JPS6119962B2 - - Google Patents
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- JPS6119962B2 JPS6119962B2 JP52021915A JP2191577A JPS6119962B2 JP S6119962 B2 JPS6119962 B2 JP S6119962B2 JP 52021915 A JP52021915 A JP 52021915A JP 2191577 A JP2191577 A JP 2191577A JP S6119962 B2 JPS6119962 B2 JP S6119962B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
- G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
- G01J3/51—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors using colour filters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/30—Measuring the intensity of spectral lines directly on the spectrum itself
- G01J3/36—Investigating two or more bands of a spectrum by separate detectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
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- G01J3/51—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors using colour filters
- G01J3/513—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors using colour filters having fixed filter-detector pairs
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Color Image Communication Systems (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、色彩分析装置、色彩画像入力装置な
どにおける色分解光学系の改良に関し、色光を複
数本の分光組成（スペクトラム成分）に分割する
ための新規な分光光学系を提供するものである。
どにおける色分解光学系の改良に関し、色光を複
数本の分光組成（スペクトラム成分）に分割する
ための新規な分光光学系を提供するものである。
本発明によれば、たとえば白色光源によつて照
明された被検体からの反射光を、所定の波長帯域
幅で損失なく多数の分光組成に分解することがで
き、物体光の色彩特性を低雑音で正確に計測する
ことができる。
明された被検体からの反射光を、所定の波長帯域
幅で損失なく多数の分光組成に分解することがで
き、物体光の色彩特性を低雑音で正確に計測する
ことができる。
本発明は、リモートセンシング画像解析におけ
るマルチスペクトラム分解系、色分離装置におけ
る色分解光学系、カラーマツチング装置の分光光
学系などに応用してすぐれた特性を発揮するもの
である。
るマルチスペクトラム分解系、色分離装置におけ
る色分解光学系、カラーマツチング装置の分光光
学系などに応用してすぐれた特性を発揮するもの
である。
従来の色分解装置としては、カラー写真電送装
置（カラーフアクシミリ）や印刷製版用のカラー
スキヤナ装置に見られる３色分解系が最も一般的
である。これは、たとえば第１図ロの曲線，
に示すような青及び緑色に反射特性をもつ２枚の
ダイクロイツクミラー（多層膜干渉フイルター）
１０１，１０２を第１図イのように組合わせて、
可視波長帯400〜720nｍを、青波長帯（400〜
500nｍ）、緑波長帯（500〜600nｍ）及び赤波長
帯（600〜700nｍ）の３原色に分光するものであ
る。ここでは、青及び緑は、ほぼ80〜90％反射光
として得られ、赤は両者の通過帯から、ほぼ80％
以上の透過光として得られるので効果的な分光を
行うことができ、広く実用に供されている。
置（カラーフアクシミリ）や印刷製版用のカラー
スキヤナ装置に見られる３色分解系が最も一般的
である。これは、たとえば第１図ロの曲線，
に示すような青及び緑色に反射特性をもつ２枚の
ダイクロイツクミラー（多層膜干渉フイルター）
１０１，１０２を第１図イのように組合わせて、
可視波長帯400〜720nｍを、青波長帯（400〜
500nｍ）、緑波長帯（500〜600nｍ）及び赤波長
帯（600〜700nｍ）の３原色に分光するものであ
る。ここでは、青及び緑は、ほぼ80〜90％反射光
として得られ、赤は両者の通過帯から、ほぼ80％
以上の透過光として得られるので効果的な分光を
行うことができ、広く実用に供されている。
しかしながら、さらに多くの波長分解を必要と
する目的、たとえば航空機や人工衛星により地表
面や海面を走査して資源分布や汚染調査、海洋調
査などを行う画像解析システムには、３色分解系
では不充分であり、第２図のごときマルチスペク
トラム分解系が用いられている。図において、２
０１は地表２０２からの反射光で、可視光と赤外
光とを含んでいる。この反射光２０１は走査鏡２
０３で走査選択され、反射光学系２０４を介して
ビームスプリツター２０５に加えられる。
する目的、たとえば航空機や人工衛星により地表
面や海面を走査して資源分布や汚染調査、海洋調
査などを行う画像解析システムには、３色分解系
では不充分であり、第２図のごときマルチスペク
トラム分解系が用いられている。図において、２
０１は地表２０２からの反射光で、可視光と赤外
光とを含んでいる。この反射光２０１は走査鏡２
０３で走査選択され、反射光学系２０４を介して
ビームスプリツター２０５に加えられる。
ビームスプリツター２０５では入射ビームを可
視光と赤外光に分割する。分割された可視光およ
び赤外光はそれぞれプリズム２０６、回折格子２
０７により複数チヤネルの波長帯域に細分されて
検出器群２０８に加えられる。
視光と赤外光に分割する。分割された可視光およ
び赤外光はそれぞれプリズム２０６、回折格子２
０７により複数チヤネルの波長帯域に細分されて
検出器群２０８に加えられる。
このマルチスペクトラム分解系は、プリズムも
しくは回折格子を用いて、地表からの反射光をた
とえば４〜11チヤネルの波長帯域に細分し、各チ
ヤネルに固有の分光特性からより詳細な色彩デー
タの分析を行うものである。このようなマルチス
ペクトラム分解の場合には、分割チヤネル数が多
くなればそれだけチヤネル当りの信号光が微弱と
なるので、できるだけ損失の少い分解系が必要と
され、かつ装置化のために小型軽量であることが
望ましい。
しくは回折格子を用いて、地表からの反射光をた
とえば４〜11チヤネルの波長帯域に細分し、各チ
ヤネルに固有の分光特性からより詳細な色彩デー
タの分析を行うものである。このようなマルチス
ペクトラム分解の場合には、分割チヤネル数が多
くなればそれだけチヤネル当りの信号光が微弱と
なるので、できるだけ損失の少い分解系が必要と
され、かつ装置化のために小型軽量であることが
望ましい。
ところが、第２図のような例は一般的に光路の
曲折と波長分離特性、受光器群の配置などの諸条
件から光学系の構造が複雑であり形状も大型化し
易く、かつ高価であるなど、使用目的によつては
不都合であつた。たとえば、これをカラースキヤ
ナ装置に組込んで、色彩写真の解析に用いたり、
あるいは織物や染色における色彩図案の自動柄出
し（色分離）などに利用する場合には、装置が大
型・高価となりかつ受光器の口径に対して必らず
しも十分な光量が得られない難点がある。
曲折と波長分離特性、受光器群の配置などの諸条
件から光学系の構造が複雑であり形状も大型化し
易く、かつ高価であるなど、使用目的によつては
不都合であつた。たとえば、これをカラースキヤ
ナ装置に組込んで、色彩写真の解析に用いたり、
あるいは織物や染色における色彩図案の自動柄出
し（色分離）などに利用する場合には、装置が大
型・高価となりかつ受光器の口径に対して必らず
しも十分な光量が得られない難点がある。
本発明は、上記のマルチスペクトラム分解系を
構成する他の有効な実現法を提供するものであ
る。すなわちプリズムや回折格子など大掛りかつ
高価な光学系を用いることなく、複数枚のダイク
ロイツクミラーの組合わせのみによつて、効率よ
く遮断特性の良好な分光を行わしめ、かつコンパ
クトな構造で調整を必要としない実用的な分解系
を構成するものである。
構成する他の有効な実現法を提供するものであ
る。すなわちプリズムや回折格子など大掛りかつ
高価な光学系を用いることなく、複数枚のダイク
ロイツクミラーの組合わせのみによつて、効率よ
く遮断特性の良好な分光を行わしめ、かつコンパ
クトな構造で調整を必要としない実用的な分解系
を構成するものである。
以下図面とともに詳細に説明する。
第３図は、非金属多層膜ダイクロイツクミラー
の特性例であり、膜厚及び膜数の構成によつて、
たとえばタイプＡ，Ｂ，Ｃのごとく遮断特性の異
るフイルタが得られる。このような多層膜フイル
タは、高屈折率物質（たとえばZnS）と低屈折率
物質（たとえばMgF2）の膜を交互に多層蒸着
し、境界面での多重反射による光の干渉作用を利
用して波長選択特性を得るもので、非金属膜は光
の吸収がないので、透過率と反射率の和は１に近
く効率の良いフイルタを製作することができる。
これらは、電気的な多段LCフイルタに類似して
おり、膜厚により共振波長、膜数により遮断特性
を制御することができる。膜数を増し、共振特性
を考慮すると、Ｂ，Ｃのように鋭いカツトオフの
狭帯域フイルタを得ることができる。しかしＡの
ような広帯域型に比べると主反射帯の両側近くに
副反射帯が現われてくる。第３図は、透過率と波
長の関係を示しているが、横軸の波長は規格化し
た位相表現ｗ＝λ０／λを用いて位相で表現され
ている。λ０は膜厚によつて定まる中心波長を示
し、したがつて横軸上の実際の波長は、λ＝λ
０／ｗで換算される。それ故、膜の厚さつまりλ
０を変えることによつて、同じ構造の多層膜でも
任意の波長位置にカツトオフを移動することがで
きる。第４図は、第３図Ｂの構造でλ０をずらせ
て選択波長帯を変えた一例を実波長軸で図示した
ものである。
の特性例であり、膜厚及び膜数の構成によつて、
たとえばタイプＡ，Ｂ，Ｃのごとく遮断特性の異
るフイルタが得られる。このような多層膜フイル
タは、高屈折率物質（たとえばZnS）と低屈折率
物質（たとえばMgF2）の膜を交互に多層蒸着
し、境界面での多重反射による光の干渉作用を利
用して波長選択特性を得るもので、非金属膜は光
の吸収がないので、透過率と反射率の和は１に近
く効率の良いフイルタを製作することができる。
これらは、電気的な多段LCフイルタに類似して
おり、膜厚により共振波長、膜数により遮断特性
を制御することができる。膜数を増し、共振特性
を考慮すると、Ｂ，Ｃのように鋭いカツトオフの
狭帯域フイルタを得ることができる。しかしＡの
ような広帯域型に比べると主反射帯の両側近くに
副反射帯が現われてくる。第３図は、透過率と波
長の関係を示しているが、横軸の波長は規格化し
た位相表現ｗ＝λ０／λを用いて位相で表現され
ている。λ０は膜厚によつて定まる中心波長を示
し、したがつて横軸上の実際の波長は、λ＝λ
０／ｗで換算される。それ故、膜の厚さつまりλ
０を変えることによつて、同じ構造の多層膜でも
任意の波長位置にカツトオフを移動することがで
きる。第４図は、第３図Ｂの構造でλ０をずらせ
て選択波長帯を変えた一例を実波長軸で図示した
ものである。
さて、以上の多層膜フイルタにおける膜厚と膜
数（層数）の２つのパラメータによる波長選択特
性に注目すると、これらの組み合わせによる効果
的なマルチバンドフイルタを構成することができ
る。従来の３色分解系の場合には、λ０をそれぞ
れ青色及び緑色波長に選んだ膜数７程度の第３図
Ａのものよりもやゝ広い比較的広帯域のフイルタ
２枚を組み合わせて、単純に可視域を３分割して
いた。この場合反射もしくは透過の一方のみを利
用しかつ副反射帯の現われない状態で使用してい
た。
数（層数）の２つのパラメータによる波長選択特
性に注目すると、これらの組み合わせによる効果
的なマルチバンドフイルタを構成することができ
る。従来の３色分解系の場合には、λ０をそれぞ
れ青色及び緑色波長に選んだ膜数７程度の第３図
Ａのものよりもやゝ広い比較的広帯域のフイルタ
２枚を組み合わせて、単純に可視域を３分割して
いた。この場合反射もしくは透過の一方のみを利
用しかつ副反射帯の現われない状態で使用してい
た。
これに対し、本発明では、反射帯と透過帯及び
副反射帯を積極的に活用して、マルチバンドの狭
帯域波長選択フイルタを合成する手段を提供す
る。本発明の実用上の特長は多層膜フイルタの特
長である低損失特性と鋭いカツトオフ特性を損な
わない巧妙な組合せ法及び経済的かつコンパクト
な構成法にある。
副反射帯を積極的に活用して、マルチバンドの狭
帯域波長選択フイルタを合成する手段を提供す
る。本発明の実用上の特長は多層膜フイルタの特
長である低損失特性と鋭いカツトオフ特性を損な
わない巧妙な組合せ法及び経済的かつコンパクト
な構成法にある。
第５図は本発明の一実施例を示す構成図、第６
図はそのフイルター特性である。
図はそのフイルター特性である。
第５図は、可視波長帯400〜720nｍの間を40n
ｍ間隔で８つの波長帯に分光する場合の基本的な
構成例である。図において、５０１，５０２，５
０３，５０５，５０６は、前記第３図Ｃのタイプ
の多層膜フイルタにおいて45゜入射角に対し中心
波長λ０がそれぞれλ０＝420、460、540、660、
620nｍになるように膜厚を設定したダイクロイ
ツクミラー群、５０４は第３図Ｂのタイプの多層
膜フイルタでλ０＝420nｍ、５０７は同じくＢ
のタイプの多層膜フイルタでλ０＝460nｍに選
んだダイクロイツクミラーである。これらの分光
チヤネル数−１枚、すなわち７枚のダイクロイツ
クミラー５０１〜５０７は、入射光軸に対して全
て45゜に配置され、それぞれの入射光線を45゜方
向への反射光と垂直方向への透過光に２分する。
第５図の構成において、たとえばコリメートされ
た白色光線５１７を入射させると、ダイクロイツ
クミラー５０１及び５０４の両反射帯が重なり合
う波長域の光は光線５１８となつて光電変換器５
０８へ入射する。各ダイクロイツクミラー５０１
〜５０７の実波長に対する透過率特性は、番号順
にそれぞれ第６図イ〜トに与えられる通りであ
り、綜合特性を第７図チ〜ヨに示す。たとえば第
５図の光線５１８は第６図イ及びニの合成反射光
として中心波長を420nｍにもつ帯域選択光チと
なる。同様にして、たとえば光線５１９はダイク
ロイツクミラー５０１の透過帯とダイクロイツク
ミラー５０２及び５０７の反射帯の３つの組合せ
として第７図リに示すような中心波長を460nｍ
にもつ帯域選択光となる。以下光線５２０〜５２
５についても各光線の経路上にあるダイクロイツ
クミラーの反射及び透過帯を合成することによ
り、第７図ヌ〜ヨのような帯域選択特性が得られ
る。第５図の５０８，５０９，５１０，５１１，
５１２，５１３，５１４及び５１５は、光電変換
器群であり、順に中心波長がそれぞれ420、460、
500、540、580、620、660及び700nｍの帯域選択
光を受光する。以上の説明から明らかなように、
本発明は、２〜４枚の多層膜ダイクロイツクミラ
ーを反射もしくは透過して得られる合成光が、そ
れぞれ所期の帯域選択光となるように、各ミラー
の主反射帯、副反射帯及びその逆特性の通過帯を
巧妙に組合わせた点に特徴を有する。
ｍ間隔で８つの波長帯に分光する場合の基本的な
構成例である。図において、５０１，５０２，５
０３，５０５，５０６は、前記第３図Ｃのタイプ
の多層膜フイルタにおいて45゜入射角に対し中心
波長λ０がそれぞれλ０＝420、460、540、660、
620nｍになるように膜厚を設定したダイクロイ
ツクミラー群、５０４は第３図Ｂのタイプの多層
膜フイルタでλ０＝420nｍ、５０７は同じくＢ
のタイプの多層膜フイルタでλ０＝460nｍに選
んだダイクロイツクミラーである。これらの分光
チヤネル数−１枚、すなわち７枚のダイクロイツ
クミラー５０１〜５０７は、入射光軸に対して全
て45゜に配置され、それぞれの入射光線を45゜方
向への反射光と垂直方向への透過光に２分する。
第５図の構成において、たとえばコリメートされ
た白色光線５１７を入射させると、ダイクロイツ
クミラー５０１及び５０４の両反射帯が重なり合
う波長域の光は光線５１８となつて光電変換器５
０８へ入射する。各ダイクロイツクミラー５０１
〜５０７の実波長に対する透過率特性は、番号順
にそれぞれ第６図イ〜トに与えられる通りであ
り、綜合特性を第７図チ〜ヨに示す。たとえば第
５図の光線５１８は第６図イ及びニの合成反射光
として中心波長を420nｍにもつ帯域選択光チと
なる。同様にして、たとえば光線５１９はダイク
ロイツクミラー５０１の透過帯とダイクロイツク
ミラー５０２及び５０７の反射帯の３つの組合せ
として第７図リに示すような中心波長を460nｍ
にもつ帯域選択光となる。以下光線５２０〜５２
５についても各光線の経路上にあるダイクロイツ
クミラーの反射及び透過帯を合成することによ
り、第７図ヌ〜ヨのような帯域選択特性が得られ
る。第５図の５０８，５０９，５１０，５１１，
５１２，５１３，５１４及び５１５は、光電変換
器群であり、順に中心波長がそれぞれ420、460、
500、540、580、620、660及び700nｍの帯域選択
光を受光する。以上の説明から明らかなように、
本発明は、２〜４枚の多層膜ダイクロイツクミラ
ーを反射もしくは透過して得られる合成光が、そ
れぞれ所期の帯域選択光となるように、各ミラー
の主反射帯、副反射帯及びその逆特性の通過帯を
巧妙に組合わせた点に特徴を有する。
第８図は、第５図をさらに実用的な構成にまと
めたものである。８０１〜８０７は第５図のダイ
クロイツクミラー５０１〜５０７に、８０８〜８
１５の光電変換器群５０８〜５１５に、同じく８
１７〜８２５は第５図の光線５１７〜５２５にそ
れぞれ対応しており、機能、特性共何ら変るとこ
ろはない。８１６は光路変更用として付加された
全反射ミラーであり、光学系の構造をよりコンパ
クトにまとめるために用いられている。さらに、
各光電変換器８０８〜８１５の前には波長帯域幅
整形用の干渉フイルター群８２８〜８３５が付加
されている。これらは、第７チ〜ヨに示す各チヤ
ネルの分光特性に見られる相互の重なりと帯域幅
のアンバランスを是正するために用いられる。す
なわち、干渉フイルタ群８２８〜８３５は、中心
波長が420nｍから40nｍ毎に700nｍまで等間隔に
選ばれた半値幅±20nｍを有する多層膜干渉フイ
ルタであり、第９図チ′〜ヨ′にその分光特性を示
す。これによつて各チヤネルの波長帯域幅と分離
度を均等化することができる。第９図チ′〜ヨ′は
第８図における８２８〜８３５に順に対応してい
る。したがつて、これらはより正確な色分解デー
タを必要とする目的に有効なものである。勿論、
それほど精度を要求しない用途には、これらの干
渉フイルタは省略しても差し支えない。第８図
は、ミラー群の周辺に光電変換器群８０８〜８１
５が整然と配置されており、装置の組立ならびに
調整に適した実用性の高い構造をなしている。と
くにこれらをカラースキヤナのような移動する走
査台上に塔載して用いる場合には、小型軽量化に
適した機構となつている。
めたものである。８０１〜８０７は第５図のダイ
クロイツクミラー５０１〜５０７に、８０８〜８
１５の光電変換器群５０８〜５１５に、同じく８
１７〜８２５は第５図の光線５１７〜５２５にそ
れぞれ対応しており、機能、特性共何ら変るとこ
ろはない。８１６は光路変更用として付加された
全反射ミラーであり、光学系の構造をよりコンパ
クトにまとめるために用いられている。さらに、
各光電変換器８０８〜８１５の前には波長帯域幅
整形用の干渉フイルター群８２８〜８３５が付加
されている。これらは、第７チ〜ヨに示す各チヤ
ネルの分光特性に見られる相互の重なりと帯域幅
のアンバランスを是正するために用いられる。す
なわち、干渉フイルタ群８２８〜８３５は、中心
波長が420nｍから40nｍ毎に700nｍまで等間隔に
選ばれた半値幅±20nｍを有する多層膜干渉フイ
ルタであり、第９図チ′〜ヨ′にその分光特性を示
す。これによつて各チヤネルの波長帯域幅と分離
度を均等化することができる。第９図チ′〜ヨ′は
第８図における８２８〜８３５に順に対応してい
る。したがつて、これらはより正確な色分解デー
タを必要とする目的に有効なものである。勿論、
それほど精度を要求しない用途には、これらの干
渉フイルタは省略しても差し支えない。第８図
は、ミラー群の周辺に光電変換器群８０８〜８１
５が整然と配置されており、装置の組立ならびに
調整に適した実用性の高い構造をなしている。と
くにこれらをカラースキヤナのような移動する走
査台上に塔載して用いる場合には、小型軽量化に
適した機構となつている。
第１０図はさらに他の一実施例である。第５図
と同様の原理にもとづき特性の異る５枚のダイク
ロイツクミラーを組合せて可視波長域を６チヤネ
ルのマルチバンドに分割する。第１０図におい
て、１００１，１００２及び１００４は第３図Ｃ
の特性をもち中心波長がそれぞれλ０＝600、500
及び550nｍのダイクロイツクミラー、また１０
０３，１００５は第３図Ｂの特性でλ０＝420、
460nｍに中心反射帯をもつダイクロイツクミラ
ーである。１００６〜１０１１は選択された各バ
ンドの帯域幅を整形するための干渉フイルタであ
り、それぞれ順に中心波長が420、460、500、
550、600及び650nｍの光を通過させる。第１０
図のダイクロイツクミラー１００１〜１００５の
特性を第１１図イ〜ホに干渉フイルタ１００６〜
１０１１の特性を第１２図ヘ〜ルに、光線１０１
９〜１０２４の分光特性を第１３図オ〜レに示
す。たとえば第１０図で、コリメートされた白色
光線１０１８を入射させると、ミラー１００１〜
１００５によつて６チヤネルに分光された光線は
それぞれの干渉フイルタ１００６〜１０１１を経
て最終的に光線１０１９〜１０２４となつて各チ
ヤネルの光電変換器１０１２〜１０１７で受光さ
れ、電気信号に変換される。このときの出力光の
波長選択特性はそれぞれの光路上に置かれたダイ
クロイツクミラー及び干渉フイルタの合成特性か
ら得られ、最終的には第１３図オ〜レに示すよう
な６チヤネルのマルチバンドに分解される。第１
０図はさきの第８図よりも簡略な構造をもち、長
波長帯での波長分解能がやゝ粗い特性となるが、
やはり航空写真の解析や色彩データ分析用のマル
チ色分解系として有用である。
と同様の原理にもとづき特性の異る５枚のダイク
ロイツクミラーを組合せて可視波長域を６チヤネ
ルのマルチバンドに分割する。第１０図におい
て、１００１，１００２及び１００４は第３図Ｃ
の特性をもち中心波長がそれぞれλ０＝600、500
及び550nｍのダイクロイツクミラー、また１０
０３，１００５は第３図Ｂの特性でλ０＝420、
460nｍに中心反射帯をもつダイクロイツクミラ
ーである。１００６〜１０１１は選択された各バ
ンドの帯域幅を整形するための干渉フイルタであ
り、それぞれ順に中心波長が420、460、500、
550、600及び650nｍの光を通過させる。第１０
図のダイクロイツクミラー１００１〜１００５の
特性を第１１図イ〜ホに干渉フイルタ１００６〜
１０１１の特性を第１２図ヘ〜ルに、光線１０１
９〜１０２４の分光特性を第１３図オ〜レに示
す。たとえば第１０図で、コリメートされた白色
光線１０１８を入射させると、ミラー１００１〜
１００５によつて６チヤネルに分光された光線は
それぞれの干渉フイルタ１００６〜１０１１を経
て最終的に光線１０１９〜１０２４となつて各チ
ヤネルの光電変換器１０１２〜１０１７で受光さ
れ、電気信号に変換される。このときの出力光の
波長選択特性はそれぞれの光路上に置かれたダイ
クロイツクミラー及び干渉フイルタの合成特性か
ら得られ、最終的には第１３図オ〜レに示すよう
な６チヤネルのマルチバンドに分解される。第１
０図はさきの第８図よりも簡略な構造をもち、長
波長帯での波長分解能がやゝ粗い特性となるが、
やはり航空写真の解析や色彩データ分析用のマル
チ色分解系として有用である。
以上の実施例ではいずれも第３図のタイプＢ，
Ｃを使用したものについて説明したが、タイプＡ
のものも用途によつては使用可能であることはも
ちろんである。
Ｃを使用したものについて説明したが、タイプＡ
のものも用途によつては使用可能であることはも
ちろんである。
以上第５図、第８図あるいは第１０図の実施例
に示すように、本発明は光の損失が少い非金属多
層膜フイルタのみを分光すべきチヤネル数をＮと
したときＮ−１枚組合せてＮチヤネルのマルチバ
ンドの分光を行うために、出力光線の減衰が少く
信号対雑音比の高い光電変換特性が得られる。さ
らに構成が簡素でコンパクトであり、かつ各ミラ
ーは45゜方向の固定配置により殆んど無調整で正
しく光軸を合わせることができるので、製作が容
易で安価な上に品質が安定などの特長が得られ
る。このような光の利用効率の高い色分解系は分
割チヤネル数が多い場合に有効で特に分割チヤネ
ル数が４以上の場合に低損失、小型軽量の多色分
解光学系が得られる。
に示すように、本発明は光の損失が少い非金属多
層膜フイルタのみを分光すべきチヤネル数をＮと
したときＮ−１枚組合せてＮチヤネルのマルチバ
ンドの分光を行うために、出力光線の減衰が少く
信号対雑音比の高い光電変換特性が得られる。さ
らに構成が簡素でコンパクトであり、かつ各ミラ
ーは45゜方向の固定配置により殆んど無調整で正
しく光軸を合わせることができるので、製作が容
易で安価な上に品質が安定などの特長が得られ
る。このような光の利用効率の高い色分解系は分
割チヤネル数が多い場合に有効で特に分割チヤネ
ル数が４以上の場合に低損失、小型軽量の多色分
解光学系が得られる。
第１図イは従来の３色分解系の構成図、同ロは
それに使用されるダイクロイツクミラーの分光特
性図、第２図は従来のマルチスペクトラム分解系
の構成図、第３図Ａ，Ｂ，Ｃは非金属多層膜ダイ
クロイツクミラーの３つのタイプの特性図、第４
図は第３図B′の特性をもち、中心波長λ０の異な
る２つの多層膜フイルタの特性図、第５図は本発
明の第１の実施例における多色分解光学系を示す
構成図、第６図イ〜トは第５図におけるダイクロ
イツクミラーの透過率特性図、第７図は第５図に
おける各光電変換器への入射光強度特性図、第８
図は本発明の第２の実施例を示す構成図、第９図
は第８図中の各干渉フイルタの透過率特性図、第
１０図は本発明の第３の実施例を示す構成図、第
１１図は第１０図の各ダイクロイツクミラーの特
性図、第１２図は第１０図の各干渉フイルタの特
性図、第１３図は第１０図の各光電変換器への入
射光の特性図である。 ５０１〜５０７，８０１〜８０７，１００１〜
１００５……ダイクロイツクミラー、５０８〜５
１５，８０８〜８１５，１０１２〜１０１７……
光電変換器、５１７〜５２５，８１７〜８２５，
１０１８〜１０２４……光線、８１６……全反射
ミラー、８２８〜８３５，１００６〜１０１１…
…干渉フイルタ。
それに使用されるダイクロイツクミラーの分光特
性図、第２図は従来のマルチスペクトラム分解系
の構成図、第３図Ａ，Ｂ，Ｃは非金属多層膜ダイ
クロイツクミラーの３つのタイプの特性図、第４
図は第３図B′の特性をもち、中心波長λ０の異な
る２つの多層膜フイルタの特性図、第５図は本発
明の第１の実施例における多色分解光学系を示す
構成図、第６図イ〜トは第５図におけるダイクロ
イツクミラーの透過率特性図、第７図は第５図に
おける各光電変換器への入射光強度特性図、第８
図は本発明の第２の実施例を示す構成図、第９図
は第８図中の各干渉フイルタの透過率特性図、第
１０図は本発明の第３の実施例を示す構成図、第
１１図は第１０図の各ダイクロイツクミラーの特
性図、第１２図は第１０図の各干渉フイルタの特
性図、第１３図は第１０図の各光電変換器への入
射光の特性図である。 ５０１〜５０７，８０１〜８０７，１００１〜
１００５……ダイクロイツクミラー、５０８〜５
１５，８０８〜８１５，１０１２〜１０１７……
光電変換器、５１７〜５２５，８１７〜８２５，
１０１８〜１０２４……光線、８１６……全反射
ミラー、８２８〜８３５，１００６〜１０１１…
…干渉フイルタ。
Claims (1)
- １ Ｎ−１枚（Ｎ４）の多層膜干渉フイルタを
有し、この多層膜干渉フイルタは入射光が前記多
層膜干渉フイルタを透過または反射して進行し相
異なるＮ本の光線群に分割されるように配され、
前記Ｎ−１枚の多層膜干渉フイルタの少なくとも
１枚は主反射帯とその両側または片側に副反射帯
を有しており、前記各光線群を得る光路上に位置
する多層膜干渉フイルタの主、副反射帯または透
過帯を組合せて成る合成分光特性がＮチヤネルの
帯域に分割された波長選択特性をもつことを特徴
とする多色分解光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2191577A JPS53107383A (en) | 1977-02-28 | 1977-02-28 | Multicolor separation optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2191577A JPS53107383A (en) | 1977-02-28 | 1977-02-28 | Multicolor separation optical system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53107383A JPS53107383A (en) | 1978-09-19 |
| JPS6119962B2 true JPS6119962B2 (ja) | 1986-05-20 |
Family
ID=12068370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2191577A Granted JPS53107383A (en) | 1977-02-28 | 1977-02-28 | Multicolor separation optical system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS53107383A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6961183B2 (en) * | 2003-03-26 | 2005-11-01 | Olympus Corporation | Optical filter and optical instrument |
| JP2010517043A (ja) * | 2007-01-29 | 2010-05-20 | カンブリアス，インコーポレイテッド | 工業プロセス制御用の化学分析装置 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5562411A (en) * | 1978-11-06 | 1980-05-10 | Canon Inc | Optical system |
| US4373782A (en) * | 1980-06-03 | 1983-02-15 | Optical Coating Laboratory, Inc. | Non-polarizing thin film edge filter |
| JPS5989224U (ja) * | 1982-12-09 | 1984-06-16 | 株式会社東芝 | 分光光学装置 |
| JPS59170734A (ja) * | 1983-03-16 | 1984-09-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多色分解系 |
| JPS607328A (ja) * | 1983-06-27 | 1985-01-16 | Fujitsu Ltd | 光線合成及び分離検知回路 |
| FR2699677B1 (fr) * | 1992-12-22 | 1995-03-03 | Bertin & Cie | Procédé et dispositif de détermination de la couleur d'un objet transparent, diffusant et absorbant, tel en particulier qu'une dent. |
| JPH07244318A (ja) * | 1994-03-07 | 1995-09-19 | Fujitsu Ltd | 画像取得装置 |
| FR2871325B1 (fr) * | 2004-06-07 | 2006-09-15 | Lumiere Technology Sa | Scanner multispectral a etendue chromatique ou gamut elargi, notamment scanner a plat monopasse |
| US7372039B2 (en) * | 2005-12-20 | 2008-05-13 | Ecolab Inc. | Near UV absorption spectrometer and method for using the same |
| EP3475673B1 (en) | 2016-06-22 | 2024-02-28 | Xpectraltek, Lda | Spectral camera having interchangeable filters |
| JPWO2020075293A1 (ja) * | 2018-10-12 | 2021-12-02 | 株式会社日立ハイテク | ダイクロイックミラーアレイ及び光検出装置 |
-
1977
- 1977-02-28 JP JP2191577A patent/JPS53107383A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6961183B2 (en) * | 2003-03-26 | 2005-11-01 | Olympus Corporation | Optical filter and optical instrument |
| JP2010517043A (ja) * | 2007-01-29 | 2010-05-20 | カンブリアス，インコーポレイテッド | 工業プロセス制御用の化学分析装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53107383A (en) | 1978-09-19 |
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