(5)、不必費な光が先に投射
されるのを防ぐため該第1面に位置する中間スリツ)(
6L[m1格子装置から回折され且つ該第1集束装置に
よって第2格子装置(8)上に集束される光を平行にす
るように配置された第2コリメータ装置(7〕、該第2
コリメータ装置からの平行にされた光が当り且つ咳第1
格子装置によって分散された光を再結合するように配置
・された第2格子装置(8)、再結合されたビームを#
!2面に集束するための第2集束装置(9)、骸再結合
された画像が集束される該第211に位置する射出スリ
ット(10)、並びに、該第1及び第2格子装置を同時
に動かしそれKよって該第1格子装置に投射される光の
入射角が該第2格子装置からの回折角に婢しく且つそれ
によって該入射スリットに現れる該物体画像が該射出ス
リットに正確にそして比例して該物体画像の波長の全ス
ペクトルの選択された波長又は波長帯域の画像に再生し
て現れるようにするための装置(13)を含む単色画像
生成装置。 (2、特許請求の範囲第1項記載の装置に於いて、該第
1及び第2コリメータ装置が実質的に同じであり、該m
1及び第2集束装置が実質的に同じであり、そ、して第
1落び謝2格子装置か実質的に同じである装置。 (3)%許績求の範囲第1項記載の装置に於いて、咳同
時に動かす几めの装置か第1及び第2格子装置を格子の
罫線引された面上にその中心に配置された軸Mlに0次
位置から同じ角度だけ回転し、それによって該第1及び
第2格子装置の同時運動が#第1格子装置の訳中間スリ
ットに関する角度位置によって選択された波長又は波長
帯域の射出画像を生ずる装置。 (4)特許請求の範囲第1項記載の装置に於いて、該中
間スリットが所望の波長分解能及び入射スリットの分解
能と釣合わされている装置。 (5)特許請求の範囲第1項記載の装置に於いて、該物
体−像の波長帯域が可視スペクトル内にある装置。 (6)%1FF1i1求の範囲第1項記載の装置に於い
て、該中間スリットが物体画像を通し且つ骸物体−像の
所望の波長帯域を通すに十分な寸法である装置(7) 
 特許請求の範囲第1項記載の装置に於いて、該同時に
動かすための装置が該中間スリットに選択された波長又
は波長帯域を通過させることを選択的に可能にするため
に該第1格子装置を、そして第1格子装置の入射角を常
時第2格子装置の回折角と郷しくするため[#I11及
び第2格子装置な動かし、且つこの二つの格子装置が回
折次数位置によって反対方向に動かさ′れる装置。 (8)%許請求の範囲第1項記載゛の装置に於いて、第
2集束装置がレンズである装置。
[Claims] m An entrance slit (2) onto which the object image is focused.
, an M1 collimator device (3), a first grating device (4) arranged such that the collimated light from the collimator device collides, and a first grating device (4) for focusing the diffracted light from the part 1 grating device on a first surface. a first focusing device (5), an intermediate slit located on the first surface to prevent unnecessary light from being projected earlier) (
a second collimator device (7) arranged to collimate the light diffracted from the grating device and focused by the first focusing device onto the second grating device (8);
The collimated light from the collimator device hits and coughs first.
a second grating device (8) arranged and arranged to recombine the light dispersed by the grating device;
! a second focusing device (9) for focusing on two planes, an exit slit (10) located at the 211th position on which the skeleton recombined image is focused, and the first and second grating devices are moved simultaneously; so that the angle of incidence of the light projected onto the first grating device is smaller than the angle of diffraction from the second grating device and so that the object image appearing at the entrance slit is exactly and proportional to the exit slit. A monochromatic image generating device comprising a device (13) for reconstructing a selected wavelength or wavelength band of the entire spectrum of wavelengths of the object image into an image. (2. In the device according to claim 1, the first and second collimator devices are substantially the same, and the m
An apparatus in which the first and second focusing devices are substantially the same, and the first droplet and second grating devices are also substantially the same. (3) Scope of % Permission Required In the device described in paragraph 1, the lattice device or the first and second lattice devices that are moved at the same time as coughing are arranged on the axis Ml centered on the ruled surface of the lattice. rotated by the same angle from the zero-order position, whereby the simultaneous movement of the first and second grating devices produces an exit image of the wavelength or wavelength band selected by the angular position of the first grating device with respect to the intermediate slit. Device. (4) An apparatus according to claim 1, wherein the intermediate slit is balanced with the desired wavelength resolution and the resolution of the entrance slit. (5) The apparatus according to claim 1, wherein the wavelength band of the object-image is within the visible spectrum. (6) Range of %1FF1i1 In the apparatus according to item 1, the intermediate slit has a size sufficient to pass the object image and a desired wavelength band of the corpse object-image (7)
The apparatus of claim 1, wherein the first grating device selectively enables the simultaneous movement device to pass a selected wavelength or wavelength band through the intermediate slit. , and in order to make the incident angle of the first grating device always match the diffraction angle of the second grating device, [#I11 and the second grating device are moved, and these two grating devices are moved in opposite directions depending on the diffraction order position. A device that can be used. (8) The device according to claim 1, wherein the second focusing device is a lens.
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