本公開(kāi)涉及一種分光測(cè)定裝置。

背景技術(shù)：

1、已知一種分光測(cè)定裝置，其包含：光入射部，其使被測(cè)定光入射；反射型衍射光柵，其將從光入射部入射的被測(cè)定光分光；光檢測(cè)器，其檢測(cè)由反射型衍射光柵分光的被測(cè)定光；以及透鏡，其將從光入射部入射的被測(cè)定光導(dǎo)光至反射型衍射光柵，并且將由反射型衍射光柵分光的被測(cè)定光的分光像形成于光檢測(cè)器的受光區(qū)域(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。在采用此光學(xué)系統(tǒng)(被稱(chēng)為戴森光學(xué)系統(tǒng))的分光測(cè)定裝置中，有在被測(cè)定光的測(cè)定中波長(zhǎng)分辨率提高的優(yōu)點(diǎn)。

2、另一方面，在采用戴森光學(xué)系統(tǒng)的分光測(cè)定裝置中，有容易產(chǎn)生雜散光的缺點(diǎn)，如果不實(shí)施任何對(duì)策，則在被測(cè)定光的測(cè)定中檢測(cè)精度容易降低。例如，在采用戴森光學(xué)系統(tǒng)的分光測(cè)定裝置中，因被測(cè)定光的一部分在透鏡內(nèi)發(fā)生多重反射，而容易出現(xiàn)雜散光區(qū)域(雜散光聚集的區(qū)域)。作為為達(dá)此目的的對(duì)策，考慮：以雜散光區(qū)域不位于光檢測(cè)器的受光區(qū)域的方式，增大光入射部與光檢測(cè)器之間的距離。

3、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

4、專(zhuān)利文獻(xiàn)

5、專(zhuān)利文獻(xiàn)1：美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第2009/0237657號(hào)說(shuō)明書(shū)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明所欲解決的問(wèn)題

2、然而，如果增大光入射部與光檢測(cè)器的距離，則由透鏡產(chǎn)生的像差變大，其結(jié)果，在被測(cè)定光的測(cè)定中波長(zhǎng)分辨率有可能降低。

3、本公開(kāi)的目的在于，提供一種可在被測(cè)定光的測(cè)定中抑制波長(zhǎng)分辨率的降低及檢測(cè)精度的降低雙方的分光測(cè)定裝置。

4、解決問(wèn)題的技術(shù)手段

5、本公開(kāi)的一個(gè)方面的分光測(cè)定裝置為，[1]“一種分光測(cè)定裝置，其具備：光入射部，其使被測(cè)定光入射；反射型衍射光柵，其將從所述光入射部入射的所述被測(cè)定光分光；光檢測(cè)器，其檢測(cè)由所述反射型衍射光柵分光的所述被測(cè)定光；透鏡，其將從所述光入射部入射的所述被測(cè)定光導(dǎo)光至所述反射型衍射光柵，并且將由所述反射型衍射光柵分光的所述被測(cè)定光的分光像形成于所述光檢測(cè)器的受光區(qū)域；以及解析部，其生成所述被測(cè)定光的光譜數(shù)據(jù)，所述受光區(qū)域具有：第1受光區(qū)域，其包含在平行于所述分光像的波長(zhǎng)軸的方向上排列的多個(gè)第1光檢測(cè)通道；以及第2受光區(qū)域，其在垂直于所述波長(zhǎng)軸的方向上與所述第1受光區(qū)域并設(shè)，包含在平行于所述波長(zhǎng)軸的所述方向上排列的多個(gè)第2光檢測(cè)通道，所述光檢測(cè)器，通過(guò)在所述第1受光區(qū)域以第1曝光時(shí)間接收所述分光像，而輸出所述被測(cè)定光的第1光譜數(shù)據(jù)，并且通過(guò)在所述第2受光區(qū)域以比所述第1曝光時(shí)間長(zhǎng)的第2曝光時(shí)間接收所述分光像，而輸出所述被測(cè)定光的第2光譜數(shù)據(jù)，所述解析部，基于從所述光檢測(cè)器輸出的所述第1光譜數(shù)據(jù)及所述第2光譜數(shù)據(jù)，生成所述光譜數(shù)據(jù)；所述光檢測(cè)器配置為在從所述光入射部至所述光檢測(cè)器的光路中產(chǎn)生的雜散光所聚集的雜散光區(qū)域位于所述第1受光區(qū)域”。

6、在上述[1]所述的分光測(cè)定裝置中，光檢測(cè)器的受光區(qū)域具有：在垂直于分光像的波長(zhǎng)軸的方向上并設(shè)的第1受光區(qū)域及第2受光區(qū)域，光檢測(cè)器配置為在從光入射部至光檢測(cè)器的光路中產(chǎn)生的雜散光所聚集的雜散光區(qū)域位于第1受光區(qū)域。由此，相比于以雜散光區(qū)域不位于光檢測(cè)器的受光區(qū)域的方式增大光入射部與光檢測(cè)器之間的距離的情況，可減小因透鏡產(chǎn)生的像差，并在被測(cè)定光的測(cè)定中抑制波長(zhǎng)分辨率的降低。進(jìn)而，在上述[1]所述的分光測(cè)定裝置中，光檢測(cè)器通過(guò)在第1受光區(qū)域以第1曝光時(shí)間接收分光像，而輸出被測(cè)定光的第1光譜數(shù)據(jù)，并且通過(guò)在第2受光區(qū)域中以比第1曝光時(shí)間長(zhǎng)的第2曝光時(shí)間接收分光像，而輸出被測(cè)定光的第2光譜數(shù)據(jù)，解析部基于第1光譜數(shù)據(jù)及第2光譜數(shù)據(jù)，生成被測(cè)定光的光譜數(shù)據(jù)。由此，在被測(cè)定光的光譜數(shù)據(jù)的生成中，在使與雜散光區(qū)域?qū)?yīng)的波段自光強(qiáng)度高的波段偏移的狀態(tài)下，針對(duì)光強(qiáng)度高的波段使用第1光譜數(shù)據(jù)，并且針對(duì)光強(qiáng)度低的波段使用第2光譜數(shù)據(jù)，從而可在被測(cè)定光的測(cè)定中抑制檢測(cè)精度的降低。根據(jù)以上所述，根據(jù)上述[1]所述的分光測(cè)定裝置，可在被測(cè)定光的測(cè)定中抑制波長(zhǎng)分辨率的降低及檢測(cè)精度的降低雙方。

7、本公開(kāi)的一個(gè)方面的分光測(cè)定裝置也可為，[2]“根據(jù)上述[1]所述的分光測(cè)定裝置，其中，所述解析部基于所述第1光譜數(shù)據(jù)中不包含與所述雜散光區(qū)域?qū)?yīng)的波段的波段的數(shù)據(jù)、及所述第2光譜數(shù)據(jù)中包含與所述雜散光區(qū)域?qū)?yīng)的所述波段的波段的數(shù)據(jù)，生成所述光譜數(shù)據(jù)”。在該[2]所述的分光測(cè)定裝置中，在第1光譜數(shù)據(jù)中與雜散光區(qū)域?qū)?yīng)的波段，檢測(cè)到雜散光。另一方面，在第2光譜數(shù)據(jù)中與雜散光區(qū)域?qū)?yīng)的波段，未檢測(cè)到雜散光。因而，根據(jù)該[2]所述的分光測(cè)定裝置，可通過(guò)從第1光譜數(shù)據(jù)排除雜散光的影響，并且通過(guò)第2光譜數(shù)據(jù)對(duì)排除了的波段的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)正，從而在被測(cè)定光的測(cè)定中進(jìn)一步抑制檢測(cè)精度的降低。

8、本公開(kāi)的一個(gè)方面的分光測(cè)定裝置也可為，[3]“根據(jù)上述[1]或[2]所述的分光測(cè)定裝置，其中，所述光檢測(cè)器，相對(duì)應(yīng)所述光入射部，向垂直于所述波長(zhǎng)軸的所述方向的一側(cè)偏移”。根據(jù)該[3]所述的分光測(cè)定裝置，可容易且可靠地實(shí)現(xiàn)用于使雜散光區(qū)域位于第1受光區(qū)域的光檢測(cè)器的配置。

9、本公開(kāi)的一個(gè)方面的分光測(cè)定裝置也可為，[4]“根據(jù)上述[1]至[3]中任一項(xiàng)的分光測(cè)定裝置，其中，所述雜散光因所述被測(cè)定光的一部分在所述透鏡內(nèi)發(fā)生多重反射而產(chǎn)生”。作為雜散光區(qū)域出現(xiàn)的原因，在透鏡內(nèi)的被測(cè)定光的一部分的多重反射占支配性地位。根據(jù)該[4]所述的分光測(cè)定裝置，可通過(guò)排出上述的雜散光區(qū)域的影響，而在被測(cè)定光的測(cè)定中進(jìn)一步抑制檢測(cè)精度的降低。

10、本公開(kāi)的一個(gè)方面的分光測(cè)定裝置也可為，[5]“根據(jù)上述[1]至[4]中任一項(xiàng)的分光測(cè)定裝置，其中，還具備：掩蔽構(gòu)件，其配置于所述透鏡與所述光檢測(cè)器之間，將所述雜散光遮斷”。根據(jù)該[5]所述的分光測(cè)定裝置，可通過(guò)遮斷雜散光入射至光檢測(cè)器，排除雜散光區(qū)域的影響。因而，可在被測(cè)定光的測(cè)定中進(jìn)一步抑制檢測(cè)精度的降低。

11、本公開(kāi)的一個(gè)方面的分光測(cè)定裝置也可為，[6]“根據(jù)上述[1]至[5]中任一項(xiàng)的分光測(cè)定裝置，其中，所述透鏡是具有面向所述光入射部及所述光檢測(cè)器的面、以及面向所述反射型衍射光柵的凸?fàn)蠲娴耐雇哥R”。根據(jù)該[6]所述的分光測(cè)定裝置，可將從光入射部入射的被測(cè)定光導(dǎo)光至反射型衍射光柵，并且將由反射型衍射光柵分光的被測(cè)定光的分光像形成于光檢測(cè)器的受光區(qū)域。

12、發(fā)明的效果

13、根據(jù)本公開(kāi)，可提供一種可在被測(cè)定光的測(cè)定中抑制波長(zhǎng)分辨率的降低及檢測(cè)精度的降低雙方的分光測(cè)定裝置。

技術(shù)特征：

1.一種分光測(cè)定裝置，其具備：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分光測(cè)定裝置，其中，

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分光測(cè)定裝置，其中，

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分光測(cè)定裝置，其中，

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分光測(cè)定裝置，其中，

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分光測(cè)定裝置，其中，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明的分光測(cè)定裝置具備：光入射部、反射型衍射光柵、光檢測(cè)器、透鏡、以及解析部。光檢測(cè)器，通過(guò)在第1受光區(qū)域以第1曝光時(shí)間接收分光像，而輸出被測(cè)定光的第1光譜數(shù)據(jù)，并且通過(guò)在與第1受光區(qū)域并設(shè)的第2受光區(qū)域以比第1曝光時(shí)間長(zhǎng)的第2曝光時(shí)間接收分光像，而輸出被測(cè)定光的第2光譜數(shù)據(jù)。解析部，基于第1光譜數(shù)據(jù)及第2光譜數(shù)據(jù)，生成光譜數(shù)據(jù)。光檢測(cè)器配置為雜散光所聚集的雜散光區(qū)域位于第1受光區(qū)域。

技術(shù)研發(fā)人員：大冢賢一,增岡英樹(shù),井口和也,荒田育男
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浜松光子學(xué)株式會(huì)社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6