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公開番号2024077358
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-07
出願番号2022189415
出願日2022-11-28
発明の名称照明受光装置
出願人シーシーエス株式会社,兵庫県公立大学法人
代理人個人,個人
主分類G01N 21/21 20060101AFI20240531BHJP(測定;試験)
要約【課題】本発明は受光素子でのSN比を改善できる照明受光装置を提供する。
【解決手段】本発明の照明受光装置Dは、波長板WP、偏光選択光学素子PS、受光素子IS、光源LS、照明光学系Gr11および撮像光学系Gr21、Gr22を備え、波長板WPは、半波長の位相差を生じさせる1または複数の第1領域と、偏光を変化させる機能を有しない1または複数の第2領域とを持ち、波長板WPにおける前記第1領域と前記第2領域とは、互いに同心円状に、かつ、前記第1領域における少なくとも1個の第1境界が前記第2領域の第2境界と共有されるように形成され、波長板WPは、対象物WKに対し、光源LSを配置する第1位置側かつ受光素子ISを配置する第2位置側に配置され、偏光選択光学素子PSは、波長板WPに対し、前記第1位置より前記第2位置側に配置され、前記照明光学系の第1光軸AX1と前記撮像光学系の第2光軸AX2とは互いに同軸である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
半波長の位相差を生じさせる１または複数の第１領域と、偏光を変化させる機能を有しない１または複数の第２領域とを持つ波長板と、
特定方向の偏光成分を選択的に取り出して射出する偏光選択光学素子と、
所定の受光面で受光する受光素子と、
光を放射する光源と、
前記光源から放射された光を照明光にして所定の対象物に照明する照明光学系と、
前記対象物の光像を前記受光素子の前記受光面に結像する撮像光学系とを備え、
前記波長板における前記第１領域と前記第２領域とは、互いに同心円状に、かつ、前記第１領域における少なくとも１個の第１境界が前記第２領域の第２境界と共有されるように形成され、
前記波長板は、前記対象物に対し、前記光源を配置する第１位置側かつ前記受光素子を配置する第２位置側に配置され、
前記偏光選択光学素子は、前記波長板に対し、前記第１位置より前記第２位置側に配置され、
前記照明光学系の第１光軸と前記撮像光学系の第２光軸とは互いに同軸である、
照明受光装置。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
前記撮像光学系は、倍率が０．５倍以下である、
請求項１に記載の照明受光装置。
【請求項３】
前記撮像光学系は、前記波長板を配置する第３位置より前記対象物を配置する第４位置側に配置される第１光学系を含み、
前記第１光学系は、空気との境界である空気界面による反射光が前記撮像光学系の結像位置からずれる位置に結像する前記空気界面の曲率半径で形成された１または複数のレンズを備える、
請求項１または請求項２に記載の照明受光装置。
【請求項４】
前記第１光学系の前記空気界面は、２個である、
請求項３に記載の照明受光装置。
【請求項５】
前記撮像光学系は、前記第３位置より前記第２位置側に配置される第２光学系を含み、
前記撮像光学系は、前記第１および第２光学系によって、前記対象物の光像を前記受光素子の前記受光面に結像する、
請求項３に記載の照明受光装置。
【請求項６】
前記撮像光学系は、前記第３位置より前記第２位置側に配置される第２光学系を含み、
前記第２光学系は、焦点距離を可変する変倍光学系、または、予め用意された焦点距離の異なる複数の結像光学系のうちのいずれか１つである、
請求項３に記載の照明受光装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の対象物を照明し、その反射光を受光する照明受光装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
所定の対象物を照明し、その反射光を受光する照明受光装置の一例として、例えば、特許文献１に開示された試料測定装置がある。この特許文献１に開示された試料測定装置は、光源と、当該光源から射出される光を受光する受光素子と、該受光素子よりも前記光源側に配置されており入射光のうち特定方向の偏光成分の光を選択的に取り出す光学素子とを有する試料測定装置であって、測定対象試料よりも前記光源側に配置されており前記光源から射出される光を透過または反射する特定偏光素子、および、測定対象試料よりも前記受光素子側に配置されており測定対象試料を透過または反射した光を透過または反射する特定偏光素子の両方を含む。前記特定偏光素子は、面内にｘ軸方向とこれに直交するｙ軸方向とを有し、面内の位置によってジョーンズ行列が異なっている透過型または反射型の偏光素子である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２１／０３９９００号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特定偏光素子は、例えば、ガラス板の間に液晶を挟み込んだ構造であるため、前記ガラス板および液晶によって反射が生じる。この特定偏光素子内部で生じる反射光は、偏光が変化しているため、受光素子の手前で取り除くことが困難であり、迷光（ノイズ）となって、前記受光素子でのＳＮ比を低下させてしまう。
【０００５】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、受光素子でのＳＮ比を改善できる照明受光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる照明受光装置は、半波長の位相差を生じさせる１または複数の第１領域と、偏光を変化させる機能を有しない１または複数の第２領域とを持つ波長板と、特定方向の偏光成分を選択的に取り出して射出する偏光選択光学素子と、所定の受光面で受光する受光素子と、光を放射する光源と、前記光源から放射された光を照明光にして所定の対象物に照明する照明光学系と、前記対象物の光像を前記受光素子の前記受光面に結像する撮像光学系とを備え、前記波長板における前記第１領域と前記第２領域とは、互いに同心円状に、かつ、前記第１領域における少なくとも１個の第１境界が前記第２領域の第２境界と共有されるように形成され、前記波長板は、前記対象物に対し、前記光源を配置する第１位置側かつ前記受光素子を配置する第２位置側に配置され、前記偏光選択光学素子は、前記波長板に対し、前記第１位置より前記第２位置側に配置され、前記照明光学系の第１光軸と前記撮像光学系の第２光軸とは互いに同軸である。
【０００７】
このような照明受光装置は、前記特定偏光素子を用いること無く前記特定偏光素子に代え、前記第１領域および前記第２領域を持つ波長板を用いるので、前記特定偏光素子内で生じる反射光を生じ得ないから、受光素子でのＳＮ比を改善できる。
【０００８】
他の一態様では、上述の照明受光装置において、前記撮像光学系は、倍率が０．５倍以下である。
【０００９】
このような照明受光装置は、倍率が０．５倍以下である撮像光学系を用いるので、受光素子でのＳＮ比を好適に改善できる。
【００１０】
他の一態様では、これら上述の照明受光装置において、前記撮像光学系は、前記波長板を配置する第３位置より前記対象物を配置する第４位置側に配置される第１光学系を含み、前記第１光学系は、空気との境界である空気界面による反射光が前記撮像光学系の結像位置からずれる位置に結像する前記空気界面の曲率半径で形成された１または複数のレンズを備える。好ましくは、上述の照明受光装置において、前記第１光学系は、前記空気界面による反射光の虚像が前記対象物と前記第１光学系との間に位置する前記空気界面の曲率半径で形成された１または複数のレンズを備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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