JPWO2011040350A1 - 電磁波測定装置 - Google Patents

Abstract

テラヘルツ波を含む電磁波（周波数が０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下）を被測定物に与えて測定する際に、所望の空間分解能を得る。電磁波測定装置は、０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の測定用電磁波のビーム径を小さくしながら、被測定物に測定用電磁波を与える入射用レンズ２２と、入射用レンズ２２の光軸と垂直な方向の直線Ａを回転軸として、被測定物１または光軸Ｌを回転させる走査用ステージ６と、被測定物１を透過した測定用電磁波を検出する電磁波検出器４とを備える。しかも、ビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標が、回転軸Ａの光軸Ｌにおける座標とは異なる。

Description

本発明は、電磁波（周波数が０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下）（例えば、テラヘルツ波（例えば、周波数が０．０３［ＴＨｚ］以上１０［ＴＨｚ］以下））を使用した断層撮影に関する。

従来より、テラヘルツ波の発生器により発生させたテラヘルツ波を被測定物に照射し、被測定物を透過したテラヘルツ波を、テラヘルツ波の検出器を用いて検出することにより被測定物を測定する測定装置が知られている。
このような測定装置において、テラヘルツ波の発生器により発生させたテラヘルツ波を集光させて被測定物に照射する第一の光学系と、被測定物を透過したテラヘルツ波をテラヘルツ波の検出器に与える第二の光学系とを有する測定装置が知られている（例えば、特許文献１の要約を参照）。
特開２００６−１３３１７８号公報

ここで、テラヘルツ波の波長は、例えば、１００μｍ〜２ｍｍ程度であり、被測定物に対して、比較的長めである。よって、被測定物におけるテラヘルツ波のスポット径が大きくなるので、被測定物を測定する際の空間分解能が低くなる。
被測定物におけるテラヘルツ波のスポット径を小さくするためには、大きな開口数の第一の光学系を使用すればよい。この場合、被測定物におけるテラヘルツ波のスポットの部分の測定の際の空間分解能は高くなる。しかし、被測定物におけるテラヘルツ波のスポットから離れた部分の測定の際の空間分解能は、かえって低くなる。
このように、テラヘルツ波のような波長の比較的長い電磁波を用いた測定によれば、測定の際に所望の空間分解能を得ることが難しい。
そこで、本発明は、テラヘルツ波を含む電磁波（周波数が０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下）を被測定物に与えて測定する際に、所望の空間分解能を得ることを課題とする。
本発明にかかる第一の電磁波測定装置は、０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の測定用電磁波のビーム径を小さくしながら、被測定物に前記測定用電磁波を与える入射用光学系と、前記入射用光学系の光軸と垂直な方向の直線を回転軸として、前記被測定物または前記光軸を回転させる回転駆動部と、前記被測定物を透過した前記測定用電磁波を検出する電磁波検出器と、を備え、前記ビーム径が最小となる位置の前記光軸における座標が、前記回転軸の前記光軸における座標とは異なるように構成される。
上記のように構成された、第一の電磁波測定装置によれば、入射用光学系が、０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の測定用電磁波のビーム径を小さくしながら、被測定物に前記測定用電磁波を与える。回転駆動部が、前記入射用光学系の光軸と垂直な方向の直線を回転軸として、前記被測定物または前記光軸を回転させる。電磁波検出器が、前記被測定物を透過した前記測定用電磁波を検出する。前記ビーム径が最小となる位置の前記光軸における座標が、前記回転軸の前記光軸における座標とは異なる。
なお、本発明にかかる第一の電磁波測定装置は、前記被測定物の、前記回転軸と垂直な平面の断面における半径をｒとし、前記ビーム径が最小となる位置の前記光軸における座標と、前記回転軸の前記光軸における座標との距離をｐとしたときに、０．３ｒ≦ｐ≦０．７ｒであるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる第一の電磁波測定装置は、ｐ＝０．５ｒであるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる第一の電磁波測定装置は、前記被測定物の、前記回転軸と垂直な平面の断面を測定するものとし、前記ビーム径が最小となる位置の前記光軸における座標と、前記回転軸の前記光軸における座標との距離をｐとしたときに、前記断面の測定の際の空間分解能が、前記断面の全域にわたって、所望の値になるように、ｐが定められているようにしてもよい。
なお、本発明にかかる第一の電磁波測定装置は、前記被測定物の、前記回転軸と垂直な平面の断面を測定するものとし、前記断面と前記回転軸との交点とは異なる、前記断面における所定の測定点の前記光軸における座標と、前記ビーム径が最小となる位置の前記光軸における座標とを一致させるようにするようにしてもよい。
なお、本発明にかかる第一の電磁波測定装置は、前記入射用光学系を前記光軸方向に移動させることができるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる第一の電磁波測定装置は、前記被測定物を前記光軸方向に移動させることができるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる第一の電磁波測定装置は、前記入射用光学系の焦点距離を変化させることができるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる第一の電磁波測定装置は、前記被測定物の、前記回転軸と垂直な平面の断面を測定するものとし、前記光軸および前記回転軸と垂直な方向に、前記被測定物または前記光軸を移動させながら、前記断面の測定を行うようにしてもよい。
本発明にかかる第二の電磁波測定装置は、０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の測定用電磁波のビーム径を小さくしながら、被測定物に前記測定用電磁波を与える入射用光学系と、前記入射用光学系の光軸と垂直な方向の直線を回転軸として、前記被測定物または前記光軸を回転させる回転駆動部と、前記被測定物を透過した前記測定用電磁波を検出する電磁波検出器と、を備え、前記回転軸の前記光軸における座標を原点とした場合の、前記ビーム径が最小となる位置の前記光軸における座標が複数種類設定されており、各々の種類の座標における前記電磁波検出器による検出結果に基づき、前記被測定物の測定が行われるように構成される。
上記のように構成された、第二の電磁波測定装置によれば、入射用光学系が、０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の測定用電磁波のビーム径を小さくしながら、被測定物に前記測定用電磁波を与える。回転駆動部が、前記入射用光学系の光軸と垂直な方向の直線を回転軸として、前記被測定物または前記光軸を回転させる。電磁波検出器が、前記被測定物を透過した前記測定用電磁波を検出する。前記回転軸の前記光軸における座標を原点とした場合の、前記ビーム径が最小となる位置の前記光軸における座標が複数種類設定されている。各々の種類の座標における前記電磁波検出器による検出結果に基づき、前記被測定物の測定が行われる。
なお、本発明にかかる第二の電磁波測定装置は、前記入射用光学系を前記光軸方向に移動させることができるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる第二の電磁波測定装置は、前記被測定物を前記光軸方向に移動させることができるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる第二の電磁波測定装置は、前記入射用光学系の焦点距離を変化させることができるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる第二の電磁波測定装置は、前記被測定物の、前記回転軸と垂直な平面の断面を測定するものとし、前記光軸および前記回転軸と垂直な方向に、前記被測定物または前記光軸を移動させながら、前記断面の測定を行うようにしてもよい。
本発明にかかる第三の電磁波測定装置は、０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の測定用電磁波のビーム径を小さくしながら、被測定物に前記測定用電磁波を与える入射用光学系と、前記被測定物を透過した前記測定用電磁波を検出する電磁波検出器と、を備え、前記被測定物の所定部分の前記光軸における座標を原点とした場合の、前記ビーム径が最小となる位置の前記光軸における座標が複数種類設定されており、各々の種類の座標における前記電磁波検出器による検出結果に基づき、前記被測定物の測定が行われるように構成される。
上記のように構成された第三の電磁波測定装置によれば、入射用光学系が、０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の測定用電磁波のビーム径を小さくしながら、被測定物に前記測定用電磁波を与える。電磁波検出器が、前記被測定物を透過した前記測定用電磁波を検出する。前記被測定物の所定部分の前記光軸における座標を原点とした場合の、前記ビーム径が最小となる位置の前記光軸における座標が複数種類設定されている。各々の種類の座標における前記電磁波検出器による検出結果に基づき、前記被測定物の測定が行われる。
なお、本発明にかかる第三の電磁波測定装置は、前記入射用光学系を前記光軸方向に移動させることができるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる第三の電磁波測定装置は、前記被測定物を前記光軸方向に移動させることができるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる第三の電磁波測定装置は、前記入射用光学系の焦点距離を変化させることができるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる第三の電磁波測定装置は、前記被測定物の、前記光軸と垂直な平面の断面を測定するものとし、前記光軸と垂直であり、かつ互いに垂直な二つの方向に、前記被測定物または前記光軸を移動させながら、前記断面の測定を行うようにしてもよい。

第１図は、本発明の第一の実施形態にかかる電磁波測定装置の構成を示す図である。
第２図は、走査用ステージ６をＸ方向に移動させたときの、被測定物１、電磁波出力器２、入射用レンズ２２、対物レンズ２４、電磁波検出器４および走査用ステージ６の平面図である。
第３図は、走査用ステージ６を直線Ａを回転軸として回転させたときの、被測定物１、電磁波出力器２、入射用レンズ２２、対物レンズ２４、電磁波検出器４および走査用ステージ６の平面図である。
第４図は、第一の実施形態において、被測定物１の直線Ａと垂直な平面の断面を測定するにあたって、走査用ステージ６をＸ方向に移動させ、しかも直線Ａ回りに回転させたときの、被測定物１、電磁波出力器２、入射用レンズ２２、対物レンズ２４、電磁波検出器４および走査用ステージ６の平面図である。
第５図は、第一の実施形態における距離ｐの例を説明するための被測定物１の断面図である。
第６図は、本発明の第二の実施形態にかかる電磁波測定装置の構成を示す図である。
第７図は、第二の実施形態において、被測定物１の直線Ａと垂直な平面の断面を測定するにあたって、走査用ステージ６をＸ方向に移動させ、しかも直線Ａ回りに回転させたときの、被測定物１、電磁波出力器２、入射用レンズ２２、対物レンズ２４、電磁波検出器４および走査用ステージ６の平面図である。
第８図は、本発明の第三の実施形態にかかる電磁波測定装置の構成を示す図である。
第９図は、本発明の第四の実施形態にかかる被測定物１の斜視図である。
第１０図は、本発明の第四の実施形態にかかる被測定物１の正面図である。
第１１図は、本発明の第四の実施形態にかかる電磁波測定装置の構成を示す図である。
第１２図は、本発明の第一の実施形態にかかる被測定物１および走査用ステージ６の正面図である。
第１３図は、第一の実施形態の変形例にかかる電磁波測定装置の構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
第一の実施形態
第１図は、本発明の第一の実施形態にかかる電磁波測定装置の構成を示す図である。第一の実施形態にかかる電磁波測定装置は、電磁波出力器２、電磁波検出器４、走査用ステージ（回転駆動部）６、ディスプレイ８、画像導出装置１０、入射用レンズ（入射用光学系）２２、対物レンズ２４を備える。電磁波測定装置は、被測定物１を測定するためのものである。
電磁波出力器２は、被測定物１に向けて、０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波（以下、「測定用電磁波」という）を出力する。なお、被測定物１に向けて出力される測定用電磁波の周波数は、テラヘルツ波帯（例えば、０．０３［ＴＨｚ］以上１０［ＴＨｚ］以下）を含むものである。そこで、本発明の実施形態においては、測定用電磁波の一例として、テラヘルツ波を想定している。
被測定物１に向けて出力されたテラヘルツ波は、光の一種であり、ビームの一種である。このテラヘルツ波は、入射用レンズ（入射用光学系）２２に与えられる。
入射用レンズ（入射用光学系）２２は、例えば、凸レンズである。入射用レンズ２２は、テラヘルツ波のビーム径を小さくしながら、被測定物にテラヘルツ波を与える。例えば、入射用レンズ２２に与えられたテラヘルツ波のビーム径がＤであり、ビーム径の最小値がｄ（＜Ｄ）である。
入射用レンズ２２から被測定物１に与えられたテラヘルツ波は、被測定物１を透過する。そして、テラヘルツ波のビーム径はｄから次第に大きくなっていく。被測定物１を透過したテラヘルツ波は、対物レンズ２４に与えられる。対物レンズ２４は、被測定物１を透過したテラヘルツ波のビーム径を一定値（例えば、Ｄ）にして、電磁波検出器４に与える。
なお、入射用レンズ２２および対物レンズ２４の光軸をＬとする。入射用レンズ２２および対物レンズ２４の回転対称軸が、光軸Ｌとなる。光軸Ｌの延伸する方向を、Ｙ方向とする。
電磁波検出器４は、被測定物１を透過した測定用電磁波（例えば、テラヘルツ波）を検出する。
走査用ステージ（回転駆動部）６は、光軸Ｌと垂直な方向の直線Ａ（第１図の紙面に垂直な直線）を回転軸として、被測定物１を回転させる。第１２図は、本発明の第一の実施形態にかかる被測定物１および走査用ステージ６の正面図である。走査用ステージ６の上に、被測定物１が載せられている。走査用ステージ６が、直線Ａを回転軸として回転すると、被測定物１もまた直線Ａを回転軸として回転する。
また、電磁波測定装置は、被測定物１の、直線Ａ（回転軸）と垂直な平面の断面を測定するものである。
なお、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置と、直線Ａの位置とは距離ｐだけ離れている。テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標が、直線Ａ（回転軸）の光軸Ｌにおける座標と、距離ｐだけ異なるといえる。
被測定物１の、直線Ａ（回転軸）と垂直な平面の断面における半径をｒとする。距離ｐは、例えば、０．５ｒである。第１図の例においては、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置が、直線Ａ（回転軸）よりも、入射用レンズ２２に近い。しかし、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置が、直線Ａ（回転軸）よりも、入射用レンズ２２から遠くてもよい。
なお、第一の実施形態においては、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置が、直線Ａ（回転軸）よりも、入射用レンズ２２に近く、かつｐが０．５ｒである例を説明する。しかし、０．３ｒ≦ｐ≦０．７ｒであれば、第一の実施形態にかかる効果を奏することが期待できる。
第５図は、第一の実施形態における距離ｐの例を説明するための被測定物１の断面図である。被測定物１の断面は、直線Ａと断面の交点を原点とすると、Ｙ座標（光軸Ｌにおける座標）は−ｒ以上＋ｒ以下である。ここで、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置は、直線Ａと断面の交点から対物レンズ２４の方に向かって０．３ｒ以上０．７ｒ以下離れていればよい（領域Ｒ１：Ｙ座標が０．３ｒ以上０．７ｒ以下である）。または、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置は、直線Ａと断面の交点から入射用レンズ２２の方に向かって０．３ｒ以上０．７ｒ以下離れていればよい（領域Ｒ２：Ｙ座標が−０．７ｒ以上−０．３ｒ以下である）。
なお、走査用ステージ６は、Ｘ方向（Ｙ方向および直線Ａと垂直な方向）およびＹ方向に移動させることもできる。これにより、被測定物１をＸ方向に移動させることもできるし、Ｙ方向（光軸Ｌの延伸する方向）に移動させることもできる。
走査用ステージ６をＹ方向に移動させることで、距離ｐ（第１図参照）を調整することができる。ただし、入射用レンズ２２をＹ方向に移動させることで、距離ｐを調整してもよい。また、入射用レンズ２２の焦点距離（ただし、ビーム径が最小値ｄとなる位置を焦点とする）を変化させることで、距離ｐを調整してもよい。
第２図は、走査用ステージ６をＸ方向に移動させたときの、被測定物１、電磁波出力器２、入射用レンズ２２、対物レンズ２４、電磁波検出器４および走査用ステージ６の平面図である。なお、被測定物１が内容物１ａ、１ｂを有している。
第２図（ａ）を参照して、第１図の状態から、走査用ステージ６を＋Ｘ方向に移動させると（または、電磁波出力器２、入射用レンズ２２、対物レンズ２４および電磁波検出器４を−Ｘ方向に移動させることにより、光軸Ｌを−Ｘ方向に移動させてもよい）、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置は、内容物１ｂの近傍に位置する。
第２図（ｂ）を参照して、第１図の状態から、走査用ステージ６を−Ｘ方向に移動させると（または電磁波出力器２、入射用レンズ２２、対物レンズ２４および電磁波検出器４を＋Ｘ方向に移動させることにより、光軸Ｌを＋Ｘ方向に移動させてもよい）、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置は、内容物１ａの近傍に位置する。
第３図は、走査用ステージ６を直線Ａを回転軸として回転させたときの、被測定物１、電磁波出力器２、入射用レンズ２２、対物レンズ２４、電磁波検出器４および走査用ステージ６の平面図である。なお、被測定物１が内容物１ａ、１ｂを有している。
第３図（ａ）を参照して、第１図の状態から、走査用ステージ６を＋θ方向に回転させると（または電磁波出力器２、入射用レンズ２２、対物レンズ２４および電磁波検出器４を−θ方向に回転させることにより、光軸Ｌを−θ方向に回転させてもよい）、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置は、内容物１ａの近傍に位置する。
第３図（ｂ）を参照して、第１図の状態から、走査用ステージ６を−θ方向に回転させると（または電磁波出力器２、入射用レンズ２２、対物レンズ２４および電磁波検出器４を＋θ方向に回転させることにより、光軸Ｌを＋θ方向に回転させてもよい）、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置は、内容物１ｂの近傍に位置する。
ただし、被測定物１の、直線Ａと垂直な平面の断面を測定するにあたっては、走査用ステージ６のＸ方向への移動および直線Ａ回りの回転を同時に行う。これにより、被測定物１を、Ｘ方向（光軸Ｌおよび直線Ａ（回転軸）と垂直な方向）へ移動させ、しかも直線Ａ回りに回転させる。または、光軸Ｌを、Ｘ方向へ移動させ、しかも直線Ａ回りに回転させてもよい（第一の実施形態の変形例（第１３図）を参照）。
第４図は、第一の実施形態において、被測定物１の直線Ａと垂直な平面の断面を測定するにあたって、走査用ステージ６をＸ方向に移動させ、しかも直線Ａ回りに回転させたときの、被測定物１、電磁波出力器２、入射用レンズ２２、対物レンズ２４、電磁波検出器４および走査用ステージ６の平面図である。なお、被測定物１が内容物１ａ、１ｂを有している。
第４図（ａ）は、第１図の状態から、走査用ステージ６を−Ｘ方向に移動させ、しかも＋θ方向に回転させた場合の平面図である。テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置は、内容物１ａの近傍に位置する。なお、電磁波出力器２、入射用レンズ２２、対物レンズ２４および電磁波検出器４を＋Ｘ方向に移動させ、しかも−θ方向に回転させてもよく（光軸Ｌを＋Ｘ方向に移動させ、−θ方向に回転させることになる）、この場合も第４図（ａ）と同様な態様となる。
第４図（ｂ）は、第１図の状態から、走査用ステージ６を＋Ｘ方向に移動させ、しかも−θ方向に回転させた場合の平面図である。テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置は、内容物１ｂの近傍に位置する。なお、電磁波出力器２、入射用レンズ２２、対物レンズ２４および電磁波検出器４を−Ｘ方向に移動させ、しかも＋θ方向に回転させてもよく（光軸Ｌを−Ｘ方向に移動させ、＋θ方向に回転させることになる）、この場合も第４図（ｂ）と同様な態様となる。
従来のＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）のように、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置のＹ座標を、直線Ａ（回転軸）と被測定物１の断面の交点のＹ座標に合わせた場合は、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置のＹ座標（光軸Ｌにおける座標）が、直線Ａ（回転軸）と被測定物１の断面の交点のＹ座標に一致したままとなる。よって、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置が、被測定物１の断面のある特定の部分にしか移動しないことになる。
しかし、第一の実施形態によれば、第４図を参照すると、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置が、被測定物１の断面の色々な部分に移動していくことがわかる。
画像導出装置１０は、被測定物１の、直線Ａと垂直な平面の断面の画像を導出する。画像の導出は、周知のフィルタ補正逆投影法による画像の導出により行えばよい。
ディスプレイ８は、画像導出装置１０により導出された画像を表示する。導出された画像は、被測定物の２次元断面についての数値データであり、この数値データに所定の色を対応させて、被測定物１の２次元断層画像を表示する。なお、数値データから２次元断層画像を表示する方法については周知の方法を適宜採用すればよい。
次に、第一の実施形態の動作を説明する。
まず、走査用ステージ６に被測定物１を固定する。そして、走査用ステージ６を直線Ａの方向には動かさないで固定し、Ｙ方向に移動させて、距離ｐ（第１図参照）を調整する（例えば、ｐ＝０．５ｒ）。その後、走査用ステージ６をＸ方向に移動させ、しかも直線Ａ回りに回転させる。
ここで、電磁波出力器２から０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波（例えば、テラヘルツ波）を被測定物１に向けて出力する。被測定物１に向けて出力されたテラヘルツ波は、入射用レンズ２２により、ビーム径が小さくされながら、被測定物１に与えられる。
このとき、第４図を参照して、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置は、走査用ステージ６の移動および回転に伴い、内容物１ａの近傍（第４図（ａ）参照）または内容物１ｂの近傍（第４図（ｂ）参照）などに移動していく。
テラヘルツ波は被測定物１を透過し、ビーム径がｄから次第に大きくなっていき、対物レンズ２４に与えられる。対物レンズ２４は、被測定物１を透過したテラヘルツ波のビーム径を一定値（例えば、Ｄ）にして、電磁波検出器４に与える。
被測定物１を透過した電磁波は、対物レンズ２４を介して、電磁波検出器４により検出される。このようにして、被測定物１の走査が行われる。
電磁波検出器４の検出結果は、画像導出装置１０に与えられ、被測定物１の直線Ａと垂直な平面の断面の画像が導出される。画像導出装置１０により導出された画像は、ディスプレイ８により表示される。
なお、被測定物１のある断面の測定を終えれば、走査用ステージ６を直線Ａの方向に所定量移動させてから固定し、被測定物１の走査を行って、さらなる断面の測定を行う。
第一の実施形態によれば、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標が、直線Ａ（回転軸）の光軸Ｌにおける座標とが距離ｐ（例えば、０．５ｒ）だけ離れている。これにより、第４図を参照して、被測定物１の走査の際に、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置が、被測定物１の断面の色々な部分に移動していく。
テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置が、断面を測定する際の空間分解能が高い位置である。よって、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置が、被測定物１の断面の色々な部分に移動していけば、被測定物１の断面の色々な部分の測定の際の空間分解能が高まる。
したがって、被測定物１の断面の測定に、断面の全域の空間分解能をほぼ一様に高めることができる。
なお、距離ｐは、被測定物１の断面の測定の際の空間分解能が、断面の全域にわたって、所望の値になるように定められているといえる（例えば、ｐ＝０．５ｒまたはｐは０．３ｒ以上０．７ｒ以下）。
また、これまで、走査用ステージ６の上に、被測定物１が載せられていると説明してきた。しかし、走査用ステージ６の上に、被測定物１ではなく、電磁波出力器２、入射用レンズ２２、対物レンズ２４および電磁波検出器４を載せることもできる。
第１３図は、第一の実施形態の変形例にかかる電磁波測定装置の構成を示す図である。第一の実施形態の変形例にかかる電磁波測定装置は、走査用ステージ６の上に、電磁波出力器２、入射用レンズ２２、対物レンズ２４および電磁波検出器４を載せたものである（他は、第一の実施形態と同様）。
第一の実施形態の変形例によれば、走査用ステージ６をＸ方向およびＹ方向に移動させることで、光軸ＬをＸ方向およびＹ方向に移動させることができる。しかも、直線Ａを回転軸として走査用ステージ６を回転させることで、直線Ａを回転軸として光軸Ｌを回転させることができる。
第二の実施形態
第二の実施形態にかかる電磁波測定装置は、被測定物１の走査の際に、被測定物１の断面における所定の測定点Ｂ（第６図参照）の光軸Ｌにおける座標と、ビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標とを一致させるようにする点が、第一の実施形態と異なる。
第６図は、本発明の第二の実施形態にかかる電磁波測定装置の構成を示す図である。第二の実施形態にかかる電磁波測定装置は、電磁波出力器２、電磁波検出器４、走査用ステージ（回転駆動部）６、ディスプレイ８、画像導出装置１０、入射用レンズ（入射用光学系）２２、対物レンズ２４を備える。以下、第一の実施形態と同様な部分は同一の番号を付して説明を省略する。
電磁波出力器２、電磁波検出器４、走査用ステージ（回転駆動部）６、ディスプレイ８、画像導出装置１０、入射用レンズ（入射用光学系）２２および対物レンズ２４は、第一の実施形態と同様であり、詳細な説明を省略する。
また、走査用ステージ６の上に、電磁波出力器２、入射用レンズ２２、対物レンズ２４および電磁波検出器４を載せるように変形してもよいことも、第一の実施形態の変形例と同様であり、詳細な説明を省略する。
ただし、第６図において、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置は、被測定物１の断面における所定の測定点Ｂと重なっている。ただし、測定点Ｂは、被測定物１の断面と直線Ａ（回転軸）との交点とは異なるものとする。第６図における、測定点Ｂの光軸Ｌにおける座標と、直線Ａと断面の交点の光軸Ｌにおける座標との距離をｐ１とする。
被測定物１の、直線Ａと垂直な平面の断面を測定するにあたっては、第一の実施形態と同様に、走査用ステージ６のＸ方向への移動および直線Ａ回りの回転を同時に行う。または、光軸Ｌを、Ｘ方向へ移動させ、しかも直線Ａ回りに回転させてもよい（第一の実施形態の変形例（第１３図）を参照）。
第７図は、第二の実施形態において、被測定物１の直線Ａと垂直な平面の断面を測定するにあたって、走査用ステージ６をＸ方向に移動させ、しかも直線Ａ回りに回転させたときの、被測定物１、電磁波出力器２、入射用レンズ２２、対物レンズ２４、電磁波検出器４および走査用ステージ６の平面図である。
第７図（ａ）は、第６図の状態から、走査用ステージ６を＋Ｘ方向に移動させ、しかも＋θ方向に回転させた場合の平面図である。なお、電磁波出力器２、入射用レンズ２２、対物レンズ２４および電磁波検出器４を−Ｘ方向に移動させ、しかも−θ方向に回転させてもよく（光軸Ｌを−Ｘ方向に移動させ、−θ方向に回転させることになる）、この場合も第７図（ａ）と同様な態様となる。
測定点Ｂの光軸Ｌにおける座標と、直線Ａと断面の交点の光軸Ｌにおける座標との距離をｐ２とする。すると、ｐ２＜ｐ１である。ここで、ビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標と、測定点Ｂの光軸Ｌにおける座標とを一致させる。ｐ２≠ｐ１であるため、第６図の状態から、ビーム径が最小値ｄとなる位置または測定点Ｂを、光軸Ｌの方向（Ｙ方向）に移動させる必要がある。
第７図（ｂ）は、第６図の状態から、走査用ステージ６を−Ｘ方向に移動させ、しかも−θ方向に回転させた場合の平面図である。なお、電磁波出力器２、入射用レンズ２２、対物レンズ２４および電磁波検出器４を＋Ｘ方向に移動させ、しかも＋θ方向に回転させてもよく（光軸Ｌを＋Ｘ方向に移動させ、＋θ方向に回転させることになる）、この場合も第７図（ｂ）と同様な態様となる。
測定点Ｂの光軸Ｌにおける座標と、直線Ａの光軸Ｌにおける座標との距離をｐ３とする。すると、ｐ３＜ｐ１である。ここで、ビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標と、測定点Ｂの光軸Ｌにおける座標とを一致させる。ｐ３≠ｐ１であるため、第６図の状態から、ビーム径が最小値ｄとなる位置または測定点Ｂを、光軸Ｌの方向（Ｙ方向）に移動させる必要がある。
例えば、走査用ステージ６をＹ方向に移動させることで、被測定物１と共に、測定点ＢをＹ方向に移動させて、ビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標と、測定点Ｂの光軸Ｌにおける座標とを一致させることができる。
また、入射用レンズ２２をＹ方向に移動させることで、ビーム径が最小値ｄとなる位置をＹ方向に移動させて、ビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標と、測定点Ｂの光軸Ｌにおける座標とを一致させることができる。
また、入射用レンズ２２の焦点距離（ただし、ビーム径が最小値ｄとなる位置を焦点とする）を変化させることで、ビーム径が最小値ｄとなる位置をＹ方向に移動させて、ビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標と、測定点Ｂの光軸Ｌにおける座標とを一致させることができる。
なお、第７図においては、測定点Ｂに、ビーム径が最小値ｄとなる位置が重なっている。しかし、測定点Ｂが、ビーム径が最小値ｄとなる位置に重ならない場合（すなわち、測定点ＢのＸ座標が、ビーム径が最小値ｄとなる部分のＸ座標の範囲から外れる場合）でも、ビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標（Ｙ座標）と、測定点Ｂの光軸Ｌにおける座標（Ｙ座標）とを一致させるようにする。
次に、第二の実施形態の動作を説明する。
まず、走査用ステージ６に被測定物１を固定する。そして、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置を、被測定物１の断面における所定の測定点Ｂと重ねる。その後、走査用ステージ６をＸ方向に移動させ、しかも直線Ａ回りに回転させる。
ここで、電磁波出力器２から０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波（例えば、テラヘルツ波）を被測定物１に向けて出力する。被測定物１に向けて出力されたテラヘルツ波は、入射用レンズ２２により、ビーム径が小さくされながら、被測定物１に与えられる。
この際、ビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標と、測定点Ｂの光軸Ｌにおける座標とを一致させるようにする（第７図参照）。例えば、走査用ステージ６をＹ方向に移動させることで、測定点ＢをＹ方向に移動させて、両者の座標を一致させるようにする。例えば、入射用レンズ２２をＹ方向に移動させる（または入射用レンズ２２の焦点距離を変化させる）ことで、ビーム径が最小値ｄとなる位置をＹ方向に移動させて、両者の座標を一致させるようにする。
このとき、第７図を参照して、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置は、走査用ステージ６が移動および回転しても、測定点Ｂの近傍に位置することが多い。
テラヘルツ波は被測定物１を透過し、ビーム径がｄから次第に大きくなっていき、対物レンズ２４に与えられる。対物レンズ２４は、被測定物１を透過したテラヘルツ波のビーム径を一定値（例えば、Ｄ）にして、電磁波検出器４に与える。
被測定物１を透過した電磁波は、対物レンズ２４を介して、電磁波検出器４により検出される。このようにして、被測定物１の走査が行われる。
電磁波検出器４の検出結果は、画像導出装置１０に与えられ、被測定物１の直線Ａと垂直な平面の断面の画像が導出される。画像導出装置１０により導出された画像は、ディスプレイ８により表示される。
なお、被測定物１のある断面の測定を終えれば、走査用ステージ６を直線Ａの方向に所定量移動させてから固定し、被測定物１の走査を行って、さらなる断面の測定を行う。
第二の実施形態によれば、測定点Ｂに、ビーム径が最小値ｄとなる位置を重ねることができる場合が多い。しかも、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置が、断面を測定する際の空間分解能が高い位置である。よって、測定点Ｂの測定については、空間分解能を高めることができる。
第三の実施形態
第三の実施形態にかかる電磁波測定装置は、第一の実施形態にかかる電磁波測定装置における距離ｐ（第１図参照）を複数種類設定したものとほぼ同様である。ただし、第一の実施形態おける距離ｐと異なり、０．３ｒ≦ｐ≦０．７ｒといった制約は無い（例えば、０でもよい）。
第８図は、本発明の第三の実施形態にかかる電磁波測定装置の構成を示す図である。第三の実施形態にかかる電磁波測定装置は、電磁波出力器２、電磁波検出器４、走査用ステージ（回転駆動部）６、ディスプレイ８、画像導出装置１０、入射用レンズ（入射用光学系）２２、対物レンズ２４を備える。電磁波測定装置は、被測定物１を測定するためのものである。ただし、第８図において、ディスプレイ８および画像導出装置１０は、第１図と同様であるため、図示省略している。
本発明の第三の実施形態にかかる電磁波測定装置においては、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標と、直線Ａ（回転軸）の光軸Ｌにおける座標との距離をｐａ（第８図（ａ）参照）、０（第８図（ｂ）参照）、ｐｃ（第８図（ｃ）参照）の三種類に設定する。なお、これらの距離の種類は、三種類には限定されず、二種類以上であればよいが、例えば十六種類程度までにすることが好ましい。
第８図（ａ）は、直線Ａ（回転軸）の光軸Ｌにおける座標を原点とした場合の、ビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標が、−ｐａである。ただし、０＜ｐａ＜ｒである。なお、第８図（ａ）における電磁波測定装置の構成は、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標と、直線Ａ（回転軸）の光軸Ｌにおける座標との距離がｐａであること以外は、第一の実施形態（およびその変形例（第１３図））にかかる電磁波測定装置と同様である。例えば、入射用レンズ２２、走査用ステージ６および電磁波検出器４は、第一の実施形態と同様である。
第８図（ｂ）は、直線Ａ（回転軸）の光軸Ｌにおける座標を原点とした場合の、ビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標が、０である。なお、第８図（ｂ）における電磁波測定装置の構成は、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標と、直線Ａ（回転軸）の光軸Ｌにおける座標との距離が０であること以外は、第一の実施形態（およびその変形例（第１３図））にかかる電磁波測定装置と同様である。例えば、入射用レンズ２２、走査用ステージ６および電磁波検出器４は、第一の実施形態と同様である。
第８図（ｃ）は、直線Ａ（回転軸）の光軸Ｌにおける座標を原点とした場合の、ビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標が、ｐｃである。ただし、０＜ｐｃ＜ｒである。なお、第８図（ｃ）における電磁波測定装置の構成は、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標と、直線Ａ（回転軸）の光軸Ｌにおける座標との距離がｐｃであること以外は、第一の実施形態（およびその変形例（第１３図））にかかる電磁波測定装置と同様である。例えば、入射用レンズ２２、走査用ステージ６および電磁波検出器４は、第一の実施形態と同様である。
ただし、第三の実施形態にかかる電磁波測定装置においては、各々の種類の座標（第８図（ａ）、第８図（ｂ）、第８図（ｃ）参照）における電磁波検出器４による検出結果に基づき、被測定物１の、直線Ａ（回転軸）と垂直な平面の断面を測定する。
すなわち、第三の実施形態にかかる電磁波測定装置の画像導出装置１０が、各々の種類の座標（第８図（ａ）、第８図（ｂ）、第８図（ｃ）参照）における電磁波検出器４による検出結果に基づき、被測定物１の断面の画像を導出する。
次に、第三の実施形態の動作を説明する。
なお、以下、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標と、直線Ａ（回転軸）の光軸Ｌにおける座標との距離を、オフセットということがある。
（１）オフセットをｐａにした測定（第８図（ａ）参照）
まず、走査用ステージ６に被測定物１を固定する。そして、走査用ステージ６を直線Ａの方向には動かさないで固定し、Ｙ方向に移動させて、被測定物１をＹ方向に移動させ、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標と、直線Ａ（回転軸）の光軸Ｌにおける座標との距離をｐａ（第８図（ａ）参照）とする。なお、入射用レンズ２２をＹ方向に移動させる（または入射用レンズ２２の焦点距離を変化させる）ことで、オフセットをｐａにしてもよい。
その後、走査用ステージ６をＸ方向に移動させ、しかも直線Ａ回りに回転させる。これにより、被測定物１を、Ｘ方向（光軸Ｌおよび直線Ａ（回転軸）と垂直な方向）へ移動させ、しかも直線Ａ回りに回転させる。ただし、光軸Ｌを、Ｘ方向に移動させ、しかも直線Ａ回りに回転させるようにしてもよい（第一の実施形態の変形例（第１３図）参照）。
ここで、電磁波出力器２から０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波（例えば、テラヘルツ波）を被測定物１に向けて出力する。被測定物１に向けて出力されたテラヘルツ波は、入射用レンズ２２により、ビーム径が小さくされながら、被測定物１に与えられる。
このとき、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置は、走査用ステージ６の移動および回転に伴い、被測定物１の断面のある部分（仮に、「部分ａ」という）に移動していく。
テラヘルツ波は被測定物１を透過し、ビーム径がｄから次第に大きくなっていき、対物レンズ２４に与えられる。対物レンズ２４は、被測定物１を透過したテラヘルツ波のビーム径を一定値（例えば、Ｄ）にして、電磁波検出器４に与える。
被測定物１を透過した電磁波は、対物レンズ２４を介して、電磁波検出器４により検出される。このようにして、被測定物１の走査が行われる。
電磁波検出器４の検出結果は、画像導出装置１０に与えられる。電磁波検出器４の検出結果は、部分ａについて、空間分解能が高いものとなる。
（２）オフセットが０にした測定（第８図（ｂ）参照）
次に、走査用ステージ６を直線Ａの方向には動かさないで固定し、Ｙ方向に移動させて、被測定物１をＹ方向に移動させ、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標と、直線Ａ（回転軸）の光軸Ｌにおける座標との距離を０（第８図（ｂ）参照）とする。なお、入射用レンズ２２をＹ方向に移動させる（または入射用レンズ２２の焦点距離を変化させる）ことで、オフセットを０にしてもよい。
その後、走査用ステージ６をＸ方向に移動させ、しかも直線Ａ回りに回転させる。これにより、被測定物１を、Ｘ方向（光軸Ｌおよび直線Ａ（回転軸）と垂直な方向）へ移動させ、しかも直線Ａ回りに回転させる。ただし、光軸Ｌを、Ｘ方向に移動させ、しかも直線Ａ回りに回転させるようにしてもよい（第一の実施形態の変形例（第１３図）参照）。
ここで、電磁波出力器２から０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波（例えば、テラヘルツ波）を被測定物１に向けて出力する。被測定物１に向けて出力されたテラヘルツ波は、入射用レンズ２２により、ビーム径が小さくされながら、被測定物１に与えられる。
このとき、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置は、走査用ステージ６の移動および回転に伴い、被測定物１の断面のある部分（仮に、「部分ｂ」という）に移動していく。
テラヘルツ波は被測定物１を透過し、ビーム径がｄから次第に大きくなっていき、対物レンズ２４に与えられる。対物レンズ２４は、被測定物１を透過したテラヘルツ波のビーム径を一定値（例えば、Ｄ）にして、電磁波検出器４に与える。
被測定物１を透過した電磁波は、対物レンズ２４を介して、電磁波検出器４により検出される。このようにして、被測定物１の走査が行われる。
電磁波検出器４の検出結果は、画像導出装置１０に与えられる。電磁波検出器４の検出結果は、部分ｂについて、空間分解能が高いものとなる。
（３）オフセットがｐｃにした測定（第８図（ｃ）参照）
次に、走査用ステージ６を直線Ａの方向には動かさないで固定し、Ｙ方向に移動させて、被測定物１をＹ方向に移動させ、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標と、直線Ａ（回転軸）の光軸Ｌにおける座標との距離をｐｃ（第８図（ｃ）参照）とする。なお、入射用レンズ２２をＹ方向に移動させる（または入射用レンズ２２の焦点距離を変化させる）ことで、オフセットをｐｃにしてもよい。
その後、走査用ステージ６をＸ方向に移動させ、しかも直線Ａ回りに回転させる。これにより、被測定物１を、Ｘ方向（光軸Ｌおよび直線Ａ（回転軸）と垂直な方向）へ移動させ、しかも直線Ａ回りに回転させる。ただし、光軸Ｌを、Ｘ方向に移動させ、しかも直線Ａ回りに回転させるようにしてもよい（第一の実施形態の変形例（第１３図）参照）。
ここで、電磁波出力器２から０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波（例えば、テラヘルツ波）を被測定物１に向けて出力する。被測定物１に向けて出力されたテラヘルツ波は、入射用レンズ２２により、ビーム径が小さくされながら、被測定物１に与えられる。
このとき、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置は、走査用ステージ６の移動および回転に伴い、被測定物１の断面のある部分（仮に、「部分ｃ」という）に移動していく。
テラヘルツ波は被測定物１を透過し、ビーム径がｄから次第に大きくなっていき、対物レンズ２４に与えられる。対物レンズ２４は、被測定物１を透過したテラヘルツ波のビーム径を一定値（例えば、Ｄ）にして、電磁波検出器４に与える。
被測定物１を透過した電磁波は、対物レンズ２４を介して、電磁波検出器４により検出される。このようにして、被測定物１の走査が行われる。
電磁波検出器４の検出結果は、画像導出装置１０に与えられる。電磁波検出器４の検出結果は、部分ｃについて、空間分解能が高いものとなる。
なお、部分ａ、部分ｂおよび部分ｃは互いに異なるものである。
（４）画像の導出および表示
ここで、画像導出装置１０は、被測定物１の直線Ａと垂直な平面の断面のうち、部分ａおよびその近傍については、「（１）オフセットをｐａにした測定」における電磁波検出器４の検出結果に基づき、画像を導出する。画像の導出は、周知のフィルタ補正逆投影法による画像の導出により行えばよい。
また、画像導出装置１０は、被測定物１の直線Ａと垂直な平面の断面のうち、部分ｂおよびその近傍については、「（２）オフセットが０にした測定」における電磁波検出器４の検出結果に基づき、画像を導出する。画像の導出は、周知のフィルタ補正逆投影法による画像の導出により行えばよい。
さらに、画像導出装置１０は、被測定物１の直線Ａと垂直な平面の断面のうち、部分ｃおよびその近傍については、「（３）オフセットがｐｃにした測定」における電磁波検出器４の検出結果に基づき、画像を導出する。画像の導出は、周知のフィルタ補正逆投影法による画像の導出により行えばよい。
ただし、被測定物１の直線Ａと垂直な平面の断面のうち、部分ａ、部分ｂおよび部分ｃ以外の部分は、部分ａ、部分ｂおよび部分ｃのいずれか一つの近傍であるものとする。
画像導出装置１０は、このようにして導出された画像を合成して、被測定物１の直線Ａと垂直な平面の断面の画像が導出する。画像導出装置１０により導出された画像は、ディスプレイ８により表示される。
なお、被測定物１のある断面の測定を終えれば、走査用ステージ６を直線Ａの方向に所定量移動させてから固定し、被測定物１の走査を行って、さらなる断面の測定を行う。
第三の実施形態によれば、部分ａの近傍については、高い空間分解能で測定ができる。しかも、部分ａの近傍でなくても、部分ｂの近傍については、高い空間分解能で測定ができる。部分ａの近傍ではなく、しかも、部分ｂの近傍ではなくても、部分ｃの近傍については、高い空間分解能で測定ができる。
よって、第８図（ａ）、第８図（ｂ）および第８図（ｃ）のいずれか一つのような配置で測定する場合に比べて、高い空間分解能で断面の測定ができる。
例えば、第８図（ｂ）のような配置（従来のＣＴに相当する）で測定する場合は、部分ｂの近傍でしか、高い空間分解能で測定ができない。しかし、第三の実施形態によれば、部分ｂの近傍でなくても、部分ａまたは部分ｃの近傍であれば、高い空間分解能で測定ができる。
なお、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標と、直線Ａ（回転軸）の光軸Ｌにおける座標との距離を、より多くの種類に設定すれば、より正確な断面の測定が可能となる。しかし、これらの距離の種類をより多く設定すれば、測定にかかる時間がより長くなるので、上述の通り、例えば十六種類程度までにすることが好ましい。
第四の実施形態
第四の実施形態にかかる電磁波測定装置は、第三の実施形態にかかる電磁波測定装置において、被測定物１を回転させないものに相当する。
第９図は、本発明の第四の実施形態にかかる被測定物１の斜視図である。被測定物１は直方体であり、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向を図示のごとく定める。なお、後述するようにＹ方向は光軸Ｌの延伸する方向である。Ｘ方向およびＺ方向は、光軸Ｌと垂直であり、しかも、互いに垂直である。
第１０図は、本発明の第四の実施形態にかかる被測定物１の正面図である。第四の実施形態にかかる電磁波測定装置は、被測定物１のａ−ａ断面（Ｙ座標＝Ｙａ）、ｂ−ｂ断面（Ｙ座標＝Ｙｂ）およびｃ−ｃ断面（Ｙ座標＝Ｙｃ）を測定する。なお、Ｙ座標の原点は、被測定物１の左側面（所定部分）のＹ座標とする。
第１１図は、本発明の第四の実施形態にかかる電磁波測定装置の構成を示す図である。第四の実施形態にかかる電磁波測定装置は、電磁波出力器２、電磁波検出器４、ディスプレイ８、画像導出装置１０、入射用レンズ（入射用光学系）２２、対物レンズ２４を備える。電磁波測定装置は、被測定物１を測定するためのものである。ただし、第１１図において、ディスプレイ８および画像導出装置１０は、第１図と同様であるため、図示省略している。以下、第一の実施形態と同様な部分は同一の番号を付して説明を省略する。
電磁波出力器２、電磁波検出器４、ディスプレイ８、入射用レンズ（入射用光学系）２２および対物レンズ２４は、第一の実施形態と同様であり、詳細な説明を省略する。なお、被測定物１は、図示省略した駆動機構により、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動させることが可能である。なお、Ｙ方向は、光軸Ｌの延伸する方向である。または、光軸Ｌを、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動させるようにしてもよい。
測定対象となるａ−ａ断面、ｂ−ｂ断面およびｃ−ｃ断面は、光軸Ｌと垂直な断面である。
次に、第四の実施形態の動作を説明する。
（１）ａ−ａ断面の測定（第１１図（ａ）参照）
被測定物１または入射用レンズ２２をＹ方向に移動させて（入射用レンズ２２の焦点距離を変化させてもよい）、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標をＹａにあわせる。ここで、被測定物１または光軸Ｌを、光軸Ｌと垂直かつ互いに垂直なＸ方向およびＺ方向に移動させる。
ここで、電磁波出力器２から０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波（例えば、テラヘルツ波）を被測定物１に向けて出力する。被測定物１に向けて出力されたテラヘルツ波は、入射用レンズ２２により、ビーム径が小さくされながら、被測定物１に与えられる。
ビーム径が最小値ｄとなる位置は、空間分解能が高く、ａ−ａ断面である。被測定物１または光軸ＬをＸ方向およびＺ方向に移動させることで、ａ−ａ断面の全域に、テラヘルツ波を照射する。
テラヘルツ波は被測定物１を透過し、ビーム径がｄから次第に大きくなっていき、対物レンズ２４に与えられる。対物レンズ２４は、被測定物１を透過したテラヘルツ波のビーム径を一定値（例えば、Ｄ）にして、電磁波検出器４に与える。
被測定物１を透過した電磁波は、対物レンズ２４を介して、電磁波検出器４により検出される。このようにして、被測定物１のａ−ａ断面の走査が行われる。
電磁波検出器４の検出結果は、画像導出装置１０に与えられる。画像導出装置１０は、ａ−ａ断面についての画像を導出する（ａ−ａ断面の測定に相当）。画像導出装置１０により導出されたａ−ａ断面の画像は、ディスプレイ８により表示される。
（２）ｂ−ｂ断面の測定（第１１図（ｂ）参照）
被測定物１または入射用レンズ２２をＹ方向に移動させて（入射用レンズ２２の焦点距離を変化させてもよい）、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標をＹｂにあわせる。ここで、被測定物１または光軸Ｌを、光軸Ｌと垂直かつ互いに垂直なＸ方向およびＺ方向に移動させる。
ここで、電磁波出力器２から０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波（例えば、テラヘルツ波）を被測定物１に向けて出力する。被測定物１に向けて出力されたテラヘルツ波は、入射用レンズ２２により、ビーム径が小さくされながら、被測定物１に与えられる。
ビーム径が最小値ｄとなる位置は、空間分解能が高く、ｂ−ｂ断面である。被測定物１または光軸ＬをＸ方向およびＺ方向に移動させることで、ｂ−ｂ断面の全域に、テラヘルツ波を照射する。
テラヘルツ波は被測定物１を透過し、ビーム径がｄから次第に大きくなっていき、対物レンズ２４に与えられる。対物レンズ２４は、被測定物１を透過したテラヘルツ波のビーム径を一定値（例えば、Ｄ）にして、電磁波検出器４に与える。
被測定物１を透過した電磁波は、対物レンズ２４を介して、電磁波検出器４により検出される。このようにして、被測定物１のｂ−ｂ断面の走査が行われる。
電磁波検出器４の検出結果は、画像導出装置１０に与えられる。画像導出装置１０は、ｂ−ｂ断面についての画像を導出する（ｂ−ｂ断面の測定に相当）。画像導出装置１０により導出されたｂ−ｂ断面の画像は、ディスプレイ８により表示される。
（３）ｃ−ｃ断面の測定（第１１図（ｃ）参照）
被測定物１または入射用レンズ２２をＹ方向に移動させて（入射用レンズ２２の焦点距離を変化させてもよい）、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標をＹｃにあわせる。ここで、被測定物１または光軸Ｌを、光軸Ｌと垂直かつ互いに垂直なＸ方向およびＺ方向に移動させる。
ここで、電磁波出力器２から０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波（例えば、テラヘルツ波）を被測定物１に向けて出力する。被測定物１に向けて出力されたテラヘルツ波は、入射用レンズ２２により、ビーム径が小さくされながら、被測定物１に与えられる。
ビーム径が最小値ｄとなる位置は、空間分解能が高く、ｃ−ｃ断面である。被測定物１または光軸ＬをＸ方向およびＺ方向に移動させることで、ｃ−ｃ断面の全域に、テラヘルツ波を照射する。
テラヘルツ波は被測定物１を透過し、ビーム径がｄから次第に大きくなっていき、対物レンズ２４に与えられる。対物レンズ２４は、被測定物１を透過したテラヘルツ波のビーム径を一定値（例えば、Ｄ）にして、電磁波検出器４に与える。
被測定物１を透過した電磁波は、対物レンズ２４を介して、電磁波検出器４により検出される。このようにして、被測定物１のｃ−ｃ断面の走査が行われる。
電磁波検出器４の検出結果は、画像導出装置１０に与えられる。画像導出装置１０は、ｃ−ｃ断面についての画像を導出する（ｃ−ｃ断面の測定に相当）。画像導出装置１０により導出されたｃ−ｃ断面の画像は、ディスプレイ８により表示される。
上記のように、テラヘルツ波のビーム径が最小値ｄとなる位置の光軸Ｌにおける座標をＹａ、Ｙｂ、Ｙｃの三種類に設定し（複数種類であれば、三種類に限定されない）、各々の座標における電磁波検出器４の検出結果に基づき、ａ−ａ断面、ｂ−ｂ断面およびｃ−ｃ断面の画像が導出される（被測定物１の測定に相当）。
第四の実施形態によれば、直方体状でＹ方向に厚みのある被測定物１のＸＺ断面の測定の空間分解能を高めることができる。

Claims (19)

1. ０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の測定用電磁波のビーム径を小さくしながら、被測定物に前記測定用電磁波を与える入射用光学系と、
   前記入射用光学系の光軸と垂直な方向の直線を回転軸として、前記被測定物または前記光軸を回転させる回転駆動部と、
   前記被測定物を透過した前記測定用電磁波を検出する電磁波検出器と、
   を備え、
   前記ビーム径が最小となる位置の前記光軸における座標が、前記回転軸の前記光軸における座標とは異なる、
   電磁波測定装置。
2. 請求項１に記載の電磁波測定装置であって、
   前記被測定物の、前記回転軸と垂直な平面の断面における半径をｒとし、
   前記ビーム径が最小となる位置の前記光軸における座標と、前記回転軸の前記光軸における座標との距離をｐとしたときに、
   ０．３ｒ≦ｐ≦０．７ｒである、
   電磁波測定装置。
3. 請求項２に記載の電磁波測定装置であって、
   ｐ＝０．５ｒである、
   電磁波測定装置。
4. 請求項１に記載の電磁波測定装置であって、
   前記被測定物の、前記回転軸と垂直な平面の断面を測定するものとし、
   前記ビーム径が最小となる位置の前記光軸における座標と、前記回転軸の前記光軸における座標との距離をｐとしたときに、
   前記断面の測定の際の空間分解能が、前記断面の全域にわたって、所望の値になるように、ｐが定められている、
   電磁波測定装置。
5. 請求項１に記載の電磁波測定装置であって、
   前記被測定物の、前記回転軸と垂直な平面の断面を測定するものとし、
   前記断面と前記回転軸との交点とは異なる、前記断面における所定の測定点の前記光軸における座標と、前記ビーム径が最小となる位置の前記光軸における座標とを一致させるようにする、
   電磁波測定装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載の電磁波測定装置であって、
   前記入射用光学系を前記光軸方向に移動させることができる、
   電磁波測定装置。
7. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載の電磁波測定装置であって、
   前記被測定物を前記光軸方向に移動させることができる、
   電磁波測定装置。
8. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載の電磁波測定装置であって、
   前記入射用光学系の焦点距離を変化させることができる、
   電磁波測定装置。
9. 請求項１ないし８のいずれか一項に記載の電磁波測定装置であって、
   前記被測定物の、前記回転軸と垂直な平面の断面を測定するものとし、
   前記光軸および前記回転軸と垂直な方向に、前記被測定物または前記光軸を移動させながら、前記断面の測定を行う、
   電磁波測定装置。
10. ０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の測定用電磁波のビーム径を小さくしながら、被測定物に前記測定用電磁波を与える入射用光学系と、
    前記入射用光学系の光軸と垂直な方向の直線を回転軸として、前記被測定物または前記光軸を回転させる回転駆動部と、
    前記被測定物を透過した前記測定用電磁波を検出する電磁波検出器と、
    を備え、
    前記回転軸の前記光軸における座標を原点とした場合の、前記ビーム径が最小となる位置の前記光軸における座標が複数種類設定されており、
    各々の種類の座標における前記電磁波検出器による検出結果に基づき、前記被測定物の測定が行われる、
    電磁波測定装置。
11. 請求項１０に記載の電磁波測定装置であって、
    前記入射用光学系を前記光軸方向に移動させることができる、
    電磁波測定装置。
12. 請求項１０に記載の電磁波測定装置であって、
    前記被測定物を前記光軸方向に移動させることができる、
    電磁波測定装置。
13. 請求項１０に記載の電磁波測定装置であって、
    前記入射用光学系の焦点距離を変化させることができる、
    電磁波測定装置。
14. 請求項１０ないし１３のいずれか一項に記載の電磁波測定装置であって、
    前記被測定物の、前記回転軸と垂直な平面の断面を測定するものとし、
    前記光軸および前記回転軸と垂直な方向に、前記被測定物または前記光軸を移動させながら、前記断面の測定を行う、
    電磁波測定装置。
15. ０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の測定用電磁波のビーム径を小さくしながら、被測定物に前記測定用電磁波を与える入射用光学系と、
    前記被測定物を透過した前記測定用電磁波を検出する電磁波検出器と、
    を備え、
    前記被測定物の所定部分の前記光軸における座標を原点とした場合の、前記ビーム径が最小となる位置の前記光軸における座標が複数種類設定されており、
    各々の種類の座標における前記電磁波検出器による検出結果に基づき、前記被測定物の測定が行われる、
    電磁波測定装置。
16. 請求項１５に記載の電磁波測定装置であって、
    前記入射用光学系を前記光軸方向に移動させることができる、
    電磁波測定装置。
17. 請求項１５に記載の電磁波測定装置であって、
    前記被測定物を前記光軸方向に移動させることができる、
    電磁波測定装置。
18. 請求項１５に記載の電磁波測定装置であって、
    前記入射用光学系の焦点距離を変化させることができる、
    電磁波測定装置。
19. 請求項１５ないし１８のいずれか一項に記載の電磁波測定装置であって、
    前記被測定物の、前記光軸と垂直な平面の断面を測定するものとし、
    前記光軸と垂直であり、かつ互いに垂直な二つの方向に、前記被測定物または前記光軸を移動させながら、前記断面の測定を行う、
    電磁波測定装置。

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