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JP3134262B2 - Square common path interferometer Fourier transform spectrometer - Google Patents
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JP3134262B2 - Square common path interferometer Fourier transform spectrometer - Google Patents

Square common path interferometer Fourier transform spectrometer

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JP3134262B2
JP3134262B2 JP03111491A JP11149191A JP3134262B2 JP 3134262 B2 JP3134262 B2 JP 3134262B2 JP 03111491 A JP03111491 A JP 03111491A JP 11149191 A JP11149191 A JP 11149191A JP 3134262 B2 JP3134262 B2 JP 3134262B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は四角コモンパス干渉計に
より形成された空間的インターフェログラムをフーリエ
変換することにより入射光のスペクトル分布を求める分
光装置に関し、特に、面積のある微弱な発光源からの光
を取り込んで感度よく分光可能で、例えば、バイオルミ
ネッセンス、ケミルミネッセンス、生体試料からの蛍光
等、極微弱発光の分光検出に適した四角コモンパス干渉
計フーリエ変換分光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spectroscope for obtaining a spectral distribution of incident light by Fourier-transforming a spatial interferogram formed by a square common path interferometer, and more particularly to a spectroscopic device having a small area light source. The present invention relates to a square common-path interferometer Fourier transform spectrometer capable of taking in light with high sensitivity and capable of spectral separation with high sensitivity and suitable for spectral detection of extremely weak light emission such as bioluminescence, chemiluminescence, and fluorescence from a biological sample.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、分光装置としては、大別し
て、分光プリズム、回折格子を用いる分散型の分光装
置、マイケルソン干渉計の移動鏡を移動させながら時間
的インターフェログラムを形成してその時間的信号をフ
ーリエ変換することにより入射光のスペクトル分布を求
める時間的フーリエ変換分光装置、そして、四角コモン
パス干渉計等の二光束干渉計により形成された空間的イ
ンターフェログラムをフーリエ変換することにより入射
光のスペクトル分布を求める空間的フーリエ変換分光装
置がある。この内、従来の四角コモンパス干渉計を用い
た空間的フーリエ変換分光装置は、図13にその光路図
に示すように、焦点距離fの集光レンズL1の前側焦点
に置かれた光源1からの光束は集光レンズL1により平
行光束に変換され、ビームスプリッターBSにより透過
光と反射光に2分され、透過光はミラーM3、M2、M
1を経てビームスプリッターBSに戻り、それを透過し
て焦点距離fの結像レンズL2によりその後側焦点に一
旦光源像を結像し、その後発散光束となってミラーM2
と共役な位置に配置された1次元又は2次元光検出器D
に入射する。他方、ビームスプリッターBSで反射され
た光は、逆方向にミラーM1、M2、M3を経てビーム
スプリッターBSに戻り、そこで反射して結像レンズL
2によりその後側焦点に一旦光源像を結像し、その後ミ
ラーM2と共役な位置に配置された光検出器Dに入射す
るが、上記の透過光と干渉し、光検出器Dの検出面に空
間的インターフェログラムを形成する。このインターフ
ェログラムの干渉縞の間隔は、ミラーM2の45°面か
らの傾き各θによって定まる。1次元又は2次元光検出
器Dで得られたインターフェログラム信号を空間的にフ
ーリエ変換してその空間周波数分布を分析することによ
り、光源1のスペクトル分布を求めることができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, spectroscopic devices are roughly classified into a spectroscopic prism, a dispersion type spectroscopic device using a diffraction grating, and a temporal interferogram formed by moving a moving mirror of a Michelson interferometer. Fourier transform of a temporal signal to obtain a spectral distribution of incident light by performing a Fourier transform, and a Fourier transform of a spatial interferogram formed by a two-beam interferometer such as a square common path interferometer. There is a spatial Fourier transform spectrometer that determines the spectral distribution of incident light. Among them, a spatial Fourier transform spectrometer using a conventional square common-path interferometer, as shown in an optical path diagram in FIG. 13, is obtained from a light source 1 placed at a front focal point of a condenser lens L1 having a focal length f. The light beam is converted into a parallel light beam by the condenser lens L1, and is split into transmitted light and reflected light by the beam splitter BS, and the transmitted light is split into mirrors M3, M2, M
1, the beam returns to the beam splitter BS, passes through the beam splitter BS, and once forms an image of the light source at the rear focal point by the imaging lens L2 having the focal length f, and then forms a divergent light beam to the mirror M2.
Or two-dimensional photodetector D arranged at a position conjugate with
Incident on. On the other hand, the light reflected by the beam splitter BS returns to the beam splitter BS via mirrors M1, M2, and M3 in the reverse direction, and is reflected there and reflected by the imaging lens L.
The light source image is once formed at the rear focal point by 2 and then enters the photodetector D arranged at a position conjugate with the mirror M2. Form a spatial interferogram. The interval between the interference fringes of the interferogram is determined by each inclination θ of the mirror M2 from the 45 ° plane. The spectral distribution of the light source 1 can be obtained by spatially Fourier-transforming the interferogram signal obtained by the one-dimensional or two-dimensional photodetector D and analyzing its spatial frequency distribution.

【0003】図14にこの従来の四角コモンパス干渉計
フーリエ変換分光装置の等価光路図を示すが、ミラーM
2の中心を通り光軸に垂直な面をA面、光検出器Dの検
出面をB面とし、A面と結像レンズL2の間の距離を
a′、結像レンズL2とB面の間の距離をb′とする
と、A面とB面の間には、 1/a′+1/b′=1/f の関係を満足する結像位置関係にある。しかし、光源1
とA面は結像位置関係にはない。B面での干渉は、ミラ
ーM2により相互に反対に進む光線が相対的に4θ傾け
られるため、相互に4θ傾いてA面の位置で交差する軸
上にある別々の光源1から出た発散光束が、別々の集光
レンズL1により平行光束に変換され、この2つの平面
波が相互に4θ傾いて共通の結像レンズL2に入射し、
その後側焦点に一旦集光して、そこから発散した光束が
A面と共役なB面(干渉面)で相互にヤングの干渉縞を
形成するのと等価の干渉である。
FIG. 14 shows an equivalent optical path diagram of this conventional square common path interferometer Fourier transform spectrometer.
The plane passing through the center of 2 and perpendicular to the optical axis is designated as plane A, the detection plane of photodetector D is designated as plane B, the distance between plane A and imaging lens L2 is a ', and the distance between imaging lens L2 and plane B is Assuming that the distance between them is b ', there is an imaging position relationship between the A surface and the B surface that satisfies the relationship of 1 / a' + 1 / b '= 1 / f. However, light source 1
And A surface are not in the image position relationship. The interference on the surface B is caused by the divergent light beams emitted from the separate light sources 1 on the axes which are inclined by 4θ and intersect at the position of the surface A because the light beams traveling in opposite directions are relatively inclined by 4θ by the mirror M2. Are converted into parallel luminous fluxes by separate condensing lenses L1, and these two plane waves are inclined by 4θ with each other and enter a common imaging lens L2,
After that, the light beam is once focused on the side focal point, and the divergent light beam forms an interference fringe which is mutually equivalent on the B surface (interference surface) conjugate with the A surface.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図14の配
置より明らかなように、従来の四角コモンパス干渉計フ
ーリエ変換分光装置においては、光源1が点光源に近似
できるときのみB面(それ以外の別の面においても)で
コントラストの高い(コントラスト比ほぼ1)干渉縞が
得られる。しかしながら、光源1が有限の大きさの光源
のとき、A面は光源1の幾何光学像でないため、A面の
各点での光は光源1の別々な点からの光の重ね合わせと
なっている。したがって、B面はA面と共役であるた
め、B面各点では、A面と同様、光源1全体からの光の
重ね合わせとなる。光源1が大きくなる程、別々の点か
らの光の重ね合わせが多くなるため、B面は干渉縞ので
きる面ではあるが、光源1が大きくなるに従ってコント
ラスが低下してしまう。
As is apparent from the arrangement shown in FIG. 14, in the conventional square common path interferometer Fourier transform spectrometer, only when the light source 1 can be approximated to a point light source, the surface B (other than that) can be used. Also on another surface), interference fringes with high contrast (contrast ratio of approximately 1) can be obtained. However, when the light source 1 is a light source having a finite size, the light at each point on the surface A is a superposition of light from different points of the light source 1 because the surface A is not a geometric optical image of the light source 1. I have. Therefore, since the surface B is conjugate with the surface A, at each point of the surface B, light from the entire light source 1 is superimposed as in the case of the surface A. As the size of the light source 1 increases, the number of superpositions of light from different points increases. Therefore, although the surface B is a surface on which interference fringes are formed, the contrast decreases as the size of the light source 1 increases.

【0005】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、上記のような従来の四角コモ
ンパス干渉計フーリエ変換分光装置の光源を大きくした
ときのコントラスト低下という問題点を解決して、面発
光体からの光を四角コモンパス干渉計を用いて感度よく
空間的フーリエ変換分光するための装置を提供すること
である。
The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to reduce the contrast when the light source of the conventional square common-path interferometer Fourier transform spectrometer is enlarged. It is an object of the present invention to provide an apparatus for performing spatial Fourier transform spectroscopy of light from a surface light emitter with high sensitivity using a square common path interferometer.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の四角コモンパス干渉計フーリエ変換分光装置は、ビ
ームスプリッターと、該ビームスプリッターを透過した
光束を順に反射して再度ビームスプリターの入射面に戻
す第1から第3の反射鏡であって、該ビームスプリッタ
ーから反射した光束を逆の順序で反射して再度ビームス
プリターの出射面に戻す第1から第3の反射鏡とを四辺
形の各頂点に配置し、最初にビームスプリッターを透過
し第1から第3の反射鏡を経てビームスプリッターに達
しそれを再度透過した光束と、最初にビームスプリッタ
ーで反射し第3から第1の反射鏡を経てビームスプリッ
ターに達しそれを再度反射した光束とを結像光学系に入
射させ、該結像光学系に対し前記第2の反射鏡とほぼ共
役な位置において前記両光束を干渉させて、干渉縞の1
次元又は2次元の分布像を検出する検出手段を配置し、
検出された干渉縞を空間的にフーリエ変換して試料から
の光のスペクトル分布を求める四角コモンパス干渉計フ
ーリエ変換分光装置において、試料からの光束を別の結
像光学系により収束させて前記ビームスプリッターに入
射させ、かつ、その結像位置がほぼ前記第2の反射鏡の
位置になるように前記別の結像光学系を配置したことを
特徴とするものである。
A square common path interferometer Fourier transform spectrometer according to the present invention, which achieves the above object, comprises a beam splitter, and a light beam transmitted through the beam splitter, which is sequentially reflected on the beam splitter and incident on the beam splitter. First to third reflecting mirrors for returning light beams reflected from the beam splitter in the reverse order, and returning to the emission surface of the beam splitter again; It is placed at the vertex, first passes through the beam splitter, passes through the first to third reflecting mirrors, reaches the beam splitter, transmits the beam again, and first reflects the light from the beam splitter to the third to first reflecting mirrors. A light beam which reaches the beam splitter through the beam splitter and reflects the light beam again is incident on the imaging optical system, and at a position substantially conjugate with the second reflecting mirror with respect to the imaging optical system. Serial allowed to interfere with both the light beam, the interference fringes 1
Detecting means for detecting a two-dimensional or two-dimensional distribution image is arranged,
In a square common-path interferometer Fourier transform spectrometer for spatially Fourier-transforming the detected interference fringes to obtain the spectral distribution of light from the sample, the beam splitter converges a light beam from the sample by another imaging optical system. And the other imaging optical system is arranged so that the imaging position is substantially at the position of the second reflecting mirror.

【0007】この場合、試料として、光軸に垂直に広が
りのあるものであることが望ましく、例えば生体試料の
極微弱発光体等である。
In this case, it is desirable that the sample has a spread perpendicular to the optical axis, for example, an extremely weak luminous body of a biological sample.

【0008】[0008]

【作用】本発明においては、従来の四角コモンパス干渉
計フーリエ変換分光装置において、試料からの光束を別
の結像光学系により収束させてビームスプリッターに入
射させ、かつ、その結像位置がほぼ四角コモンパス干渉
計の第2の反射鏡の位置になるようにこの別の結像光学
系を配置しているので、干渉に関与する光束は、従来の
装置のように試料全体からの重ね合わせでなく、第2の
反射鏡の傾き角と検出手段の前に位置する結像光学系の
口径とこの光学系から第2の反射鏡までの距離で決まる
開口角(受光角)で決まり、コントラストがより高くな
る。また、試料が大きい程、従来の装置よりコントラス
トの高い干渉縞が得られる。さらに、本発明の装置は可
動部分を必要としないため、簡単な装置構成で感度の高
い分光検出が可能である。したがって、本発明の四角コ
モンパス干渉計フーリエ変換分光装置は、バイオルミネ
ッセンス、ケミルミネッセンス、生体試料からの蛍光
等、極微弱発光の分光検出に適した分光装置である。
According to the present invention, in a conventional square common path interferometer Fourier transform spectrometer, a light beam from a sample is converged by another image forming optical system and is incident on a beam splitter, and the image forming position is substantially square. Since this other imaging optical system is arranged so as to be located at the position of the second reflecting mirror of the common path interferometer, the luminous flux involved in the interference is not superposed from the whole sample as in the conventional apparatus, but is superimposed. , The aperture angle (light receiving angle) determined by the angle of inclination of the second reflecting mirror, the aperture of the imaging optical system located in front of the detecting means, and the distance from this optical system to the second reflecting mirror. Get higher. Also, the larger the sample, the higher the interference fringes obtained compared to the conventional apparatus. Further, since the apparatus of the present invention does not require any movable parts, highly sensitive spectral detection is possible with a simple apparatus configuration. Therefore, the square common-path interferometer Fourier transform spectrometer of the present invention is a spectrometer suitable for spectral detection of extremely weak light emission such as bioluminescence, chemiluminescence, and fluorescence from a biological sample.

【0009】[0009]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1は本発明に基づく四角コモンパス干渉
計フーリエ変換分光装置の1実施例の光路図、図2はそ
の等価光路図であり、図13、図14のものと同様の構
成要素は同じ符号で示してある。図1、図2のものの図
13、図14に示した従来のものとの唯一の違いは、本
発明の分光装置においては、従来のように光源1からの
光を平行光束に変換する集光レンズL1を用いる代わり
に、光源1からの像をミラーM2上に結像する結像レン
ズLを用いる点にある。ここでは、簡単のため、結像レ
ンズLの焦点距離はfであるとする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an optical path diagram of one embodiment of a square common path interferometer Fourier transform spectrometer according to the present invention, and FIG. 2 is an equivalent optical path diagram thereof. Components similar to those in FIGS. 13 and 14 are denoted by the same reference numerals. It is. 1 and 2 is different from the conventional device shown in FIGS. 13 and 14 in that the light from the light source 1 is converted into a parallel light beam in the spectroscopic device of the present invention as in the conventional device. Instead of using the lens L1, an imaging lens L that forms an image from the light source 1 on the mirror M2 is used. Here, for simplicity, it is assumed that the focal length of the imaging lens L is f.

【0010】すなわち、第1の結像レンズLの前側のa
の距離(a>f)に置かれた光源1からの発散光束は結
像レンズLにより収束光束に変換され、ビームスプリッ
ターBSにより透過光と反射光に2分され、透過光はミ
ラーM3を経てミラーM2位置に集光(結像)する。結
像レンズLからミラーM2までの光学的な距離をbとす
る。ミラーM2で反射された光束は再び発散光束にな
り、ミラーM1を経てビームスプリッターBSに戻り、
それを透過して焦点距離fの結像レンズL2によりミラ
ーM2と共役な位置に再び集光する。その位置に空間的
インターフェログラムを検出する1次元又は2次元光検
出器Dが配置されている。他方、ビームスプリッターB
Sで反射された光は、逆方向にミラーM1で反射され、
ミラーM2位置に集光し、ミラーM3を経てビームスプ
リッターBSに戻り、そこで反射して結像レンズL2に
よりミラーM2と共役な検出器Dの検出面に結像し、上
記の透過光と干渉して光検出器Dの検出面に空間的イン
ターフェログラムを形成する。このインターフェログラ
ムの干渉縞の間隔は、ミラーM2の45°面からの傾き
各θによって定まる。1次元又は2次元光検出器Dで得
られたインターフェログラム信号を空間的にフーリエ変
換してその空間周波数分布を分析することにより、光源
1のスペクトル分布を求めることができる。
That is, a at the front side of the first imaging lens L
Of the light source 1 placed at a distance (a> f) is converted into a convergent light beam by the imaging lens L, and is divided into a transmitted light and a reflected light by the beam splitter BS, and the transmitted light passes through the mirror M3. Light is focused (imaged) at the position of the mirror M2. The optical distance from the imaging lens L to the mirror M2 is defined as b. The light beam reflected by the mirror M2 becomes a divergent light beam again, returns to the beam splitter BS via the mirror M1, and
The light passes through it and is focused again by the imaging lens L2 having the focal length f at a position conjugate with the mirror M2. At that position, a one-dimensional or two-dimensional photodetector D for detecting a spatial interferogram is arranged. On the other hand, beam splitter B
The light reflected by S is reflected by mirror M1 in the opposite direction,
The light is condensed at the position of the mirror M2, returns to the beam splitter BS via the mirror M3, is reflected there, forms an image on the detection surface of the detector D conjugate with the mirror M2 by the imaging lens L2, and interferes with the transmitted light. To form a spatial interferogram on the detection surface of the photodetector D. The interval between the interference fringes of the interferogram is determined by each inclination θ of the mirror M2 from the 45 ° plane. The spectral distribution of the light source 1 can be obtained by spatially Fourier-transforming the interferogram signal obtained by the one-dimensional or two-dimensional photodetector D and analyzing its spatial frequency distribution.

【0011】この場合も、従来と同様、ミラーM2の中
心を通り光軸に垂直な面をA面、光検出器Dの検出面を
B面とし、A面と結像レンズL2の間の距離をa′、結
像レンズL2とB面の間の距離をb′とすると、光源1
とA面の間には、 1/a+1/b=1/f また、A面とB面の間には、 1/a′+1/b′=1/f の関係を満足する結像位置関係にある。したがって、光
源1と干渉面であるB面との間には結像位置関係にあ
る。そのため、ミラーM2により相互に反対に進む光線
が相対的に4θ傾けられるので、相互に4θ傾いてA面
の位置で交差する軸上にある別々の面光源1の各点から
出た発散光束は、別々の結像レンズLにより収束光束に
変換され、ミラーM2の位置のA面を挟んで前後に相互
に4θ傾いた像面に結像するように集光されたのと等し
くなる。そして、この傾いた光源像を新たな点光源の集
合とし、各光源像の対応する特定の点から出た発散光束
は、結像レンズL2の口径と距離a′(したがって、距
離b′)で決まる開口角(受光角)で結像レンズL2に
入射し、B面を挟むそれらの像面の対応する点位置に再
び集光する。したがって、B面では両像面間の距離の差
に基づく干渉縞が生じる。
In this case, as in the prior art, the plane passing through the center of the mirror M2 and perpendicular to the optical axis is defined as the plane A, the detection plane of the photodetector D is defined as the plane B, and the distance between the plane A and the imaging lens L2. Is a 'and the distance between the imaging lens L2 and the B surface is b', the light source 1
1 / a + 1 / b = 1 / f between planes A and B. Also, an imaging position relation satisfying the relation of 1 / a '+ 1 / b' = 1 / f between planes A and B. It is in. Therefore, there is an image forming positional relationship between the light source 1 and the B surface which is the interference surface. Therefore, the light beams traveling in opposite directions are relatively inclined by 4θ by the mirror M2, and the divergent light beams emitted from the respective points of the separate surface light sources 1 on the axes which are inclined by 4θ and intersect at the position of the plane A are Is converted into a convergent light beam by separate imaging lenses L, and is converged so as to form an image on an image plane inclined 4θ back and forth with respect to the plane A at the position of the mirror M2. Then, this inclined light source image is set as a new set of point light sources, and the divergent light flux emitted from the corresponding specific point of each light source image is determined by the aperture of the imaging lens L2 and the distance a '(accordingly, the distance b'). The light enters the imaging lens L2 at the determined aperture angle (light receiving angle), and is condensed again at the corresponding point positions on those image planes sandwiching the B plane. Therefore, interference fringes are generated on the B plane based on the difference in distance between the two image planes.

【0012】このB面での干渉をもう少し説明すると、
図3に示すように、ミラーM1、M2、M3を経てB面
近傍に結像される光源像を光源像Iとし、ミラーM3、
M2、M1を経てB面近傍に結像される光源像を光源像
IIとする。そして、光源1の特定の1点から出てこれ
ら光源像Iの面と光源像IIの面に集光する光束I、I
Iは、図示のように実線と一点鎖線で示される。したが
って、B面上には、光源像I面に集光して再び発散する
光束Iと、光源像II面に集光する光束IIとが入射
し、かつ、これら光束I、IIは面光源1の同じ点から
出た光であるから、B面で相互に干渉する。その干渉が
相互に強め合う干渉であるか否かは、両像面間の距離Δ
が波長の整数倍か否かにより決まるので、B面上には波
長に依存する等間隔の干渉縞が生じる。そして、B面上
では、中心Oから離れるに従ってこれら光束の広がりが
大きくなるので、干渉縞のコントラストは中心Oから外
れるに従い低下する。しかも、光束I、IIのB面上で
の広がりは、ミラーM2の傾き角θと結像レンズL2の
口径と距離a′(したがって、距離b′)で決まる開口
角(受光角)で決まる。また、干渉縞のできる範囲は、
光源像I、IIの領域となる。
[0012] The interference on the B side will be described a little more.
As shown in FIG. 3, a light source image formed near mirror B through mirrors M1, M2, and M3 is referred to as a light source image I, and mirrors M3, M3,
A light source image formed near the plane B via M2 and M1 is referred to as a light source image II. The light fluxes I, I coming out of one specific point of the light source 1 and condensed on the surface of the light source image I and the surface of the light source image II
I is indicated by a solid line and an alternate long and short dash line as shown. Therefore, on the surface B, a light beam I condensed on the light source image I surface and divergent again, and a light beam II condensed on the light source image II surface are incident, and these light beams I and II are the surface light source 1. Are emitted from the same point, and interfere with each other on plane B. Whether or not the interference is mutually reinforcing interference is determined by the distance Δ between the two image planes.
Is determined by whether or not is an integer multiple of the wavelength, so that equidistant interference fringes depending on the wavelength are generated on the B surface. On the surface B, the spread of these light beams increases as the distance from the center O increases, so that the contrast of the interference fringes decreases as the distance from the center O increases. Moreover, the spread of the light fluxes I and II on the B plane is determined by the opening angle (reception angle) determined by the tilt angle θ of the mirror M2, the aperture of the imaging lens L2, and the distance a '(therefore, the distance b'). Also, the range where interference fringes can be formed is
This is the area of the light source images I and II.

【0013】以上のように、B面での重ね合わせの光束
は、従来の装置のように光源1全体からの重ね合わせで
なく、ミラーM2の傾き角θと結像レンズL2の口径と
距離a′(したがって、距離b′)で決まる開口角(受
光角)で決まるので、従来の装置の集光レンズが有限光
源を見込む角度よりミラーM2傾きにより決まる開口角
(4θ)が小さい場合、本発明の場合の方がコントラス
トが高くなる。すなわち、本発明の装置は、光源が大き
い程、従来の装置よりコントラストの高い干渉縞が得ら
れる。しかも、面光源は、各点が相互に可干渉性を有す
る必要がない。また、本発明の装置は可動部分を必要と
しないため、簡単な装置構成で感度の高い分光検出が可
能である。以上の特徴から、本発明の四角コモンパス干
渉計フーリエ変換分光装置は、バイオルミネッセンス、
ケミルミネッセンス、生体試料からの蛍光等、極微弱発
光の分光検出に適した分光装置である。
As described above, the luminous flux of the superimposition on the plane B is not superimposed from the entire light source 1 as in the conventional apparatus, but is the inclination angle θ of the mirror M2, the aperture of the imaging lens L2 and the distance a. '(Therefore, the light receiving angle) determined by the distance (the distance b'). Therefore, when the opening angle (4.theta.) Determined by the inclination of the mirror M2 is smaller than the angle at which the condensing lens of the conventional device looks at the finite light source, the present invention is used. In the case of, the contrast is higher. That is, in the device of the present invention, as the light source is larger, interference fringes having higher contrast than the conventional device can be obtained. In addition, the surface light source does not require each point to have coherence with each other. Further, since the apparatus of the present invention does not require a movable portion, highly sensitive spectral detection can be performed with a simple apparatus configuration. From the above characteristics, the square common path interferometer Fourier transform spectrometer of the present invention is a bioluminescence,
It is a spectroscopic device suitable for spectral detection of extremely weak luminescence such as chemiluminescence and fluorescence from biological samples.

【0014】なお、本発明において、1次元又は2次元
光検出器Dとして公知の種々のものを用いることがで
き、その構成としては、大別して固体イメージセンサー
と光電変換イメージセンサーがある。固体イメージセン
サーの例としては、図4に示す並列独立処理フォトダイ
オードアレイ、図5に示す電荷結合デバイス(CCD)
型イメージセンサー、さらに、図6に示す電界効果トラ
ンジスタ(MOS)型イメージセンサーがあげられる。
In the present invention, various known one-dimensional or two-dimensional photodetectors D can be used, and the configuration is roughly classified into a solid-state image sensor and a photoelectric conversion image sensor. Examples of the solid-state image sensor include a parallel independent processing photodiode array shown in FIG. 4 and a charge-coupled device (CCD) shown in FIG.
Type image sensor, and a field effect transistor (MOS) type image sensor shown in FIG.

【0015】並列独立処理フォトダイオードアレイと
は、光起電効果を持つフォトダイオード100を図4に
示すようにアレイ状に配置すると共に、各フォトダイオ
ードの出力を直接取り出せるように配線したものであ
る。各フォトダイオードから独立して信号を抽出できる
ことから、必要に応じて、特定のフォトダイオードにア
クセスすること、また、背景光を除去した信号(AC成
分信号)と背景光を除去しない信号(DC成分信号)と
の切換え等の各フォトダイオードからの信号の並列した
独立処理が可能となっている。
In the parallel independent processing photodiode array, the photodiodes 100 having a photovoltaic effect are arranged in an array as shown in FIG. 4 and wired so that the output of each photodiode can be directly taken out. . Since a signal can be extracted independently from each photodiode, it is possible to access a specific photodiode as necessary, and to obtain a signal from which background light is removed (AC component signal) and a signal from which background light is not removed (DC component). Signal) and the like, and can perform parallel independent processing of signals from the respective photodiodes.

【0016】CCD型イメージセンサーとは、図5に示
すように、例えばn型シリコンウエハー上に拡散やエピ
タキシャル成長によってp型層をつくり、さらに、その
上に3個の電極が1単位となる絵素110がマトリック
ス状に配置されるように電極を設けたものである。絵素
を構成する3つの電極に印加する電圧を順次選択的に切
換えることにより、入射光により発生した信号電荷(例
えば、正孔)を一方向に順繰りに移送させながら、映像
信号を取り出すよう構成されている。また、CCDを冷
却することにより、常温時の暗電流や固定ノイズを減少
させることもできる。
As shown in FIG. 5, a CCD type image sensor is, for example, a p-type layer formed on an n-type silicon wafer by diffusion or epitaxial growth, and a three-electrode unit is formed on the p-type layer. The electrodes are provided such that the electrodes 110 are arranged in a matrix. By selectively switching the voltages applied to the three electrodes constituting the picture element sequentially, the video signal is extracted while the signal charges (for example, holes) generated by the incident light are sequentially transferred in one direction. Have been. Further, by cooling the CCD, dark current and fixed noise at normal temperature can be reduced.

【0017】MOS型イメージセンサーとは、図6が示
すように、X、Y座標に対応する2つの電極が1つの単
位となる絵素120がマトリックス状に配列されてお
り、しかも、各絵素がMOS型の電界効果トランジスタ
で作られた走査回路とスイッチ回路を構成しているもの
である。センサーから映像信号を取り出すには、図6の
X、Y軸の走査信号発生器により各絵素に走査パルスを
与え、入射光により絵素内に発生した信号電荷を、X、
Y軸の電極の電圧が0となった絵素から信号電流として
取り出すのである。
As shown in FIG. 6, a MOS type image sensor has a matrix of picture elements 120 in which two electrodes corresponding to X and Y coordinates are one unit. Constitute a scanning circuit and a switch circuit made of MOS field-effect transistors. To extract a video signal from the sensor, a scanning pulse is applied to each picture element by the X and Y axis scanning signal generators in FIG.
The signal current is extracted from the picture element where the voltage of the Y-axis electrode becomes 0.

【0018】光電変換イメージセンサーとしては、マイ
クロチャンネルプレート(MCP)とダイオードアレイ
を組み合わせた図7のような静電集束型MCPダイオー
ドアレイや図8のような近接型MCPダイオードアレ
イ、また、図9に示すイメージ・オルシコン、図10に
示すビジコン、MCPとビジコンを組み合わせた図11
のようなフォトニックマイクロスコープシステム(VI
Mシステム)、さらに、MCPと半導体位置検出素子を
組み合わせた図12のようなフォトカウンティングイメ
ージアクイジョンシステム(PIASシステム)があげ
られる。
As the photoelectric conversion image sensor, an electrostatic focusing type MCP diode array as shown in FIG. 7 combining a micro channel plate (MCP) and a diode array, a proximity type MCP diode array as shown in FIG. , The vidicon shown in FIG. 10, the vidicon shown in FIG.
Photonic microscope system (VI
M system) and a photocounting image acquisition system (PIAS system) as shown in FIG. 12 in which an MCP and a semiconductor position detecting element are combined.

【0019】静電集束型MCPダイオードアレイでは、
図7に示すように、入射光は光電面130で光電子13
6を放出させ、この光電子は電子レンズ系131で加
速、結像されてMCP132に入射する。MCP132
で電子は増倍され、蛍光面133に入射し、光を放出す
る。蛍光面から放出された光は、光ファイバー134を
通りダイオードアレイ135に入射して映像信号を出力
するよう構成されている。
In the electrostatic focusing type MCP diode array,
As shown in FIG. 7, incident light is incident on the photocathode 130 at the photoelectrons 13.
The photoelectrons are accelerated and imaged by the electron lens system 131 and enter the MCP 132. MCP132
Then, the electrons are multiplied, enter the phosphor screen 133, and emit light. The light emitted from the phosphor screen passes through the optical fiber 134 and is incident on the diode array 135 to output a video signal.

【0020】近接型MCPダイオードアレイでは、図8
に示すように、入射光は光電面140で光電子を放出さ
せ、該光電子はMCP141に直接入射する。MCP1
41で電子は増倍され、蛍光面142に入射し、光を放
出する。蛍光面142からの光は光ファイバー143を
通りダイオードアレイ144に入射して映像信号を出力
するよう構成されている。
In the proximity type MCP diode array, FIG.
The incident light causes photoelectrons to be emitted at the photocathode 140, and the photoelectrons are directly incident on the MCP 141 as shown in FIG. MCP1
At 41, the electrons are multiplied, enter the phosphor screen 142 and emit light. The light from the phosphor screen 142 passes through the optical fiber 143 and is incident on the diode array 144 to output a video signal.

【0021】イメージ・オルシコンでは、図9が示すよ
うに光電陰極150から入射光に応じて光電子151が
放出され、該光電子は加速され、ターゲットメッシュ1
52を通過しターゲット(厚さ数μm程度の低抵抗ガラ
ス板)153に衝突する。その結果、ターゲット153
から2次電子が放出され、放出した電子はターゲットメ
ッシュに集められ、ターゲット上には入射光に対応した
正電荷像が形成される。この状態でターゲット面が電子
ビーム154で走査されると、ターゲット面付近では減
速電界になっており、ターゲット面上の正電荷を中和す
る。中和して残った電子は、ターゲットの正電荷により
密度変調されており、さらに、もとの電子軌道とほぼ同
じ軌道を経て電子銃155付近に到達する。電子銃付近
には2次電子増倍部156が配置されており、これによ
り戻り電子を増幅して映像信号を出力させる。
In the image orchicon, photoelectrons 151 are emitted from the photocathode 150 in response to incident light as shown in FIG.
The laser beam passes through the target and collides with a target (a low-resistance glass plate having a thickness of about several μm) 153. As a result, the target 153
, Secondary electrons are emitted, and the emitted electrons are collected on a target mesh, and a positive charge image corresponding to incident light is formed on the target. When the target surface is scanned by the electron beam 154 in this state, a decelerating electric field is generated near the target surface, and the positive charges on the target surface are neutralized. The electrons remaining after the neutralization are density-modulated by the positive charge of the target, and reach the vicinity of the electron gun 155 via the orbit almost the same as the original electron orbit. A secondary electron multiplier 156 is arranged near the electron gun, and amplifies the returned electrons to output a video signal.

【0022】ビジコンでは、図10に示すように、ター
ゲットが透明なフェースプレート160上に透明導電膜
161と高抵抗率の光導電膜162を重ねた構成を有し
ており、電子ビーム163走査後に入射光があると電子
と正孔の対が発生し、電子は透明導電膜161を通り信
号電極164へ流れるが、正孔は光導電膜の走査部側の
表面へ移動する。次に、再度電子ビームにより光電膜表
面を走査すると、電子ビームは正孔による表面電位の大
きさに応じてターゲットに流れ込み、信号電極164を
通って映像信号となる。
As shown in FIG. 10, the vidicon has a structure in which a target has a structure in which a transparent conductive film 161 and a high-resistivity photoconductive film 162 are stacked on a transparent face plate 160. When the incident light is present, a pair of an electron and a hole is generated, and the electron flows to the signal electrode 164 through the transparent conductive film 161, but the hole moves to the surface of the photoconductive film on the scanning unit side. Next, when the surface of the photoelectric film is again scanned with the electron beam, the electron beam flows into the target according to the magnitude of the surface potential due to holes, and passes through the signal electrode 164 to become a video signal.

【0023】VIMシステムとは、図11に示すように
2次元光子計数管170と低残像ビジコン171を組み
合わせたものである。2次元光子計数管171に入射し
た光は光電面172で光電子を発生し、この光電子はメ
ッシュ173、電子レンズ174を経てMCP(図11
では2段接続のMCP)175に入射して増幅され、出
射面の蛍光面176に当って輝点を形成する。この輝点
はレンズ177によって低残像ビジコンの光電面に結像
し、ビジコンの出力から入射光に対応した映像信号が得
られる。
The VIM system is a combination of a two-dimensional photon counter 170 and a low-image vidicon 171 as shown in FIG. The light incident on the two-dimensional photon counting tube 171 generates photoelectrons on the photocathode 172, and the photoelectrons pass through the mesh 173 and the electron lens 174 to generate an MCP (FIG. 11).
In this case, the light enters a two-stage connected MCP 175, is amplified, and hits a fluorescent screen 176 on the emission surface to form a bright spot. The bright spot forms an image on the photocathode of the low ghost vidicon by the lens 177, and a video signal corresponding to the incident light is obtained from the output of the vidicon.

【0024】PIASシステムとは、図12に示すよう
に、VIMシステムで用いた2次元光子計数管180
(だだし、図12では3段接続のMCPとなってい
る。)とシリコン半導体検出器181を組み合わせたも
のである。MCP182からの増倍され、加速された光
電子は、半導体位置検出素子に入射し、入射の際の電子
衝撃効果によりさらに増倍されて、該検出素子181の
抵抗層を通って素子周辺の4つの電極183より電流と
して出力される。この4つの出力を位置演算装置(図に
示していない)に入力することにより、入射光に対応し
た位置信号が得られる。
As shown in FIG. 12, the PIAS system is a two-dimensional photon counter 180 used in the VIM system.
(However, in FIG. 12, the MCP is a three-stage connection MCP.) And a silicon semiconductor detector 181 are combined. The multiplied and accelerated photoelectrons from the MCP 182 enter the semiconductor position detecting element, are further multiplied by an electron impact effect at the time of incidence, and pass through the resistive layer of the detecting element 181 to form four photoelectrons around the element. The current is output from the electrode 183. By inputting these four outputs to a position calculation device (not shown), a position signal corresponding to the incident light is obtained.

【0025】以上、代表的な2次元光検出器について説
明してきたが、本発明における四角コモンパス干渉計フ
ーリエ変換分光装置に用いることのできる光検出器は、
ここで説明したものに限らず、2次元、又は、1次元的
に光を検出できるものであれば如何なるものでも適用可
能である。
Although a typical two-dimensional photodetector has been described above, a photodetector that can be used in a square common-path interferometer Fourier transform spectrometer in the present invention is as follows.
The present invention is not limited to those described above, and any device that can detect light two-dimensionally or one-dimensionally can be applied.

【0026】次に、i)1次元又は2次元光検出器を回
折格子を用いた分散型の分光装置と結び付け、高感度化
のために新しい分光光学系を採用した高感度多波長同時
測光型分光装置(マルチチャンネル分光装置。すでに、
特願平1−208744号として出願済み。)と、ii)
赤外分光に広く用いられているマイケルソン干渉計の移
動鏡を移動させながら時間的インターフェログラムを形
成し、その時間的信号をフーリエ変換することにより入
射光のスペクトルを求めるマイケルソン干渉計フーリエ
変換分光器と、 iii)本発明の四角コモンパス干渉計を
用いた空間的インターフェログラムをフーリエ変換する
ことにより入射光のスペクトル分布を求める空間的フー
リエ変換分光装置、の3つの分光装置の特徴の比較につ
いて述べる。
Next, i) a one-dimensional or two-dimensional photodetector is connected to a dispersion type spectroscope using a diffraction grating, and a high-sensitivity multi-wavelength simultaneous photometric type adopting a new spectral optical system for high sensitivity. Spectrometer (multi-channel spectrometer.
Filed as Japanese Patent Application No. Hei 1-208744. ) And ii)
Michelson interferometer Fourier, which forms a temporal interferogram while moving a moving mirror of a Michelson interferometer widely used for infrared spectroscopy and Fourier transforms the temporal signal to obtain the spectrum of incident light And iii) a spatial Fourier transform spectrometer which obtains a spectral distribution of incident light by Fourier-transforming a spatial interferogram using the square common path interferometer of the present invention. The comparison will be described.

【0027】(1)多波長同時測光型分光装置(マルチ
チャンネル分光装置)の特徴 マルチチャンネル検出器を設置する領域を選択するこ
とにより、観測波長領域が選択可能である。
(1) Features of Multi-Wavelength Simultaneous Photometric Spectrometer (Multi-Channel Spectrometer) By selecting a region where a multi-channel detector is installed, an observation wavelength region can be selected.

【0028】同時測光の優位性があるため、高感度で
ある。
High sensitivity due to the superiority of simultaneous photometry.

【0029】試料光の入射スリット幅を大きくし、分
解能を犠牲にして、その分検出感度を向上させることが
可能である。
It is possible to increase the width of the slit for incidence of the sample light and to improve the detection sensitivity by sacrificing the resolution.

【0030】最高分解能を決める要因は、回折格子の
幅の大きさであり、実現可能な大きさに限界があるた
め、次のマイケルソン干渉計フーリエ変換分光装置より
は最高分解能は悪い。
The factor that determines the highest resolution is the size of the width of the diffraction grating, and since the achievable size is limited, the highest resolution is worse than that of the following Michelson interferometer Fourier transform spectrometer.

【0031】(2)マイケルソン干渉計フーリエ変換分
光装置の特徴 観測波長領域を同一検出器では選択できず、検出器の
もつ感度全領域を測定する。
(2) Features of Michelson interferometer Fourier transform spectrometer The observation wavelength range cannot be selected by the same detector, and the entire sensitivity range of the detector is measured.

【0032】同時測光の優位性はない(特願平2−1
98760号にて指摘。)ため、3つの分光装置で一番
感度が悪い。
There is no advantage of simultaneous photometry (Japanese Patent Application No. 2-1).
Pointed out in 98760. Therefore, the sensitivity is the worst among the three spectroscopes.

【0033】マイケルソン干渉計の二光束の光路差を
小さくし、試料光の入射ピンホール(特願平2−198
760号で入射ピンホールの必要性を指摘。)の径を大
きくし、分解能を犠牲にして、その分検出器に入射する
エネルギーをかせいで感度を向上することは可能であ
る。
The optical path difference between the two light beams of the Michelson interferometer was reduced, and the sample light incident pinhole (Japanese Patent Application No. 2-198 / 1990) was used.
760 points out the need for an incident pinhole. It is possible to improve the sensitivity by increasing the diameter of), sacrificing the resolution, and using the energy incident on the detector accordingly.

【0034】最高分解能を決める要因は二光束の光路
差であり、他の分光装置の要因の回折格子の幅やマルチ
チャンネル検出器幅より大きくとれるため、3つの分光
装置で一番高分解能の装置を作れる。
The factor that determines the highest resolution is the optical path difference between the two light beams, which can be larger than the width of the diffraction grating and the width of the multi-channel detector, which are factors of other spectrometers. Can be made.

【0035】(3)四角コモンパス同時測分光装置(本
発明)の特徴 観測波長領域選択ができず、検出器感度全領域を測定
する。
(3) Features of the square common-pass simultaneous spectrometer (the present invention) The observation wavelength region cannot be selected, and the entire detector sensitivity region is measured.

【0036】空間的インターフェログラムのフーリエ
変換分光装置は同時測光の優位性がある(特願平2−1
98760号で指摘。)。
The Fourier transform spectrometer for spatial interferogram has the advantage of simultaneous photometry (Japanese Patent Application No. 2-1.
Pointed out in 98760. ).

【0037】最高分解能を決める要因のマルチチャン
ネル検出器幅とチャンネル数が回折格子の幅と溝数より
小さいため、現在では3つの分光装置のなかで一番低分
解能である。
Since the width of the multi-channel detector and the number of channels which determine the highest resolution are smaller than the width of the diffraction grating and the number of grooves, it is the lowest resolution among the three spectrometers at present.

【0038】空間的インターフェログラムのフーリエ
変換分光装置である従来の三角コモンパス干渉計や四角
コモンパス干渉計に比較して、試料光が大きくてもコン
トラストの良い干渉が得られるため、感度が良い。他の
2つの分光装置より分解能が悪いが、その代りに、試料
光を大きくとって検出感度を向上できる。
Compared with a conventional triangular common path interferometer or a square common path interferometer, which is a Fourier transform spectrometer for spatial interferogram, interference with good contrast can be obtained even if the sample light is large, so that the sensitivity is good. Although the resolution is lower than the other two spectroscopic devices, the detection sensitivity can be improved by taking a larger sample light instead.

【0039】以上の通りであるから、面発光の試料の発
光スペクトルを検出器の感度全体にわたり、低分解能で
よいから同時測光の優位性を生かして高感度に分光した
い装置として、本発明の分光装置は適したものと言え
る。
As described above, the spectroscopy of the present invention is used as an apparatus for performing high-sensitivity spectroscopy on the emission spectrum of a surface-emission sample over the entire sensitivity of the detector by utilizing the advantages of simultaneous photometry because low resolution is sufficient. The device is suitable.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上のように、本発明の四角コモンパス
干渉計フーリエ変換分光装置によると、従来の四角コモ
ンパス干渉計フーリエ変換分光装置において、試料から
の光束を別の結像光学系により収束させてビームスプリ
ッターに入射させ、かつ、その結像位置がほぼ四角コモ
ンパス干渉計の第2の反射鏡の位置になるようにこの別
の結像光学系を配置しているので、干渉に関与する光束
は、従来の装置のように試料全体からの重ね合わせでな
く、第2の反射鏡の傾き角と検出手段の前に位置する結
像光学系の口径とこの光学系から第2の反射鏡までの距
離で決まる開口角(受光角)で決まり、コントラストが
より高くなる。また、試料が大きい程、従来の装置より
コントラストの高い干渉縞が得られる。さらに、本発明
の装置は可動部分を必要としないため、簡単な装置構成
で感度の高い分光検出が可能である。したがって、本発
明の四角コモンパス干渉計フーリエ変換分光装置は、バ
イオルミネッセンス、ケミルミネッセンス、生体試料か
らの蛍光等、極微弱発光の分光検出に適した分光装置で
ある。
As described above, according to the square common path interferometer Fourier transform spectrometer of the present invention, in the conventional square common path interferometer Fourier transform spectrometer, the light beam from the sample is converged by another imaging optical system. And the other image forming optical system is arranged so that the image forming position is substantially at the position of the second reflecting mirror of the square common path interferometer. Is not the superposition of the whole sample as in the conventional apparatus, but the inclination angle of the second reflecting mirror, the aperture of the imaging optical system located in front of the detecting means, and the distance from this optical system to the second reflecting mirror. Is determined by the aperture angle (light receiving angle) determined by the distance, and the contrast becomes higher. Also, the larger the sample, the higher the interference fringes obtained compared to the conventional apparatus. Further, since the apparatus of the present invention does not require any movable parts, highly sensitive spectral detection is possible with a simple apparatus configuration. Therefore, the square common-path interferometer Fourier transform spectrometer of the present invention is a spectrometer suitable for spectral detection of extremely weak light emission such as bioluminescence, chemiluminescence, and fluorescence from a biological sample.

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

【図1】本発明に基づく四角コモンパス干渉計フーリエ
変換分光装置の1実施例の光路図である。
FIG. 1 is an optical path diagram of one embodiment of a square common path interferometer Fourier transform spectrometer according to the present invention.

【図2】図1の装置の等価光路図である。FIG. 2 is an equivalent optical path diagram of the apparatus of FIG.

【図3】干渉の様子を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a state of interference.

【図4】公知の並列独立処理フォトダイオードアレイの
構成を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration of a known parallel independent processing photodiode array.

【図5】公知のCCD型イメージセンサーの構成を説明
するための図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a known CCD image sensor.

【図6】公知のMOS型イメージセンサーの構成を説明
するための図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a known MOS image sensor.

【図7】公知の静電集束型MCPダイオードアレイの構
成を説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a configuration of a known electrostatic focusing type MCP diode array.

【図8】公知の近接型MCPダイオードアレイの構成を
説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a configuration of a known proximity MCP diode array.

【図9】公知のイメージ・オルシコンの構成を説明する
ための図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining a configuration of a known image orchicon.

【図10】公知のビジコンの構成を説明するための図で
ある。
FIG. 10 is a diagram for explaining a configuration of a known vidicon.

【図11】公知のVIMシステムの構成を説明するため
の図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a known VIM system.

【図12】公知のPIASシステムの構成を説明するた
めの図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a known PIAS system.

【図13】従来の四角コモンパス干渉計を用いた空間的
フーリエ変換分光装置の光路図である。
FIG. 13 is an optical path diagram of a conventional spatial Fourier transform spectrometer using a square common path interferometer.

【図14】図13の装置の等価光路図である。14 is an equivalent optical path diagram of the device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

L、L2…結像レンズ BS…ビームスプリッター M1、M2、M3…ミラー D…1次元又は2次元光検出器 L, L2: imaging lens BS: beam splitter M1, M2, M3: mirror D: one-dimensional or two-dimensional photodetector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市村勉 宮城県仙台市太白区向山1−1−20− 301 (72)発明者 稲場文男 宮城県仙台市太白区八木山南1−13−1 (56)参考文献 特開 平1−134217(JP,A) 特開 平1−112122(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01J 3/45 G01N 21/76 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tsutomu Ichimura 1-1-20- Mukaiyama, Taishiro-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture (72) Inventor Fumio Inaba 1-13-1 Yagiyama Minami, Taishiro-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture ( 56) References JP-A-1-134217 (JP, A) JP-A-1-112122 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01J 3/45 G01N 21/76

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ビームスプリッターと、該ビームスプリ
ッターを透過した光束を順に反射して再度ビームスプリ
ターの入射面に戻す第1から第3の反射鏡であって、該
ビームスプリッターから反射した光束を逆の順序で反射
して再度ビームスプリターの出射面に戻す第1から第3
の反射鏡とを四辺形の各頂点に配置し、最初にビームス
プリッターを透過し第1から第3の反射鏡を経てビーム
スプリッターに達しそれを再度透過した光束と、最初に
ビームスプリッターで反射し第3から第1の反射鏡を経
てビームスプリッターに達しそれを再度反射した光束と
を結像光学系に入射させ、該結像光学系に対し前記第2
の反射鏡とほぼ共役な位置において前記両光束を干渉さ
せて、干渉縞の1次元又は2次元の分布像を検出する検
出手段を配置し、検出された干渉縞を空間的にフーリエ
変換して試料からの光のスペクトル分布を求める四角コ
モンパス干渉計フーリエ変換分光装置において、試料か
らの光束を別の結像光学系により収束させて前記ビーム
スプリッターに入射させ、かつ、その結像位置がほぼ前
記第2の反射鏡の位置になるように前記別の結像光学系
を配置したことを特徴とする四角コモンパス干渉計フー
リエ変換分光装置。
1. A beam splitter, and first to third reflecting mirrors for sequentially reflecting light fluxes transmitted through the beam splitter and returning the reflected light fluxes to an entrance surface of the beam splitter, wherein the light flux reflected from the beam splitter is inverted. From the first to the third returning to the exit surface of the beam splitter after being reflected in the order of
Are arranged at the vertices of a quadrilateral, and the light flux that first passes through the beam splitter, passes through the first to third reflecting mirrors, reaches the beam splitter, passes through it again, and is reflected by the beam splitter first. A light beam that reaches the beam splitter via the third to first reflecting mirrors and reflects the light beam again is made incident on the image forming optical system, and the second light beam is transmitted to the image forming optical system.
Detecting means for causing the two light beams to interfere with each other at a position substantially conjugate with the reflecting mirror and detecting a one-dimensional or two-dimensional distribution image of the interference fringes, and performing a Fourier transform on the detected interference fringes spatially; In a square common-pass interferometer Fourier transform spectrometer for obtaining the spectral distribution of light from the sample, the light beam from the sample is converged by another imaging optical system and is incident on the beam splitter, and the image forming position is substantially A square common path interferometer Fourier transform spectrometer, wherein the another imaging optical system is arranged so as to be located at a position of a second reflecting mirror.
【請求項2】 前記試料が光軸に垂直に広がりのある試
料であることを特徴とする請求項1記載の四角コモンパ
ス干渉計フーリエ変換分光装置。
2. The Fourier transform spectroscopy device according to claim 1, wherein the sample is a sample that spreads perpendicular to the optical axis.
【請求項3】 前記試料が生体試料であることを特徴と
する請求項1又は2記載の四角コモンパス干渉計フーリ
エ変換分光装置。
3. The square common path interferometer Fourier transform spectrometer according to claim 1, wherein the sample is a biological sample.
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