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公開番号2025015999
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-31
出願番号2023118973
出願日2023-07-21
発明の名称光学系および光学測定器
出願人横河電機株式会社
代理人弁理士法人RYUKA国際特許事務所
主分類G01N 21/21 20060101AFI20250124BHJP(測定;試験)
要約【解決手段】試料を透過した直線偏光の光を受光する反射型の第1の直線偏光子と、前記第1の直線偏光子の偏光方向を制御して、前記第1の直線偏光子が受光した直線偏光の光を透過させるか反射させるかを切り替える切替部と、を備え、前記第1の直線偏光子を透過した光が受光器に至るまでに前記試料を透過する回数と、前記第1の直線偏光子で反射した光が前記受光器に至るまでに前記試料を透過する回数とが異なる光学系が提供される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
試料を透過した直線偏光の光を受光する反射型の第１の直線偏光子と、
前記第１の直線偏光子の偏光方向を制御して、前記第１の直線偏光子が受光した直線偏光の光を透過させるか反射させるかを切り替える切替部と、
を備え、
前記第１の直線偏光子を透過した光が受光器に至るまでに前記試料を透過する回数と、前記第１の直線偏光子で反射した光が前記受光器に至るまでに前記試料を透過する回数とが異なる光学系。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記試料を透過して入射する直線偏光の光を正反対の方向に反射してさらに前記試料に透過させ、前記第１の直線偏光子に入射させる反射部材をさらに備え、
前記反射部材は、当該反射部材に入射する光の偏光方向に対して、当該反射部材から出射する光の偏光方向を光軸方向と直交する少なくとも１つの方向に反転する、請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
前記反射部材は、入射光を２回反射して正反対の方向に出射する少なくとも１つのルーフミラーを有する、請求項２に記載の光学系。
【請求項４】
前記反射部材は、光路上に順に設けられた第１から第ｎ（但しｎは３以上の奇数）のｎ個のルーフミラーを備え、
前記ｎ個のルーフミラーのうち第１から第（ｎ－１）のルーフミラーそれぞれは、前記試料を透過した光を折り返して当該試料に透過させて光路上の次のルーフミラーに入射させ、
前記ｎ個のルーフミラーのうち第ｎのルーフミラーは、出射した光を前記試料に透過させて、前記第１の直線偏光子に入射させる、請求項３に記載の光学系。
【請求項５】
前記第１の直線偏光子は、
前記試料を挟んで前記反射部材と対向して配置され、
光源から出射された光のうち、当該第１の直線偏光子の透過軸方向を偏光方向とする直線偏光の光を透過させ、前記試料を透過させて前記反射部材に入射させると共に、
当該反射部材で反射して前記試料を透過した光を受光する、請求項２に記載の光学系。
【請求項６】
前記第１の直線偏光子の透過軸および反射軸は互いに直交し、
前記反射部材は、当該反射部材に入射する光の偏光方向に対して、当該反射部材から出射する光の偏光方向を、光軸方向と直交する一方向に反転し、光軸方向および当該一方向に直交する基準軸方向で維持し、
前記切替部は、前記第１の直線偏光子を、向きを維持しつつ回転させて、前記透過軸を前記基準軸方向に直交する方向と、前記基準軸方向に対して±４５度または±１３５度の何れかの角度をなす方向とに向ける、請求項５に記載の光学系。
【請求項７】
前記光源から出射された光の一部を透過して前記第１の直線偏光子に入射させるとともに、前記第１の直線偏光子から前記光源の側に向かう光の一部を前記受光器に向けて反射するハーフミラーと、
前記ハーフミラーと前記受光器との間の光路上に配置された第２の直線偏光子とを備え、
前記切替部は、前記第２の直線偏光子を、向きを維持しつつ回転させ、前記第２の直線偏光子の透過軸が前記基準軸方向に対してなす角度を、前記第１の直線偏光子の透過軸が前記基準軸方向に対してなす角度と一致させる、請求項６に記載の光学系。
【請求項８】
光源と前記反射部材との間の光路上に配置された第３の直線偏光子をさらに備える、請求項２に記載の光学系。
【請求項９】
前記光源から出射された光の一部を透過させて前記第３の直線偏光子に入射させるとともに、前記第３の直線偏光子から前記光源の側に向かう光の一部を前記受光器に向けて反射するハーフミラーをさらに備え、
前記第３の直線偏光子は、前記第１の直線偏光子により反射されて前記試料を透過し、前記反射部材でさらに反射されて前記試料を透過した直線偏光の光を透過する、請求項８に記載の光学系。
【請求項１０】
前記ハーフミラーと前記受光器との間の光路上、かつ、前記第１の直線偏光子と前記受光器との間の光路上に配置された反射型の第４の直線偏光子をさらに備え、
前記反射部材は、当該反射部材に入射する光の偏光方向に対して、当該反射部材から出射する光の偏光方向を、光軸方向と直交する一方向に反転し、光軸方向および当該一方向に直交する基準軸方向で維持し、
前記第３の直線偏光子および前記第４の直線偏光子の透過軸は、前記基準軸方向に対して±９０度以外の角度θをなし、
前記切替部は、前記第１の直線偏光子を、向きを維持しつつ回転させ、前記第１の直線偏光子の透過軸を、前記基準軸方向に対して角度（－θ）をなす方向と、前記基準軸方向に対して角度θをなす方向とに向ける、請求項９に記載の光学系。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系および光学測定器に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１～３には「光路長可変セル１は、透過部材２０ｂを装入する保護部材２０ａに測定対象となる試料Ｍに基づく光路長に調節するための位置調節用雄ネジ部２３が形成され、測定する試料Ｍに基づき保護部材２０ａを所定方向に移動させて位置調節を行うことで、最適な光路長に調節することができる。」（引用文献１の段落００３２）等と記載されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２００９－１８０６６５号公報
［特許文献２］特開平９－２１８１４９号公報
［特許文献３］特開２００５－９１０９３号公報
【発明の概要】
【０００３】
本発明の第１の態様においては、試料を透過した直線偏光の光を受光する反射型の第１の直線偏光子と、前記第１の直線偏光子の偏光方向を制御して、前記第１の直線偏光子が受光した直線偏光の光を透過させるか反射させるかを切り替える切替部と、を備え、前記第１の直線偏光子を透過した光が受光器に至るまでに前記試料を透過する回数と、前記第１の直線偏光子で反射した光が前記受光器に至るまでに前記試料を透過する回数とが異なる光学系が提供される。
【０００４】
上記の光学系においては、前記試料を透過して入射する直線偏光の光を正反対の方向に反射してさらに前記試料に透過させ、前記第１の直線偏光子に入射させる反射部材をさらに備え、前記反射部材は、当該反射部材に入射する光の偏光方向に対して、当該反射部材から出射する光の偏光方向を光軸方向と直交する少なくとも１つの方向に反転してよい。
【０００５】
上記の光学系においては、前記反射部材は、入射光を２回反射して正反対の方向に出射する少なくとも１つのルーフミラーを有してよい。
【０００６】
上記の光学系においては、前記反射部材は、光路上に順に設けられた第１から第ｎ（但しｎは３以上の奇数）のｎ個のルーフミラーを備え、前記ｎ個のルーフミラーのうち第１から第（ｎ－１）のルーフミラーそれぞれは、前記試料を透過した光を折り返して当該試料に透過させて光路上の次のルーフミラーに入射させ、前記ｎ個のルーフミラーのうち第ｎのルーフミラーは、出射した光を前記試料に透過させて、前記第１の直線偏光子に入射させてよい。
【０００７】
前記反射部材を有する上記何れかの光学系においては、前記第１の直線偏光子は、前記試料を挟んで前記反射部材と対向して配置され、光源から出射された光のうち、当該第１の直線偏光子の透過軸方向を偏光方向とする直線偏光の光を透過させ、前記試料を透過させて前記反射部材に入射させると共に、当該反射部材で反射して前記試料を透過した光を受光してよい。
【０００８】
上記の光学系においては、前記第１の直線偏光子の透過軸および反射軸は互いに直交し、前記反射部材は、当該反射部材に入射する光の偏光方向に対して、当該反射部材から出射する光の偏光方向を、光軸方向と直交する一方向に反転し、光軸方向および当該一方向に直交する基準軸方向で維持し、前記切替部は、前記第１の直線偏光子を、向きを維持しつつ回転させて、前記透過軸を前記基準軸方向に直交する方向と、前記基準軸方向に対して±４５度または±１３５度の何れかの角度をなす方向とに向けてよい。
【０００９】
上記の光学系においては、前記光源から出射された光の一部を透過して前記第１の直線偏光子に入射させるとともに、前記第１の直線偏光子から前記光源の側に向かう光の一部を前記受光器に向けて反射するハーフミラーと、前記ハーフミラーと前記受光器との間の光路上に配置された第２の直線偏光子とを備え、前記切替部は、前記第２の直線偏光子を、向きを維持しつつ回転させ、前記第２の直線偏光子の透過軸が前記基準軸方向に対してなす角度を、前記第１の直線偏光子の透過軸が前記基準軸方向に対してなす角度と一致させてよい。
【００１０】
前記反射部材を有する上記何れかの光学系においては、光源と前記反射部材との間の光路上に配置された第３の直線偏光子をさらに備えてよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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