(57)【要約】【課題】本発明は、対象物からの反射された第１電磁波のＳ／Ｎ比を向上させて検出することができる電磁波受信装置の提供を目的とする。【解決手段】本発明の電磁波検出装置は、対象物により反射された第１電磁波と前記対象物に反射されない第２電磁波とが干渉した合成波が作られる合成光路と、前記合成光路で作られた前記合成波を受信する受信部と、を備え、前記第１電磁波が反射される前記対象物の表面の形状によって、前記対象物から前記受信部までの前記第１電磁波の光路長が変化する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物により反射された第１電磁波と前記対象物に反射されない第２電磁波とが干渉した合成波が作られる合成光路と、
前記合成光路で作られた前記合成波を受信する受信部と、
を備え、
前記第１電磁波が反射される前記対象物の表面の形状によって、前記対象物から前記受信部までの前記第１電磁波の光路長が変化する、
電磁波検出装置。
【請求項２】
電磁波を発生させる発生部と、
前記電磁波のうちの一部である前記第２電磁波を反射させる反射部と、
を備える請求項１に記載の電磁波検出装置。
【請求項３】
前記発生部と前記対象物との間に配置され、前記電磁波を前記対象物に向けて出射する出射部、
を備え、
前記反射部は、前記出射部に対する前記電磁波の入射方向から見て、前記出射部に重なる位置に配置されている、
請求項２に記載の電磁波検出装置。
【請求項４】
前記反射部は、前記出射部に対する前記電磁波の入射方向から見て、前記出射部における前記電磁波の光軸と重なる位置に配置されている、
請求項２又は３に記載の電磁波検出装置。
【請求項５】
前記電磁波の光路上における前記発生部と前記反射部との間に配置され、前記第１電磁波及び前記第２電磁波を反射させることで前記合成光路に導くビームスプリッタ、
請求項２〜４のいずれか１項に記載の電磁波検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電磁波を出力する電磁波出力手段と、出力された電磁波の一部を照射波として、対象物の一部に収束させる対物レンズと、電磁波出力手段と対物レンズとの間の電磁波伝搬路上に配置され、出力された電磁波の進行方向に垂直な断面における中央部分に対応する出力された電磁波の一部分を参照波として反射する反射手段と、照射波の対象物からの戻り波及び参照波を受信する電磁波受信手段と、を備える測定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−９８６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、対象物により反射された電磁波（以下、第１電磁波）の検出時のＳ／Ｎ比を向上させるために、対象物に反射されない電磁波（以下、第２電磁波）を利用することについての記載がない。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題としては、対象物からの反射された第１電磁波のＳ／Ｎ比を向上させて検出することができることが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、
対象物により反射された第１電磁波と前記対象物に反射されない第２電磁波とが干渉した合成波が作られる合成光路と、
前記合成光路で作られた前記合成波を受信する受信部と、
を備え、
前記第１電磁波が反射される前記対象物の表面の形状によって、前記対象物から前記受信部までの前記第１電磁波の光路長が変化する、
電磁波検出装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態の電磁波検出装置の概略図である。
【図２】本実施形態の電磁波送受信部の概略図である。
【図３】図２の反射部及び対物レンズとその周辺の拡大図である。
【図４】本実施形態の反射部及び対物レンズをＺ方向から見た図である。
【図５】本実施形態の電磁波検出装置が対象物を測定している状態を示す図である。
【図６】本実施形態の電磁波検出装置が対象物に対して相対移動しながら対象物を測定している状態を示す図である。
【図７Ａ】第１変形例の反射部及び対物レンズを、Ｚ方向から見た図である。
【図７Ｂ】第１変形例の反射部及び対物レンズを、Ｘ方向から見た図である。
【図８Ａ】第２変形例の反射部及び対物レンズを、Ｚ方向から見た図である。
【図８Ｂ】第２変形例の反射部及び対物レンズを、Ｘ方向から見た図である。
【図９】第３変形例の反射部及び対物レンズを、Ｚ方向から見た図である。
【図１０】第４変形例の反射部及び対物レンズを、Ｚ方向から見た図である。
【図１１】第５変形例の反射部及び対物レンズを、Ｚ方向から見た図である。
【図１２】第６変形例の反射部及び対物レンズを、Ｚ方向から見た図である。
【図１３】第７変形例の反射部及び対物レンズを、Ｚ方向から見た図である。
【図１４】第２実施形態の電磁波検出装置における変更点を説明するための概略図である。
【図１５】第３実施形態の電磁波検出装置における変更点を説明するための概略図である。
【図１６】第４実施形態の電磁波検出装置における変更点を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
≪概要≫
以下、第１実施形態及びその変形例、第２実施形態、第３実施形態及び第４実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、参照するすべての図面では同様の機能を有する構成要素に同様の符号を付し、明細書では適宜説明を省略する。
【０００９】
≪第１実施形態≫
以下、第１実施形態について図１〜図６を参照しながら説明する。まず、本実施形態の電磁波検出装置１０（図１参照）の機能及び構成について説明する。次いで、本実施形態の電磁波検出装置１０による対象物ＭＯ（図１参照）の測定動作について説明する。次いで、本実施形態の作用効果について説明する。次いで、本実施形態の変形例（図７Ａ〜図１３参照）について説明する。
【００１０】
＜第１実施形態の電磁波検出装置の機能及び構成＞
図１は、本実施形態の電磁波検出装置１０の概略図である。
本実施形態の電磁波検出装置１０は、図１に示されるように、一例として、電磁波送受信部２０と、移動機構ＭＭと、制御部３０と、バイアス電圧生成部４０と、信号増幅部５０と、バイアス・ティ回路部６０とを備えている。電磁波検出装置１０は、対象物ＭＯに電磁波Ｗを照射し、対象物ＭＯが反射した電磁波Ｗを検出して、対象物ＭＯの形状等を測定する機能を有する。なお、より具体的には、電磁波検出装置１０は、発生部２１（図１及び図２参照）から電磁波Ｗを発生させ、電磁波Ｗのうちの一部の電磁波を対象物ＭＯに照射するようになっているが、詳しくは後述する。
【００１１】
〔電磁波送受信部〕
図２は、本実施形態の電磁波送受信部２０の概略図である。
電磁波送受信部２０は、図１及び図２に示されるように、一例として、発生部２１と、コリメートレンズ２２と、ビームスプリッタ２３と、対物レンズ２４（出射部の一例）と、集光レンズ２５と、受信部２６と、反射部２７とを有する。
【００１２】
発生部２１は、一例として、電磁波発生部及びホーンアンテナを含んで構成され、電磁波Ｗを発生させる機能を有する。電磁波発生部は、一例として、テラヘルツ波を発生可能なＲＴＤを有する。そのため、本実施形態の電磁波検出装置１０で用いられる電磁波Ｗは、一例として、テラヘルツ波とされている。ただし、電磁波Ｗの一例は、テラヘルツ波でなくてもよい。
なお、電磁波発生部には、後述する制御部３０に制御されたイアス電圧生成部４０が生成したバイアス電圧が印加されることで、電磁波Ｗを発生するようになっている。
【００１３】
ここで、図１に示されるように、発生部２１と、コリメートレンズ２２と、ビームスプリッタ２３と、反射部２７と、対物レンズ２４とは、これらの記載順で、直線状に並べられた状態で配置されている。本実施形態では、これらの並び方向をＺ方向と定義する。これに対して、ビームスプリッタ２３と、集光レンズ２５と、受信部２６とは、これらの記載順で、Ｚ方向と直交する方向に沿って直線状に並べられた状態で配置されている。本実施形態では、これらの並び方向をＹ方向と定義する。また、Ｚ方向及びＹ方向に直交する方向をＸ方向と定義する。
なお、発生部２１が発生させる電磁波Ｗは、発生部２１から対物レンズ２４に向けて、すなわち、Ｚ方向を進行方向として対物レンズ２４に入射するようになっている。図１及び図２の符号Ｏは、Ｚ方向に進行する電磁波Ｗの光軸を意味する。
【００１４】
対物レンズ２４は、発生部２１が発生させた電磁波Ｗのうち反射部２７で反射されずに自身に入射した電磁波Ｗ（図５参照）を対象物ＭＯで集光するように出射する機能を有する。対物レンズ２４は、一例として、両凸レンズとされている。また、対物レンズ２４は、一例として、Ｚ方向から見ると、円形とされている（図２参照）。
【００１５】
集光レンズ２５は、対象物ＭＯにより反射された第１電磁波Ｗ１（図５参照）と、反射部２７により反射された第２電磁波Ｗ２（図５参照）とを、受信部２６で集光するように出射する機能を有する。より具体的には、集光レンズ２５は、対象物ＭＯにより反射され、対物レンズ２４を通過してビームスプリッタ２３によりＹ方向に進行方向を変更された第１電磁波Ｗ１（図５参照）と、反射部２７により反射されてビームスプリッタ２３によりＹ方向に進行方向を変更された第２電磁波Ｗ２（図５参照）とが干渉した合成波Ｗ３を、受信部２６で集光するように出射する機能を有する。集光レンズ２５は、一例として、両凸レンズとされている。
【００１６】
受信部２６は、電磁波検出部及びホーンアンテナを含んで構成され、対象物ＭＯで反射した第１電磁波Ｗ１と反射部２７で反射した第２電磁波Ｗ２とを干渉させた合成波として受信する機能を有する。電磁波検出部は、一例として、テラヘルツ波を検出可能なＲＴＤを有する。
なお、電磁波検出部は、後述する制御部３０に制御されてバイアス電圧生成部４０が生成したバイアス電圧が印加されることで、第１電磁波Ｗ１と第２電磁波Ｗ２とが干渉した合成波Ｗ３を検出するようになっている。
【００１７】
ここで、テラヘルツ波とは、赤外線よりも長波長でミリ波よりも短波長の電磁波と言われている。テラヘルツ波は、光波及び電波の両方の性質を兼ね備えていた電磁波であり、例えば、布、紙、木、プラスチック、陶磁器等を透過し（又は透過し易く）、金属、水等は透過しない（又は透過し難い）という性質を有する。一般的に、テラヘルツ波の周波数は１ＴＨｚ前後（波長は３００μｍ前後に相当）の電磁波とも言われているが、その範囲について一般的に明確な定義はない。そこで、本明細書では、テラヘルツ波の波長の範囲を７０ＧＨｚ以上１０ＴＨｚ以下の範囲と定義する。
なお、前述の説明では、電磁波発生部がテラヘルツ波を発生可能なＲＴＤを有するとしたが、テラヘルツ波を発生させる素子であればＲＴＤでなくてもよい。また、電磁波検出部がテラヘルツ波を検出可能なＲＴＤを有するとしたが、テラヘルツ波を検出する素子であればＲＴＤでなくてもよい。
【００１８】
次に、本実施形態の反射部２７について図１〜図５を参照しながら説明する。ここで、図３は、図２の反射部２７及び対物レンズ２４とその周辺の拡大図である。図４は、反射部２７及び対物レンズ２４をＺ方向から見た図である。図５は、電磁波検出装置１０が対象物ＭＯを測定している状態を示す図である。
【００１９】
反射部２７は、図１及び図２に示されるように、Ｚ方向において、ビームスプリッタ２３と、対物レンズ２４との間に配置されている。別言すれば、反射部２７は、Ｚ方向において、発生部２１と対物レンズ２４との間に配置されている。そして、反射部２７は、発生部が発生させる電磁波Ｗのうちの一部の電磁波Ｗを第２電磁波Ｗ２としてビームスプリッタ２３に向けて反射させる機能を有する。別言すると、反射部２７は、発生部２１がＺ方向に沿って発生部２１側から対物レンズ２４側に進行し自身に到達した電磁波ＷをＺ方向に沿って対物レンズ２４側から発生部２１側に第２電磁波Ｗ２として反射させるようになっている。以上のとおりであるから、反射部２７により反射されて受信部２６に入射する第２電磁波Ｗ２は、対物レンズ２４に入射することなく、すなわち、対象物ＭＯで反射することなく、受信部２６に入射するようになっている。
【００２０】
なお、本明細書では、反射部２７からビームスプリッタ２３に亘る第２電磁波Ｗ２の光路と、ビームスプリッタ２３から受信部２６に亘る第２電磁波Ｗ２の光路とを組み合せた光路を、合成光路ＳＯＰ（図５参照）という。合成光路ＳＯＰは、第２電磁波Ｗ２の光路であるとともに、第１電磁波Ｗ１の光路の一部でもある。そのため合成光路ＳＯＰは、第１電磁波Ｗ１と第２電磁波Ｗ２とが干渉した合成波Ｗ３を作る光路とされている。
【００２１】
ここで、第１電磁波Ｗ１の全体の光路長を光路長Ｌ１とする。光路長Ｌ１は、反射部２７の反射面と同一平面から対物レンズ２３を通り対象物ＭＯで反射され、対物レンズ２３を通り反射部２７の反射面と同一平面までの第１電磁波Ｗ１の光路長と、反射部２７の反射面と同一平面からビームスプリッタ２３までの第１電磁波Ｗ１の光路長と、ビームスプリッタ２３から受信部２６までの第１電磁波Ｗ１の光路長との和である。
これに対して、第２電磁波Ｗ２の全体の光路長を光路長Ｌ２とする。光路長Ｌ２は、反射部２７からビームスプリッタ２３までの第２電磁波Ｗ２の光路長と、ビームスプリッタ２３から受信部２６までの第２電磁波Ｗ２の光路長との和である。
以上より、光路長Ｌ１と光路長Ｌ２との差である、光路差Δは、下記の（式１）で表される。
（式１）      Δ＝Ｌ１−Ｌ２
【００２２】
反射部２７の形状は、図３及び図４に示されるように、一例として、円盤とされている。また、反射部２７は、軸Ｏに対して厚み方向を沿わせた状態、すなわち、その面が垂直な状態で配置されている。そのため、反射部２７の対物レンズ２４側に向く面側（鏡像側）は平面とされている。この平面は、反射平面と呼ばれ、金属反射膜としてもよく、また、反射ミラー等の参照ミラーとしてもよい。
反射部２７は、図４に示されるように、Ｚ方向から見ると、対物レンズ２４の軸に自身の軸を一致させた状態で配置されている。別の見方をすると、反射部２７は、対物レンズ２４に対する電磁波Ｗの入射方向、すなわち、Ｚ方向から見て、対物レンズ２４に重なる位置に配置されている。さらに別の見方をすると、反射部２７は、Ｚ方向から見て、対物レンズ２４における電磁波Ｗの光軸（軸Ｏ）と重なる位置に配置されている。なお、反射部２７は、Ｘ方向から見ると、円形とされ、且つ、一例として、光軸Ｏに対し対称形状（光軸Ｏを点とする点対称）とされている。
【００２３】
〔移動機構〕
移動機構ＭＭは、電磁波送受信部２０を対象物ＭＯに対してＸ方向及びＹ方向に相対的に移動させる機構とされている。本実施形態の移動機構ＭＭは、一例として、対象物ＭＯを載せてＸ方向及びＹ方向に移動可能な台を有することで、電磁波送受信部２０に対して対象物ＭＯをＸ方向及びＹ方向に移動させるラスタースキャン機構とされている。移動機構ＭＭは、一例として、制御部３０により制御されるようになっている。
なお、移動機構ＭＭは、電磁波送受信部２０及び対象物ＭＯの一方を他方に対してＸ方向及びＹ方向に移動させる機構でもよく、電磁波送受信部２０を対象物ＭＯに対してＸ方向及びＹ方向の一方の方向に移動させ、かつ、対象物ＭＯを電磁波送受信部２０に対してＸ方向及びＹ方向の他方の方向に移動させる機構でもよい。
【００２４】
〔制御部、バイアス電圧生成部、信号増幅部及びバイアス・ティ回路部〕
次に、制御部３０、バイアス電圧生成部４０、信号増幅部５０及びバイアス・ティ回路部６０について図１を参照しながら説明する。
【００２５】
バイアス電圧生成部４０は、受信部２６の電磁波検出部に印加されるバイアス電圧を生成する機能を有する。バイアス電圧生成部４０と、電磁波検出部とは、バイアス・ティ回路部６０を介して、互いに電気的に接続されている。また、信号増幅部５０と、電磁波検出部とは、バイアス・ティ回路部６０を介して、互いに電気的に接続されている。
【００２６】
ここで、電磁波検出部に印加されるバイアス電圧は、直流電圧とされている。これに対して、電磁波検出部から出力される受信信号は、交流信号（電圧）とされている。電磁波検出部とバイアス・ティ回路部６０との間では、バイアス電圧に起因する直流成分と、受信信号に起因する交流成分とが合成されるようになっている。バイアス・ティ回路部６０では、受信信号に起因する交流成分のみが抜き出され、この抜き出された交流成分が受信信号として信号増幅部５０に入力されるようになっている。
【００２７】
以上が、本実施形態の電磁波検出装置１０の機能及び構成についての説明である。
【００２８】
＜第１実施形態の電磁波検出装置による対象物の測定動作＞
次に、本実施形態の電磁波検出装置１０による対象物ＭＯの測定動作について図１、図２、図５及び図６を参照しながら説明する。
ここで、図６は、電磁波検出装置１０が対象物ＭＯに対して相対移動しながら対象物ＭＯを測定している状態（具体的には、対象物ＭＯの形状を測定している状態）を示す図である。
【００２９】
最初に、測定者は、対象物ＭＯを定められた測定位置にセットする。次いで、測定者が電磁波検出装置１０の動作スイッチ（図示省略）をオンにすると、制御部３０は、制御部３０内の記憶部３２に記憶されている制御プログラムＣＰに従い、電磁波送受信部２０、バイアス電圧生成部４０、信号増幅部５０及びバイアス・ティ回路部６０の制御を開始する。そうすると、電磁波検出装置１０は、以下のように作動する。
【００３０】
まず、制御部３０により制御されたバイアス電圧生成部４０は、電磁波発生部及び電磁波検出部のそれぞれに印加されるバイアス電圧を生成する。その結果、発生部２１は、一定の周波数で変調された電磁波Ｗを出射する。
【００３１】
次いで、発生部２１から出射された電磁波Ｗの一部は、コリメートレンズ２２、ビームスプリッタ２３及び対物レンズ２４を介して、対象物ＭＯに照射される（図５参照）。そして、対象物ＭＯにより反射された第１電磁波Ｗ１は、対物レンズ２４、ビームスプリッタ２３及び集光レンズ２５を介して、受信部２６に入射する（図５参照）。その結果、受信部２６の電磁波検出部は、対象物ＭＯが反射した第１電磁波Ｗ１を検出する。
これに対して、発生部２１から出射された電磁波Ｗの他の一部は、コリメートレンズ２２、ビームスプリッタ２３を介して、反射部２７に照射される（図５参照）。そして、反射部２７により反射された第２電磁波Ｗ２は、対物レンズ２４、ビームスプリッタ２３及び集光レンズ２５を介して、受信部２６に入射する（図５参照）。その結果、受信部２６の電磁波検出部は、反射部２７が反射した第２電磁波Ｗ２を検出する。
以上のとおりであるから、受信部２６の電磁波検出部は、対象物ＭＯにより反射された第１電磁波Ｗ１と反射部２７が反射した第２電磁波Ｗ２とが干渉した合成波Ｗ３を検出する。すなわち、受信部２６は、対象物ＭＯにより反射された第１電磁波Ｗ１と対象物ＭＯに反射されない第２電磁波Ｗ２とが干渉した合成波Ｗ３を検出するといえる。
【００３２】
なお、発生部２１が電磁波Ｗを発生している期間、電磁波検出部は検出した合成波Ｗ３に応じた受信信号を信号増幅部５０に出力する。信号増幅部５０は、電磁波検出部から受信した受信信号を増幅して、制御部３０に出力する。
また、発生部２１が電磁波Ｗを発生している期間、対象物ＭＯは、移動機構ＭＭにより、電磁波送受信部２０に対してＸ方向及びＹ方向に相対的に移動される。この場合、対象物ＭＯは、一例として、電磁波送受信部２０に対しラスタースキャンされる。
【００３３】
そして、制御部３０は、信号増幅部５０から受信した受信信号に基づいてマッピングした像を生成し、対象物ＭＯの形状を解析する。その結果、対象物ＭＯの形状が測定されて、本実施形態の電磁波検出装置１０による測定動作が終了する。なお、図５、図６等に示されるように、対象物ＭＯの形状がいわゆる３次元形状である場合、本実施形態の電磁波検出装置１０は、対象物ＭＯの面の起伏によって発生した干渉によるコントラストが上がった像を生成する。
【００３４】
以上が、本実施形態の電磁波検出装置１０による測定動作についての説明である。なお、当該測定動作による作用の詳細については、本実施形態の作用効果の説明の中で説明する。
【００３５】
＜第１実施形態の効果＞
次に、本実施形態の効果について図面を参照しながら説明する。
【００３６】
〔第１の作用効果〕
本実施形態の電磁波検出装置１０は、発生部２１が発生させた電磁波Ｗを対象物ＭＯに到達せずに反射して第２電磁波Ｗ２とする反射部２７を備える（図５参照）。また、第２電磁波Ｗ２の光路は、対象物ＭＯで反射された第１電磁波Ｗ１の光路の一部とされ、第１電磁波Ｗ１と第２電磁波Ｗ２とが干渉された合成波Ｗ３を作る合成光路ＳＯＰを構成する（図５参照）。
本実施形態の電磁波検出装置１０は、以上の構成により、以下のように作用する。すなわち、図６に示されるように、移動機構ＭＭにより電磁波送受信部２０を対象物ＭＯに対してＸ方向及びＹ方向に相対的に移動させると、対象物ＭＯの表面（電磁波Ｗの照射面）の凹凸により、前述の（式１）の光路差Δが変動して（実際には、第１電磁波Ｗ１の光路長Ｌ１が変化して）光路長差Δоｂｊが生じる。
【００３７】
この場合、光路差Δが下記の（式２）を満たす場合には、受信部２６の電磁波検出部で検出される合成波Ｗ３は第１電磁波Ｗ１と第２電磁波Ｗ２との山同士が干渉する（明暗の明となる）。これに対して、光路差Δが下記の（式３）を満たす場合には、受信部２６の電磁波検出部で検出される合成波Ｗ３は第１電磁波Ｗ１の山と第２電磁波Ｗ２の谷とが干渉する（明暗の暗となる）。
（式２）  Δ＝Ｌ１−Ｌ２＝ｍ・λ
（式３）  Δ＝Ｌ１−Ｌ２＝（ｍ＋１/２）・λ
ここで、ｍは、０以上の自然数（又は０及び正の整数）である。また、λは、電磁波Ｗの波長である。
【００３８】
例えば、発生部２１から発生させる電磁波Ｗの周波数ｆを一例として３００ＧＨｚとすると、その波長λは１ｍｍとなる。この仮定の場合、対象物ＭＯの粗さ、凹凸による段差等により、受信部２６の電磁波検出部が検出する合成波Ｗ３には、約０．５ｍｍ毎に明暗（干渉）が発生する。
したがって、本実施形態の電磁波検出装置１０は、以上の構成を備えることにより、コントラストの高い対象物ＭＯの像を生成することができる。すなわち、本実施形態の電磁波検出装置１０は、反射部２７により対象物ＭＯに反射されずに受信部２６に検出される第２電磁波Ｗ２を第１電磁波Ｗ１に干渉させて合成することで、対象物ＭＯからの反射された第１電磁波Ｗ１のＳ／Ｎ比を向上させて検出することができる。
【００３９】
〔第２の作用効果〕
また、本実施形態の場合、第１の作用効果は、実質的に、対物レンズ２４よりも電磁波Ｗの照射方向の上流側の位置に反射部２７を配置することで実現できる（図１、図２、図５等参照）。
したがって、本実施形態の電磁波検出装置１０は、簡単な構成で、第１の作用効果を実現することができる。別の見方をすると、本実施形態の電磁波検出装置１０は、低コストで、第１の作用効果を実現することができる。
【００４０】
〔第３の作用効果〕
また、本実施形態の場合、反射部２７は、対物レンズ２４に対する電磁波Ｗの入射方向（Ｚ方向）から見て、対物レンズ２４における電磁波Ｗの光軸Ｏと重なる位置に配置されている（図３、図４等参照）。
ここで、対物レンズ２４に照射される電磁波Ｗの強度分布は、光軸Ｏを中心としたガウス分布となっており、中心（光軸Ｏ）での強度が最も高い。そのため、Ｚ方向から見た反射部２７が電磁波Ｗの光軸Ｏと重なる位置に配置されていることより、効率良く電磁波Ｗの一部を反射させることができる。特に、本実施形態の場合、Ｚ方向から見た反射部２７が電磁波Ｗの光軸Ｏと重なる位置に配置され、かつ、その形状が光軸Ｏに対して対称であることにより、最も効率良く電磁波Ｗの一部を反射させることができる。
また、これに伴い、第１電磁波Ｗ１は、反射部２７の設置位置以外を通過するため、対物レンズ２４の外周側の周円部分を通過することになる。
そして、本実施形態の電磁波検出装置１０では、第１電磁波Ｗ１と第２電磁波Ｗ２との光路差Δが波長λの整数倍か奇数倍になることで、対象物ＭＯからの反射された第１電磁波Ｗ１のコントラストを向上させて検出することができる。
【００４１】
以上が、第１実施形態の効果についての説明である。そして、以上が、第１実施形態についての説明である。
【００４２】
＜第１実施形態の変形例＞
次に、第１実施形態の反射部２７の変形例（第１〜第７変形例）について図７Ａ〜図１３を参照しながら説明する。なお、各変形例の説明において、第１実施形態と同じ構成要素等については同じ名称、符号等を用いることにする。
【００４３】
〔第１変形例〕
第１変形例の反射部２７Ａ（反射部の他の一例）は、図７Ａ及び図７Ｂに示されるように、対物レンズ２４に貼り付けられたミラーとされている。以上が、本変形例における第１実施形態の反射部２７（図３、図４等参照）と異なる点である。
本変形例の反射部２７Ａを備えた電磁波検出装置によれば、第１実施形態の場合と同様の作用効果を奏する。また、本変形例の場合、第１実施形態の場合と異なり、対物レンズ２４を利用して反射部２７Ａを支持することができる。
【００４４】
〔第２変形例〕
第２変形例の反射部２７Ｂ（反射部の他の一例）は、図８Ａ及び図８Ｂに示されるように、対物レンズ２４に準備した平面部分（反射面）に金属膜をつけたものとされている。以上が、本変形例における第１実施形態の反射部２７（図３、図４等参照）と異なる点である。
本変形例の反射部２７Ｂを備えた電磁波検出装置によれば、第１実施形態の場合と同様の作用効果を奏する。また、本変形例の場合、第１実施形態の場合と異なり、対物レンズ２４と反射部２７Ｂを一体的にすることで部品点数を削減することができる。
【００４５】
〔第３変形例〕
第３変形例の反射部２７Ｃ（反射部の他の一例）は、図９に示されるように、Ｚ方向から見て多角形（一例として正六角形）とされている。以上が、本変形例における第１実施形態の反射部２７（図３、図４等参照）と異なる点である。
本変形例の反射部２７Ｃを備えた電磁波検出装置によれば、第１実施形態の場合と同様の作用効果を奏する。
【００４６】
〔第４変形例〕
第４変形例の反射部２７Ｄ（反射部の他の一例）は、図１０に示されるように、Ｚ方向から見て円形とされているが、その軸が光軸Ｏからオフセットしている。以上が、本変形例における第１実施形態の反射部２７（図３、図４等参照）と異なる点である。
本変形例の反射部２７Ｄを備えた電磁波検出装置によれば、第１実施形態の場合と同様の作用効果を奏する。
【００４７】
〔第５変形例〕
第５変形例の反射部２７Ｅ（反射部の他の一例）は、図１１に示されるように、Ｚ方向から見て円形のリング状とされている。以上が、本変形例における第１実施形態の反射部２７（図３、図４等参照）と異なる点である。
本変形例の反射部２７Ｅを備えた電磁波検出装置によれば、第１実施形態の場合と同様の作用効果を奏する。
【００４８】
〔第６変形例〕
第６変形例の反射部２７Ｆ（反射部の他の一例）は、図１２に示されるように、Ｚ方向から見て矩形（長方形）とされ、光軸Ｏに重ならない位置に配置されている。以上が、本変形例における第１実施形態の反射部２７（図３、図４等参照）と異なる点である。
本変形例の反射部２７Ｆを備えた電磁波検出装置によれば、第１実施形態の場合と同様の作用効果を奏する。
【００４９】
〔第７変形例〕
第７変形例の反射部２７Ｇ（反射部の他の一例）は、図１３に示されるように、Ｚ方向から見て円形のリング状の部材が複数（一例として２個）に分割されたような形状とされている。以上が、本変形例における第１実施形態の反射部２７（図３、図４等参照）と異なる点である。
本変形例の反射部２７Ｇを備えた電磁波検出装置によれば、第１実施形態の場合と同様の作用効果を奏する。
【００５０】
以上が、第１実施形態の変形例（第１〜第７変形例）についての説明である。
【００５１】
≪第２実施形態≫
次に、第２実施形態について図１４を参照しながら説明する。本実施形態については、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、本実施形態の説明において、第１実施形態と同じ構成要素等については同じ名称、符号等を用いることにする。
【００５２】
本実施形態の電磁波検出装置１０Ａの電磁波送受信部２０Ａは、第１実施形態の場合（図１、図２等参照）と異なり、反射部２７が対物レンズ２４における対象物ＭＯを向く側に面に対向して配置されている。また、本実施形態の場合、第１実施形態の場合と異なり、対物レンズ２４（反射部２７）と対象物ＭＯとの間に光軸Ｏに垂直に向くハーフミラー２９が配置されている。以上の構成により、本実施形態の反射部２７とハーフミラー２９との組み合せは、いわゆるＭｉｒａｕ干渉計型の構成とされている。以上が、本実施形態における第１実施形態の場合と異なる点である。
【００５３】
本実施形態の場合、発生部２１が発生して対物レンズ２４を通過した電磁波Ｗのうち一部の電磁波Ｗはハーフミラー２９を通過して対象物ＭＯに到達する。そして、対象物ＭＯに到達して反射した電磁波Ｗは、第１電磁波Ｗ１として受信部２６に到達する。
また、発生部２１が発生して対物レンズ２４を通過した電磁波Ｗのうち別の一部の電磁波Ｗは、ハーフミラー２９に反射され、反射部２７に到達する。そして、反射部２７に到達して反射した電磁波は、ハーフミラー２９により反射され、対象物ＭＯに反射されることなく、第２電磁波Ｗ２として受信部２６に到達する。
以上のとおりであるから、本実施形態の場合も、受信部２６に第１電磁波Ｗ１と第２電磁波Ｗ２とが干渉した合成波Ｗ３を受信させることができる。
【００５４】
以上より、本実施形態の電磁波検出装置１０Ａは、第１実施形態の場合と同様の効果を奏する。
【００５５】
以上が、第２実施形態についての説明である。
【００５６】
≪第３実施形態≫
次に、第３実施形態について図１５を参照しながら説明する。本実施形態については、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、本実施形態の説明において、第１実施形態及び第２実施形態と同じ構成要素等については同じ名称、符号等を用いることにする。
【００５７】
本実施形態の電磁波検出装置１０Ｂの電磁波送受信部２０Ｂは、第２実施形態の場合（図１４参照）と異なり、反射部２７が対物レンズ２４と対象物ＭＯとの光路から外れた位置に配置されている。また、本実施形態の場合、第２実施形態の場合と異なり、ハーフミラー２９が光軸Ｏに対して傾斜した状態で配置されている。以上の構成により、本実施形態の反射部２７とハーフミラー２９との組み合せは、いわゆるマイケルソン干渉計型の構成とされている。以上が、本実施形態における第２実施形態の場合と異なる点である。
【００５８】
本実施形態の場合、発生部２１が発生して対物レンズ２４を通過した電磁波Ｗのうち一部の電磁波Ｗはハーフミラー２９を通過して対象物ＭＯに到達する。そして、対象物ＭＯに到達して反射した電磁波Ｗは、第１電磁波Ｗ１として受信部２６に到達する。
また、発生部２１が発生して対物レンズ２４を通過した電磁波Ｗのうち別の一部の電磁波Ｗは、ハーフミラー２９に反射され、反射部２７に到達する。そして、反射部２７に到達して反射した電磁波Ｗは、ハーフミラー２９により反射され、対象物ＭＯに反射されることなく、第２電磁波Ｗ２として受信部２６に到達する。
以上のとおりであるから、本実施形態の場合も、受信部２６に第１電磁波Ｗ１と第２電磁波Ｗ２とが干渉した合成波Ｗ３を受信させることができる。
【００５９】
以上より、本実施形態の電磁波検出装置１０Ｂは、第１及び第２実施形態の場合と同様の効果を奏する。
【００６０】
以上が、第３実施形態についての説明である。
【００６１】
≪第４実施形態≫
次に、第４実施形態について図１６を参照しながら説明する。本実施形態については、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、本実施形態の説明において、第１〜第３実施形態と同じ構成要素等については同じ名称、符号等を用いることにする。
【００６２】
本実施形態の電磁波検出装置１０Ｃの電磁波送受信部２０Ｃは、第１実施形態の場合（図１４参照）と異なり、反射部２７が対物レンズ２４と対象物ＭＯとの光路から外れた位置、具体的には、ビームスプリッタ２３を挟んで受信部２６の反対側の位置に配置されている。以上の構成により、本実施形態の反射部２７とビームスプリッタ２３との組み合せは、いわゆるマイケルソン干渉計型の構成とされている。以上が、本実施形態における第１実施形態の場合と異なる点である。
【００６３】
本実施形態の場合、発生部２１が発生してビームスプリッタ２３を通過した電磁波Ｗのうち一部の電磁波Ｗは対物レンズ２４を通過して対象物ＭＯに到達する。そして、対象物ＭＯに到達して反射した電磁波Ｗは、第１電磁波Ｗ１として受信部２６に到達する。
また、発生部２１が発生して対物レンズ２４を通過した電磁波Ｗのうち別の一部の電磁波Ｗは、ビームスプリッタ２３に反射され、反射部２７に到達する。そして、反射部２７に到達して反射した電磁波Ｗは、ビームスプリッタ２３を通過し、対象物ＭＯに反射されることなく、第２電磁波Ｗ２として受信部２６に到達する。
以上のとおりであるから、本実施形態の場合も、受信部２６に第１電磁波Ｗ１と第２電磁波Ｗ２とが干渉した合成波Ｗ３を受信させることができる。
【００６４】
以上より、本実施形態の電磁波検出装置１０Ｃは、第１〜第３実施形態の場合と同様の効果を奏する。
【００６５】
以上が、第３実施形態についての説明である。
【００６６】
以上のとおり、本発明について第１実施形態及びその変形例並びに第２〜第４実施形態を例として説明したが、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲には、例えば、下記のような形態（変形例）も含まれる。
【００６７】
例えば、第１実施形態では、発生部の一例が、電磁波発生部と、ホーンアンテナとを有する発生部２１であるとして説明した。しかしながら、発生部２１にコリメートレンズ２２を組み合せた構成を、発生部の一例と捉えてもよい。
【００６８】
≪付記≫
前述の実施形態及び変形例に記載した各態様は、以下の各付記の思想に含まれる。
-------------------------------------------------------------------------------
＜付記１＞
対象物に向けて電磁波を発生させる発生部と、
前記電磁波のうちの一部とされ、前記対象物により反射された前記第１電磁波を検出する検出部と、
前記電磁波のうち前記第１電磁波以外の電磁波の一部又は全部とされる第２電磁波を反射させる反射部であって、前記第２電磁波を前記対象物に到達させずに前記検出部に検出させる反射部と、
を備える電磁波検出装置。
＜付記２＞
前記検出部は、前記第１電磁波に前記第２電磁波を干渉させた合成波を検出する、
付記１に記載の電磁波検出装置。
＜付記３＞
前記発生部と前記対象物との間に配置され、前記電磁波を前記対象物に向けて出射する出射部を備え、
前記反射部は、前記出射部に対する前記電磁波の入射方向から見て、前記出射部に重なる位置に配置されている、
付記１又は２に記載の電磁波検出装置。
＜付記４＞
前記反射部は、前記入射方向から見て、前記出射部における前記電磁波の光軸に対し対称形状とされている、
付記３に記載の電磁波検出装置。
＜付記５＞
前記反射部は、前記入射方向から見て、前記光軸に重なっている、
付記４に記載の電磁波検出装置。
＜付記６＞
前記発生部と前記対象物との間に配置され、前記電磁波を前記対象物に向けて透過させつつ前記対象物により反射された前記第１電磁波を前記検出部に向けて反射させるビームスプリッタを備え、
前記反射部は、前記ビームスプリッタと前記出射部との間に配置されている、
付記１〜５のいずれか１つに記載の電磁波検出装置。
＜付記７＞
前記発生部と前記対象物との間に配置され、前記電磁波を前記対象物に向けて透過させつつ前記対象物により反射された前記第１電磁波を前記検出部に向けて反射させるビームスプリッタを備え、
前記反射部は、前記ビームスプリッタを挟んで前記検出部の反対側に配置されている、
付記３〜５のいずれか１つに記載の電磁波検出装置。
＜付記８＞
前記出射部と前記対象物との間に配置され、前記電磁波を前記対象物に向けて透過させつつ前記対象物により反射された前記第１電磁波を前記検出部に向けて透過させ、かつ、前記第２電磁波を前記出射部に向けて反射させるビームスプリッタを備え、
前記反射部は、前記出射部と前記ビームスプリッタとの間であって、前記出射部に対する前記電磁波の入射方向から見て前記出射部に重なる位置に配置されている、
付記３〜５のいずれか１つに記載の電磁波検出装置。
＜付記９＞
前記出射部と前記対象物との間に配置され、前記電磁波を前記対象物に向けて透過させつつ前記対象物により反射された前記第１電磁波を前記検出部に向けて透過させ、かつ、前記第２電磁波を前記出射部に向けて反射させるビームスプリッタを備え、
前記反射部は、前記ビームスプリッタを挟んで前記検出部の反対側に配置されている、
付記３〜５のいずれか１つに記載の電磁波検出装置。
＜付記１０＞
前記電磁波は、テラヘルツ波とされている、
付記１〜９のいずれか１つに記載の電磁波検出装置。
＜付記１１＞
前記出射部に対して前記対象物を相対的に移動させる移動機構を備える、
付記１〜１０のいずれか１つに記載の電磁波検出装置。
-------------------------------------------------------------------------------
【符号の説明】
【００６９】
１０  電磁波検出装置
１０Ａ  電磁波検出装置
１０Ｂ  電磁波検出装置
１０Ｃ  電磁波検出装置
２０  電磁波送受信部
２０Ａ  電磁波送受信部
２０Ｂ  電磁波送受信部
２０Ｃ  電磁波送受信部
２１  発生部
２２  コリメートレンズ
２３  ビームスプリッタ
２４  対物レンズ
２５  集光レンズ
２６  受信部
２７  反射部
２７Ａ  反射部
２７Ｂ  反射部
２７Ｃ  反射部
２７Ｄ  反射部
２７Ｅ  反射部
２７Ｆ  反射部
２７Ｇ  反射部
２９  向くハーフミラー
２９  ハーフミラー
３０  制御部
３２  記憶部
４０  バイアス電圧生成部
５０  信号増幅部
６０  バイアス・ティ回路部
ＣＰ  制御プログラム
Ｌ１  光路長
Ｌ２  光路長
ＭＭ  移動機構
ＭＯ  対象物
Ｏ  光軸
ＳＯＰ  合成光路
Ｗ  電磁波
Ｗ１  第１電磁波
Ｗ２  第２電磁波
Ｗ３  合成波
Δоｂｊ  光路長差
Δ  光路差
ｆ  周波数
【図１】
2020169955.tif 000003
【図２】
2020169955.tif 000004
【図３】
2020169955.tif 000005
【図４】
2020169955.tif 000006
【図５】
2020169955.tif 000007
【図６】
2020169955.tif 000008
【図７Ａ】
2020169955.tif 000009
【図７Ｂ】
2020169955.tif 000010
【図８Ａ】
2020169955.tif 000011
【図８Ｂ】
2020169955.tif 000012
【図９】
2020169955.tif 000013
【図１０】
2020169955.tif 000014
【図１１】
2020169955.tif 000015
【図１２】
2020169955.tif 000016
【図１３】
2020169955.tif 000017
【図１４】
2020169955.tif 000018
【図１５】
2020169955.tif 000019
【図１６】
2020169955.tif 000020