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JPH0441936B2 - - Google Patents
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JPH0441936B2 - - Google Patents

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JPH0441936B2
JPH0441936B2 JP12485486A JP12485486A JPH0441936B2 JP H0441936 B2 JPH0441936 B2 JP H0441936B2 JP 12485486 A JP12485486 A JP 12485486A JP 12485486 A JP12485486 A JP 12485486A JP H0441936 B2 JPH0441936 B2 JP H0441936B2
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JP
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streak
streak image
amount
deflection
distortion correction
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JP12485486A
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JPS62282229A (en
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Motoyuki Watanabe
Yutaka Tsucha
Ju Koishi
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Hamamatsu Photonics KK
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Hamamatsu Photonics KK
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Publication date
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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光現象を観察するストリークカメラ
装置に係り、特に繰り返し発光現象による被測定
光のストリーク像の二次元的曲がりを補正するス
トリーク像歪み補正装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a streak camera device for observing optical phenomena, and in particular to a streak camera device that corrects two-dimensional bending of a streak image of measured light due to a repeated light emission phenomenon. The present invention relates to a distortion correction device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、光現象を高時間分解能で観測するために
ストリークカメラが用いられている。
Conventionally, streak cameras have been used to observe optical phenomena with high temporal resolution.

第3図は、ストリークカメラを用いた従来の光
測定装置の全体構成を示し、11は被測定発光
光、12はストリークカメラ、13は高感度テレ
ビカメラ、14は信号伝送ケーブル、15は画像
処理装置である。
Fig. 3 shows the overall configuration of a conventional optical measurement device using a streak camera, where 11 is the emitted light to be measured, 12 is the streak camera, 13 is a high-sensitivity television camera, 14 is a signal transmission cable, and 15 is image processing. It is a device.

図において、光現象をサーキユラスキヤン方式
のストリークカメラ12により螢光面上に表示
し、これを高感度テレビカメラ13で走査して電
気信号に変換し、画像処理装置15で解析・処理
している。
In the figure, an optical phenomenon is displayed on a fluorescent surface by a circular scan streak camera 12, which is scanned by a high-sensitivity television camera 13 and converted into an electrical signal, which is analyzed and processed by an image processing device 15. There is.

第4図は第3図におけるサーキユラスキヤン方
式のストリーク管を示す図、第5図はストリーク
管の偏向電圧波形を示す図で、同図Aは垂直偏向
電圧波形を示す図、同図Bは水平偏向電圧波形を
示す図、第6図は楕円掃引における螢光面及びそ
の延長面上の光電子到達点を示す図、第7図は繰
り返し光現象を楕円掃引により観測する場合を示
す図で、同図Aは繰り返し発光波形図、同図Bは
偏向電圧波形図、同図Cはストリーク像を示す図
である。図中、21は光電陰極、22はメツシユ
電極、23,24は収束電極、25aは垂直偏向
電極、25bは水平偏向電極、26a,26bは
正弦波偏向電圧発生回路、27は螢光面、E1
E2は電源、Rは抵抗、P1〜P10,P1′〜P10′は光
電子到達点である。
Figure 4 is a diagram showing the streak tube of the circular scan method in Figure 3, Figure 5 is a diagram showing the deflection voltage waveform of the streak tube, Figure A is a diagram showing the vertical deflection voltage waveform, Figure B is a diagram showing the vertical deflection voltage waveform. FIG. 6 is a diagram showing the horizontal deflection voltage waveform, FIG. 6 is a diagram showing the photoelectron arrival point on the fluorescent surface and its extension surface in elliptical sweep, and FIG. 7 is a diagram showing the case where repeated optical phenomena are observed by elliptical sweep. Figure A is a repetitive light emission waveform diagram, Figure B is a deflection voltage waveform diagram, and Figure C is a diagram showing a streak image. In the figure, 21 is a photocathode, 22 is a mesh electrode, 23 and 24 are focusing electrodes, 25a is a vertical deflection electrode, 25b is a horizontal deflection electrode, 26a and 26b are a sinusoidal deflection voltage generating circuit, 27 is a fluorescent surface, and E 1 ,
E 2 is a power source, R is a resistor, and P 1 to P 10 and P 1 ′ to P 10 ′ are photoelectron arrival points.

次に動作を説明すると、被測定光は、光電陰極
21により光電子に変換され、メツシユ電極22
により加速される。収束電極23,24は、光電
陰極21で発生した光電子を螢光面27上に収束
させる電子レンズを形成してあり、メツシユ電極
22により加速された光電子はこの電子レンズを
通して収束し、一対の平板からなる垂直偏向電極
25a、水平偏向電極25bで偏向され、螢光面
27に達する。垂直偏向電極25a、水平偏向電
極25bにはそれぞれ正弦波偏向電圧発生回路2
6a,26bにより第5図A,Bに示すような正
弦波電圧Va,Vbが印加されている。例えば、垂
直偏向電極25aに印加される電圧は、V1p−
pの正弦波電圧であり、水平偏向電極25bに印
加される電圧は、ほぼV2/2のバイアス電圧を
重畳したV2p−pの正弦波電圧であり、またこ
れらの電圧Va,Vbは、π/2位相をずらせてあ
る。したがつて、電圧Va,Vbを偏向電極25a,
25bに印加することにより、V2/2のバイア
ス電圧分だけ水平方向に中心がずれた楕円掃引が
行われ、Va,Vbの値を適宜選ぶことにより、例
えば時間t=t1,t2……t9、に入射した光電子は、
それぞれ第6図のように出力螢光面27とその延
長面上にわたる点P1,P2……P9に到達する。
Next, to explain the operation, the light to be measured is converted into photoelectrons by the photocathode 21, and the light to be measured is converted into photoelectrons by the mesh electrode 22.
is accelerated by The focusing electrodes 23 and 24 form an electron lens that focuses the photoelectrons generated at the photocathode 21 onto the fluorescent surface 27. The photoelectrons accelerated by the mesh electrode 22 are focused through the electron lens, and the photoelectrons are focused on the pair of flat plates. The light is deflected by a vertical deflection electrode 25a and a horizontal deflection electrode 25b, and reaches the fluorescent surface 27. The vertical deflection electrode 25a and the horizontal deflection electrode 25b each have a sine wave deflection voltage generating circuit 2.
6a and 26b apply sinusoidal voltages V a and V b as shown in FIGS. 5A and 5B. For example, the voltage applied to the vertical deflection electrode 25a is V 1 p-
The voltage applied to the horizontal deflection electrode 25b is a sine wave voltage of V 2 pp on which a bias voltage of approximately V 2 /2 is superimposed, and these voltages V a , V b is shifted in phase by π/2. Therefore, the voltages V a and V b are applied to the deflection electrodes 25a,
25b, an elliptical sweep with the center shifted in the horizontal direction by a bias voltage of V 2 /2 is performed, and by appropriately selecting the values of V a and V b , for example, at times t=t 1 , t The photoelectron incident on 2 ...t 9 is
As shown in FIG. 6, points P 1 , P 2 , .

また、垂直偏向電圧25a、水平偏向電極25
bに印加する正弦波電圧の周波数は、被測定光の
繰り返し周波数の整数分の一に設定する。例えば
観測対象を励起するレーザー光の周波数と同期す
る正弦波を発生させて、印加する正弦波電圧とし
て用いる。このように垂直偏向電極25a、水平
偏向電極25bに印加する正弦波電圧を設定する
ことにより、繰り返し起こる被測定現象を出力螢
光面27上の同じ位置に重ね合わせ、出力螢光面
27上に輝度(エネルギー)を蓄積することがで
きると共に、第6図の点P5から点P9のように、
戻り掃引中の現象を出力螢光面27からはずすよ
うにすることができる。
In addition, a vertical deflection voltage 25a, a horizontal deflection electrode 25
The frequency of the sine wave voltage applied to b is set to an integer fraction of the repetition frequency of the light to be measured. For example, a sine wave synchronized with the frequency of laser light that excites the observation target is generated and used as the sine wave voltage to be applied. By setting the sinusoidal voltages applied to the vertical deflection electrode 25a and the horizontal deflection electrode 25b in this way, the repeatedly occurring phenomenon to be measured is superimposed on the same position on the output fluorescent surface 27, and In addition to being able to accumulate luminance (energy), as shown from point P 5 to point P 9 in Figure 6,
The phenomenon during the return sweep can be removed from the output phosphor surface 27.

次に、例えば第7図Aのような繰り返し光現象
を、同図Bに示すように電圧波形で掃引すると、
同図Cに示すように螢光面27上にストリーク像
が形成される。このときt=T0からt=T1まで
の光現象のストリーク像P1〜P4は、螢光面27
上に蓄積されるが、t=T1からt=T2までの光
現象のストリーク像P5〜P10は、螢光面上に形成
されない。したがつて、長時間の現象や、繰り返
し周波数が掃引周波数より大きな光現象が螢光面
上で重なり合うことがないようにして二重露光を
防止することができる。また、t=T0′からt=
T1′までの光現象のストリーク像P1′〜P4′は、そ
れぞれP1〜P4と同じ位置に重ねられ、螢光面上
でエネルギーの蓄積がなされる。
Next, for example, if the repeated optical phenomenon as shown in FIG. 7A is swept with a voltage waveform as shown in FIG. 7B,
As shown in Figure C, a streak image is formed on the fluorescent surface 27. At this time, streak images P 1 to P 4 of the optical phenomenon from t=T 0 to t=T 1 are formed on the fluorescent surface 27.
However, streak images P 5 to P 10 of the light phenomenon from t=T 1 to t=T 2 are not formed on the fluorescent surface. Therefore, long-time phenomena and optical phenomena whose repetition frequency is higher than the sweep frequency can be prevented from overlapping on the fluorescent surface, thereby preventing double exposure. Also, from t=T 0 ' to t=
The streak images P 1 ′ to P 4 ′ of the optical phenomenon up to T 1 ′ are superimposed on the same positions as P 1 to P 4 , respectively, and energy is accumulated on the fluorescent surface.

第8図は、従来の光測定装置におけるストリー
ク像のTVカメラによる読み出しと記憶の様子を
説明するための図で、図中28はフレームメモリ
である。
FIG. 8 is a diagram for explaining how streak images are read out and stored by a TV camera in a conventional optical measuring device, and 28 in the figure is a frame memory.

図に示すように、前述の楕円掃引により螢光面
27上に得られたストリーク像は、TVカメラ等
により螢光面を走査して読み出し、その画像信号
をA/Dコンバータ(図示せず)で量子化し、大
容量のデイジタルメモリ28(以下フレームメモ
リと言う。)に記憶している。フレームメモリ2
8は、N×N画素を有する二次元のメモリで、図
示するようにストリーク管の出力螢光面27上に
得られたストリーク像を一枚の画像として記憶す
る。このNは、通常N=512程度である。
As shown in the figure, the streak image obtained on the fluorescent surface 27 by the aforementioned elliptical sweep is read out by scanning the fluorescent surface with a TV camera, etc., and the image signal is converted to an A/D converter (not shown). The data is quantized and stored in a large-capacity digital memory 28 (hereinafter referred to as frame memory). frame memory 2
8 is a two-dimensional memory having N×N pixels, which stores the streak image obtained on the output fluorescent surface 27 of the streak tube as one image as shown in the figure. This N is usually about N=512.

第9図、第10図はフレームメモリを示す図、
第11図はフレームメモリに記憶されたストリー
ク像を示す図である。
9 and 10 are diagrams showing frame memory,
FIG. 11 is a diagram showing a streak image stored in the frame memory.

図において、フレームメモリの各画素の位置を
(i,j)、ただし0i,j<Nと表し、画素
(i,j)に記録されている輝度値をI(i,j)
と表し、第9図に示すように、iはフレームメモ
リの横軸で螢光面上の横軸に相当し、jはフレー
ムメモリの縦軸でストリーク像の時間軸に相当す
る。
In the figure, the position of each pixel in the frame memory is expressed as (i,j), where 0i,j<N, and the luminance value recorded in pixel (i,j) is expressed as I(i,j).
As shown in FIG. 9, i is the horizontal axis of the frame memory and corresponds to the horizontal axis on the fluorescent surface, and j is the vertical axis of the frame memory and corresponds to the time axis of the streak image.

ここで、第10図に示すように、あるエリア
AV(i0,i1)、AH(j0、j1)を次のように定義す
る。
Here, as shown in Figure 10, a certain area
AV (i 0 , i 1 ) and AH (j 0 , j 1 ) are defined as follows.

AV(i0,i1)={(i,j)|i0ii1,0j<
N} AH(j0,j1)={(i,j)|0i<N,j0
j1} また、第11図に示すように、輝度にたいする
情報IV(i0,i1,j)、IH(j0,j1,i)を次のよう
に定義する。
AV (i 0 , i 1 ) = {(i, j) | i 0 ii 1 , 0j<
N} AH(j 0 , j 1 )={(i, j) | 0i<N, j 0 j
j 1 } Also, as shown in FIG. 11, information IV (i 0 , i 1 , j) and IH (j 0 , j 1 , i) regarding luminance are defined as follows.

IV(i0,i1,j) =i1i=i0 I(i,j)、0j<N IH(j0,j1,i) =j1j=j0 I(i,j)、0i<N 第11図に示すように、IV(i0,i1,j)はAV
(i0,i1)の中を各j毎にiについてi=i0からi
=i1まで積分したもので、IH(j0,j1,i)はAH
(j0,j1)の中を各i毎にjについてj=j0からj
=j1まで積分したものである。すなわち、垂直方
向は、各走査線についてi0からi1までの輝度の積
分値を各走査線について求めたものをIVとし、
また水平方向は走査線として垂直な線を仮定し、
この垂直線に沿う輝度のj0からj1までの積分値を
各垂直な走査線について求めたものをIHとする。
IV (i 0 , i 1 , j) = i1i=i0 I (i, j), 0j<N IH (j 0 , j 1 , i) = j1j=j0 I (i, j), 0i <N As shown in Figure 11, IV (i 0 , i 1 , j) is AV
(i 0 , i 1 ) for each j from i=i 0 to i
= i 1 , IH (j 0 , j 1 , i) is AH
(j 0 , j 1 ) for each i from j = j 0 to j
=j is integrated up to 1 . That is, in the vertical direction, the integral value of the luminance from i 0 to i 1 for each scanning line is determined as IV, and
Also, in the horizontal direction, assume a vertical line as a scanning line,
Let IH be the integral value of the luminance from j 0 to j 1 along this vertical line, obtained for each vertical scanning line.

従来の装置では、このようにしてIV(i0,i1
j)、IH(j0,j1,i)を求めてこれらの解析・処
理を行つている。
In the conventional device, IV(i 0 , i 1 ,
j), IH(j 0 , j 1 , i) and performs these analysis and processing.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、従来のサーキユラスキヤン・ス
トリークシステムは、ストリーク像が楕円状に曲
がり、これによる不都合が生ずる。
However, in the conventional circular scan streak system, the streak image is bent into an elliptical shape, which causes a disadvantage.

第12図は従来のサーキユラスキヤン・ストリ
ークシステムによるストリーク像の曲がりを説明
するための図、第13図は時間分光におけるフレ
ームメモリ上のストリーク像を示す図で、図中、
29はピンホール板、30はピンホールである。
FIG. 12 is a diagram for explaining the bending of a streak image by a conventional circular scan streak system, and FIG. 13 is a diagram showing a streak image on a frame memory in time spectroscopy.
29 is a pinhole plate, and 30 is a pinhole.

図において、時間的に一定な強度を持つ光をピ
ンホール30を通してストリークカメラに入射さ
せて掃引すると、第12図に示すように曲がりを
有するストリーク像がフレームメモリ28中に得
られる。
In the figure, when light having a temporally constant intensity is made incident on the streak camera through the pinhole 30 and swept, a streak image having a curve is obtained in the frame memory 28 as shown in FIG.

次に、ストリークカメラの前の分光器(図示せ
ず)を配置し、光現象を分光してストリークカメ
ラに入射し、楕円掃引すれば、第13図のように
波長λ1,λ2,λ3,……がそれぞれ時間分光され
る。第13図に示すような曲がりを有するストリ
ーク像を、前述したIV,IHによりそのまま解析
すると、IV(i0,i1,j)はjにより波長情報が
異なつてしまい、またIH(j0,j1,i)とIH(j2
j3,i)は同じiに関して異なる波長情報を持つ
てしまう。したがつて、前述したIV,IHにより
そのままストリーク像を解析したのでは、例え
ば、各波長毎の時間変化の比較や各時間毎の波長
変化の比較等が困難である。
Next, a spectroscope (not shown) is placed in front of the streak camera, and if the light phenomenon is split into spectra and incident on the streak camera, and an elliptical sweep is performed, wavelengths λ 1 , λ 2 , λ 3 , ... are time spectrally analyzed. If a streak image with a curve as shown in FIG. 13 is directly analyzed using the IV and IH described above, the wavelength information of IV (i 0 , i 1 , j) will differ depending on j, and IH (j 0 , j 1 , i) and IH(j 2 ,
j 3 , i) will have different wavelength information for the same i. Therefore, if the streak image is directly analyzed using the above-mentioned IV and IH, it is difficult, for example, to compare changes over time for each wavelength or to compare changes in wavelength for each time.

本発明は上記問題点を解決するためのものであ
つて、ストリークカメラにより繰り返し光現象を
観測する際、被測定光のストリーク像歪を補正
し、ストリーク像の解析を容易に行えるようにし
たストリーク像歪み補正装置を提供することを目
的とする。
The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and is a streak camera that corrects the streak image distortion of the light to be measured and facilitates the analysis of the streak image when repeatedly observing optical phenomena using a streak camera. An object of the present invention is to provide an image distortion correction device.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

そのために本発明のストリーク像歪み補正装置
は、一方にバイアス電圧を重畳した互いに90度の
位相差を有する正弦波電圧を、直交する偏向軸の
偏向電圧としてそれぞれ加えて掃引することによ
り戻り掃引による二重露光を防止すると共に、繰
り返し発光現象を、該繰り返し周波数の整数分の
一のシンクロスキヤン周波数で観測するストリー
クカメラであつて、ストリーク像または電子軌道
より前記掃引によるストリーク像の二次元的曲が
り量を検出する検出手段と、検出した曲がりの量
に応じてメリモ上のデータ操作より曲がりの量を
補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。
To this end, the streak image distortion correction device of the present invention uses a return sweep by applying sinusoidal voltages having a phase difference of 90 degrees to each other with a bias voltage superimposed on one side as deflection voltages on orthogonal deflection axes. A streak camera that prevents double exposure and observes repeated light emission phenomena at a synchro scan frequency that is an integer fraction of the repetition frequency, the streak camera having a two-dimensional bending of the streak image due to the sweeping from the streak image or the electron trajectory. The present invention is characterized by comprising a detection means for detecting the amount of bending, and a correcting means for correcting the amount of bending by operating data on the melimo according to the detected amount of bending.

〔作用〕[Effect]

本発明のストリーク像歪み補正装置は、ストリー
クカメラにより、繰り返し発光現象を、該繰り返
し周波数の整数分の一のシンクロスキヤン周波数
で観測する場合、一方にバイアス電圧を重畳した
互いに90度の位相差を有する正弦波電圧を、直交
する偏向軸の偏向電圧としてそれぞれ加えて掃引
することにより生じたストリーク像の二次元的曲
がりを検出し、検出した曲がりの量によりストリ
ーク像の歪みを補正してストリーク像の解析を容
易に行えるようにする。
The streak image distortion correction device of the present invention uses a streak camera to observe a repeated light emission phenomenon at a synchro scan frequency that is an integer fraction of the repetition frequency. The two-dimensional bending of the streak image caused by applying and sweeping the sinusoidal voltages as the deflection voltages of the orthogonal deflection axes is detected, and the distortion of the streak image is corrected based on the amount of the detected bending, and the streak image is created. To facilitate the analysis of

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例を図面を参照しつつ説明する。 Examples will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明によるストリーク像の歪み補正
を説明するための図、第2図はフレームメモリ上
のストリーク像を示す図で、図中、31はスリツ
ト板、32はスリツト、33は光電面である。
FIG. 1 is a diagram for explaining distortion correction of a streak image according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a streak image on a frame memory. In the figure, 31 is a slit plate, 32 is a slit, and 33 is a photocathode. It is.

図において、スリツト32は水平に開口してお
り、ここを通して光が入射し、光電面33からの
光電子群が垂直偏向電極25aにt=t0で入射す
ると、光電子群は垂直偏向電極25a,水平偏向
電極25bにより偏向され、出力螢光面27上で
垂直方向にTV(t0)、水平方向にTH(t0)だけ、何
も偏向されなかつた場合に対して平行移動した場
所に投影される。このように、ストリークカメラ
の入力光学系のスリツトが水平に開口していると
き、スリツトの横方向の情報は螢光面でも水平な
軸xに投影される。yを螢光面の縦方向の空間軸
とし、s(y)を螢光面上での水平方向シフト量
としたとき、s(y)が知られれば、s(y)をも
とに画像変換を行い、ストリーク像の曲がりを補
正することが可能となる。この水平方向シフト量
は次のようにして求めることができる。
In the figure, the slit 32 has a horizontal opening, through which light enters, and when a group of photoelectrons from the photocathode 33 enters the vertical deflection electrode 25a at t= t0 , the group of photoelectrons enters the vertical deflection electrode 25a, the horizontal It is deflected by the deflection electrode 25b and moved in parallel to the output fluorescent surface 27 by T V (t 0 ) in the vertical direction and T H (t 0 ) in the horizontal direction compared to the case where nothing was deflected. be projected. In this way, when the slit of the input optical system of the streak camera opens horizontally, information in the lateral direction of the slit is also projected onto the horizontal axis x on the fluorescent surface. If y is the spatial axis in the vertical direction of the fluorescent surface and s(y) is the amount of horizontal shift on the fluorescent surface, then if s(y) is known, an image can be created based on s(y). It becomes possible to perform the conversion and correct the curvature of the streak image. This horizontal shift amount can be determined as follows.

第1の方法は、第1図のスリツトをピンホール
に置き換えて連続光を入射し、前述したように楕
円掃引して螢光面上に蓄積された像を高感度TV
カメラにより読み出し、フレームメモリに記憶す
る。このとき、フレームメモリに記憶された像を
第2図に示す。
The first method involves replacing the slit in Figure 1 with a pinhole, injecting continuous light, sweeping the ellipse as described above, and transmitting the image accumulated on the fluorescent surface to a high-sensitivity TV.
It is read out by the camera and stored in the frame memory. The image stored in the frame memory at this time is shown in FIG.

第2図に示したストリーク像で各j<Nに対
し、IH(j,j,i)を求め、IH(j,j,iを
MAXとするiをm(j)とする。即ち IH(j,j,m(j))>IH(j,j,i)for all0
i<N このm(j)は、ストリーク像が記憶されてい
る横座標iを表しており、シフト量ss(j)を ss(j)=m(j)−m(N/2) で定義し、ss(j)を最小自乗法によりn次多項
式にあてはめて得られるものをs(j)とすれば、
s(j)は、第2図に示すように、j=N/2に
おけるストリーク像の記憶位置に対する任意のj
におけるストリーク像記憶位置の水平方向シフト
量を表わすこととなる。
In the streak image shown in Figure 2, for each j < N, find IH (j, j, i), and calculate IH (j, j, i).
Let i be MAX be m(j). That is, IH (j, j, m (j)) > IH (j, j, i) for all0
i<N This m(j) represents the abscissa coordinate i where the streak image is stored, and the shift amount ss(j) is defined as ss(j)=m(j)-m(N/2) Then, if ss(j) is obtained by applying the least squares method to an n-th degree polynomial, then s(j) is
s(j) is an arbitrary j for the storage position of the streak image at j=N/2, as shown in FIG.
This represents the horizontal shift amount of the streak image storage position in .

第2の方法は、垂直偏向電極25a、水平偏向
電極25bに加える正弦波偏向電圧の振幅と位相
のずれ、及びストリーク管の偏向感度よりストリ
ーク管内の電子軌道を計算する方法で、ストリー
ク管内の電子軌道を計算により算出し、水平方向
偏向量s(j)を求める。
The second method is to calculate the electron trajectory in the streak tube from the amplitude and phase shift of the sinusoidal deflection voltage applied to the vertical deflection electrode 25a and the horizontal deflection electrode 25b, and the deflection sensitivity of the streak tube. The trajectory is calculated and the horizontal deflection amount s(j) is determined.

フレームメモリに記録されるストリーク像I
(i,j)は、スリツトの横軸の情報に関して各
jに対してs(j)だけI(i,N/2)からシフ
トした軸となつている。例えば、時間分解分光の
場合スリツト横軸は波長軸となるが、各(i,
j)に対応する波長情報をλ(i,j)とすれば、 λ(i,j)=λ(i−s(j),N/2) が成り立つ。したがつて、得られたストリーク像
I(i,j)を I′(i,j)=I(i+s(j),j) とI′(i,j)に変換してシフト量s(j)分だけ
横軸方向に補正してやれば、縦軸方向の等値線
(等波長線)と縦軸方向(時間軸)とが平衡なス
トリーク像が得られる。このような横軸方向のシ
フト量a(j)、0j<Nを前述したような方法
で求め、簡単な画像変換を施すことににより、後
は従来の方法に従つてI′(i,j)に対するAV,
AH,IV,IHを求め、従来の方法に比べ極めて
高精度な測定解析が可能である。
Streak image I recorded in frame memory
(i, j) is an axis shifted from I(i, N/2) by s(j) for each j with respect to information on the horizontal axis of the slit. For example, in the case of time-resolved spectroscopy, the horizontal axis of the slit is the wavelength axis, but each (i,
If the wavelength information corresponding to j) is λ(i, j), then λ(i, j)=λ(i-s(j), N/2) holds true. Therefore, the obtained streak image I(i,j) is converted into I′(i,j)=I(i+s(j),j) and I′(i,j), and the shift amount s(j ) in the horizontal axis direction, a streak image in which the vertical axis direction (equal wavelength line) is balanced with the vertical axis direction (time axis) can be obtained. By finding the shift amount a(j) in the horizontal axis direction, 0j ) for AV,
It determines AH, IV, and IH, and enables extremely high-precision measurement and analysis compared to conventional methods.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、ストリーク像の二次元的曲がり量を予め知
り、この曲がり量でもつてフレームメモリ上のデ
ータを所定方向に移動して補正し、歪のないスト
リーク像を求めることができるので、時間分解分
光の方法がサーキユラスキヤン方式のストリーク
カメラシステムでも容易にかつ高精度に行えるこ
とができ、そのため生物化学分野での時間分解分
光による長寿命螢光の測定、光通信分野での半導
体レーザーのサーキユラスキヤン方式の時間分解
分光等、いろいろな分野での利用が可能となり、
多大な効果が得られる。
As is clear from the above description, according to the present invention, the amount of two-dimensional curvature of a streak image is known in advance, and the data on the frame memory is corrected by moving in a predetermined direction using this amount of curvature, thereby eliminating distortion. Since streak images can be obtained, the method of time-resolved spectroscopy can be performed easily and with high precision even with a circular scan streak camera system, which makes it possible to obtain long-lived fluorescence using time-resolved spectroscopy in the biochemical field. It can be used in a variety of fields, such as measurement and time-resolved spectroscopy using the circular scan method of semiconductor lasers in the optical communications field.
Great effects can be obtained.

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

第1図は本発明によるストリーク像の歪み補正
を説明するための図、第2図はフレームメモリ上
のストリーク像を示す図、第3図はストリークカ
メラを用いた従来の光測定装置の全体構成を示す
図、第4図は第3図におけるサーキユラスキヤン
方式のストリーク管を示す図、第5図はストリー
ク管の偏向電圧波形を示す図で、同図Aは垂直偏
向電圧波形を示す図、同図Bは水平偏向電圧波形
を示す図、第6図は楕円掃引における螢光面及び
その延長面上の光電子到達点を示す図、第7図は
繰り返し光現象を楕円掃引により観測する場合を
示す図で、同図Aは繰り返し発光波形図、同図B
は偏向電圧波形図、同図Cはストリーク像を示す
図、第8図は、従来の光測定装置におけるストリ
ーク像のTVカメラによる読み出しと記憶の様子
を説明するための図、第9図、第10図はフレー
ムメモリを示す図、第11図はフレームメモリに
記憶されたストリーク像を示す図、第12図は、
従来のサーキユラスキヤン・ストリークシステム
によるストリーク像の曲がりを説明するための
図、第13図は、時間分光におけるフレームメモ
リ上のストリーク像を示す図である。 11……被測定発光光、12……ストリークカ
メラ、13……高感度テレビカメラ、14……信
号伝送ケーブル、15……画像処理装置、21…
…光電陰極、22……メツシユ電極、23,24
……収束電極、25a……垂直偏向電極、25b
……水平偏向電極、26a,26b……正弦波偏
向電圧発生回路、27……螢光面、E1,E2……
電源、R……抵抗、P1〜P10,P1′〜P10′……光電
子到達点、28……フレームメモリ、29……ピ
ンホール板、30……ピンホール、31……スリ
ツト板、32……スリツト、33……光電面。
Fig. 1 is a diagram for explaining distortion correction of streak images according to the present invention, Fig. 2 is a diagram showing a streak image on a frame memory, and Fig. 3 is an overall configuration of a conventional optical measurement device using a streak camera. 4 is a diagram showing the streak tube of the circular scan method in FIG. 3, FIG. 5 is a diagram showing the deflection voltage waveform of the streak tube, and FIG. 4 is a diagram showing the vertical deflection voltage waveform. Figure B shows the horizontal deflection voltage waveform, Figure 6 shows the photoelectron arrival point on the fluorescent surface and its extended surface in elliptical sweep, and Figure 7 shows the case in which repeated optical phenomena are observed by elliptical sweep. Figure A is a repetitive light emission waveform diagram, Figure B is a diagram showing the repeated light emission waveform.
is a deflection voltage waveform diagram, C is a diagram showing a streak image, FIG. 8 is a diagram for explaining how a TV camera reads out and stores a streak image in a conventional optical measuring device, FIG. 10 is a diagram showing a frame memory, FIG. 11 is a diagram showing a streak image stored in the frame memory, and FIG. 12 is a diagram showing a streak image stored in the frame memory.
FIG. 13, a diagram for explaining the bending of a streak image by a conventional circular scan streak system, is a diagram showing a streak image on a frame memory in time spectroscopy. 11... Emitted light to be measured, 12... Streak camera, 13... High sensitivity television camera, 14... Signal transmission cable, 15... Image processing device, 21...
...Photocathode, 22...Mesh electrode, 23, 24
...Focusing electrode, 25a...Vertical deflection electrode, 25b
... Horizontal deflection electrode, 26a, 26b ... Sine wave deflection voltage generation circuit, 27 ... Fluorescent surface, E 1 , E 2 ...
Power supply, R...Resistance, P1 to P10 , P1 ' to P10 '...Photoelectron arrival point, 28...Frame memory, 29...Pinhole plate, 30...Pinhole, 31...Slit plate , 32...slit, 33... photocathode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一方にバイアス電圧を重畳した互いに90度の
位相差を有する正弦波電圧を、直交する偏向軸の
偏向電圧としてそれぞれ加えて掃引することによ
り戻り掃引による二重露光を防止すると共に、繰
り返し発光現象を、該繰り返し周波数の整数分の
一のシンクロスキヤン周波数で観測するストリー
クカメラであつて、ストリーク像または電子軌道
より前記掃引によるストリーク像の二次元的曲が
りの量を検出する検出手段と、検出した曲がりの
量に応じてメモリ上のデータ操作により曲がりの
量を補正する補正手段とを備えたことを特徴とす
るストリーク像歪み補正装置。 2 前記検出手段は、スポツト状連続入射光によ
り得られたストリーク像からストリーク像の二次
元的曲がりの量を検出することを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載のストリーク像歪み補正装
置。 3 前記検出手段は、偏向電圧の振幅と位相のず
れ、及びストリークカメラの偏向感度から算出さ
れる電子軌道からストリーク像の二次元的曲がり
の量を検出することを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のストリーク像歪み補正装置。 4 前記補正手段は、検出した曲がりの量に応じ
てフレームメモリ上のデータを所定方向に移動し
て補正することを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載のストリーク像歪み補正装置。
[Claims] 1. Double exposure due to return sweep is prevented by applying and sweeping sinusoidal voltages having a phase difference of 90 degrees with each other having a bias voltage superimposed on one side as deflection voltages of orthogonal deflection axes. At the same time, the streak camera observes the repeated light emission phenomenon at a synchro scan frequency that is an integer fraction of the repetition frequency, and detects the amount of two-dimensional bending of the streak image due to the sweeping from the streak image or the electron trajectory. A streak image distortion correction device comprising a detection means and a correction means for correcting the amount of curvature by manipulating data on a memory according to the detected amount of curvature. 2. The streak image distortion correction device according to claim 1, wherein the detecting means detects the amount of two-dimensional curvature of a streak image from a streak image obtained by continuous spot-like incident light. 3. The detection means detects the amount of two-dimensional bending of the streak image from the electron trajectory calculated from the amplitude and phase shift of the deflection voltage and the deflection sensitivity of the streak camera. The streak image distortion correction device according to item 1. 4. Claim 1, wherein the correction means corrects the data on the frame memory by moving it in a predetermined direction according to the detected amount of bending.
The streak image distortion correction device described in 2.
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