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公開番号2025074688
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-14
出願番号2023185685
出願日2023-10-30
発明の名称分光計測装置及び分光計測方法
出願人株式会社IHI,国立大学法人電気通信大学
代理人個人,個人,個人
主分類G01J 3/45 20060101AFI20250507BHJP(測定;試験)
要約【課題】空間分解能を向上させる場合に容易に精度よく光学系を調整することができ、耐環境性能が高い分光計測装置及び分光計測方法を提供する。
【解決手段】分光計測装置及び分光計測方法によれば、第1スプリッタにより、光源からの光を測定光と参照光に分割し、試料の表面にある2以上の線状エリアを含む領域に測定光を照射した際に、領域からの反射光を、第2スプリッタによって分割して線状エリアごとに分割光を生成する。調整器によって、分割光に係る線状エリアの長手方向に対応する、分割光の向きを調整する。分割光に対して参照光を干渉させて得られる線状エリアごとの干渉光を、長手方向に対応する方向に並ぶ多点で分光したスペクトルを、分光器によって生成する。そして、取得部によってスペクトルを取得する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
光源からの光を測定光と参照光に分割する第１スプリッタと、
試料の表面にある２以上の線状エリアを含む領域に前記測定光を照射した際に、前記領域からの反射光を分割して前記線状エリアごとに分割光を生成する第２スプリッタと、
前記分割光に係る前記線状エリアの長手方向に対応する、前記分割光の向きを調整する調整器と、
前記分割光に対して前記参照光を干渉させて得られる前記線状エリアごとの干渉光を、前記長手方向に対応する方向に並ぶ多点で分光したスペクトルを生成する分光器と、
前記スペクトルを取得する取得部と、
を備える分光計測装置。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記線状エリアごとに、前記分割光の通過断面を前記線状エリアに対応する形状に成形するスリットを更に備える、請求項１に記載の分光計測装置。
【請求項３】
前記スリットは、前記分割光の光路上、及び、前記干渉光の光路上のうち、少なくともいずれかの位置に配置される、請求項２に記載の分光計測装置。
【請求項４】
前記光源は、低コヒーレンス光、又は、光周波数コムを生成する、請求項１に記載の分光計測装置。
【請求項５】
前記調整器は、ダブプリズム及びミラーのうち少なくともいずれかによって構成される、請求項１に記載の分光計測装置。
【請求項６】
前記取得部は、受光素子及び撮像カメラのうち少なくともいずれかによって構成される、請求項１に記載の分光計測装置。
【請求項７】
前記分光器に２以上の前記干渉光が導入される、請求項１に記載の分光計測装置。
【請求項８】
２以上の前記干渉光は、前記線状エリアの長手方向に対応する向きで直列して並べられて前記分光器に導入される、請求項１に記載の分光計測装置。
【請求項９】
前記スペクトルに基づいて、前記線状エリアの形状に係る光学情報を取得する、請求項１に記載の分光計測装置。
【請求項１０】
時間的に連続して前記光学情報を取得する、請求項９に記載の分光計測装置。
（【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】
本開示は、分光計測装置及び分光計測方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、光周波数コムを用いて試料の光学情報を抽出する２次元分光計測方法が開示されている。当該２次元分光計測方法は、繰り返し周波数がオフセット周波数の４倍である１番目の光周波数コムを生成し、１番目の光周波数コムを２番目から５番目の光周波数コムに分け、４番目及び５番目の光周波数コムの時間軸上の位相を互いに９０°ずらす。何れかに試料の光学情報を含む３番目及び４番目の光周波数コムの干渉信号と何れかに試料の光学情報を含む３番目及び５番目の光周波数コムの干渉信号との包絡線強度を取得する。そして、包絡線強度に基づいて試料の光学情報を抽出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１９／１６７４７８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された技術によれば、遅延距離を与えることで位相を互いに９０°ずらし、干渉信号を生成しているが、位相を精度よくずらすために遅延距離を精度良く保つ必要がある。また、温度変化などの環境要因によって変化しやすいオフセット周波数を、精度よく維持する必要がある。そのため、空間分解能を向上させる場合に精度よく光学系を調整する難易度が高く、耐環境性能が低いという課題がある。
【０００５】
本開示は上述の状況を鑑みて成されたものである。即ち、本開示は、空間分解能を向上させる場合に容易に精度よく光学系を調整することができ、耐環境性能が高い分光計測装置及び分光計測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る分光計測装置は、第１スプリッタ、第２スプリッタ、調整器、分光器、及び、取得部を備える。上記第１スプリッタは、光源からの光を測定光と参照光に分割する。上記第２スプリッタは、試料の表面にある２以上の線状エリアを含む領域に上記測定光を照射した際に、上記領域からの反射光を分割して上記線状エリアごとに分割光を生成する。上記調整器は、上記分割光に係る上記線状エリアの長手方向に対応する、上記分割光の向きを調整する。上記分光器は、上記分割光に対して上記参照光を干渉させて得られる上記線状エリアごとの干渉光を、上記長手方向に対応する方向に並ぶ多点で分光したスペクトルを生成する。上記取得部は、上記スペクトルを取得する。
【０００７】
上記分光計測装置は、スリットを更に備えていてもよい。上記スリットは、上記線状エリアごとに、上記分割光の通過断面を上記線状エリアに対応する形状に成形するものであってもよい。
【０００８】
上記スリットは、上記分割光の光路上、及び、上記干渉光の光路上のうち、少なくともいずれかの位置に配置されるものであってもよい。
【０００９】
上記光源は、低コヒーレンス光、又は、光周波数コムを生成するものであってもよい。
【００１０】
上記調整器は、ダブプリズム及びミラーのうち少なくともいずれかによって構成されるものであってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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