JP5666459B2 - 収差補正凹面回折格子と透過型収差補正手段とを備える分光計 - Google Patents
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Description
本願は2008年10月20日に出願された米国仮特許出願第61/196,648号の優先権を主張するものであり、その内容全体を本明細書において援用するものとする。本発明は、概して、分光計およびこの分光計において有用な光学システムに関する。より詳細には、本発明は、機能性、融通性(適応性)、および設計選択肢を改良した光学システムに関する。
分光計(スペクトロメータ)は、電磁スペクトルの特定部分の可視光線または不可視光線といった光線(輻射線)の特性を測定および/または記録するのに用いられる機器である。分光計は、入射する光線を周波数スペクトルまたは波長スペクトルに分離し、分光分析において例えば物質を特定および分析するために用いられる。分光計は、波長構成要素およびその強度の測定、記録、分析を可能にするスペクトル線(エネルギーバンド)を生成する。一般に、分光計は事前に選択された波長帯(例えば、ガンマ線およびエックス線から遠赤外線まで)で動作する。
特許、特許出願、特許公開公報、雑誌、本、論文、ウェブページといった他の文献を、参照、引用文献として本明細書に記載した。関連する書類全てはその全体を本明細書にて参照により組み込まれるものとする。
本願に挙げた代表的な例は、本発明の説明を助けるものとして挙げられており、本発明の範囲を限定するものではなく、そのように解すべきではない。本明細書に記載されたものに加え、本発明の様々な改変および更なる多くの実施形態が本明細書全体(実施形態、ならびに本明細書で引用した技術文献、特許文献の参照を含む)から当業者には明らかになるであろう。本明細書に記載した実施形態は、本発明の様々な実施形態および均等物を実施するに当たり更なる重要な情報、例、指針を含んでいる。
104,204 供給源の物体
110,210 入口
120 第1の透過型収差補正手段
140,240 収差補正凹面回折格子
145,245 溝
160 第2の透過型収差補正手段
180,280 像平面
220 透過型収差補正手段
Claims (15)
- 光学システムであって、
供給源の物体からの光線を受容するための入口と、
前記入口と光学的に連通する第1の透過型収差補正手段と、
互いに平行ではなく且つ不等間隔の複数の溝を備えており、前記第1の透過型収差補正手段と光学的に連通する収差補正凹面回折格子と、
収差補正凹面回折格子と光学的に連通する第2の透過型収差補正手段と、
前記入口のスペクトル画像を記録するために前記第2の透過型収差補正手段と光学的に連通する像平面と、
を備えており、
前記供給源の物体からの光線が、前記第1の透過型収差補正手段を介して屈折され、前記収差補正凹面回折格子に投射され、この収差補正凹面回折格子から回折され、前記入口のスペクトル画像を形成するために前記像平面に投射される前に前記第2の透過型収差補正手段を介して屈折されることを特徴とする光学システム。 - 前記第1の透過型収差補正手段と前記第2の透過型収差補正手段は、それぞれが、波長が0.13μmから20μmである光線を透過する透明ブロックを備えていることを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 前記第1の透過型収差補正手段は、前記入口と光学的に連通する湾曲した受容面を備えていることを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 前記第1の透過型収差補正手段は、前記入口と光学的に連通する平坦な受容面を備えていることを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 前記第1の透過型収差補正手段は、前記収差補正凹面回折格子と光学的に連通する湾曲した出力面を備えていることを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 前記第1の透過型収差補正手段は、前記収差補正凹面回折格子と光学的に連通する平坦な出力面を備えていることを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 前記第2の透過型収差補正手段は、前記収差補正凹面回折格子と光学的に連通する湾曲した受容面を備えていることを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 前記第2の透過型収差補正手段は、前記収差補正凹面回折格子と光学的に連通する平坦な受容面を備えていることを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 前記第2の透過型収差補正手段は、前記像平面と光学的に連通する湾曲した出力面を備えていることを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 前記第2の透過型収差補正手段は、前記像平面と光学的に連通する平坦な出力面を備えていることを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 前記第1の透過型収差補正手段および前記第2の透過型収差補正手段は、MgF2、UV等級のシリカ、標準等級のシリカ、BK7(ショット製)、サファイヤ、Ge、またはSiから作られることを特徴とする請求項1に記載の光学システム。
- 2つの入口と、
各入口にそれぞれ対応する2つの像平面と、
を備えており、
各入口は供給源の物体から光線を受容し、各像平面は対応する各入口のスペクトル画像を記録するために前記第2の透過型収差補正手段と光学的に連通することを特徴とする請求項1に記載の光学システム。 - 前記2つの像平面は、対応する前記2つの入口に関する構成要素波長の表示が幾何学的に逆になることを特徴とする請求項12に記載の光学システム。
- 光学システムであって、
供給源の物体から光線を受容するための入口と、
この入口と光学的に連通する透過型収差補正手段と、
平行ではなく且つ不等間隔の複数の溝を備えており、前記第1の透過型収差補正手段と光学的に連通する収差補正凹面回折格子と、
前記入口のスペクトル画像を記録するために前記第2の透過型収差補正手段と光学的に連通する像平面と、
を備えており、
前記供給源の物体からの光線が、前記透過型収差補正手段を介して屈折され、前記収差補正凹面回折格子に投射され、この凹面回折格子から回折され、前記入口のスペクトル画像を形成するために前記像平面に投射される前に再び前記透過型収差補正手段を介して屈折されることを特徴とする光学システム。 - 光線を画像化する方法であって、
供給源の物体から光線を受容する工程と、
第1の透過型収差補正手段を介して前記光線を屈折させる工程と、
平行ではなく且つ不等間隔の複数の溝を備えている収差補正凹面回折格子に前記屈折された光線を投射し、これにより前記収差補正凹面回折格子から回折された光線を生成する工程と、
前記回折された光線を前記第2の透過型収差補正手段を介して屈折させる工程と、
前記第2の透過型収差補正手段からの前記屈折された光線をスペクトル画像を形成するために前記像平面に投射する工程と、
を備えている光線を画像化する方法。
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