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公開番号2024077359
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-07
出願番号2022189416
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、特定偏光素子PMC、偏光選択光学素子PS、受光素子IS、照明部ILの光源および照明光学系、ならびに、撮像光学系Gr1、Gr2を備え、特定偏光素子PMCは、対象物WKに対し、前記光源を配置する第1位置側かつ受光素子ISを配置する第2位置側に配置されるともに、前記特定偏光素子PMCの内部で生じた反射光が受光素子ISの前記受光面の外側を通過するように傾けて配置され、偏光選択光学素子PSは、特定偏光素子PMC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】
面内の位置に応じてジョーンズ行列が異なる偏光素子である特定偏光素子と、
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、
前記特定偏光素子は、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位置側に配置されるともに、前記特定偏光素子の内部で生じた反射光が前記受光素子の前記受光面の外側を通過するように傾けて配置され、
前記偏光選択光学素子は、前記特定偏光素子に対し、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 300 文字）【請求項２】
前記受光素子の前記受光面は、３：４のアスペクト比を持つ矩形形状であり、
前記撮像光学系は、前記特定偏光素子を配置する第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、前記特定偏光素子の許容入射角をαとし、前記特定偏光素子の傾き角をβとし、前記撮像光学系の最大像高の主光線と前記特定偏光素子近傍における前記撮像光学系の第２光軸との成す角をθとし、前記撮像光学系の視野をＦｏＶとし、前記第１光学系の焦点距離をＥＦＬとした場合に、ＦｏＶ／（２×ＥＦＬ）＜Ｓｉｎ（α／１．８）を満たす、
請求項１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 2,100 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、面内の位置に応じてジョーンズ行列が異なる偏光素子である特定偏光素子と、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、前記特定偏光素子は、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位置側に配置されるともに、前記特定偏光素子の内部で生じた反射光が前記受光素子の前記受光面の外側を通過するように傾けて配置され、前記偏光選択光学素子は、前記特定偏光素子に対し、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。好ましくは、上述の照明受光装置において、前記受光素子の前記受光面は、相対的に短い短辺と相対的に長い長辺とを持つ矩形形状であり、前記特定偏光素子は、前記反射光が前記長辺の外側を通過するように傾けて配置される。好ましくは、上述の照明受光装置において、前記受光素子の前記受光面は、相対的に短い短辺と相対的に長い長辺とを持つ矩形形状であり、前記特定偏光素子は、前記反射光が前記長辺の外側を通過するように、前記受光素子の前記受光面の法線から、前記短辺に沿う短辺方向に前記特定偏光素子の第３光軸を傾けて配置される。
【０００７】
このような照明受光装置は、前記特定偏光素子を、その内部で生じた反射光が受光素子の受光面の外側を通過するように傾けて配置するので、前記反射光を前記受光面で受光しないから、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、前記受光素子の前記受光面は、３：４のアスペクト比を持つ矩形形状であり、前記撮像光学系は、前記特定偏光素子を配置する第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、前記特定偏光素子の許容入射角をαとし、前記特定偏光素子の傾き角をβとし、前記撮像光学系の最大像高の主光線と前記特定偏光子近傍における前記撮像光学系の第２光軸との成す角をθとし、前記撮像光学系の視野をＦｏＶとし、前記第１光学系の焦点距離をＥＦＬとした場合に、ＦｏＶ／（２×ＥＦＬ）＜Ｓｉｎ（α／１．８）を満たす。
【０００９】
このような照明受光装置は、一般的な３：４のアスペクト比を持つ矩形形状の受光面を持つ受光素子について、その受光素子でのＳＮ比を好適に改善できる。なお、前記第１光学系の焦点距離ＥＦＬは、前記第１光学系が１個のレンズで構成される場合には、前記レンズの焦点距離であり、前記第１光学系が複数のレンズで構成される場合には、前記複数のレンズにおける合成焦点距離である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる照明受光装置は、受光素子でのＳＮ比を改善できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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