(57)【要約】  計量システムであり、照明ビームを生成する照明源と、マルチチャネル分光フィルタと、単一の光カラムからサンプルへと照明を差し向ける集束素子と、サンプルから集まる輻射を捉える少なくとも１個の検出器と、を有する。マルチチャネル分光フィルタは、２本以上のチャネルビーム路を呈する２個以上のフィルタリングチャネルを有する。当該２個以上のフィルタリングチャネルは、２本以上のチャネルビーム路に沿い伝搬する照明を二通り以上のスペクトル透過率分布に基づきフィルタリングする。マルチチャネル分光フィルタは、更に、照明ビームのうち少なくとも一部分を少なくとも１個の選ばれたフィルタリングチャネルへと差し向けその照明ビームをフィルタリングさせるチャネルセレクタを有する。マルチチャネル分光フィルタは、更に、２個以上のフィルタリングチャネルからの照明を単一の光カラムに結合させる少なくとも１個のビーム結合器を有する。
2019528444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明ビームを生成するよう構成された照明源と、
マルチチャネル分光フィルタであり、
２本以上のチャネルビーム路を呈する２個以上のフィルタリングチャネルであり、それら２本以上のチャネルビーム路に沿い伝搬する照明を二通り以上のスペクトル透過率分布に基づきフィルタリングするよう構成された２個以上のフィルタリングチャネル、並びに
上記照明ビームのうち少なくとも一部分を、上記２個以上のフィルタリングチャネルのうち少なくとも１個の選ばれたフィルタリングチャネルへと差し向けることで、当該照明ビームのうち当該少なくとも一部分を、上記二通り以上のスペクトル透過率分布のうち選ばれたスペクトル透過率分布に基づきフィルタリングさせるよう構成された、チャネルセレクタ、
を備えるマルチチャネル分光フィルタと、
上記２個以上のフィルタリングチャネルからの照明を単一の光カラムに結合させる少なくとも１個のビーム結合器と、
上記単一の光カラムからサンプルへと照明を差し向ける集束素子と、
上記サンプルからの輻射を捉える少なくとも１個の検出器と、
を備える計量システム。
【請求項２】
請求項１に記載の計量システムであって、上記チャネルセレクタが、上記２個以上のフィルタリングチャネルのうち１個の選ばれたフィルタリングチャネルへと上記照明ビームを差し向けるよう構成されており、当該１個の選ばれたフィルタリングチャネルが、上記二通り以上のスペクトル透過率分布のうち選ばれたスペクトル透過率分布に基づき上記照明ビームをフィルタリングするよう構成されている計量システム。
【請求項３】
請求項１に記載の計量システムであって、上記チャネルセレクタが、上記照明ビームの一部分を、上記２個以上の分光チャネルのうち少なくとも２個のフィルタリングチャネルに同時に差し向けることで、少なくとも２本のフィルタリングされた出射ビームを生成するよう構成されており、上記少なくとも１個のビーム結合器が、当該少なくとも２本のフィルタリングされた出射ビームを、上記単一の光カラムを通じ少なくとも２本のビーム路に沿い差し向けることで、上記サンプルのうち少なくとも二部分を照明させるよう構成されている計量システム。
【請求項４】
請求項３に記載の計量システムであって、上記少なくとも１個の検出器が、上記サンプルのうち上記少なくとも２個の被照明部分からの輻射を集めるよう構成された少なくとも２個の検出器を備える計量システム。
【請求項５】
請求項１に記載の計量システムであって、上記照明源が、
単一の照明源を備える計量システム。
【請求項６】
請求項１に記載の計量システムであって、上記照明源が、
空間コヒーレント照明源を備える計量システム。
【請求項７】
請求項６に記載の計量システムであって、上記空間コヒーレント照明源が、
超連続体レーザを備える計量システム。
【請求項８】
請求項１に記載の計量システムであって、上記照明源が、
アークランプ、放電ランプ、無電極ランプ及びレーザ維持プラズマ光源のうち少なくとも１個を備える計量システム。
【請求項９】
請求項１に記載の計量システムであって、上記チャネルセレクタが、
ビームスプリッタ及びダイクロイックミラーのうち少なくとも一方を備える計量システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の計量システムであって、上記チャネルセレクタが、
偏向制御性光学素子と、
偏向ビームスプリッタと、
を備える計量システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の計量システムであって、上記チャネルセレクタが、
音響光学変調器、電気光学変調器、ガルバノメータミラー及び圧電ミラーのうち少なくとも１個を備える計量システム。
【請求項１２】
請求項１に記載の計量システムであって、上記２個以上のフィルタリングチャネルのうち少なくとも１個のフィルタリングチャネルが１個又は複数個の分光フィルタを有する計量システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の計量システムであって、上記１個又は複数個の分光フィルタが、
低域通過フィルタ、高域通過フィルタ、帯域通過フィルタ及び帯域阻止フィルタのうち少なくとも１個を備える計量システム。
【請求項１４】
請求項１２に記載の計量システムであって、上記２個以上のフィルタリングチャネルが、更に、
上記１個又は複数個の分光フィルタをしっかり保持する１個又は複数個のフィルタ切替器を備える計量システム。
【請求項１５】
請求項１２に記載の計量システムであって、上記１個又は複数個の分光フィルタのうち少なくとも１個が、
ディスクリートな分光フィルタを備える計量システム。
【請求項１６】
請求項１２に記載の計量システムであって、上記１個又は複数個の分光フィルタのうち少なくとも１個が、
可調分光フィルタを備え、その可調分光フィルタに備わる一通り又は複数通りのフィルタリング特性が、２本以上のチャネルビームのうち１本のチャネルビームの入射角及び入射位置のうち少なくとも一方に依存する計量システム。
【請求項１７】
請求項１６に記載の計量システムであって、上記一通り又は複数通りのフィルタリング特性に、
スペクトル帯域幅、中心波長及び透過率値のうち少なくとも一つが含まれる計量システム。
【請求項１８】
請求項１６に記載の計量システムであって、上記２個以上のフィルタリングチャネルが、更に、
上記１個又は複数個の分光フィルタをしっかり保持する１個又は複数個の可動フィルタマウントを備える計量システム。
【請求項１９】
請求項１８に記載の計量システムであって、上記１個又は複数個の可動フィルタマウントのうち少なくとも１個が、
上記２本以上のチャネルビームのうち上記チャネルビームの、上記分光フィルタ上への入射位置を調整するよう構成された、直線移動フィルタマウントを備える計量システム。
【請求項２０】
請求項１８に記載の計量システムであって、上記１個又は複数個の可動フィルタマウントのうち少なくとも１個が、
上記２本以上のチャネルビームのうち上記チャネルビームの、上記分光フィルタ上への入射角を調整するよう構成された、回動フィルタマウントを備える計量システム。
【請求項２１】
請求項１に記載の計量システムであって、上記２個以上の分光フィルタのうち１個の分光フィルタが、
ダブル格子モノクロメータを備える計量システム。
【請求項２２】
請求項２１に記載の計量システムであって、上記ダブル格子モノクロメータが、
２本以上のチャネルビームのうち１本のチャネルビームをスペクトル分散させるよう構成されており、その分散を構成設定可能な第１分散素子と、
スペクトル分散されたチャネルビームを焦点面に集束させるよう構成されており、その焦点面における当該スペクトル分散されたチャネルビームのスペクトル分布が上記第１分散素子の分散により定まる第１光学素子と、
上記焦点面に所在しており、上記スペクトル分散されたチャネルビームのスペクトルを空間フィルタリングするフィルタリング素子と、
上記フィルタリング素子から送られる上記スペクトル分散されたチャネルビームを集めるよう構成された第２光学素子と、
上記スペクトル分散されたチャネルビームの分散を除去するよう構成された第２分散素子と、
を備える計量システム。
【請求項２３】
請求項１に記載の計量システムであって、上記２個以上のフィルタリングチャネルのうち少なくとも１個のフィルタリングチャネルが強度変調器を有する計量システム。
【請求項２４】
請求項２３に記載の計量システムであって、上記強度変調器が、
シャッタを備える計量システム。
【請求項２５】
請求項２３に記載の計量システムであって、上記強度変調器が、
中性濃度フィルタを備える計量システム。
【請求項２６】
請求項２３に記載の計量システムであって、上記強度変調器が、
偏向制御性光学素子と、
偏光子と、
を備える計量システム。
【請求項２７】
照明ビームを生成するよう構成された広帯域照明源と、
マルチチャネル分光フィルタであり、
２本以上のチャネルビーム路を呈する２個以上のフィルタリングチャネルであり、それら２本以上のチャネルビーム路に沿い伝搬する照明を二通り以上のスペクトル透過率分布に基づきフィルタリングするよう構成された２個以上のフィルタリングチャネル、並びに
上記照明ビームのうち少なくとも一部分を、上記２個以上のフィルタリングチャネルのうち少なくとも１個の選ばれたフィルタリングチャネルへと差し向けることで、当該照明ビームのうち当該少なくとも一部分を、上記二通り以上のスペクトル透過率分布のうち選ばれたスペクトル透過率分布に基づきフィルタリングさせるよう構成された、チャネルセレクタ、
を備えるマルチチャネル分光フィルタと、
を備えるマルチチャネル照明源。
【請求項２８】
請求項２７に記載のマルチチャネル照明源であって、上記照明源が、
単一の照明源を備えるマルチチャネル照明源。
【請求項２９】
請求項２７に記載のマルチチャネル照明源であって、上記照明源が、
空間コヒーレント照明源を備えるマルチチャネル照明源。
【請求項３０】
請求項２９に記載のマルチチャネル照明源であって、上記空間コヒーレント照明源が、
超連続体レーザを備えるマルチチャネル照明源。
【請求項３１】
請求項２７に記載のマルチチャネル照明源であって、上記照明源が、
アークランプ、放電ランプ、無電極ランプ及びレーザ維持プラズマ光源のうち少なくとも１個を備えるマルチチャネル照明源。
【請求項３２】
請求項２７に記載のマルチチャネル照明源であって、更に、
上記２個以上のフィルタリングチャネルからの照明を共通出射ビーム路に結合させるよう構成された少なくとも１個のビーム結合器を備えるマルチチャネル照明源。
【請求項３３】
請求項３２に記載のマルチチャネル照明源であって、上記チャネルセレクタが、上記２個以上のフィルタリングチャネルのうち１個の選ばれたフィルタリングチャネルへと上記照明ビームを差し向けるよう構成されており、当該１個の選ばれたフィルタリングチャネルが、上記二通り以上のスペクトル透過率分布のうち一通りの選ばれたスペクトル透過率分布に基づき上記照明ビームをフィルタリングするよう構成されているマルチチャネル照明源。
【請求項３４】
請求項２７に記載のマルチチャネル照明源であって、上記チャネルセレクタが、上記照明ビームの一部分を、上記２個以上の分光チャネルのうち少なくとも２個のフィルタリングチャネルに同時に差し向けることで、少なくとも２本のフィルタリングされた出射ビームを生成するよう構成されているマルチチャネル照明源。
【請求項３５】
請求項２７に記載のマルチチャネル照明源であって、上記チャネルセレクタが、
偏向制御性光学素子と、
偏向ビームスプリッタと、
を備えるマルチチャネル照明源。
【請求項３６】
請求項２７に記載のマルチチャネル照明源であって、上記チャネルセレクタが、
音響光学変調器、電気光学変調器、ガルバノメータミラー及び圧電ミラーのうち少なくとも１個を備えるマルチチャネル照明源。
【請求項３７】
請求項２７に記載のマルチチャネル照明源であって、上記２個以上のフィルタリングチャネルのうちあるフィルタリングチャネルが、
１個又は複数個の分光フィルタを備えるマルチチャネル照明源。
【請求項３８】
請求項３７に記載のマルチチャネル照明源であって、上記１個又は複数個の分光フィルタが、
低域通過フィルタ、高域通過フィルタ、帯域通過フィルタ及び帯域阻止フィルタのうち少なくとも１個を備えるマルチチャネル照明源。
【請求項３９】
請求項３７に記載のマルチチャネル照明源であって、上記２個以上のフィルタリングチャネルが、更に、
上記１個又は複数個の分光フィルタをしっかり保持する１個又は複数個のフィルタ切替器を備えるマルチチャネル照明源。
【請求項４０】
請求項３７に記載のマルチチャネル照明源であって、上記１個又は複数個の分光フィルタのうち少なくとも１個が、
ディスクリートな分光フィルタを備えるマルチチャネル照明源。
【請求項４１】
請求項３７に記載のマルチチャネル照明源であって、上記１個又は複数個の分光フィルタのうち少なくとも１個が、
可調分光フィルタを備え、その可調分光フィルタに備わる一通り又は複数通りのフィルタリング特性が、２本以上のチャネルビームのうち１本のチャネルビームの入射角及び入射位置のうち少なくとも一方に依存するマルチチャネル照明源。
【請求項４２】
請求項４１に記載のマルチチャネル照明源であって、上記一通り又は複数通りのフィルタリング特性に、
スペクトル帯域幅、中心波長及び透過率値のうち少なくとも一つが含まれるマルチチャネル照明源。
【請求項４３】
請求項４１に記載のマルチチャネル照明源であって、上記２個以上のフィルタリングチャネルが、更に、
上記１個又は複数個の分光フィルタをしっかり保持する１個又は複数個の可動フィルタマウントを備えるマルチチャネル照明源。
【請求項４４】
請求項４３に記載のマルチチャネル照明源であって、上記１個又は複数個の可動フィルタマウントのうち少なくとも１個が、
上記２本以上のチャネルビームのうち上記チャネルビームの、上記分光フィルタ上への入射位置を調整するよう構成された、直線移動フィルタマウントを備えるマルチチャネル照明源。
【請求項４５】
請求項４３に記載のマルチチャネル照明源であって、上記１個又は複数個の可動フィルタマウントのうち少なくとも１個が、
上記２本以上のチャネルビームのうち上記チャネルビームの、上記分光フィルタ上への入射角を調整するよう構成された、回動フィルタマウントを備えるマルチチャネル照明源。
【請求項４６】
請求項２７に記載のマルチチャネル照明源であって、上記２個以上の分光フィルタのうち１個の分光フィルタが、
ダブル格子モノクロメータを備えるマルチチャネル照明源。
【請求項４７】
請求項４６に記載のマルチチャネル照明源であって、上記ダブル格子モノクロメータが、
２本以上のチャネルビームのうち１本のチャネルビームをスペクトル分散させるよう構成されており、その分散を構成設定可能な第１分散素子と、
スペクトル分散されたチャネルビームを焦点面に集束させるよう構成されており、その焦点面における当該スペクトル分散されたチャネルビームのスペクトル分布が上記第１分散素子の分散により定まる第１光学素子と、
上記焦点面に所在しており、上記スペクトル分散されたチャネルビームのスペクトルを空間フィルタリングするフィルタリング素子と、
上記フィルタリング素子から送られる上記スペクトル分散されたチャネルビームを集めるよう構成された第２光学素子と、
上記スペクトル分散されたチャネルビームの分散を除去するよう構成された第２分散素子と、
を備えるマルチチャネル照明源。
【請求項４８】
請求項２７に記載のマルチチャネル照明源であって、上記２個以上のフィルタリングチャネルのうち少なくとも１個のフィルタリングチャネルが強度変調器を有するマルチチャネル照明源。
【請求項４９】
請求項４８に記載のマルチチャネル照明源であって、上記強度変調器が、
シャッタを備えるマルチチャネル照明源。
【請求項５０】
請求項４８に記載のマルチチャネル照明源であって、上記強度変調器が、
中性濃度フィルタを備えるマルチチャネル照明源。
【請求項５１】
請求項４８に記載のマルチチャネル照明源であって、上記強度変調器が、
偏向制御性光学素子と、
偏光子と、
を備えるマルチチャネル照明源。
【請求項５２】
２本以上のチャネルビーム路を呈する２個以上のフィルタリングチャネルであり、それら２本以上のチャネルビーム路に沿い伝搬する照明を二通り以上のスペクトル透過率分布に基づきフィルタリングするよう構成された２個以上のフィルタリングチャネルと、
照明ビームのうち少なくとも一部分を、上記２個以上のフィルタリングチャネルのうち少なくとも１個の選ばれたフィルタリングチャネルへと差し向けることで、当該照明ビームのうち当該少なくとも一部分を、上記二通り以上のスペクトル透過率分布のうち選ばれたスペクトル透過率分布に基づきフィルタリングさせるよう構成された、チャネルセレクタと、
を備えるマルチチャネル分光フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件開示は総じて広帯域照明源に関し、より具体的には単一の広帯域照明源を基にした複数照明スペクトルの生成に関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連出願への相互参照）
本願は、「広帯域光源を基にマルチチャネル可調照明を生成するシステム及び方法」(SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING MULTI-CHANNEL TUNABLE ILLUMINATION FROM A BROADBAND SOURCE)と題しＡｎｄｒｅｗ  Ｖ．  Ｈｉｌｌ，  Ａｍｎｏｎ  Ｍａｎａｓｓｅｎ及びＯｈａｄ  Ｂａｃｈａｒを発明者とする２０１６年８月１７日付米国暫定特許出願第６２／３７５９９６号に基づき米国特許法第１１９条（ｅ）の規定による利益を主張する出願であるので、この参照を以てその全容を本願に繰り入れることにする。
【０００３】
可調光源では、照明を提供するに当たり、所与スペクトル域内で一通り又は複数通りの指定波長に同調させる（チューニングする）ことができる。しかしながら、通常の可調光源では、チューニングされた照明ビームのうち複数個のスペクトル域の総強度、スペクトルパワー及び／又は偏向を独立且つ精密に修正する能力に限界があることが、問題となりうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／０２６２３６６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
故に、上掲のそれをはじめとする欠陥を矯正するシステム及び方法を提供することが望まれよう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本件開示の１個又は複数個の例証的実施形態に係る計量システムが開示される。ある例証的実施形態に係るシステムは、照明ビームを生成する照明源を有する。また、ある例証的実施形態に係るシステムはマルチチャネル分光フィルタを有する。また、ある例証的実施形態におけるマルチチャネル分光フィルタは、２本以上のチャネルビーム路を呈する２個以上のフィルタリングチャネルを有する。また、ある例証的実施形態では、それら２個以上のフィルタリングチャネルが、それら２本以上のチャネルビーム路に沿い伝搬する照明を二通り以上のスペクトル透過率分布に基づきフィルタリングする。また、ある例証的実施形態におけるマルチチャネル分光フィルタは、照明ビームのうち少なくとも一部分を、当該２個以上のフィルタリングチャネルから選ばれた少なくとも１個のフィルタリングチャネルへと差し向けることで、当該照明ビームのうち当該少なくとも一部分を、当該二通り以上のスペクトル透過率分布から選ばれたスペクトル透過率分布に基づきフィルタリングさせる、チャネルセレクタを有する。また、ある例証的実施形態におけるマルチチャネル分光フィルタは、当該２個以上のフィルタリングチャネルからの照明を単一の光カラムに結合させる少なくとも１個のビーム結合器を有する。また、ある例証的実施形態に係るシステムは、当該単一の光カラムからサンプルへと照明を差し向ける集束素子を有する。また、ある例証的実施形態に係るシステムは、そのサンプルからの輻射を捉える少なくとも１個の検出器を有する。
【０００７】
本件開示の１個又は複数個の例証的実施形態に係るマルチチャネル分光フィルタが開示される。ある例証的実施形態に係るマルチチャネル分光フィルタは、２本以上のチャネルビーム路を呈する２個以上のフィルタリングチャネルを有する。また、ある例証的実施形態では、それら２個以上のフィルタリングチャネルが、それら２本以上のチャネルビーム路に沿い伝搬する照明を二通り以上のスペクトル透過率分布に基づきフィルタリングする。また、ある例証的実施形態に係るマルチチャネル分光フィルタは、照明ビームのうち少なくとも一部分を、当該２個以上のフィルタリングチャネルから選ばれた少なくとも１個のフィルタリングチャネルへと差し向けることで、照明ビームのうち当該少なくとも一部分を、当該二通り以上のスペクトル透過率分布から選ばれたスペクトル透過率分布に基づきフィルタリングさせる、チャネルセレクタを有する。
【０００８】
本件開示の１個又は複数個の例証的実施形態に係るマルチチャネル照明源が開示される。ある例証的実施形態に係るマルチチャネル照明源は、照明ビームを生成するよう構成された広帯域照明源を有する。また、ある例証的実施形態に係るマルチチャネル照明源はマルチチャネル分光フィルタを有する。また、ある例証的実施形態におけるマルチチャネル分光フィルタは、２本以上のチャネルビーム路を呈する２個以上のフィルタリングチャネルを有する。また、ある例証的実施形態では、それら２個以上のフィルタリングチャネルが、それら２本以上のチャネルビーム路に沿い伝搬する照明を二通り以上のスペクトル透過率分布に基づきフィルタリングする。また、ある例証的実施形態におけるマルチチャネル分光フィルタは、照明ビームのうち少なくとも一部分を、当該２個以上のフィルタリングチャネルから選ばれた少なくとも１個のフィルタリングチャネルへと差し向けることで、照明ビームのうち当該少なくとも一部分を、当該二通り以上のスペクトル透過率分布から選ばれたスペクトル透過率分布に基づきフィルタリングさせるよう構成された、チャネルセレクタを有する。
【０００９】
ご理解頂けるように、上掲の概略記述及び後掲の詳細記述はいずれも専ら例示且つ説明を旨とするものであり、特許請求の範囲記載の発明を必ずしも限定するものではない。添付図面は本明細書に組み込まれてその一部を構成し、概略記述と相俟ち本発明の諸実施形態を描出し、本発明の諸原理を説明する役に立つものである。
【００１０】
本件技術分野に習熟した者（いわゆる当業者）であれば、以下の添付図面を参照することで、本件開示の数多い長所をより良好に理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係りマルチチャネル可調分光フィルタ並びに広いスペクトルを呈する広帯域照明源を有するマルチチャネル照明源の概念図である。
【図１Ｂ】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係りチャネルビームが複数本の出射照明ビームに再分岐するマルチチャネル可調分光フィルタの概念図である。
【図１Ｃ】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、２本のチャネルビームを呈し、それら２本のチャネルビームを結合させて結合出射照明ビームにするマルチチャネル可調分光フィルタの概念図である。
【図１Ｄ】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り結合出射照明ビームが複数本の出射照明ビームに再分岐するマルチチャネル可調分光フィルタの概念図である。
【図２】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るマルチチャネル照明源の概念図であり、強度変調器の展開図が描かれている。
【図３Ａ】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るマルチチャネル照明源の概念図であり、フィルタ切替器を有する可調フィルタが描かれている。
【図３Ｂ】本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い第１分光フィルタのスペクトル透過率を描いた図である。
【図３Ｃ】本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い第２分光フィルタのスペクトル透過率を描いた図である。
【図３Ｄ】本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い図３Ｂの第１分光フィルタに図３Ｃの第２分光フィルタを縦続させたもののスペクトル透過率を描いた図である。
【図４】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、チャネルビームの分光フィルタリングに適する分光フィルタ群が収容され、３個のスペクトル窓内で可調な狭帯域スペクトルプロファイルがそれにより組み込まれている３個のフィルタ切替器の模式図である。
【図５】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るマルチチャネル照明源の概念図であり、角度可調分光フィルタを有する可調フィルタが描かれている。
【図６】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るマルチチャネル照明源の概念図であり、直線可調分光フィルタを有する可調フィルタが描かれている。
【図７】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り空間フィルタ付きダブル格子モノクロメータを有する可調フィルタの概念図である。
【図８】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係りマルチチャネル照明源を有する計量システムの概念図である。
【図９】本件開示の１個又は複数個の実施形態に係りマルチチャネル可調分光フィルタ付きマルチチャネル照明源を有するマルチビーム計量システムの概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面に描かれている被開示主題を詳細に参照することにする。本件開示を、ある種の実施形態及びその具体的特徴を基準にして具体的に図示及び記述したものである。本願中に説明のある諸実施形態は限定ではなく例証であると把握されるべきである。いわゆる当業者には直ちに理解されるべきことに、本件開示の神髄及び技術的範囲から離隔することなく形態及び細部に様々な改変及び修正を施すことができる。
【００１３】
図１〜図８全体を通じ開示されているシステム及び方法は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い広帯域照明源のスペクトル分布を調整（チューニング）するものである。本件開示の諸実施形態はマルチチャネル可調（チューナブル）分光フィルタを指向している。マルチチャネル可調分光フィルタによって、例えば、入射照明ビームを１個又は複数個のチャネルへと分配し、各チャネルビームのスペクトル分布、総強度及び／又は偏向を相独立に修正することができる。この場合、マルチチャネル可調分光フィルタによって、その照明ビームの諸部分を１個又は複数個のフィルタリングチャネルへと差し向けることで、入射照明ビームのスペクトルをチューニングすることができる。付加的諸実施形態は、チャネルビーム（例．入射照明ビームのうちフィルタリングチャネル沿いに伝搬する部分）を出射照明ビームとて提供するマルチチャネル可調フィルタを指向している。付加的諸実施形態は、２本以上のチャネルビームを結合させて結合出射照明ビームをかたちづくるマルチチャネル可調フィルタを指向している。付加的諸実施形態は、広帯域照明源及びマルチチャネル可調分光フィルタを有するマルチチャネル照明源を指向している。更なる諸実施形態はマルチチャネル照明源を有する計量システムを指向している。
【００１４】
典型的な分光フィルタでは、指定波長のスペクトルパワーが他波長に比し低減され、それにより入射照明（例．電磁輻射等）のスペクトルが修正されることとなろう。従って、分光フィルタのスペクトル透過率により波長の関数たる照明の透過率を記述することができる（例．０％〜１００％、０〜１等）。なお、透過率により、透過及び／又は反射を経てそのフィルタを通過した照明を指し示すことができる。典型的な分光フィルタの例としては、これに限られるものではないが、１個又は複数個の波長依存性フィルタ、１個又は複数個の分光フィルタ或いは１個又は複数個の空間フィルタを、スペクトルコンテンツが空間分布するレンズフーリエ面に配置したものがある。
【００１５】
可調分光フィルタでは、波長の関数たる空間透過率が選択的に修正され、それにより入射照明のスペクトルが動的にチューニングされることとなろう。従って、可調分光フィルタにより照明のスペクトルパワー（例．単位波長当たりパワー）を選択的に修正することができる。例えば、可調分光フィルタにてスペクトル透過率を様々な方法で修正することができ、その方法の例としては、これに限られるものではないが、ある固定的なスペクトル透過率を呈する分光フィルタを（例．フィルタ切替器等の働きで）他のものと置換する、そのスペクトル透過率に方向依存性がある分光フィルタの位置及び／又は角度を調整する、１個又は複数個の空間フィルタリング素子を移動させる等の方法がある。
【００１６】
本願にて認識されているところによれば、可調分光フィルタのスペクトル透過率はあるチューニング速度で修正することができ、その速度はその可調フィルタの構成部材に強く依存しうるものである。多くの場合、スイッチング速度は１個又は複数個の構成要素が物理的に移動されうる速度に依存しうる。本件開示の幾つかの実施形態は、複数個の分光フィルタリングチャネルとチャネルセレクタとを有する、マルチチャネル可調分光フィルタを指向している。それら分光フィルタリングチャネルは相異なるスペクトル透過率を呈するものとしてもよく、また本件技術分野で既知ないずれの分光フィルタリング技術に依拠し生成してもよい。この場合、どのフィルタリングチャネル又はフィルタリングチャネル群内に照明ビームの諸部分を伝搬させるかを動的に選択することで、入射照明ビームのスペクトルをチューニングすることができる。従って、チャネルセレクタが照明ビームの諸部分を選択的に諸チャネルへと差し向ける速度たるスイッチング速度が、単一の可調分光フィルタのチューニング速度より高くなりうる。
【００１７】
本件開示の諸実施形態に従い記述されているマルチチャネル可調分光フィルタによれば、相異なるスペクトルコンテンツを呈する１本又は複数本のチャネルビームを提供することができる。ある実施形態では、各フィルタリングチャネルにより別々のチャネルビームが提供され、それがマルチチャネル可調分光フィルタからの出射ビームとなる。他の実施形態では、複数個の分光チャネルからのチャネルビームを結合させたものが結合出射ビームとなる。例えば、複数個のフィルタリングチャネルを有しそれらが相異なるスペクトル透過率を呈する単一出力マルチチャネル可調分光フィルタによれば、これは必須ではないが、照明ビームのフルパワーをそれら複数個のフィルタリングチャネル間で選択的にスイッチングすることでその照明ビームのスペクトルを動的にチューニングすることができる。
【００１８】
本件開示の付加的諸実施形態は、フィルタリングチャネルのスペクトル透過率をチューニングしうるマルチチャネル可調分光フィルタを指向している。例えば、可調な帯域通過フィルタを有するチャネルにて、これは必須ではないが、通過照明の中心波長、低域通過遮断波長、高域通過遮断波長、スペクトル帯域幅、通過波長・濾波波長間遷移の鋭さ等を、動的に修正することができる。なお、フィルタリングチャネル間照明分配に関わるスイッチング時間は、フィルタリングチャネルのチューニング時間より短くなりうる。それでいて、マルチチャネル可調分光フィルタに備わるフィルタリングチャネルが相独立にチューニング可能なものであるため、相異なるスペクトル透過率間での迅速なスイッチング向けに柔軟なプラットフォームを提供することができる。例えば、一実施形態に係るマルチチャネル可調分光フィルタによれば、照明ビーム由来の照明を１個又は複数個のフィルタリングチャネル内に差し向けるのと同時に、１個又は複数個の付加的チューニングチャネルのスペクトル透過率を修正することができる。従って、このマルチチャネル可調分光フィルタによれば、照明ビーム由来の照明を相次いで１個又は複数個の付加的フィルタリングチャネルへと差し向けることができ、個別のフィルタリングチャネルのチューニングに関わる遅延時間も伴わない。一般に、マルチチャネル可調分光フィルタにて、どのような個別チャネル内分光チューニング方法を用い、入射照明ビームのスペクトルの迅速なチューニングを行ってもよい（例．フィルタリングチャネルにおけるスペクトル透過率の固定、フィルタリングチャネルにおけるスペクトル透過率の比較的緩慢なチューニング等）。
【００１９】
加えて、マルチチャネル可調分光フィルタの各チャネルによって、これは実現必須ではないが、濾波照明のスペクトルコンテンツの迅速修正、濾波照明スペクトルの安定化、通過照明に係る所望スペクトル域内でのスペクトルパワー損失の最小化、阻止照明に係る不要スペクトル域内でのスペクトルパワー減衰の最大化、通過波長・阻止波長間照明遷移の先鋭化、スペクトル分解能の高度可調化（例．狭い波長域のスペクトルパワーを選択的に修正する能力等）及び／又は濾波照明の位相分布擾乱の最小化を実現することができる。
【００２０】
計量システム用照明源との関連で言えば、マルチチャネル可調分光フィルタを有するマルチチャネル照明源により、そのスペクトルコンテンツ（例．照明の可調スペクトル帯域幅、通過域の中心波長等）を相独立にチューニングしつつ１本又は複数本の照明ビームを提供してサンプルに差し向けることができる。この場合、チャネル毎に独立にスペクトル制御されるマルチチャネル照明源を有する計量システムによって、広い連続波長域に亘り選択的に制御されたスペクトルで以てサンプルを照明することができる。加えて、マルチチャネル照明源によれば、各チャネルからの照明で以てサンプルを同時に又は相次いで照明することができる。更に、マルチチャネル照明源によれば、サンプルの別々の部分（例．計量ターゲットに備わる別々のセル等）を別々の照明チャネルで以て照明することができる。この場合、マルチチャネル照明源によって、複数通りの照明プロファイル（例．複数通りのスペクトルプロファイル）を計量ターゲットに備わる別々のセル向けに最適化することが可能となろう。
【００２１】
２００９年１０月２２日付で刊行された特許文献１に角度分解散乱計が概述されているので、この参照によりその全容を本願に繰り入れることにする。加えて、マルチチャネル分光可調照明源を広範囲な用途で有益に利用しうることに、注意されたい。従って、本件開示の神髄及び技術的範囲はあらゆる用途のマルチチャネル分光可調照明源に拡がりうる。
【００２２】
図１Ａは本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るマルチチャネル照明源１００の概念図であり、これにはマルチチャネル可調分光フィルタ１０１と広いスペクトル（例．照明波長域）を呈する広帯域照明源１０２が備わっている。一実施形態に係る広帯域照明源１０２は照明ビーム１０４を生成する。広帯域照明源１０２は、広い波長域を呈する照明ビーム１０４を提供するのに適する、どのような種類の照明源を有していてもよい。一実施形態に係る広帯域照明源１０２はレーザ光源である。例えば、広帯域照明源１０２が、これに限られるものではないが広帯域レーザ光源、超連続体（超広帯域）レーザ光源、白色レーザ光源等を有していてもよい。この場合、広帯域照明源１０２によって、高いコヒーレンス（例．高い空間コヒーレンス及び／又は時間コヒーレンス）を呈する照明ビーム１０４を提供することができる。また、他実施形態の一つは、広帯域照明源１０２がレーザ維持プラズマ（ＬＳＰ）光源を有するものである。例えば、広帯域照明源１０２が、これに限られるものではないがＬＳＰランプ、ＬＳＰバルブ又はＬＳＰチャンバを有していてもよく、これは、レーザ光源によりプラズマ状態に励起されたときに広帯域照明を放射するであろう１個又は複数個の構成要素を組み込むのに適している。また、他実施形態の一つは広帯域照明源１０２がランプ光源を有するものである。例えば、広帯域照明源１０２が、これに限られるものではないがアークランプ、放電ランプ、無電極ランプ等を有していてもよい。この場合、広帯域照明源１０２によって、低いコヒーレンス（例．低い空間コヒーレンス及び／又は時間コヒーレンス）を呈する照明ビーム１０４を提供することができる。
【００２３】
更に、広帯域照明源１０２により提供される広帯域照明がどのような時間プロファイルを有していてもよい。例えば、広帯域照明源１０２が連続照明ビーム１０４、パルス状照明ビーム１０４又は変調照明ビーム１０４を提供するのでもよい。加えて、その照明ビーム１０４を広帯域照明源１０２から自由空間伝搬を介し送給するのでも光導波（例．光ファイバ、光パイプ等）を介し送給するのでもよい。
【００２４】
また、一実施形態に係るマルチチャネル可調分光フィルタ１０１はチャネルセレクタ１０６を有しており、照明ビーム１０４をそれにより２本以上のチャネルビーム１０８（例．２個以上のフィルタリングチャネルのうちいずれかに沿い伝搬する照明ビーム構成部分）へと分割することができる。一実施形態に係るマルチチャネル可調分光フィルタ１０１に備わるチャネルのうち１個又は複数個が、チャネルビーム１０８の強度を制御する強度変調器１１０を有している。一実施形態に係るマルチチャネル可調分光フィルタ１０１に備わるチャネルのうち１個又は複数個が、チャネルビーム１０８のスペクトルコンテンツを制御する可調フィルタ１１２を有している。一実施形態に係るマルチチャネル可調分光フィルタ１０１は、強度変調器１１０及び可調フィルタ１１２のうち少なくとも一方と可通信結合されたコントローラ１１４を有している。この場合、そのコントローラ１１４によって、１個又は複数個の信号を強度変調器１１０及び／又は可調フィルタ１１２の構成部材のうち１個又は複数個に供給することで、各チャネルビーム１０８の強度及び／又はスペクトルコンテンツをチューニングすることができる。また、一実施形態に係るチャネルビーム１０８はそれぞれ出射照明ビーム１１６として提供されている。ひいては、出射照明ビーム１１６を外部システム（例．照明源、計量システム等）に提供することができる。
【００２５】
また、一実施形態に係るコントローラ１１４は１個又は複数個のプロセッサ１２８を有している。一実施形態に係る１個又は複数個のプロセッサ１２８は、記憶媒体１３０即ちメモリ内に保持されている一組のプログラム命令を実行するよう、構成されている。更に、そのコントローラ１１４に１個又は複数個のモジュールを具備させ、当該１個又は複数個のプロセッサ１２８により実行可能で記憶媒体１３０内に格納されている１個又は複数個のプログラム命令を、そのモジュールに取り込むことができる。コントローラ１１４に備わる１個又は複数個のプロセッサ１２８が、本件技術分野で既知ないずれの処理素子を有していてもよい。その意味で、当該１個又は複数個のプロセッサ１２８には、アルゴリズム及び／又は命令を実行するよう構成されたあらゆるマイクロプロセッサ型デバイスが包含されうる。ある実施形態によれば、当該１個又は複数個のプロセッサ１２８は、デスクトップコンピュータ、メインフレームコンピュータシステム、ワークステーション、イメージコンピュータ、並列プロセッサその他、どのようなコンピュータシステム（例．ネットワーク接続コンピュータ）であれ、本件開示中に記載の如くマルチチャネル可調分光フィルタ１０１を動作させるよう構成されたプログラムを実行するよう構成されたもので、構成することができる。更に認められるように、語「プロセッサ」は、１個又は複数個の処理素子を有し非一時的記憶媒体１３０から得たプログラム命令を実行するあらゆるデバイスが包括されるよう、広義に定義することができる。
【００２６】
本願にて認めている通り、本件開示中に記載されている諸ステップをコントローラ１１４により実行してもよい。更に、そのコントローラ１１４を単一部材で形成しても複数部材で形成してもよい。ここで更に注意すべきことに、コントローラ１１４に備わる複数個の部材を共通ハウジング内に収容してもよいし、複数個のハウジング内に収容してもよい。このように、どのようなコントローラやコントローラ群であれ、マルチチャネル可調分光フィルタ１０１への統合に適したモジュールとして個別にパッケージングすることができる。
【００２７】
記憶媒体１３０には、１個又は複数個の連携先プロセッサ１２８により実行可能なプログラム命令を格納するのに適し本件技術分野で既知なあらゆる格納媒体が包含されうる。例えば、記憶媒体１３０に非一時的記憶媒体が包含されうる。また例えば、記憶媒体１３０に、これに限られるものではないがリードオンリメモリ、ランダムアクセスメモリ、磁気又は光記録デバイス（例．ディスク）、磁気テープ、固体ドライブ等が包含されうる。更に注記すべきことに、記憶媒体１３０を１個又は複数個のプロセッサ１２８と共に共通コントローラハウジング内に収容してもよい。ある実施形態によれば、記憶媒体１３０を、１個又は複数個のプロセッサ１２８及びコントローラ１１４の物理的位置に対し遠隔配置することができる。例えば、コントローラ１１４に備わる１個又は複数個のプロセッサ１２８が、ネットワーク（例．インターネット、イントラネット等）経由でアクセス可能なリモートメモリ（例．サーバ）にアクセスするようにしてもよい。故に、上掲の記述は本発明に対する限定事項としてではなく単なる例証として解釈されるべきである。
【００２８】
また、一実施形態に係るマルチチャネル可調分光フィルタ１０１は、チャネルビーム１０８ａ，ｂの経路の方向を定める１個又は複数個のステアリングミラー１１８を有している。
【００２９】
チャネルセレクタ１０６は、照明ビーム１０４を差し向け２本以上のチャネルビーム１０８にするのに適するどのような光学素子、どのような光学素子群でもよい。例えば、チャネルセレクタ１０６が１個又は複数個のビームスプリッタ１１９を有していてもよい。また例えば、チャネルセレクタ１０６が１個又は複数個のダイクロイックミラーを有していてもよい。実施形態の一つは、チャネルセレクタ１０６が、生成されるチャネルビーム１０８が同じスペクトルを呈するように照明ビーム１０４を分割するものである。例えば、チャネルセレクタ１０６を、その照明ビーム１０４のスペクトルコンテンツの修正無しで照明ビーム１０４を分割する１個又は複数個のビームスプリッタ（例．ビームスプリッタ１１９等）を有するものにするとよい。他実施形態の一つは、チャネルセレクタ１０６によって、生成されるチャネルビーム１０８が別々のスペクトルを呈するように照明ビーム１０４を分割しうるものである。例えば、チャネルセレクタ１０６を、１個又は複数個のダイクロイックミラーを有するものにし、それにより、照明ビーム１０４の第１部分を選択的に反射させて第１スペクトルを呈する第１チャネルビーム１０８を生成する一方で、照明ビーム１０４の第２部分を透過させて第２スペクトルを呈する第２チャネルビーム１０８を生成すればよい。更に、チャネルセレクタ１０６が偏向感応性光学素子を有していても及び／又は偏向不感応性素子を有していてもよい。
【００３０】
他実施形態の一つは、チャネルセレクタ１０６が２個以上のビーム分割素子（例．ビームスプリッタ、ダイクロイックミラー等）からなる系列を有していて、それにより３本以上のチャネルビーム１０８を生成しうるものである。例えば、４本のチャネルビームを生成するようチャネルセレクタ１０６を構成するには、第１ビーム分割素子によって照明ビーム１０４が第１チャネルビームと第１中間ビームに分割され、第２ビーム分割素子によってその第１中間ビームが第２チャネルビームと第２中間ビームに分割され、そして第３ビーム分割素子によってその第２中間ビームが第３チャネルビームと第４チャネルビームに分割されるよう、３個のビーム分割素子を縦続させればよい。一般に、チャネルセレクタ１０６にて何本のチャネルビーム１０８を生成してもよい。
【００３１】
他実施形態の一つは、チャネルセレクタ１０６が、複数個の利用可能なチャネルのうち１個へと照明ビームを選択的に差し向ける１個又は複数個のルーティング素子を、有するものである。この場合は、（例．ユニークな構成の可調フィルタ１１２の働き等で）ユニークなスペクトル分布が提供されるように各チャネルを構成するのがよい。そうすれば、当該１個又は複数個のルーティング素子によって照明ビーム１０４の差し向け先チャネルを制御し、ひいては出射照明ビーム１１６のスペクトル分布の迅速なスイッチングを実現することができる。当該１個又は複数個のルーティング素子には、これに限られるものではないが音響光学変調器、電気光学変調器、ガルバノメータミラー、圧電ミラー等、照明ビーム１０４を差し向けるのに適するあらゆる光学及び／又は機械素子が包含されうる。
【００３２】
更に、照明ビーム１０４の強度を、チャネルビーム１０８間でどのような比率に従い分割してもよい。実施形態の一つは、各チャネルビーム１０８が同じ強度を呈するものである。例えば、チャネルセレクタ１０６にその強度比が５０：５０のビームスプリッタを具備させることで、同じ強度を呈する２本のチャネルビーム１０８を生成することができる。また例えば、チャネルセレクタ１０６に第１ビームスプリッタを具備させ、照明ビーム１０４に対し１／３の強度を呈する第１チャネルビーム１０８と、照明ビーム１０４に対し２／３の強度を呈する中間ビームとを、それによって生成すればよい。更に、そのチャネルセレクタ１０６にその強度比が５０：５０の第２ビームスプリッタを具備させ、それにより中間ビームを第２チャネルビーム１０８と第３チャネルビーム１０８とに分岐させることで、３本のチャネルビーム１０８それぞれが照明ビーム１０４に対し１／３の強度を呈するようにすればよい。他実施形態の一つは各チャネルビーム１０８が相異なる強度を呈するものである。
【００３３】
また、他実施形態の一つは、マルチチャネル可調分光フィルタ１０１が偏向制御性光学素子を有するものである。例えば、マルチチャネル可調分光フィルタ１０１が、これは必須ではないが１個又は複数個の偏光子、１枚又は複数枚の波長板或いは１個又は複数個の電子光学セル（例．ポッケルスセル等）を有していてもよい。例えば図１Ａに描かれているように、チャネルセレクタ１０６に偏向回転器１２０（例．波長板、電子光学セル等）を具備させ照明ビーム１０４の経路に配置してもよい。更に、そのチャネルセレクタ１０６に１個又は複数個の偏向ビームスプリッタ（例．ビームスプリッタ１１９等）を具備させてもよい。この場合、別々のチャネルビーム１０８を別々の偏向に関連付けることができ、またその偏向ビームスプリッタの向きを基準に偏向回転器１２０で以て照明ビーム１０４の偏向角を調整することでそれらチャネルビーム１０８の相対強度を制御することができる。
【００３４】
一例としては、マルチチャネル可調分光フィルタ１０１に備わる１個又は複数個のチャネルに、チャネルビーム１０８の偏向を調整する偏向回転器を具備させるとよい。別例としては、マルチチャネル可調分光フィルタ１０１に１個又は複数個の偏向依拠強度変調器を具備させてもよい。例えば、偏向コントローラ及び偏光子を有する偏向依拠強度変調器である。この場合、マルチチャネル可調分光フィルタ１０１に偏向制御素子を具備させそれをいずれかのビーム路に配置することで、これに限られるものではないが広帯域照明源１０２からの照明ビーム１０４、いずれかのチャネルビーム１０８、いずれかの出射照明ビーム１１６等、いずれかのビームの偏向を選択的に制御することができる。
【００３５】
例えば、偏向感応性光学素子を可回動マウントに実装し、それら偏向感応性光学素子の向きを（例．コントローラ１１４からの制御信号、ユーザによる手動調整等を受け）選択的に制御可能にするとよい。
【００３６】
マルチチャネル可調分光フィルタ１０１による出射照明ビーム１１６の提供は、本件技術分野で既知ないずれの方法で行ってもよい。実施形態の一つは、１本又は複数本の出射照明ビーム１１６が自由空間照明ビームとして提供されるものである。他実施形態の一つは、１本又は複数本の出射照明ビーム１１６がファイバ結合されるものである。例えば、１本又は複数本の出射照明ビーム１１６をシングルモードファイバに結合させてもよい。一例としては、（例．空間コヒーレント広帯域照明源１０２によりもたらされる）空間コヒーレント出射照明ビーム１１６をシングルモードファイバに結合させるとよい。また例えば、１本又は複数本の出射照明ビーム１１６をマルチモードファイバに結合させてもよい。一例としては、（例．空間非コヒーレント広帯域照明源１０２、スペックル抑圧(speckle-busted)空間コヒーレント広帯域照明源１０２等からの）空間非コヒーレント出射照明ビーム１１６をマルチモードファイバに結合させるとよい。
【００３７】
図１Ｂは本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るマルチチャネル可調分光フィルタ１０１の概念図であり、チャネルビーム１０８が複数本の出射照明ビーム１１６へと再分岐されている。一実施形態に係るマルチチャネル可調分光フィルタ１０１は、出射偏向回転器１２２及び出射ビームセパレータ１２４を、チャネルビーム１０８毎に有している。この場合、各チャネルビーム１０８を複数本の出射照明ビーム１１６に再分岐すること及びその強度を相独立に調整することができる。更に、各出射照明ビーム１１６を相独立に外部システムへと供給すること（例．サンプルの複数個所を照明すること等）ができる。他実施形態の一つは、マルチチャネル可調分光フィルタ１０１が可調偏光子（図示せず）を有し、それが１本又は複数本のチャネルビーム１０８のビーム路にあり、それによりチャネルビーム１０８の偏向が選択的に調整されるものである。例えば、可調偏光子を偏向ビームスプリッタに前置し、それにより出射照明ビーム１１６の強度比を選択的に制御するとよい。
【００３８】
マルチチャネル可調分光フィルタ１０１のうちどのチャネルで出射照明ビーム１１６をもたらしてもよい。更に、マルチチャネル可調分光フィルタ１０１のチャネルのうち２個以上を結合させて１本の出射照明ビーム１１６をもたらすのでもよい。図１Ｃは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り２本のチャネルビーム１０８ａ，ｂを呈するマルチチャネル可調分光フィルタ１０１の概念図であり、それら２個のチャネルが結合され結合出射照明ビーム１１６がもたらされている。一実施形態に係るマルチチャネル可調分光フィルタ１０１は、２本のチャネルビーム１０８ａ，ｂを結合させるビーム結合器１２６を有している。ビーム結合器１２６は、どのような光学素子又は光学素子群であれ、チャネルビーム１０８ａ，ｂを結合させて結合出射照明ビーム１１６にするのに適していればよい。例えば、チャネルセレクタ１０６に、これに限られるものではないが１個又は複数個のビームスプリッタ或いは１個又は複数個のダイクロイックミラーを具備させればよい。更に、ビーム結合器１２６に偏向性及び／又は非偏向性光学素子を具備させればよい。実施形態の一つは、チャネルセレクタ１０６及びビーム結合器１２６が非偏向ビームスプリッタで形成されるものである。従って、チャネルビーム１０８ａ，ｂが同じ偏向となりうる。他実施形態の一つは、チャネルセレクタ１０６及びビーム結合器１２６が偏向ビームスプリッタを有するものである。この場合、チャネルセレクタ１０６によって、照明ビーム１０４を２本の直交偏向チャネルビーム１０８ａ，ｂに分割することができる。更に、ビーム結合器１２６によって、それら直交偏向チャネルビーム１０８ａ，ｂを結合させて１本の出射照明ビーム１１６にすることができる。
【００３９】
図１Ｄは、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るマルチチャネル可調分光フィルタ１０１の概念図であり、結合出射照明ビーム１１６が複数本の出射照明ビーム１１６へと再分岐されている。一実施形態に係るマルチチャネル可調分光フィルタ１０１は出射偏向回転器１２４及び出射ビームセパレータ１２４を有しており、それらは結合出射照明ビーム１１６のビーム路に存している。この場合、その結合出射照明ビーム１１６を複数本の出射照明ビーム１１６へと再分岐させること及びその強度を相独立に調整することができる。更に、各出射照明ビーム１１６を相独立に外部システムへと供給すること（例．それによりサンプルの複数個所を同時照明すること等）ができる。
【００４０】
図２は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るマルチチャネル可調分光フィルタ１０１の概念図であり、強度変調器１１０の展開図が描かれている。強度変調器１１０には、どのような光学素子又は光学素子群であれ、１本又は複数本のチャネルビーム１０８の強度を修正するのに適するものを具備させることができる。
【００４１】
強度変調器１１０はチャネルビーム１０８の経路に存しており、これにシャッタを具備させることで、１本又は複数本のチャネルビーム１０８を選択的に阻止することができる。図２に描かれている実施形態では、第１強度変調器１１０ａが、第１チャネルビーム１０８ａを選択的に阻止する第１シャッタ２０２を有している。また、実施形態では、第２強度変調器１１０ｂが、第２チャネルビーム１０８ｂを選択的に阻止する第２シャッタ２０４を有している。更に、シャッタは、どの種類のシャッタであれ、本件技術分野で既知でチャネルビームを選択的に阻止しうるもので構成することができ、その例としては、これに限られるものではないが機械式シャッタ、音響光学シャッタ、電子光学シャッタ等がある。また、一実施形態に係るシャッタは、コントローラ１１４に可通信結合させることができる。この場合、そのコントローラ１１４によってシャッタを選択的に作動させることで、チャネルビーム（例．チャネルビーム１０８ａ，ｂ）を通過させ又は阻止することができる。
【００４２】
チャネルビーム１０８の経路に存する強度変調器１１０に強度フィルタを具備させてもよい。図２に描かれている実施形態では第１強度変調器１１０ａが第１強度フィルタ２０６を有している。また、実施形態では第２強度変調器１１０ｂが第２強度フィルタ２０８を有している。更に、強度フィルタには、どの種類の光学素子又は光学素子群であれ、チャネルビーム１０８の波長のうち一つのスペクトルパワーを選択的に減衰させるのに適するものを、具備させることができる。実施形態の一つは、強度フィルタが１個又は複数個の中性濃度フィルタ（減光フィルタ）を有していて、チャネルビーム１０８の全波長の強度を幾ばくか減衰させうるものである。他実施形態の一つは、強度フィルタが可調中性濃度フィルタを有するものである。更に、その強度フィルタをコントローラ１１４と可通信結合させてもよい。この場合、そのコントローラ１１４によって各チャネルビーム１０８の強度を選択的に制御することができる。例えば、強度フィルタを、一組の中性濃度フィルタを有するフィルタ切替器（例．フィルタホイール等）を１個又は複数個有するものにすることができる。一例としては、フィルタ切替器に２個以上のフィルタマウントを具備させ、フィルタマウントに固定されているフィルタをチャネルビーム１０８の経路に選択的に配置しうるようそれらフィルタマウントを配置するとよい。この場合、チャネルビーム１０８の強度を、そのチャネルビーム１０８の経路に配置される中性濃度フィルタの個数及び光学濃度を選択的に制御することによって、調整することができる。また例えば、強度フィルタにグラディエントフィルタを具備させることで、その強度フィルタの透過率（又は反射率）を、その強度フィルタ上での位置の関数たる勾配パターンに従い変化させることができる。一例に係る強度フィルタは、（例．コントローラ１１４に結合されている）直線作動型可動ステージに実装された線状グラディエントフィルタを有するものであり、チャネルビーム１０８に対する線状グラディエントフィルタの直線位置を操ることで、チャネルビーム１０８の強度を制御することができる。別例に係る強度フィルタは、偏向コントローラ及び偏光子を有するものである。更なる例に係る強度フィルタは、図２に描かれているように、回動ステージ（例．回動ステージ２１０又は回動ステージ２１２）に実装された円形グラディエントフィルタであり、チャネルビーム１０８に対する強度フィルタの回動位置を操ることで、その強度フィルタの透過率（又は反射率）を制御することができる。
【００４３】
他実施形態によれば、マルチチャネル可調分光フィルタ１０１にて、出射照明ビーム１１６（例．図１Ｂ、図１Ｄ等に描かれている出射照明ビーム１１６）のうちいずれかのビーム路に、強度変調器を具備させることができる。この場合、いずれかの出射照明ビーム１１６の強度を、完全阻止から完全通過に亘り選択的に調整することができる。
【００４４】
図３Ａ〜図７を通じ示されているように、可調フィルタ１１２には、どのような光学素子又は光学素子群であれ、１本又は複数本のチャネルビーム１０８のスペクトルコンテンツを修正するのに適するものを具備させることができる。実施形態の一つは、可調フィルタ１１２が分光フィルタを有し、チャネルビーム１０８の波長のうち一通り又は複数通りをそれにより選択的に減衰させるものである。例えば、可調フィルタ１１２を、遮断波長を上回る波長を減衰させる低域通過フィルタ、遮断波長を下回る波長を減衰させる高域通過フィルタ、ある特定のスペクトル帯域幅の照明を通過させ指定波長帯域外の波長を減衰させる帯域通過フィルタ、指定波長帯域内の波長を減衰させる帯域阻止フィルタ等を、有するものにするとよい。可調フィルタ１１２は、チャネルビーム１０８のスペクトルコンテンツを修正するのに適し本件技術分野で既知な、どの種類の分光フィルタを有していてもよい。例えば、可調フィルタ１１２が、これは必須ではないが１個又は複数個のスタック層で形成された薄膜分光フィルタを有していてもよい。更に、可調フィルタ１１２が反射型分光フィルタを有していても透過型分光フィルタを有していてもよい。加えて、分光フィルタが単一の光学素子で形成されていても光学素子の組合せで形成されていてもよい。
【００４５】
他実施形態の一つは、可調フィルタ１１２が１個又は複数個の可調分光フィルタを有し、それが少なくとも１本のチャネルビーム１０８の光路に存するものである。この場合、チャネルビーム１０８の入射角及び／又は入射位置を制御することで、そのフィルタのスペクトル透過率（例．一通り又は複数通りの遮断波長、一通り又は複数通りの透過率値等）を調整することができる。他実施形態の一つは、可調フィルタ１１２が１個又は複数個のディスクリートな（例．非可調）分光フィルタを有し、それが少なくとも１本のチャネルビーム１０８の光路に存するものである。この場合、そのフィルタのスペクトル透過率（例．一通り又は複数通りの遮断波長、一通り又は複数通りの透過率値等）を、チャネルビーム１０８の入射角及び／又は入射位置如何によらず実質的に一定にすることができる。
【００４６】
図３Ａは本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るマルチチャネル可調分光フィルタ１０１の概念図であり、フィルタ切替器内に固定された分光フィルタを有する可調フィルタ１１２が描かれている。一実施形態に係る第１可調フィルタ１１２ａは第１フィルタ切替器３０２及び第２フィルタ切替器３０４を有しており、それらに固定されている分光フィルタで第１チャネルビーム１０８ａのスペクトル特性を修正することができる。また、一実施形態に係る第２可調フィルタ１１２ｂは第３フィルタ切替器３０６及び第４フィルタ切替器３０８を有しており、それらに固定されている分光フィルタで第２チャネルビーム１０８ｂのスペクトル特性を修正することができる。この場合、チャネルビーム１０８ａ，ｂの経路に配置されたフィルタ切替器に備わる分光フィルタの個数及びスペクトル透過率を選択的に制御することで、各チャネルビーム１０８ａ，ｂのスペクトルを調整することができる。一実施形態に係るフィルタ切替器（例．フィルタ切替器３０２〜３０８）は可調であるので、１個又は複数個の分光フィルタを各チャネルビーム１０８ａ，ｂの経路に選択的に配置することができる。更に、それらフィルタ切替器３０２〜３０８にどのような種類の分光フィルタを固定してもよく、その例としては、これに限られるものではないが低域通過フィルタ、高域通過フィルタ、帯域通過フィルタ及び帯域阻止フィルタがある。
【００４７】
本願にて認めているところによれば、２個以上の分光フィルタ（例．フィルタ切替器内に配置されているもの等）を縦続させることで、単一の分光フィルタに比べ秀逸な性能を提供することができる。例えば、可調フィルタ１１２（例．図３Ａに描かれている可調フィルタ１１２ａ，ｂ）が縦続された複数個の分光フィルタを有していて、それらの通過域が重なっていると、個別の組成分光フィルタのいずれに比べても高い抑圧比（例．通過波長透過率に対する阻止波長透過率の比率等）が現れることとなろう。この場合、あらゆる個別分光フィルタの性能条件を緩和しつつ、所望通過域外波長の抑圧を所望水準に保つことができる。
【００４８】
例えば、分光フィルタに係る製造条件（例．製造の複雑性、被覆の枚数、製造コスト等）が、これに限られるものではないが所要抑圧比、所要抑圧比が確保されねばならない波長域、通過波長・阻止波長間遷移の鋭さ等、複数個の要因に依存しうることは、事実であろう。例えば、広帯域な帯域通過フィルタの製造条件は、狭帯域な帯域通過フィルタの製造条件ほど厳格にはならないであろう。また例えば、所望抑圧比が成立しなければならない通過域外波長域が広いフィルタの製造条件は、所望抑圧比が成立しなければならない通過域外波長域が狭いフィルタの製造条件よりも、厳格となりうる。
【００４９】
図３Ｂ〜図３Ｄは、相縦続する２個の分光フィルタを有する可調フィルタのスペクトル透過率を描いた図である。図３Ｂたる線図３１０には、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る第１分光フィルタ（例．第１フィルタ切替器３０２、第３フィルタ切替器３０６等に実装されているもの）のスペクトル透過率が描かれている。一実施形態に係る第１分光フィルタは、第１広帯域遮断波長３１２・第２広帯域遮断波長３１４間波長を通過させる（例．第１分光フィルタを通過する波長の通過域を定める）広帯域な帯域通過フィルタを有している。更に、この第１分光フィルタにより、通過域内波長を第１広帯域透過率３１６、通過域外波長を第２広帯域透過率３１８で以て通過させることができる。この場合、第１分光フィルタによる抑圧比は、第１広帯域透過率３１６に対する第２広帯域透過率３１８の比率に対応するものとなろう。また、一実施形態に係る第１分光フィルタによれば、その際、比較的高い抑圧比が広い通過域外波長域に亘り提供される。
【００５０】
図３Ｃたる線図３２０には、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る第２分光フィルタ（例．第２フィルタ切替器３０４、第４フィルタ切替器３０８等に実装されているもの）のスペクトル透過率が描かれている。一実施形態に係る第２分光フィルタは、第１狭帯域遮断波長３２２・第２狭帯域遮断波長３２４間波長を通過させる（例．第２分光フィルタを通過する波長の通過域を定める）狭帯域な帯域通過フィルタを有している。更に、この第２分光フィルタにより、通過域内波長を第１狭帯域透過率３２６、通過域外波長を第２狭帯域透過率３２８で以て通過させることができる。この場合、第２分光フィルタによる抑圧比は、第１狭帯域透過率３２６に対する第２狭帯域透過率３２８の比率に対応するものとなろう。
【００５１】
図３Ｄたる線図３３０には、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る第１分光フィルタに第２分光フィルタを縦続させたもの（例．図３Ａに描かれているもの）のスペクトル透過率が描かれている。例えば、それら相縦続する分光フィルタによって、第１狭帯域遮断波長３２２及び第２狭帯域遮断波長３２４により定まる通過域内の波長を、通過させることができる。更に、それら相縦続する分光フィルタの透過率３３２は、第１広帯域透過率３１６及び第１狭帯域透過率３２６の結合値（例．乗算結合値）となりうる。一実施形態に係る可調フィルタ１１２は、比較的広い波長域に亘り高い抑圧比を呈するものとなろう。更に、図３Ｂ及び図３Ｃに描かれているように、相縦続する第１及び第２分光フィルタを用いること、特に同じ性能特性を呈する分光フィルタを１個有する可調フィルタ１１２に比べ第１及び第２分光フィルタそれぞれについての製造条件が軽減される態で用いることで、所望性能の可調フィルタ１１２を実現しうることは、事実であろう。例えば、図３Ｂ及び図３Ｃに描かれているように、第１分光フィルタを、広い通過域外波長域に亘り高い抑圧比を呈する一方で広い通過域を呈するものにするとよい。更に、第２分光フィルタを、狭い通過域を呈する一方で第１分光フィルタの通過域外波長に関し低めの抑圧比を呈するものにするとよい。
【００５２】
図４は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、チャネルビーム１０８を分光フィルタリングするのに適する分光フィルタが入っているフィルタ切替器３個の模式図であり、３個のスペクトル窓内で可調な狭帯域スペクトルプロファイルが取り入れられている。一実施形態に係る可調フィルタ１１２は、それぞれ８個のフィルタマウントを有するフィルタ切替器を３個有しており、チャネルビーム１０８の狭帯域分光フィルタリングを１８通りの可選択な中心波長で以て行うものである。
【００５３】
また、一実施形態に係る可調フィルタ１１２は、第１フィルタ切替器４０２、第２フィルタ切替器４０４及び第３フィルタ切替器４０６を有している。また、一実施形態に係るフィルタ切替器４０２〜４０６は、それぞれ、分光フィルタを固定するのに適したフィルタマウントを８個有している。例えば、第１フィルタ切替器４０２にはフィルタマウント４０８〜４２２、第２フィルタ切替器４０４はフィルタマウント４２４〜４３８、第３フィルタ切替器４０６はフィルタマウント４４０〜４５４を、具備させることができる。
【００５４】
また、一実施形態に係るフィルタ切替器は、それぞれ、フィルタが実装されないオープンマウントを有している。この場合、チャネルビーム１０８を、スペクトル修正無しで各フィルタ切替器に選択的に通すことができる。例えば、フィルタマウント４０８、４２４及び４４０をオープンマウントとすることができる。
【００５５】
また、一実施形態に係る可調フィルタ１１２では、（例．図３Ｂ〜図３Ｄに描かれている通り）広帯域な帯域通過フィルタに狭帯域な帯域通過フィルタを縦続させたものを用い、狭帯域分光フィルタリングが実行される。例えば、フィルタマウント４２２には第１通過域（例．レッド通過域）を呈する広帯域な帯域通過フィルタを、フィルタマウント４３８には第２通過域（例．グリーン通過域）を呈する広帯域な帯域通過フィルタを、そしてフィルタマウント４５４には第３通過域（例．ブルー通過域）を呈する広帯域な帯域通過フィルタを、入れればよい。更に、フィルタマウント４２６〜４３６に、第１通過域内に中心波長がある狭帯域な帯域通過フィルタを入れればよい。この場合、第１フィルタ切替器４０２をフィルタマウント４２２、第２フィルタ切替器４０４をフィルタマウント４２６〜４３６のうちいずれか、第３フィルタ切替器４０６をフィルタマウント４４０（例．オープン）にセットすることで、チャネルビーム１０８を第１通過域内波長にチューニングすることができる。フィルタマウント４４２〜４５２には、第２通過域内に中心波長がある狭帯域な帯域通過フィルタを入れればよい。この場合、第１フィルタ切替器４０２をフィルタマウント４０８（例．オープン）、第２フィルタ切替器４０４を４３８、第３フィルタ切替器４０６をフィルタマウント４４２〜４５２のうちいずれかにセットすることで、チャネルビーム１０８を第２通過域内波長にチューニングすることができる。フィルタマウント４１０〜４２０には、第３通過域内に中心波長がある狭帯域な帯域通過フィルタを入れればよい。この場合、第１フィルタ切替器４０２をフィルタマウント４１０〜４２０のうちいずれか、第２フィルタ切替器４０４を４２４（例．オープン）、第３フィルタ切替器４０６をフィルタマウント４５４にセットすることで、チャネルビーム１０８を第３通過域内波長にチューニングすることができる。
【００５６】
ご理解頂けるように、レッド、グリーン及びブルー通過域なる記述は専ら例証目的で提供されており、限定として解されるべきものではない。一般に、可調フィルタ１１２は、これに限られるものではないが紫外波長、可視波長、赤外波長等、どのようなスペクトル域に属する帯域通過フィルタを有していてもよい。
【００５７】
また、ある実施形態によれば、可調フィルタ１１２に角度可調分光フィルタを具備させ、チャネルビーム１０８の入射角に従い一通り又は複数通りのフィルタリング特性（例．遮断波長、中心波長、透過率値等）をチューニング可能にすることができる。更に、角度可調分光フィルタには、これに限られるものではないが低域通過フィルタ、高域通過フィルタ、帯域通過フィルタ、帯域阻止フィルタ等、あらゆる種類の分光フィルタを具備させることができる。図５は本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るマルチチャネル可調分光フィルタ１０１の概念図であり、角度可調分光フィルタを有する可調フィルタ１１２が描かれている。例えば、フィルタマウント（例．単体フィルタマウント、フィルタ切替器等）を回動ステージ上に固定することで、可調分光フィルタ上へのチャネルビーム１０８の入射角を調整することができる。図５に描かれているように、一実施形態に係る第１可調フィルタ１１２ａは、第１回動ステージ５０４上に固定された第１フィルタマウント５０２内に低域通過フィルタを有し、第２回動ステージ５０８上に固定された第２フィルタマウント５０６内に高域通過フィルタを有するものと、することができる。また、一実施形態に係る第２可調フィルタ１１２ｂは、第３回動ステージ５１２上に固定された第３フィルタマウント５１０内に低域通過フィルタを有し、第４回動ステージ５１６上に固定された第４フィルタマウント５１４内に高域通過フィルタを有するものと、することができる。
【００５８】
また、ある実施形態によれば、可調フィルタ１１２に直線可調分光フィルタを具備させ、そのフィルタ上でのチャネルビーム１０８の直線位置に従い一通り又は複数通りのフィルタリング特性（例．遮断波長、中心波長、透過率値等）をチューニング可能にすることができる。例えば、直線可調分光フィルタに、そのフィルタの長手方向に亘り厚みが変化しうるようウェッジプロファイルを呈する薄膜を１枚又は複数枚、具備させればよい。更に、直線可調分光フィルタには、これに限られるものではないが低域通過フィルタ、高域通過フィルタ、帯域通過フィルタ、帯域阻止フィルタ等、あらゆる種類の分光フィルタを具備させることができる。図６は本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るマルチチャネル可調分光フィルタ１０１の概念図であり、直線可調分光フィルタを有する可調フィルタ１１２が描かれている。例えば、フィルタマウント（例．単体フィルタマウント、フィルタ切替器等）をリニアステージ上に固定し、可調分光フィルタ上におけるチャネルビーム１０８の直線位置を調整可能にすることができる。図６に描かれているように、一実施形態に係る第１可調フィルタ１１２ａは、第１リニアステージ６０４上に固定された第１フィルタマウント６０２内に低域通過フィルタを有し、第２リニアステージ６０８上に固定された第２フィルタマウント６０６内に高域通過フィルタを有するものと、することができる。また、一実施形態に係る第２可調フィルタ１１２ｂは、第３リニアステージ６１２上に固定された第３フィルタマウント６１０内に低域通過フィルタを有し、第４リニアステージ６１６上に固定された第４フィルタマウント６１４内に高域通過フィルタを有するものと、することができる。
【００５９】
図７は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り空間フィルタ付きダブル格子モノクロメータを有する可調フィルタ１１２の概念図である。一実施形態に係る可調フィルタ１１２ａ，ｂは、チャネルビーム（例．チャネルビーム１０８ａ又はチャネルビーム１０８ｂ）をスペクトル分散させる第１分散素子７０２ａ，ｂと、空間フィルタとして動作するフィルタリング素子７０４ａ，ｂと、チャネルビームをスペクトル的に再結合させることで分光フィルタリング済チャネルビームを形成する第２分散素子７０６ａ，ｂとを有している。この場合、第１分散素子７０２ａ，ｂにより持ち込まれた分散を第２分散素子７０６ａ，ｂにより除去することができる。更に、可調フィルタ１１２ａ，ｂのスペクトル透過率をフィルタリング素子７０４ａ，ｂの空間透過率に関連付けることができる。
【００６０】
第１分散素子７０２ａ，ｂは、チャネルビーム（例．チャネルビーム１０８ａ又はチャネルビーム１０８ｂ）にスペクトル分散を持ち込むのに適し本件技術分野で既知な、いずれの種類の分散素子であってもよい。例えば、第１分散素子７０２ａ，ｂがチャネルビームに分散を持ち込む仕組みは、これに限られるものではないが回折、屈折等、どのような仕組みであってもよい。更に、第１分散素子７０２ａ，ｂを透過性光学素子で形成しても及び／又は反射性光学素子で形成してもよい。
【００６１】
また、一実施形態に係る第１分散素子７０２ａ，ｂは動生成回折格子を有している。この場合、回折格子を基板素材（例．透明な光学素材）内に動的に生成するとよい。更に、第１分散素子７０２ａ，ｂの分散特性を動的に修正することで、動生成回折格子の物理特性を調整し、それによりマルチチャネル可調分光フィルタ１０１をチューニングすることができる。例えば、動生成回折格子の周期又は変調度を（例．コントローラ１１４の働きで）調整することで、分散値（例．特定波長の照明が回折される角度）を制御することができる。また例えば、動生成回折格子の変調度を（例．コントローラ１１４の働きで）調整することで、分散効率（例．特定波長の照明が回折される効率値）を制御することができる。
【００６２】
例えば、第１分散素子７０２ａ，ｂを、これに限られるものではないが音響光学変調器または電気光学変調器としてもよい。ここで注記すべきことに、音響光学変調器付きダブル格子モノクロメータを有する可調フィルタ１１２（例．可調フィルタ１１２ａ，ｂ）によって、空間コヒーレントなチャネルビーム（例．超連続体レーザ光源により生成されたもの等）の高速チューニングを実現することができる。一実施形態に係る第１分散素子７０２ａ，ｂは、固体媒体及びそれに結合されたトランスデューサからなる音響光学変調器を有しており、その固体媒体内を伝搬する超音波を生成するようそのトランスデューサが構成されている。これに限られるものではないが、屈折率等の固体媒体特性を、超音波を伝搬させることで修正し、固体媒体との相互作用時にチャネルビームが回折するようにすることができる。更に、超音波はその媒体における音速にて固体媒体内を伝搬しうるものであり、駆動信号の周波数並びにその固体媒体における音速に由来する波長を呈する。従って、トランスデューサの変調周波数及び／又は変調強度を動的に調整することで、動生成回折格子の物理特性、並びにそれに対応する第１分散素子７０２ａ，ｂの分散特性を、修正することができる。
【００６３】
また、一実施形態に係る可調フィルタ１１２ａ，ｂは第１光学素子７０８ａ，ｂ（例．１個又は複数個のレンズ等）を有しており、スペクトル分散されたチャネルビーム（例．チャネルビーム１０８ａ又はチャネルビーム１０８ｂ）をそれにより焦点面７１０ａ，ｂに集束させることで、チャネルビームのスペクトルを焦点面７１０ａ，ｂに亘り空間的に分布させることができる。従って、焦点面７１０ａ，ｂがマルチチャネル可調分光フィルタ１０１の回折面に相当しうる。この場合、焦点面７１０ａ，ｂ内「位置」が、チャネルビームのうちある特定の角度で第１分散素子７０２ａ，ｂから出てきた光、ひいてはそのチャネルビームのうちある特定の照明波長に、対応することとなろう。例えば、回折格子を有する第１分散素子７０２ａ，ｂによってチャネルビームの各照明波長を別々の角度で回折させ、それを受けそのチャネルビーム中の各照明波長を焦点面７１０ａ，ｂ内の別々の個所に集束させることができる。
【００６４】
また、一実施形態に係るマルチチャネル可調分光フィルタ１０１のフィルタリング素子７０４ａ，ｂがその焦点面７１０ａ，ｂに所在している。この場合、スペクトル分散されたチャネルビーム（例．チャネルビーム１０８ａ又はチャネルビーム１０８ｂ）をそのフィルタリング素子７０４ａ，ｂによって空間フィルタリングすることができる。例えば、フィルタリング素子７０４ａ，ｂの空間透過率を、位置の関数たる照明（例．いずれかの波長の照明）の透過率によって、記述することができる。従って、チャネルビームの各照明波長のスペクトルパワーを、フィルタリング素子７０４ａ，ｂの空間透過率に従い修正することができる。この場合、マルチチャネル可調分光フィルタ１０１のスペクトル透過率を、フィルタリング素子７０４ａ，ｂの空間透過率を通じ制御することが可能となろう。一例としては、フィルタリング素子７０４ａ，ｂによりチャネルビームのうち指定波長（又は波長域）を通過させることができる。
【００６５】
フィルタリング素子７０４ａ，ｂは、これは必須ではないが、焦点面７１０ａ，ｂの形状に対応する形状にするとよい。ある実施形態によれば、フィルタリング素子７０４ａ，ｂの形状を湾曲形状とし、湾曲面（例．第１分散素子７０２ａ，ｂ及び／又は第１光学素子７０８ａ，ｂにより定まるそれ）を有する焦点面７１０ａ，ｂと整合させることができる。
【００６６】
また、一実施形態に係るマルチチャネル可調分光フィルタ１０１は、スペクトル分散されフィルタリング素子７０４ａ，ｂを通過した照明を集める第２光学素子７１２ａ，ｂ（例．１個又は複数個のレンズ等）を有している。例えば、スペクトル分散されフィルタリングされたチャネルビームのうち少なくとも一部分を、第２光学素子７１２ａ，ｂによってフィルタリング素子７０４ａ，ｂから集光することができる。更に、スペクトル分散、フィルタリング及び集光された照明ビーム１０４を、第２光学素子７１２ａ，ｂによって第２分散素子７０６ａ，ｂに差し向けることができる。
【００６７】
また、一実施形態に係る第２分散素子７０６ａ，ｂによって、スペクトル分散されフィルタリングされたチャネルビーム１０８をスペクトル的に結合させることで、第１分散素子７０２ａ，ｂにより持ち込まれたスペクトル分散を除去することができる。即ち、第２分散素子７０６ａ，ｂから出射されるチャネルビーム（例．チャネルビーム１０８ａ又はチャネルビーム１０８ｂ）を、入射チャネルビーム１０８を分光フィルタリングしたものにすることができる。例えば、第２光学素子７１２ａ，ｂの分散特性を然るべく構成設定することで、第１分散素子７０２ａ，ｂにより引き起こされた分散を打ち消すことができる。
【００６８】
また、一実施形態に係る第１光学素子７０８ａ，ｂ及び第２光学素子７１２ａ，ｂは光学リレイシステムを形成している。即ち、第１光学素子７０８ａ，ｂ及び第２光学素子７１２ａ，ｂによって、第１分散素子７０２ａ，ｂ上におけるチャネルビームの分布の像を、第２分散素子７０６ａ，ｂのところに発生させることができる。従って、マルチチャネル可調分光フィルタ１０１が、これに限られるものではないが発散（例．平行度）、空間コヒーレンス、輝度（例．通過波長のそれ）等、チャネルビームの特性に対し最小限の影響しか及ぼさないようにし、あらゆるシステム（例．計量システム等）へのそのマルチチャネル可調分光フィルタ１０１の統合を容易にすることができる。
【００６９】
フィルタリング素子７０４ａ，ｂはどのような空間透過率分布を呈していてもよく、本件技術分野で既知ないずれのフィルタリング動作を提供することを狙いとしていてもよい。従って、マルチチャネル可調分光フィルタ１０１を、これに限られるものではないが低域通過フィルタ、高域通過フィルタ、帯域通過フィルタ、ノッチフィルタ等、どのような種類の分光フィルタとして動作させてもよい。
【００７０】
マルチチャネル可調分光フィルタ１０１を外部光学システムの一部として利用することができる。図８は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る計量システム８００（例．顕微鏡、撮像散乱計、角度分解散乱計等）の概念図であり、マルチチャネル照明源１００を有している。例えば、マルチチャネル可調分光フィルタ１０１を有するマルチチャネル照明源１００によって、この計量システム８００向けの可調照明源を実現することができる。
【００７１】
また、一実施形態に係る計量システム８００は、照明ビーム８０４を照明路８０８に沿いサンプル８０６へと差し向けるよう構成された対物レンズ８０２を有している。また、一実施形態に係る計量システム８００はビームスプリッタ８１０で以てエピモードの態に構成されており、対物レンズ８０２によって、垂直角にて、照明ビーム８０４をサンプル８０６に差し向けること並びにサンプル８０６から照明を集光することができる。また、一実施形態に係る計量システム８００は集光路８１２に沿い１個又は複数個の照明光学系を有しているので、サンプル８０６に発する輻射（例．照明ビーム８０４のうち反射、散乱及び／又は回折された部分、サンプル８０６によって放射された輻射等）を受け取り、集まった輻射を検出器８１４へと差し向けることができる。
【００７２】
また、一実施形態に係る計量システム８００の照明ビーム８０４には、マルチチャネル可調分光フィルタ１０１によりもたらされる何本かの可調照明ビームが含まれている。例えば、その照明ビーム８０４に、マルチチャネル可調分光フィルタ１０１からの出射照明ビーム１１６（例．チャネルビーム１０８、結合出射照明ビーム１１６等）が何本含まれていてもよい。更に、マルチチャネル可調分光フィルタ１０１によりもたらされる出射照明ビーム１１６それぞれを、これに限られるものではないがスペクトルコンテンツ、強度、偏向等の特性を選択的に調整可能なものと、することができる。
【００７３】
また、ある実施形態に係る計量システム８００によれば、マルチチャネル可調分光フィルタ１０１によりもたらされる可調出射照明ビーム１１６利用しサンプル８０６を照明することができる。例えば、計量システム８００によって、可調出射照明ビーム１１６をサンプル８０６の複数部分（例．計量ターゲットに備わる複数個のセル等）に差し向けてもよい。更に、計量システム８００によって、可調出射照明ビーム１１６をサンプル８０６へと同時に又は相次いで差し向けてもよい。ここで注意すべきことに、マルチチャネル可調分光フィルタ１０１によって出射照明ビーム１１６を効率的にチューニング（例．出射照明ビーム１１６のスペクトルコンテンツを修正）し効率的な計測にすることができる。例えば、音響光学変調器で形成されたダブル格子モノクロメータを有するマルチチャネル可調分光フィルタ１０１によって、これに限られるものではないが超連続体レーザ光源等、空間コヒーレント広帯域光源を効率的にチューニングすることができる。
【００７４】
また、図８に描かれた実施形態に係る計量システム８００は、２本の相独立な可調チャネルビーム１０８を出射照明ビーム１１６として提供するマルチチャネル可調分光フィルタ１０１を有している。また、一実施形態に係る計量システム８００は、それら出射照明ビーム１１６を結合させて１本の照明ビーム８０４にするビーム結合器８１６を有している。また、一実施形態に係る計量システム８００の照明路８０８には、照明ビーム８０４をサンプル８０６へと差し向ける一組の照明光学素子８１８が備わっている。例えば、当該一組の照明光学素子８１８に、照明瞳８２０を対物レンズ８０２へと中継する光学リレイを含めるとよい。この場合、これに限られるものではないがクリティカル照明、ケーラー照明等、どのようなものであれ照明ビーム８０４によりもたらされる分布の照明で以て、対物レンズ８０２によりサンプル８０６を照明することができる。また、一実施形態に係る照明路８０８には照明視野絞り８２２が備わっているので、視野面における照明ビーム８０４の空間的拡がりを調整することができる。
【００７５】
また、一実施形態に係る集光路８１２には、サンプル８０６からの照明を検出器へと差し向ける一組の集光光学素子８２４が備わっている。例えば、当該一組の集光光学素子８２４に、所望分布の照明を対物レンズ８０２から検出器８１４へと中継する光学リレイを含めるとよい。ある例では、当該一組の集光光学素子８２４によって、サンプル８０６の像が検出器８１４へと中継されよう。別の例では、当該一組の集光光学素子８２４によって、瞳面（例．対物レンズ８０２の後焦点面）の像が検出器８１４へと中継されよう。従って、計量システム８００により、サンプル８０６からの輻射の角度分布を検出することができる。
【００７６】
図９は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るマルチビーム計量システム９００の概念図であり、マルチチャネル可調分光フィルタ１０１付きのマルチチャネル照明源１００を有している。一実施形態に係るマルチチャネル照明源１００は、別々のスペクトルを呈する２本の出射照明ビーム１１６ａ，ｂを提供している。一実施形態に係る計量システム９００は、出射照明ビーム１１６ａ，ｂを単一の光カラムへと集めるビーム結合器９０２を有している。例えば、図９に描かれているように、ビーム結合器９０２にビームスプリッタを具備させればよい。更に、ビーム結合器９０２によって、それら出射照明ビーム１１６を単一の対物レンズ９０４へと差し向ければよい。こうして、マルチチャネル照明源１００により提供される２本の出射照明ビーム１１６を、サンプル９０６へと差し向ければよい。
【００７７】
ある実施形態では、２本の出射照明ビーム１１６ａ，ｂがサンプル９０６上の同じ位置に差し向けられよう。他実施形態では、２本の出射照明ビーム１１６ａ，ｂがサンプル９０６上の別々の位置に差し向けられよう。例えば、図９に描かれている計量システム９００には、一方の出射照明ビームを他方に対し（例．出射照明ビーム１１６ｂを出射照明ビーム１１６ａに対し）偏向させるビームスキャナ９０８が備わっているので、それら２本の出射照明ビーム１１６ａ，ｂを、対物レンズ９０４の視野内にてサンプル９０６の別々の位置へと差し向けることができる。ビームスキャナ９０８は、これに限られるものではないが、その先端、傾斜及び／又は位置が可調な反射素子（例．コントローラ１１４により制御される可調アクチュエータ上に実装されているそれ等）、ガルバノメータミラー等、一方の出射照明ビームを他方に対し偏向させるのに適し本件技術分野で既知ないずれの素子であってもよい。一例に係る計量システム９００としては、２本の出射照明ビーム１１６ａ，ｂを２個のスキャタロメトリ計量ターゲットに差し向け同時計測に供することが可能なスキャタロメトリ（散乱計測）依拠オーバレイ計量システムがあろう。
【００７８】
また、一実施形態に係る計量システム９００は２個の検出器９１０ａ，ｂを有しており、出射照明ビーム１１６ａ，ｂにより照明されている２個の位置からサンプル９０６発の輻射を捉えるようにそれら検出器が配置されている。例えば、対物レンズ９０４によって、照明をサンプル９０６へと差し向けるのと同時に、そのサンプル９０６に発する輻射を集めることができる。一例としては、図９に描かれているように、サンプル９０６発の輻射に係る（例．サンプル９０６からの輻射の角度分布に係る）瞳像を捉えるよう計量システム９００を構成するとよい。この場合、計量システム９００に、瞳面（例．対物レンズ９０４の後焦点面）を検出器９１０ａ，ｂへと中継する１個又は複数個の光学素子９１２ａ，ｂを具備させればよい。更に、その計量システム９００に、対物レンズ９０４により集められた照明を調光する付加的素子（例．空間フィルタ９１４ａ，ｂ等）を具備させるとよい。別例としては、計量システム９００を、サンプル９０６（例．サンプル９０６の表面）の像を捉えるよう構成してもよい。また、一実施形態に係る計量システム９００は１個又は複数個のビームスプリッタ９１６ａ，ｂを有しており、サンプル９０６の照明とそこからの輻射の検出とを同時に行うことができる。
【００７９】
図８及び図９を通じ示されている１個又は複数個の検出器（例．検出器８１４、検出器９１０ａ，ｂ等）には、本件技術分野で既知ないずれの検出器も含まれうる。例えば、検出器に、これに限られるものではないがＣＣＤ型検出器、フォトダイオード、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）及び／又は光電子増倍管（ＰＭＴ）を含めることができる。更に注記すべきことに、検出器を、サンプル上の複数個の検出領域から同時に信号を検出するよう構成されたマルチチャネル検出器としてもよい。
【００８０】
本願記載の主題は、ときに、他部材内に組み込まれ又は他部材に接続・連結された様々な部材を以て描出されている。ご理解頂けるように、それら描写されているアーキテクチャは単なる例示であり、実のところは、他の多くのアーキテクチャを実施し同じ機能を実現することが可能である。概念的には、どのような部材配置であれ同じ機能が実現されるなら、その部材配置は、実質的に「連携」することで所望機能を実現しているのである。従って、本願中のいずれの二部材であれ、ある特定の機能を実現すべく組み合わされているものは、その所望機能が実現されるよう互いに「連携」していると見なせるのであり、アーキテクチャや介在部材の如何は問われない。同様に、いずれの二部材であれそのように連携しているものはその所望機能を実現すべく互いに「接続・連結され」又は「結合され」ているとも見ることができ、またいずれの二部材であれそのように連携させうるものはその所望機能を実現すべく互いに「結合可能」であるとも見ることができる。結合可能、の具体例としては、これに限られるものではないが、物理的に相互作用可能な及び／又は物理的に相互作用する諸部材、及び／又は無線的に相互作用可能な及び／又は無線的に相互作用する諸部材、及び／又は論理的に相互作用可能な及び／又は論理的に相互作用する諸部材等がある。
【００８１】
思うに、本件開示及びそれに付随する多くの長所については上掲の記述により理解頂けるであろうし、開示されている主題から離隔することなく或いはその主要な長所全てを損なうことなく諸部材の形態、構成及び配置に様々な改変を施せることも明らかであろう。述べられている形態は単なる説明用のものであり、後掲の特許請求の範囲の意図はそうした改変を包括、包含することにある。更に、ご理解頂けるように、本発明を定義しているのは別項の特許請求の範囲である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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