JP3107388U - 高強度非コヒーレント光提供用及びスペックル低減用の装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 非平面試料の共焦点画像化に適した装置であって、光ビームを作るための光源、試料の表面上の少なくも1個のスポットに光ビームの焦点を合わせるようにされた画像化用光学系、及び前記試料の表面から反射された光を受け検出するようにされた検出器を備える。光源は、コヒーレント光のビームを複数のビームに変換するための光学系そ備え、これらビームの各は、検出器の集積時間に相関した運動の範囲内で動いているディフューザーにより変更される。
【選択図】 図3
Description
コヒーレント光の親ビームを提供するための親コヒーレント光源と、
前記親ビームを、各ビームがスポットに焦点合わせされた入射ビームの配列に分割するためのビームスプリッターと、そして
前記スポットに又はその近くに位置する移動ディフューザー配備であるが、該ディフューザー配備が少なくとも2つの位置間の通路内を動かれた時各焦点合わせされたスポットに異なるディフューザー部分を与えるよう適合された該移動ディフューザー配備と、を備えている。
(a)前記ディフューザー配備の何等かの整数の完全回転中に各前記スポットにより受けられる全路が前記検出器に対応する複数の異なるスペックル構成を提供するように充分に異なるディフューザーパターンを与えるようなものであるよう、前記システムの光軸に対しオフセットされた回転軸線を有する回転ディフューザー、
(b)前記システムの光軸に対しオフセットされた回転軸線を有する回転ディフューザー素子であるが、前記ディフューザー素子は、前記ディフューザー配備の何等かの整数の完全なセグメント中に各前記スポットにより受けられる全路が、前記検出器へ対応する複数の異なるスペックル構成を提供するよう充分に異なるディフューザーパターンを与えるようなものである様な、各々がもう一つに対し同一のディフューザー特徴を有する、複数の該回転軸線の周りに等しい角度のセグメントを含む該回転ディフューザー素子、
(c)軌道要素内で偏心して回転するよう適合された回転ディフューザー素子であるが、該軌道の中心は、該軌道内での前記ディフューザー配備の何等かの整数の完全回転中各前記スポットにより受けられる全路が前記検出器へ対応する複数の異なるスペックル構成を提供するように充分に異なるディフューザーパターンを与えるようなものである様に、前記システムの光軸線に対し整合されている様な、該回転ディフューザー素子、
(d)前記ディフューザー配備の何等かの整数の全振幅並進中各前記スポットにより受けられる全路が、前記検出器へ対応する複数の異なるスペックル構成を提供するように、充分に異なるディフューザーパターンを与える様なものであるような、振動するディフューザー素子、
の何れか1つを含んでもよい。
コヒーレント光源と検出器を含む装置を提供する過程と、
コヒーレント光源からの親ビームを、各ビームがスポットに焦点合わせされた入射ビームの配列に分割する過程と、
ディフューザー配備を前記複数の第2光ビームの元へ移動する過程と、該ディフューザー配備が少なくとも2つの位置間で動かされる時異なるディフューザー部分を各前記第2ビームへ与える過程と、
画像形成光学機器により該入射ビームを該標本の表面上の少なくとも1つのスポット内に焦点合わせする過程と、
該表面により反射された光を該検出器の方へ向ける過程と、具備しており、
前記ディフューザー配備が該検出器の積分時間内に前記位置間を動かされる。
前記コヒーレントな親光源からの親ビームを各ビームがスポットに焦点合わせされる入射ビームの配列に分割するためのビームスプリッターと、そして
前記スポットに又はそれに近く配置され、該ディフューザー配備が少なくとも2つの位置間の通路内を動かされる時異なるディフューザー部分を各焦点合わせされたスポットに与えるよう適合された、移動ディフューザー配備とを具備する。
コヒーレントな光源からの親ビームを、各ビームがスポットに焦点合わせされる入射ビームの配列に分割する過程と、そして
前記スポットに又はその近くに配置されたディフューザー配備を動かす過程と、該ディフューザー配備が少なくとも2つの位置間の路内を動かされる時異なるディフューザー部分を各焦点合わせされたスポットに与える過程と、を具備する。
コヒーレントな光の親ビームを提供するための親コヒーレント光源と、そして
本考案の光学システムと、
を具備する。
14 コリメータレンズ
16 ビーム
18 ビームスプリッター
20 対物レンズ
28 ピン・ホール
Claims (29)
- 実質的にコヒーレントな親光源を、前記コヒーレントな親光源と比べて照明の少なくも減らされた空間コヒーレントを有する複数の光源に変換するための光学系であって、
前記コヒーレントな親光源からの親ビームを、各入射ビームがあるスポットに焦点を合わせられている入射ビームのアレイに分割するためのビームスプリッター、及び
前記スポット又はその付近に置かれ、そしてディフューザー配列が少なくも2個の位置間の経路内で動かされたとき、集光された各スポットに異なったディフューザー部分を与えるようにされた動くディフューザー配列
を備える光学系。 - 前記コヒーレント光源からの光を視準するためにコリメーター配列を更に備える請求項1による光学系。
- 前記ビームスプリッターが、前記コリメーター配列からの視準された光の焦点を複数の前記スポットに合わせるようにされた複数のマイクロレンズを有する固定された格子又は固定されたマイクロレンズアレイを備える請求項2による光学系。
- 前記マイクロレンズ素子が、球面又は非球面の平凸レンズ素子のいずれか一方を有する平凸レンズ素子である請求項3による光学系。
- スポットに再び焦点を合わせるように前記スポットに再び焦点合わせをするためのリレーレンズを更に備え、前記動いているディフューザー配列が前記再び焦点の合わせられたスポットに又はその付近に置かれる請求項3による光学系。
- 各前記スポットに与えられた前記ディフューザー配列の前記経路の長さ及びその少なくも一つのディフューザー特性は、各スポットからの複数の異なる変更のされた波面を提供するようなものであり、これが、前記光学系を介して照明された対象物における対応した複数の異なるスペックル形態を提供する請求項5による光学系。
- 前記ディフューザー配列が、
前記光学系の光学軸に関して回転軸オフセットを有する回転ディフューザー素子であって、前記光学系を介して照明された対象物における対応した複数の異なるスペックル形態を提供するように、前記ディフューザー配列の任意の整数回の完全回転中に、各前記スポットの通過した全経路が、十分に変化したディフューザーパターンを与えるような前記ディフューザー素子;
前記光学系の光学軸に関して回転軸オフセットを有する回転ディフューザー素子であって、前記光学系を介して照明された対象物における対応した複数の異なるスペックル形態を提供するように、前記ディフューザー配列の任意の整数回の完全回転中に、各前記スポットの通過した全経路が、十分に変化したディフューザーパターンを示すようなものであるように、各が互いに同じディフューザー特性を有する回転軸回りの等角度の複数のセグメントを備える前記ディフューザー素子;
軌道の中心が前記光学系の光学軸に関して揃えられている回転ディフューザー素子であって、前記光学系を介して照明された対象物における対応した複数の異なるスペックル形態を提供するように、軌道における前記ディフューザー配列の任意の整数回の完全回転中、各前記スポットの通過した全経路が十分に変化したディフューザーパターンを示すようなものであるように、軌道素子内で偏心して回転するようにされた前記ディフューザー素子;
前記ディフューザー配列の任意の整数回の全振幅の移動中、各前記スポットの通過した全経路が、前記光学系を介して照明された対象物における対応した複数の異なるスペックル形態を提供するように、十分に変化したディフューザーパターンを示すような振動するディフューザー素子
のいずれか一つを備える請求項6による光学系。 - 前記複数の異なったスペックル形態が予定された時間内で得られるように、前記ディフューザー配列の動きが所定の速度を有する請求項6による光学系。
- 前記時間が、前記光学系を介して照明された対象物から反射された光を検出するために前記光学系と関連して使用し得る検出器の集積時間に相関させることができる請求項8による光学系。
- 複数の光ビームを提供するための多光源であって、
コヒーレント光の親ビームを提供するための親コヒーレント光源、
各がスポットに焦点を合わせられた入射ビームのアレイに、前記親ビームを分割するためのビームスプリッター、及び
前記スポット又はその付近に置かれ、そしてディフューザー配列が少なくも2位置間の経路において動かされたとき、焦点の合わせられた各スポットに異なるディフューザー部分を与えるようにされた動くディフューザー配列
を備える多光源。 - 前記コヒーレント光源からの光を視準するためのコリメーター配列を更に備える請求項10による光源。
- 前記ビームスプリッターが、前記コリメーター配列からの視準された光の焦点を複数の前記スポットへ合わせるようにされた複数のマイクロレンズを有する固定された格子又は固定されたマイクロレンズアレイを備える請求項11による光源。
- 前記マイクロレンズ素子が、球面又は非球面の平凸レンズ素子のいずれか一方を有する平凸レンズ素子である請求項12による光源。
- スポットに再び焦点を合わせるように前記スポットに再び焦点合わせをするためのリレーレンズを更に備え、前記動いているディフューザー配列が前記再び焦点の合わせられたスポットに又はその付近に置かれる請求項12による光源。
- 各前記スポットに与えられた前記ディフューザー配列の前記経路の長さ及びその少なくも一つのディフューザー特性が、各スポットからの複数の異なった変更された波面を提供するようにされ、これが前記光源により照明された対象物における対抗した複数の異なったスペックル形態を提供する請求項14による光源。
- 前記ディフューザー配列が、
前記光学系の光学軸に関して回転軸オフセットを有する回転ディフューザー素子であって、前記光源により照明された対象物における対応した複数の異なるスペックル形態を提供するように、前記ディフューザー配列の任意の整数回の完全回転中に、各前記スポットの通過した全経路が、十分に変化したディフューザーパターンを与えるような前記ディフューザー素子;
前記光学系の光学軸に関して回転軸オフセットを有する回転ディフューザー素子であって、前記光源により照明された対象物における対応した複数の異なるスペックル形態を提供するように、前記ディフューザー配列の任意の整数回の完全回転中に、各前記スポットの通過した全経路が、十分に変化したディフューザーパターンを示すようなものであるように、各が互いに同じディフューザー特性を有する回転軸回りの等角度の複数のセグメントを備える前記ディフューザー素子;
軌道の中心が前記光学系の光学軸に関して揃えられている回転ディフューザー素子であって、前記光源により照明された対象物における対応した複数の異なるスペックル形態を提供するように、軌道における前記ディフューザー配列の任意の整数回の完全回転中、各前記スポットの通過した全経路が十分に変化したディフューザーパターンを示すようなものであるように、軌道素子内で偏心して回転するようにされた前記ディフューザー素子; 前記ディフューザー配列の任意の整数回の全振幅の移動中、各前記スポットの通過した全経路が、前記光源により照明された対象物における対応した複数の異なるスペックル形態を提供するように、十分に変化したディフューザーパターンを示すような振動するディフューザー素子
のいずれか一つを備える請求項15による光源。 - 前記複数の異なったスペックル形態が予定された時間内で得られるように、前記ディフューザー配列の動きが所定の速度を有する請求項15による光源。
- 前記時間が、前記光学系を介して照明された対象物から反射された光を検出するために前記光学系と関連して使用し得る検出器の集積時間に相関させることができる請求項17による光源。
- 非平面試料の共焦点画像化に適した装置であって、前記装置が光学軸と所定の横方向解像度とを有し、更に光ビームを作るための光源、試料の表面上の少なくも1個のスポットに光ビームの焦点を合わせるようにされた画像化用光学系、及び集積時間を有しかつ前記表面から反射された光を受け検出するようにされた検出器を備え、前記光源が
コヒーレント光の親ビームを提供するための親コヒーレント光源、
各がスポットに焦点を合わせられた入射ビームのアレイに、前記親ビームを分割するためのビームスプリッター、及び
前記スポット又はその付近に置かれ、そしてディフューザー配列が少なくも2位置間の経路において動かされたとき、焦点の合わせられた各スポットに異なるディフューザー部分を与えるようにされた動くディフューザー配列
を備える前記装置。 - 前記コヒーレント光源からの光を視準するためのコリメーター配列を更に備える請求項19による装置。
- 前記ビームスプリッターが、前記コリメーター配列からの視準された光の焦点を複数の前記スポットに合わせるようにされた複数のマイクロレンズを有する固定された格子又は固定されたマイクロレンズアレイを備える請求項20による装置。
- 前記マイクロレンズ素子が、球面又は非球面の平凸レンズ素子のいずれか一方を有する平凸レンズ素子である請求項21による装置。
- スポットに再び焦点を合わせるように前記スポットに再び焦点合わせをするためのリレーレンズを更に備え、前記動いているディフューザー配列が前記再び焦点の合わせられたスポットに又はその付近に置かれる請求項21による装置。
- 各前記スポットに与えられた前記ディフューザー配列の前記経路の長さ及びその少なくも一つのディフューザー特性が、各スポットからの複数の異なった変更された波面を提供するようにされ、これが前記光源により照明された対象物における対抗した複数の異なったスペックル形態を提供する請求項23による装置。
- 前記複数の異なったスペックル形態が所定に時間内に得られるように、前記ディフューザー配列の動きが所定の速度を有する請求項24による装置。
- 前記時間が前記検出器の集積時間に関連付けられる請求項25による装置。
- 独立した前記スペックル形態の平均化がディフューザーの動きの完全な1周期にわたり又はその一部分で行い得るように、前記ディフューザー配列の動きが、前記検出器の前記集積時間と同期される請求項26による装置。
- 前記ディフューザー配列が、
前記光学系の光学軸に関して回転軸オフセットを有する回転ディフューザー素子であって、対応した複数の異なるスペックル形態を前記検出器に提供するように、前記ディフューザー配列の任意の整数回の完全回転中に、各前記スポットの通過した全経路が、十分に変化したディフューザーパターンを与えるような前記ディフューザー素子;
前記光学系の光学軸に関して回転軸オフセットを有する回転ディフューザー素子であって、複数の異なるスペックル形態を検出器に提供するように、前記ディフューザー配列の任意の整数回の完全回転中に、各前記スポットの通過した全経路が、十分に変化したディフューザーパターンを示すようなものであるように、各が互いに同じディフューザー特性を有する回転軸回りの等角度の複数のセグメントを備える前記ディフューザー素子;
軌道の中心が前記光学系の光学軸に関して揃えられている回転ディフューザー素子であって、対応した複数の異なるスペックル形態を検出器に提供するように、軌道における前記ディフューザー配列の任意の整数回の完全回転中、各前記スポットの通過した全経路が十分に変化したディフューザーパターンを示すようなものであるように、軌道素子内で偏心して回転するようにされた前記ディフューザー素子;
前記ディフューザー配列の任意の整数回の全振幅の移動中、各前記スポットの通過した全経路が、対応した複数の異なるスペックル形態を検出器に提供するように、十分に変化したディフューザーパターンを示すような振動するディフューザー素子
のいずれか一つを備える請求項26による装置。 - 対象物からの反射光を前記検出器に向けるために、装置が第2のビームスプリッターを更に備える請求項19による装置。
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