[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPH06300633A - Fourier spectrometric image measuring equipment - Google Patents

Fourier spectrometric image measuring equipment

Info

Publication number
JPH06300633A
JPH06300633A JP8990693A JP8990693A JPH06300633A JP H06300633 A JPH06300633 A JP H06300633A JP 8990693 A JP8990693 A JP 8990693A JP 8990693 A JP8990693 A JP 8990693A JP H06300633 A JPH06300633 A JP H06300633A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
dimensional
lens array
measured
fourier
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Withdrawn
Application number
JP8990693A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Tsujita
和宏 辻田
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.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP8990693A priority Critical patent/JPH06300633A/en
Publication of JPH06300633A publication Critical patent/JPH06300633A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the Fourier spectrometric image measuring equipment for measuring the spectrum of the light to be measured at each point on an object by passing the light to be measured emitted from an object spreading two-dimensionally through an interferometer and subjecting the detection signal of brightness to Fourier transform in which downsizing is realized while ensuring a wide view and sufficient quantity of measuring light and stray light from parts other than a measuring pint is removed. CONSTITUTION:A two-dimensional imaging lens array 12 constituting a normal focus system is disposed at an incident position of light 11 to be measured. A pinhole plate 13 having a plurality of pinholes 13a for passing the light 11 condensed by each leans 12a in the lens array 12 is disposed at the imaging position of the two-dimensional imaging lens array 12. The light passed through the pinhole 13a is then passed through a two-dimensional collimate lens array 14 and introduced to an interferometer where the pinhole plate 13 is subjected to two-dimensional scanning within the imaging position by a two-dimensional scanning means 16.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、2次元的広がりを有す
る物体から発せられた被測定光を干渉計で干渉させ、そ
の干渉による光の明暗を検出した信号をフーリエ変換し
て、被測定光のスペクトルを上記物体の各点毎に計測す
るフーリエ分光画像計測装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention interferes light under measurement emitted from an object having a two-dimensional spread with an interferometer, and Fourier-transforms a signal for detecting light and darkness of the light due to the interference to perform measurement under measurement. The present invention relates to a Fourier-spectroscopic image measuring device that measures the spectrum of light at each point of the object.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、被測定光のスペクトルを計測
する分光計測装置が種々提供されており、そしてその1
つとして、フーリエ分光計測装置も知られている。この
フーリエ分光計測装置は、被測定光を干渉計で干渉さ
せ、その干渉による光の明暗を検出した信号をフーリエ
変換して被測定光のスペクトルを計測するものである。
またこのフーリエ分光計測装置を利用して、2次元的広
がりを有する物体から発せられた光を、物体の各点毎に
分光計測するフーリエ分光画像計測装置も既に提案され
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various spectroscopic measurement devices for measuring the spectrum of light to be measured have been provided, and part 1
As one, a Fourier spectroscopy measuring device is also known. This Fourier spectroscopy measuring device measures the spectrum of the light under measurement by interfering the light under measurement with an interferometer and Fourier-transforming a signal in which the light and darkness of the light due to the interference is detected.
Also, a Fourier spectroscopic image measuring apparatus has been already proposed, which utilizes this Fourier spectroscopic measuring apparatus to spectroscopically measure light emitted from an object having a two-dimensional spread for each point of the object.

【0003】従来、このフーリエ分光画像計測装置にお
いては、物体から発せられた光を集光、平行光化して干
渉計に導くために、通常の凸レンズ等からなる一般的な
結像レンズ系が用いられていた。
Conventionally, in this Fourier spectroscopic image measuring apparatus, a general image forming lens system including a normal convex lens is used to collect and collimate light emitted from an object and guide it to an interferometer. It was being done.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このフーリエ分光画像
計測装置は、例えば生体から発せられた蛍光を分光計測
する等のように、極めて微弱な光を分光計測するために
使用されることも多いが、その場合は、視野(観測範
囲)を広く確保するとともに、測定光量をできるだけ多
く取り込むことが望まれる。
This Fourier spectroscopic image measuring device is often used for spectroscopically measuring extremely weak light, such as spectroscopically measuring fluorescence emitted from a living body. In that case, it is desirable to secure a wide field of view (observation range) and to capture as much measurement light amount as possible.

【0005】しかし、前述のように通常の凸レンズ等か
らなる一般的な結像レンズ系を用いている従来のフーリ
エ分光画像計測装置にあっては、この要求を満たそうと
すると、結像レンズ系が複雑かつ大型化してしまうとい
う問題が認められている。
However, in the conventional Fourier spectroscopic image measuring device using the general image forming lens system including the normal convex lens as described above, the image forming lens system is attempted to satisfy this requirement. However, the problem of being complicated and large is recognized.

【0006】また、この一般的な結像レンズ系を用いる
従来のフーリエ分光画像計測装置にあっては、観測点以
外の部分(特に深さ方向)からの迷光が多く結像レンズ
系内に入り込み、それが分光計測の精度低下を招いてい
る。
Further, in the conventional Fourier spectral image measuring apparatus using this general imaging lens system, a large amount of stray light from a portion other than the observation point (especially in the depth direction) enters the imaging lens system. However, that leads to a decrease in the accuracy of spectroscopic measurement.

【0007】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、大きな視野および測定光量を確保した上で小型
に形成可能で、さらに、観測点以外の部分からの迷光を
除去することもできるフーリエ分光画像計測装置を提供
することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, can be formed in a small size with a large field of view and a large amount of measurement light, and can also eliminate stray light from portions other than the observation point. It is an object of the present invention to provide a Fourier-spectroscopic image measuring device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明によるフーリエ分
光画像計測装置は、前述したように2次元的広がりを有
する物体から発せられた被測定光が入射する位置に配さ
れた、屈折率分布型レンズアレイやマイクロレンズアレ
イ等の正立結像系をなす2次元結像レンズアレイと、こ
の2次元結像レンズアレイによる結像位置に配され、該
レンズアレイの各レンズにより収束した被測定光をそれ
ぞれ通過させる複数のピンホールを有するピンホール板
と、このピンホール板を上記結像位置内で2次元走査さ
せる走査手段と、上記ピンホール板の各ピンホールを通
過した被測定光をそれぞれ平行光化する複数のレンズか
らなる2次元コリメートレンズアレイと、この2次元コ
リメートレンズアレイを通過した被測定光を2つの光束
に分割した後、1つの光束に合成する光学系と、上記2
つの光束の少なくとも一方の光路長を変調する手段と、
複数の受光素子がアレイ状に組み合わされてなり、上記
光学系により合成された1つの光束の光強度を光束内の
各位置毎に検出する2次元光検出器と、この2次元光検
出器の各受光素子の出力信号をフーリエ変換して、被測
定光のスペクトルを前記物体上の各点毎に求める信号処
理手段とを備えてなるものである。
A Fourier-spectroscopic image measuring device according to the present invention is, as described above, a refractive index distribution type device arranged at a position where light to be measured emitted from an object having a two-dimensional spread is incident. A two-dimensional image forming lens array forming an erect image forming system such as a lens array or a microlens array, and a measured light which is arranged at an image forming position by the two-dimensional image forming lens array and converged by each lens of the lens array. A pinhole plate having a plurality of pinholes for passing through each of the pinholes, a scanning means for two-dimensionally scanning the pinhole plate within the image forming position, and the measured light passing through each pinhole of the pinhole plate. A two-dimensional collimating lens array composed of a plurality of parallelized lenses and the light to be measured that has passed through the two-dimensional collimating lens array are split into two light beams, and then 1 An optical system for combining the light beams, the 2
Means for modulating the optical path length of at least one of the two light fluxes,
A two-dimensional photodetector comprising a plurality of light-receiving elements combined in an array and detecting the light intensity of one light flux synthesized by the optical system at each position in the light flux, and the two-dimensional photodetector. Signal processing means for Fourier-transforming the output signal of each light-receiving element to obtain the spectrum of the measured light at each point on the object.

【0009】なお本発明の好ましい実施態様において、
上記の走査手段は、ピンホール板と一体的に2次元コリ
メートレンズアレイも2次元走査させるように構成され
る。
In a preferred embodiment of the present invention,
The above-mentioned scanning means is configured to also two-dimensionally scan the two-dimensional collimating lens array integrally with the pinhole plate.

【0010】[0010]

【作用】上記の構成においては、2次元結像レンズアレ
イにより物体の正立像が結像される。そしてその結像位
置にはピンホール板が配置されているから、この結像面
上の飛び飛びの位置の光のみがピンホールを通過し、2
次元コリメートレンズアレイによって平行光化されて、
上記光学系および光路長変調手段からなる干渉計に導か
れる。したがって、まず上記ピンホール板および2次元
コリメートレンズアレイを所定位置に配した状態で、光
路長変調にともなう上記2次元光検出器の各受光素子の
出力信号を信号処理手段によってフーリエ変換すると、
物体上の飛び飛びの点に関して被測定光のスペクトルが
求められる。
In the above structure, the erect image of the object is formed by the two-dimensional image forming lens array. Since the pinhole plate is arranged at the image forming position, only light at discrete positions on the image forming surface passes through the pinhole and 2
Collimated by a three-dimensional collimating lens array,
It is guided to an interferometer consisting of the above optical system and optical path length modulation means. Therefore, first, with the pinhole plate and the two-dimensional collimator lens array arranged at predetermined positions, the output signals of the respective light receiving elements of the two-dimensional photodetector associated with the optical path length modulation are Fourier transformed by the signal processing means,
The spectrum of the light to be measured is obtained with respect to scattered points on the object.

【0011】そして上記の走査手段により、ピンホール
板を、あるいはそれとともに2次元コリメートレンズア
レイを微小距離移動させる毎に、光路長変調にともなう
2次元光検出器の各受光素子の出力信号を信号処理手段
によってフーリエ変換すれば、上記物体上の飛び飛びの
点の間を次々に埋めて行く形で、この物体に関する2次
元分光画像情報が得られるようになる。
Each time the pinhole plate or the two-dimensional collimating lens array is moved by a small distance by the scanning means, the output signal of each light receiving element of the two-dimensional photodetector accompanying the optical path length modulation is signaled. If the Fourier transform is performed by the processing means, the two-dimensional spectral image information about the object can be obtained in such a manner that the spaces between the discrete points on the object are successively filled.

【0012】[0012]

【発明の効果】上記の2次元結像レンズアレイおよび2
次元コリメートレンズアレイは、通常の凸レンズ等から
なる一般的な結像レンズ系と比べれば、全体的に薄く形
成できる割にはNA(開口数)が大きく取れるものであ
る。したがって、これらのレンズアレイを用いる本発明
のフーリエ分光画像計測装置は、測定光量を十分に確保
した上でレンズ系部分をコンパクト化でき、それにより
全体として小型に形成可能となる。
The two-dimensional imaging lens array and the two described above are provided.
The two-dimensional collimator lens array can have a large NA (numerical aperture) in comparison with a general imaging lens system including an ordinary convex lens and the like, although it can be formed thin as a whole. Therefore, in the Fourier-spectroscopic image measuring device of the present invention using these lens arrays, the lens system portion can be made compact while securing a sufficient amount of measurement light, and thus can be made compact as a whole.

【0013】そして上記2次元結像レンズアレイおよび
2次元コリメートレンズアレイは、それらを構成するレ
ンズ素子の数を増やすだけで大きな視野を確保でき、そ
してそのようにしても、被測定光を発する物体までの距
離は短いままにできるものであるから、これらのレンズ
アレイを用いる本発明のフーリエ分光画像計測装置は、
小型化を実現する一方で大きな視野も確保できるものと
なる。
The two-dimensional image forming lens array and the two-dimensional collimating lens array can secure a large field of view only by increasing the number of lens elements constituting them, and even in such a case, an object which emits the measured light is measured. Since the distance to can be kept short, the Fourier spectroscopy image measuring apparatus of the present invention using these lens arrays,
While realizing miniaturization, a large field of view can be secured.

【0014】そしてこの本発明によるフーリエ分光画像
計測装置において、物体の観測点以外の部分からの迷光
はピンホール板によって遮断されるので、分光計測の精
度も向上する。また、このようにして迷光が除去される
から、光透過性の高い物体について分光画像計測する場
合には、その物体の奥行き(深さ)方向のセクショニン
グを行なうことも可能となる。
In the Fourier spectroscopic image measuring device according to the present invention, stray light from a portion other than the observation point of the object is blocked by the pinhole plate, so that the accuracy of spectroscopic measurement is also improved. Further, since the stray light is removed in this way, it is possible to perform sectioning in the depth direction of the object when measuring a spectral image of the object having high light transmittance.

【0015】[0015]

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例によるフー
リエ分光画像計測装置を示すものである。図示されるよ
うに、2次元的広がりを有する試料10から発せられた蛍
光等の被測定光11は、屈折率分布型レンズアレイ、マイ
クロレンズアレイ等からなる正立結像系をなす2次元結
像レンズアレイ12に入射し、このレンズアレイ12を構成
する各レンズ12aにより収束せしめられる。このように
して被測定光11の収束位置には、試料10の正立像が結像
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below based on the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 shows a Fourier spectroscopy image measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the measured light 11 such as fluorescence emitted from the sample 10 having a two-dimensional spread is a two-dimensional image forming an upright imaging system including a gradient index lens array, a microlens array, and the like. The light enters the image lens array 12 and is converged by each lens 12a forming the lens array 12. In this way, the erect image of the sample 10 is formed at the convergence position of the measured light 11.

【0016】この結像位置には、収束した被測定光11を
それぞれ通過させる複数のピンホール13aを有するピン
ホール板13が配置されている。これらのピンホール13a
をそれぞれ通過した被測定光11は、屈折率分布型レンズ
アレイ、マイクロレンズアレイ等からなるコリメートレ
ンズアレイ14に入射し、このレンズアレイ14を構成する
各レンズ14aにより平行光化される。なお図1におい
て、1つのレンズ14aにより平行光化された被測定光11
と、それに隣接するレンズ14aにより平行光化された被
測定光11との間の暗部にはハッチングを付してある(図
2も同様)。
At this image forming position, a pinhole plate 13 having a plurality of pinholes 13a for passing the converged light under measurement 11 is arranged. These pinholes 13a
The light to be measured 11 that has passed through each of them enters a collimating lens array 14 including a gradient index lens array, a microlens array, and the like, and is collimated by each lens 14a forming the lens array 14. In FIG. 1, the light to be measured 11 that is collimated by one lens 14a is used.
And the dark portion between the light to be measured 11 parallelized by the lens 14a adjacent thereto is hatched (the same applies to FIG. 2).

【0017】上記コリメートレンズアレイ14およびピン
ホール板13は、共通の保持部材15を介して、例えば積層
ピエゾ素子が2個組み合わされてなる2次元走査手段16
に連結されている。この2次元走査手段16は走査制御回
路17によって駆動制御され、コリメートレンズアレイ14
およびピンホール板13を一体的にX方向(図の紙面に垂
直な方向)およびY方向に微小な所定量ずつ移動させる
ものである。このように2次元走査手段16が駆動される
とき、ピンホール板13は2次元結像レンズアレイ12によ
る結像位置内で移動することになる。
The collimator lens array 14 and the pinhole plate 13 have a two-dimensional scanning means 16 formed by combining two laminated piezoelectric elements, for example, via a common holding member 15.
Are linked to. The two-dimensional scanning means 16 is driven and controlled by the scanning control circuit 17, and the collimator lens array 14
The pinhole plate 13 is integrally moved in the X direction (direction perpendicular to the paper surface of the drawing) and in the Y direction by a small predetermined amount. When the two-dimensional scanning means 16 is driven in this way, the pinhole plate 13 moves within the imaging position of the two-dimensional imaging lens array 12.

【0018】上記のようにして平行光化された被測定光
11はビームスプリッタ18において一部が反射し、残余が
そこを透過して、2光束に分割される。こうして分割さ
れた反射光11Aおよび透過光11Bは、それぞれ可動鏡1
9、固定鏡21で反射してビームスプリッタ18に戻り、そ
こで再度1つの光束に合成される。上記可動鏡19は例え
ば積層ピエゾ素子等のアクチュエータ20とともに反射光
11Aの光路長を変調する手段を構成するものであり、こ
のアクチュエータ20により矢印A方向に往復移動可能と
なっている。
The light to be measured which is collimated as described above
Part of the beam 11 is reflected by the beam splitter 18, and the remaining part of the beam 11 is transmitted therethrough to be split into two light beams. The reflected light 11A and the transmitted light 11B thus divided are respectively moved by the movable mirror 1.
9. The light is reflected by the fixed mirror 21 and returns to the beam splitter 18, where it is again combined into one light beam. The movable mirror 19 is reflected light together with the actuator 20 such as a laminated piezo element.
It constitutes a means for modulating the optical path length of 11 A, and can be reciprocated in the direction of arrow A by this actuator 20.

【0019】1つの光束に合成された後の被測定光11C
は、例えばフォトダイオード等の受光素子22aが縦横に
並設されてなる2次元光検出器22に入射し、その光強度
がこの光検出器22によって検出される。2次元光検出器
22の各受光素子22aから出力された光検出信号Sは、検
出回路23において増幅、A/D変換等の処理を受けた
後、信号処理手段24に入力される。この信号処理手段24
は、後述するメモリ25および再構成手段26とともに公知
のコンピュータシステムから構成されており、再構成手
段26にはCRT表示装置等の表示手段27が接続されてい
る。
Light to be measured 11C after being combined into one light beam
Enters a two-dimensional photodetector 22 in which light receiving elements 22a such as photodiodes are arranged side by side vertically and horizontally, and the light intensity thereof is detected by the photodetector 22. Two-dimensional photo detector
The photodetection signal S output from each light receiving element 22a of 22 is subjected to processing such as amplification and A / D conversion in the detection circuit 23, and then input to the signal processing means 24. This signal processing means 24
Is composed of a well-known computer system together with a memory 25 and a reconstructing means 26 which will be described later, and a display means 27 such as a CRT display device is connected to the reconstructing means 26.

【0020】以上の構成のフーリエ分光画像計測装置に
より分光画像計測を行なう際には、まずピンホール板13
およびコリメートレンズアレイ14が所定のX、Y方向初
期位置に配された状態でアクチュエータ20が駆動され、
可動鏡19が上記の方向に移動される。こうして反射光11
Aの光路長が変調されると、それと透過光11Bとがビー
ムスプリッタ18によって合成されたとき、両者の間に干
渉が生じる。したがって、光検出器22の各受光素子22a
が出力する光検出信号Sは、干渉による被測定光11Cの
明暗に応じて、つまり反射光11Aの光路長差に対応し
て、時間軸上で図3のように変化する。
When performing the spectroscopic image measurement by the Fourier spectroscopic image measuring device having the above configuration, first, the pinhole plate 13
And the actuator 20 is driven with the collimator lens array 14 placed at predetermined initial positions in the X and Y directions,
The movable mirror 19 is moved in the above direction. Thus reflected light 11
When the optical path length of A is modulated and the transmitted light 11B is combined by the beam splitter 18, interference occurs between the two. Therefore, each light receiving element 22a of the photodetector 22 is
The light detection signal S output by the signal changes on the time axis as shown in FIG. 3 according to the contrast of the measured light 11C due to interference, that is, corresponding to the optical path length difference of the reflected light 11A.

【0021】光検出器22の各受光素子22aのサイズは、
コリメートレンズアレイ14の1つのレンズ14aにより平
行光化された被測定光11のビーム断面よりも十分に小さ
いものとされている。そして信号処理手段24は、相隣接
する所定数の受光素子22aの光検出信号Sを平均化処理
する等により、2次元結像レンズアレイ12の各レンズ12
aが臨む試料10上の各観測点毎の光検出信号Sを求め
る。そして信号処理手段24は、この各観測点毎の光検出
信号Sのインターフェログラムをフーリエ変換する。こ
のフーリエ変換は、従来からなされているものと同様で
あり、このフーリエ変換処理により被測定光11のスペク
トルが各画素毎に、つまり2次元結像レンズアレイ12の
各レンズ12a毎に求められる。こうして求められた試料
10上の飛び飛びの観測点毎のスペクトルは、メモリ25に
記憶される。
The size of each light receiving element 22a of the photodetector 22 is
It is sufficiently smaller than the beam cross section of the measured light 11 which is collimated by one lens 14a of the collimator lens array 14. Then, the signal processing means 24 averages the photodetection signals S of a predetermined number of light receiving elements 22a adjacent to each other, and the like, so that each lens 12 of the two-dimensional imaging lens array 12 is processed.
The light detection signal S for each observation point on the sample 10 facing a is obtained. Then, the signal processing means 24 Fourier transforms the interferogram of the photodetection signal S for each observation point. This Fourier transform is the same as that conventionally performed, and the spectrum of the measured light 11 is obtained for each pixel, that is, for each lens 12a of the two-dimensional imaging lens array 12 by this Fourier transform processing. Sample obtained in this way
The spectrum for each of the discrete observation points on 10 is stored in the memory 25.

【0022】以上の操作が1回なされる毎に、走査制御
回路17は2次元走査手段16を1回駆動させ、ピンホール
板13およびコリメートレンズアレイ14を所定距離移動さ
せる。すなわち、ピンホール板13およびコリメートレン
ズアレイ14は、まずX、Y方向初期位置に配され、以上
の操作が1回なされる毎にX方向に所定距離移動され
る。この移動距離pは、2次元結像レンズアレイ12のレ
ンズ12aの配置ピッチよりも十分小さく設定されてい
る。この移動が所定のm回なされて、合計のX方向移動
距離がほぼレンズ12aの配置ピッチに達すると、ピンホ
ール板13およびコリメートレンズアレイ14はX方向の初
期位置に戻されるとともに、Y方向に所定距離移動され
る。この移動距離qも、2次元結像レンズアレイ12のレ
ンズ12aの配置ピッチより十分小さく設定される。この
移動が所定のn回なされて、合計のY方向移動距離がほ
ぼレンズ12aの配置ピッチに達した状態で、上記X方向
の移動がm回なされると、ピンホール板13およびコリメ
ートレンズアレイ14のXY走査が完了する。なお通常は
m=n、p=qとすればよい。
Each time the above operation is performed once, the scanning control circuit 17 drives the two-dimensional scanning means 16 once to move the pinhole plate 13 and the collimator lens array 14 by a predetermined distance. That is, the pinhole plate 13 and the collimator lens array 14 are first placed at the initial positions in the X and Y directions, and are moved a predetermined distance in the X direction each time the above operation is performed once. This moving distance p is set sufficiently smaller than the arrangement pitch of the lenses 12a of the two-dimensional imaging lens array 12. When this movement is performed a predetermined number of times m and the total movement distance in the X direction reaches the arrangement pitch of the lenses 12a, the pinhole plate 13 and the collimator lens array 14 are returned to the initial position in the X direction, and in the Y direction. It is moved a predetermined distance. This moving distance q is also set to be sufficiently smaller than the arrangement pitch of the lenses 12a of the two-dimensional imaging lens array 12. When this movement is performed n times, and the total movement distance in the Y direction reaches the arrangement pitch of the lenses 12a, and the movement in the X direction is performed m times, the pinhole plate 13 and the collimator lens array 14 are moved. XY scanning is completed. Note that normally, m = n and p = q may be set.

【0023】以上のようにして、ピンホール板13および
コリメートレンズアレイ14を移動させる毎に、試料10上
の飛び飛びの観測点毎のスペクトルが求められ、そして
それらがメモリ25に順次記憶されて行く。そこで、ピン
ホール板13およびコリメートレンズアレイ14のXY走査
が完了したところで、メモリ25に蓄えられたスペクトル
情報を読み出し、それらを再構成手段26において再構成
処理にかけることにより、試料10上の飛び飛びの観測点
の間を埋める形で、この試料10に関する2次元分光画像
情報を得ることができる。このようにして求められた試
料10に関する2次元分光画像情報は表示手段27において
表示され、あるいは図示しない記録手段により記録され
る。
As described above, every time the pinhole plate 13 and the collimator lens array 14 are moved, the spectra for each of the discrete observation points on the sample 10 are obtained, and these spectra are sequentially stored in the memory 25. . Therefore, when the XY scanning of the pinhole plate 13 and the collimator lens array 14 is completed, the spectrum information stored in the memory 25 is read out and subjected to the reconstruction processing by the reconstruction means 26, thereby jumping over the sample 10. The two-dimensional spectroscopic image information on the sample 10 can be obtained by filling the space between the observation points. The two-dimensional spectral image information regarding the sample 10 thus obtained is displayed on the display means 27 or recorded by a recording means (not shown).

【0024】上記の2次元結像レンズアレイ12および2
次元コリメートレンズアレイ14は、通常の凸レンズ等か
らなる一般的な結像レンズ系と比べれば、全体的に薄く
形成できる割にはNA(開口数)が大きく取れるもので
ある。したがって、これらのレンズアレイ12、14を用い
ているこのフーリエ分光画像計測装置は、測定光量を十
分に確保した上でレンズ系部分をコンパクト化でき、そ
れにより全体として小型に形成可能となる。
The above-mentioned two-dimensional imaging lens arrays 12 and 2
The three-dimensional collimator lens array 14 can have a large NA (numerical aperture) in comparison with a general imaging lens system including an ordinary convex lens, although it can be formed thin as a whole. Therefore, in this Fourier spectroscopy image measuring device using these lens arrays 12 and 14, the lens system portion can be made compact while securing a sufficient amount of measurement light, and as a result, it can be made compact as a whole.

【0025】そして上記2次元結像レンズアレイ12およ
び2次元コリメートレンズアレイ14は、それらを構成す
るレンズ素子の数を増やすだけで大きな視野を確保で
き、そしてそのようにしても、被測定光11を発する試料
10までの距離は短いままにできるものであるから、この
フーリエ分光画像計測装置は、小型化を実現する一方で
大きな視野も確保できるものとなる。
The two-dimensional image forming lens array 12 and the two-dimensional collimating lens array 14 can secure a large field of view only by increasing the number of lens elements constituting them. Emitting sample
Since the distance up to 10 can be kept short, this Fourier spectroscopic image measurement device can be downsized while ensuring a large field of view.

【0026】そしてこのフーリエ分光画像計測装置にお
いて、試料10の観測点以外の部分からの迷光はピンホー
ル板13によって遮断されるので、分光計測の精度も高い
ものとなる。
In this Fourier spectroscopic image measuring device, stray light from a portion other than the observation point of the sample 10 is blocked by the pinhole plate 13, so that the accuracy of spectroscopic measurement is also high.

【0027】なお図3に示すように、ピンホール板13の
みを2次元走査手段16に連結して、このピンホール板13
のみを2次元走査させるようにしても構わない。ただし
その場合は、図示の通り、コリメートレンズアレイ14の
レンズ14aとピンホール13aの光軸がずれた状態になっ
たときは、平行光化された被測定光11はレンズ14aから
斜めに出射する。そしてこの斜め出射の角度はピンホー
ル板13の走査位置に応じて変化し、そのため、被測定光
11Cの光検出器22(図1参照)への入射位置も変化す
る。そこでこの場合は、被測定光11と被測定光11との間
に生じる暗部の位置を光検出器22で検出し、それに基づ
いて画素の対応を取るようにする。
As shown in FIG. 3, only the pinhole plate 13 is connected to the two-dimensional scanning means 16, and the pinhole plate 13 is connected.
Only one of them may be two-dimensionally scanned. However, in that case, as shown in the drawing, when the optical axes of the lens 14a of the collimating lens array 14 and the pinhole 13a are deviated from each other, the measured light 11 which is collimated is obliquely emitted from the lens 14a. . The angle of this oblique emission changes according to the scanning position of the pinhole plate 13, and therefore the measured light
The incident position of the 11C on the photodetector 22 (see FIG. 1) also changes. Therefore, in this case, the position of the dark portion generated between the measured light 11 and the measured light 11 is detected by the photodetector 22, and the pixels are matched based on the detected position.

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

【図1】本発明の一実施例装置の概略側面図FIG. 1 is a schematic side view of an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の別の実施例装置の部分側面図FIG. 2 is a partial side view of an apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図3】図1の装置における光検出器信号の波形図3 is a waveform diagram of a photodetector signal in the device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 試料 11 被測定光 11A 反射光 11B 透過光 12 2次元結像レンズアレイ 12a、14a レンズ 13 ピンホール板 13a ピンホール 14 コリメートレンズアレイ 15 保持部材 16 2次元走査手段 17 走査制御回路 18 ビームスプリッタ 19 可動鏡 20 アクチュエータ 21 固定鏡 22 2次元光検出器 22a 受光素子 23 検出回路 24 信号処理手段 25 メモリ 26 再構成手段 27 表示手段 10 sample 11 measured light 11A reflected light 11B transmitted light 12 two-dimensional imaging lens array 12a, 14a lens 13 pinhole plate 13a pinhole 14 collimating lens array 15 holding member 16 two-dimensional scanning means 17 scanning control circuit 18 beam splitter 19 Movable mirror 20 Actuator 21 Fixed mirror 22 Two-dimensional photodetector 22a Photodetector 23 Detection circuit 24 Signal processing means 25 Memory 26 Reconfiguring means 27 Display means

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2次元的広がりを有する物体から発せら
れた被測定光が入射する位置に配された、正立結像系を
なす2次元結像レンズアレイと、 この2次元結像レンズアレイによる結像位置に配され、
該レンズアレイの各レンズにより収束した被測定光をそ
れぞれ通過させる複数のピンホールを有するピンホール
板と、 このピンホール板を前記結像位置内で2次元走査させる
走査手段と、 前記ピンホール板の各ピンホールを通過した被測定光を
それぞれ平行光化する複数のレンズからなる2次元コリ
メートレンズアレイと、 この2次元コリメートレンズアレイを通過した被測定光
を2つの光束に分割した後、1つの光束に合成する光学
系と、 前記2つの光束の少なくとも一方の光路長を変調する手
段と、 複数の受光素子がアレイ状に組み合わされてなり、前記
光学系により合成された1つの光束の光強度を光束内の
各位置毎に検出する2次元光検出器と、 この2次元光検出器の各受光素子の出力信号をフーリエ
変換して、前記被測定光のスペクトルを前記物体上の各
点毎に求める信号処理手段とからなるフーリエ分光画像
計測装置。
1. A two-dimensional imaging lens array forming an erecting imaging system, which is arranged at a position where light to be measured emitted from an object having a two-dimensional spread enters. Is placed at the image formation position by
A pinhole plate having a plurality of pinholes through which the measured light converged by each lens of the lens array passes, a scanning means for two-dimensionally scanning the pinhole plate within the image forming position, and the pinhole plate A two-dimensional collimating lens array including a plurality of lenses for collimating the measured light that has passed through each of the pinholes, and dividing the measured light that has passed through the two-dimensional collimator lens array into two light beams, and An optical system that combines the two light fluxes, a means that modulates the optical path length of at least one of the two light fluxes, and a plurality of light receiving elements that are combined in an array, and the light of one light flux that is combined by the optical system. A two-dimensional photodetector for detecting the intensity at each position in the light flux, and the Fourier transform of the output signal of each light-receiving element of the two-dimensional photodetector to perform the Fourier transform of the measured light. Fourier spectral image measurement apparatus comprising a signal processing means for determining the spectrum for each point on the object.
【請求項2】 前記走査手段が、前記ピンホール板と一
体的に前記2次元コリメートレンズアレイも2次元走査
させるものであることを特徴とする請求項1記載のフー
リエ分光画像計測装置。
2. The Fourier spectroscopic image measuring device according to claim 1, wherein the scanning means also two-dimensionally scans the two-dimensional collimating lens array integrally with the pinhole plate.
JP8990693A 1993-04-16 1993-04-16 Fourier spectrometric image measuring equipment Withdrawn JPH06300633A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8990693A JPH06300633A (en) 1993-04-16 1993-04-16 Fourier spectrometric image measuring equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8990693A JPH06300633A (en) 1993-04-16 1993-04-16 Fourier spectrometric image measuring equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06300633A true JPH06300633A (en) 1994-10-28

Family

ID=13983766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8990693A Withdrawn JPH06300633A (en) 1993-04-16 1993-04-16 Fourier spectrometric image measuring equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06300633A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008059121A (en) * 2006-08-30 2008-03-13 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Multifocal imaging apparatus
JP2008059120A (en) * 2006-08-30 2008-03-13 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Method for capturing multifocal image, and multifocal imaging apparatus
JP2010066011A (en) * 2008-09-08 2010-03-25 National Institute For Materials Science Image spectrograph
JP2012123344A (en) * 2010-12-10 2012-06-28 Ricoh Co Ltd Image characteristic measuring device and image forming apparatus
JP2016142522A (en) * 2015-01-29 2016-08-08 国立大学法人 香川大学 Spectral characteristic measuring device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008059121A (en) * 2006-08-30 2008-03-13 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Multifocal imaging apparatus
JP2008059120A (en) * 2006-08-30 2008-03-13 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Method for capturing multifocal image, and multifocal imaging apparatus
JP2010066011A (en) * 2008-09-08 2010-03-25 National Institute For Materials Science Image spectrograph
JP2012123344A (en) * 2010-12-10 2012-06-28 Ricoh Co Ltd Image characteristic measuring device and image forming apparatus
JP2016142522A (en) * 2015-01-29 2016-08-08 国立大学法人 香川大学 Spectral characteristic measuring device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7787132B2 (en) Method and arrangement for a rapid and robust chromatic confocal 3D measurement technique
US6181472B1 (en) Method and system for imaging an object with a plurality of optical beams
KR101819006B1 (en) Optical measuring apparatus
US7274446B2 (en) Method and arrangement for the deep resolved optical recording of a sample
US5999262A (en) Process and apparatus for detecting structural changes of specimens
Geelen et al. A snapshot multispectral imager with integrated tiled filters and optical duplication
US4976542A (en) Digital array scanned interferometer
JP4887989B2 (en) Optical microscope and spectrum measuring method
US6399936B1 (en) Optical confocal device having a common light directing means
TWI636231B (en) Optical system and method of surface and internal surface profilometry using the same
JP5394317B2 (en) Rotationally symmetric aspherical shape measuring device
JP2016532154A (en) High resolution scanning microscopy
JP2013545113A (en) Image map optical coherence tomography
CN110095079A (en) Confocal shape measurement system and confocal pattern method for detecting
CN101793829A (en) Fluorescent microscopic imaging method and system thereof
JP7232895B2 (en) Chromatic confocal area sensor
US20050274913A1 (en) Object data input apparatus and object reconstruction apparatus
JP6918395B1 (en) Imaging device
US20100264294A1 (en) Multi-focal spot generator and multi-focal multi-spot scanning microscope
JPH07229720A (en) Device for measuring three-dimensional shape
CN1737515A (en) Method for realizing two dimensions space light spectrum distinguishing simultaneously and apparatus thereof
US9612428B2 (en) Apparatus for confocal observation of a specimen
JPH06300633A (en) Fourier spectrometric image measuring equipment
KR101078190B1 (en) Wavelength detector and optical coherence topography having the same
CN113272636B (en) System and method for testing spectral response speed of adjustable optical filter

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: 20000704