熱放射の空間コヒーレンス制御による透過物体の温度計測法の開発

昨年度に引き続いて受動的な光学素子を用いた空間コヒーレンス計測法の研究を進めた．計測系はMichelson干渉計を基にしている．干渉計のミラーのティルトにより，その角度に対応した空間周波成分を抽出できる．各空間周波数成分の干渉縞強度を逐次計測し，計算機上で空間周波数画像として合成する．これにフーリエ変換の計算をおこなえば，元の光源画像を再構成できる．従来までの空間コヒーレンス計測法であるYoungの干渉計やシアリング干渉計とは異なり，干渉強度は縞の構造をもたない所謂ワンカラーの干渉縞である．そのため，縞のコントラストの算出のためにイメージセンサーを用いる必要もなく，フォトダイオードのようなスポット検出のセンサーで計測が実現できる．昨年度までは不明確であった，ミラーの角度分解能・範囲と再構成画像の空間分解能・範囲の関係を明らかにし，解像度チャートを用いて実証した．成果を論文として発表した．さらにこの計測法における計測対象のコヒーレンスの関係を調べた．元来この計測法では，その計測原理のために光源は空間的にインコヒーレントであることが必須であったが，特定の計測系を組むことより，部分コヒーレントな光源にも適用できることを見出した．LEDおよびレーザーによる光波をコリメートおよび積分球により拡散した場合でそれぞれ実験的に検証した．さらにこの計測法特有の，測定対象自身が放出する熱放射と背景放射の分離法についても検討した．

昨年度に引き続いて受動的な光学素子を用いた空間コヒーレンス計測法の研究を進めた．計測系はMichelson干渉計を基にしている．干渉計のミラーのティルトにより，その角度に対応した空間周波成分を抽出できる．各空間周波数成分の干渉縞強度を逐次計測し，計算機上で空間周波数画像として合成する．これにフーリエ変換の計算をおこなえば，元の光源画像を再構成できる．従来までの空間コヒーレンス計測法であるYoungの干渉計やシアリング干渉計とは異なり，干渉強度は縞の構造をもたない所謂ワンカラーの干渉縞である．そのため，縞のコントラストの算出のためにイメージセンサーを用いる必要もなく，フォトダイオードのようなスポット検出のセンサーで計測が実現できる．昨年度までは不明確であった，ミラーの角度分解能・範囲と再構成画像の空間分解能・範囲の関係を明らかにし，解像度チャートを用いて実証した．成果を論文として発表した．さらにこの計測法における計測対象のコヒーレンスの関係を調べた．元来この計測法では，その計測原理のために光源は空間的にインコヒーレントであることが必須であったが，特定の計測系を組むことより，部分コヒーレントな光源にも適用できることを見出した．LEDおよびレーザーによる光波をコリメートおよび積分球により拡散した場合でそれぞれ実験的に検証した．さらにこの計測法特有の，測定対象自身が放出する熱放射と背景放射の分離法についても検討した．