(57)【要約】【課題】計測対象物のより深い部分の内層形状を正確に計測するための、改善された干渉計測装置および干渉計測方法を提供する。【解決手段】本開示に係る干渉計測装置は、計測対象物の撮影範囲において照射パターンを結像するように、出射光を変換するパターン生成部と、二次元センサが検出した干渉光に基づいて、撮影範囲のうち照射パターンを結像する部分領域に対応する計測対象物の断層画像を抽出する信号処理部と、照射パターンをパターン生成部に設定する制御部と、を備え、制御部は、複数の照射パターンから逐次に照射パターンを設定し、複数の照射パターンのそれぞれを結像する複数の部分領域は、撮影範囲の全体を覆い、信号処理部は、逐次に設定される照射パターンに対応して抽出された断層画像を合成して、撮影範囲の全体に対応する計測対象物の断層画像を生成する。【選択図】図１
2018200250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低コヒーレンス光源と、
前記低コヒーレンス光源から出射された出射光を参照光と物体光とに分割する光束分割素子と、
前記物体光を計測対象物に照射する物体光学系と、
前記参照光を参照面に照射する参照光学系と、
前記参照面で反射した参照光と前記計測対象物で反射した物体光との干渉光を検出する二次元センサと、
前記参照光と前記物体光との光路長の差を変化させることによって、前記干渉光の位相を変調する位相変調機構と、
を備える干渉計測装置であって、
前記計測対象物の撮影範囲において照射パターンを結像するように、前記出射光を変換するパターン生成部と、
前記二次元センサが検出した前記干渉光に基づいて、前記撮影範囲のうち前記照射パターンを結像する部分領域に対応する前記計測対象物の断層画像を抽出する信号処理部と、
前記照射パターンを前記パターン生成部に設定する制御部と、
を備え、
前記制御部は、複数の前記照射パターンから逐次に前記照射パターンを設定し、
前記複数の前記照射パターンのそれぞれを結像する複数の前記部分領域は、前記撮影範囲の全体を覆い、
前記信号処理部は、逐次に設定される前記照射パターンに対応して抽出された前記断層画像を合成して、前記撮影範囲の全体に対応する前記計測対象物の断層画像を生成する、干渉計測装置。
【請求項２】
前記パターン生成部が、ＤＭＤである、請求項１記載の干渉計測装置。
【請求項３】
前記パターン生成部が、ライン状の照明を生成する照明光学系と、前記ライン状の照明を反射する角度を変化可能な可動ミラーと、を備える、請求項１記載の干渉計測装置。
【請求項４】
前記参照光の光量を調整する光量調整部を備える、請求項１〜３の何れか一項に記載の干渉計測装置。
【請求項５】
前記二次元センサが検出する前記物体光と前記参照光との光量の差を低減するように、前記光量調整部が前記参照光の光量を調整する、請求項４記載の干渉計測装置。
【請求項６】
前記部分領域の面積の大きさは、前記撮影範囲の面積の大きさの５％以上５０％以下である、請求項１〜５の何れか一項に記載の干渉計測装置。
【請求項７】
低コヒーレンス光源から出射された出射光を参照光と物体光とに分割する工程と、
前記物体光を計測対象物に照射する工程と、
前記参照光を参照面に照射する工程と、
前記参照面で反射した参照光と前記計測対象物で反射した物体光との干渉光を検出する工程と、
前記参照光と前記物体光との光路長の差を変化させることによって、前記干渉光の位相を変調する工程と、
を備える位相変調方式の干渉計測方法であって、
計測対象物の撮影範囲において照射パターンを結像するように、光源から出射された出射光を変換する工程と、
前記干渉光に基づいて、前記撮影範囲のうち前記照射パターンを結像する部分領域に対応する前記計測対象物の断層画像を抽出する工程と、
前記照射パターンを設定する工程と、
をさらに備え、
前記設定する工程において、複数の前記照射パターンから逐次に前記照射パターンが設定され、
前記複数の前記照射パターンのそれぞれを結像する複数の前記部分領域は、前記撮影範囲の全体を覆い、
逐次に設定される前記照射パターンに対応して抽出された前記断層画像を合成して、前記撮影範囲の全体に対応する前記計測対象物の断層画像を生成する工程をさらに備える、干渉計測方法。
【請求項８】
参照光の光量を調整する工程を備える、請求項７記載の干渉計測方法。
【請求項９】
前記調整する工程において、前記参照光と前記物体光との光量の差を低減するように、前記参照光の光量が調整される、請求項８記載の干渉計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉計測装置および干渉計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られる干渉計測装置の１つとして、低コヒーレンス光源を測定光に用いて被測定物体の内層形状を計測する、リニク型の干渉計測装置がある（例えば、特許文献１参照）。図６は、特許文献１に記載された干渉計測装置２００を示す概略図である。干渉計測装置２００は、低コヒーレンス光源である光源１０５と、光源１０５から出射された出射光を参照光と物体光とに分割するビームスプリッタ１０７と、物体光を計測対象物１０４に照射する第１のアーム１０１と、参照光を参照ミラー１０３に照射する第２のアーム１０２と、参照ミラー１０３で反射した参照光と計測対象物１０４で反射した物体光との干渉光を検出するカメラ１０８と、参照光と物体光の相対的な光路長を変化させることによって、干渉光の位相を変調するピエゾステージ１１１とを備える。
【０００３】
図６に示されるように、第１のアーム１０１には、計測対象物１０４が設置されており、第１のアーム１０１は、物体側光路を構成する。また、第２のアーム１０２には、参照ミラー１０３が設置されており、第２のアーム１０２は、参照側光路を構成する。第１のアーム１０１と第２のアーム１０２との光学的差異を極小化するために、双方の光路には同じ光学的仕様のレンズ１０９、レンズ１１０が設けられている。
【０００４】
光源１０５から出射した出射光１０６は、ビームスプリッタ１０７で分割される。分割された後の、第１のアーム１０１側および第２のアーム１０２側のそれぞれの光路長が等しくなる状態において、それぞれの光路での反射光同士による光の干渉が発生し、カメラ１０８により干渉縞の画像が得られる。光源１０５には低コヒーレンス光源を用いているので、第１のアーム１０１と第２のアーム１０２の光路長が等しくなる位置を中心とした近傍においてのみ干渉縞の画像が得られる。
【０００５】
干渉計測装置２００においては、ピエゾステージ１１１が参照ミラー１０３を光軸方向に周波数ｆで正弦波振動させることにより、物体側光路と参照側光路との光路長の差を微小に変化させると、干渉光の位相が変調する。ピエゾステージ１１１が干渉光の位相を変調させるとともに、カメラ１０８が周波数ｆ’＝ｎｆ（ｎは２以上の整数）で干渉光の画像を取得する。ここで得られたｎ枚の干渉光の画像をデジタル処理することにより、参照側光路と光路長が一致する物体側光路の光路長に対応する深さの計測対象物１０４の断層画像を得ることができる。
【０００６】
この断層画像は、計測対象物１０４の特定の深さに反射または散乱する物体や界面があれば明るく表示され、反射または散乱する物体や界面がなく均一な部分は暗く表示される。さらに、計測対象物１０４を光軸方向に移動させて上述のとおり各断面の断層画像を得ることを繰り返すことによって、干渉計測装置２００は、計測対象物１０４の三次元の内層形状を計測することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００４−５２８５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、カメラ１０８には、計測対象物１０４の三次元の内層形状を計測するのに必要である観察対象断面からの反射光とともに、ノイズとして作用するそれ以外の光が入射する。図７は、生体組織の計測時に生じる観察対象断面からの反射光とそれ以外の光とを示す図である。図７に示されるように、計測対象物１０４が生体組織である場合、カメラ１０８には、計測対象物１０４の観察対象断面からの反射光の他に、計測対象物１０４の観察対象断面以外からの反射光や散乱光が入射する。観察対象断面からの反射光の光量は、観察対象断面以外からの反射光や散乱光の光量と比較して１％以下であり、非常に小さい。したがって、観察対象断面からの反射光の検出感度を高めるのが困難であり、計測対象物１０４の深い部分の計測が困難になるという課題がある。
【０００９】
本発明の目的は、計測対象物のより深い部分の内層形状を正確に計測するための、改善された干渉計測装置および干渉計測方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本開示に係る干渉計測装置は、低コヒーレンス光源と、前記低コヒーレンス光源から出射された出射光を参照光と物体光とに分割する光束分割素子と、前記物体光を計測対象物に照射する物体光学系と、前記参照光を参照面に照射する参照光学系と、前記参照面で反射した参照光と前記計測対象物で反射した物体光との干渉光を検出する二次元センサと、前記参照光と前記物体光との光路長の差を変化させることによって、前記干渉光の位相を変調する位相変調機構と、を備える干渉計測装置であって、前記計測対象物の撮影範囲において照射パターンを結像するように、前記出射光を変換するパターン生成部と、前記二次元センサが検出した前記干渉光に基づいて、前記撮影範囲のうち前記照射パターンを結像する部分領域に対応する前記計測対象物の断層画像を抽出する信号処理部と、前記照射パターンを前記パターン生成部に設定する制御部と、を備え、前記制御部は、複数の前記照射パターンから逐次に前記照射パターンを設定し、前記複数の前記照射パターンのそれぞれを結像する複数の前記部分領域は、前記撮影範囲の全体を覆い、前記信号処理部は、逐次に設定される前記照射パターンに対応して抽出された前記断層画像を合成して、前記撮影範囲の全体に対応する前記計測対象物の断層画像を生成する、構成を採る。
【００１１】
上記目的を達成するために、本開示に係る干渉計測方法は、低コヒーレンス光源から出射された出射光を参照光と物体光とに分割する工程と、前記物体光を計測対象物に照射する工程と、前記参照光を参照面に照射する工程と、前記参照面で反射した参照光と前記計測対象物で反射した物体光との干渉光を検出する工程と、前記参照光と前記物体光との光路長の差を変化させることによって、前記干渉光の位相を変調する工程と、を備える位相変調方式の干渉計測方法であって、計測対象物の撮影範囲において照射パターンを結像するように、光源から出射された出射光を変換する工程と、前記干渉光に基づいて、前記撮影範囲のうち前記照射パターンを結像する部分領域に対応する前記計測対象物の断層画像を抽出する工程と、前記照射パターンを設定する工程と、をさらに備え、前記設定する工程において、複数の前記照射パターンから逐次に前記照射パターンが設定され、前記複数の前記照射パターンのそれぞれを結像する複数の前記部分領域は、前記撮影範囲の全体を覆い、逐次に設定される前記照射パターンに対応して抽出された前記断層画像を合成して、前記撮影範囲の全体に対応する前記計測対象物の断層画像を生成する工程をさらに備える、構成を採る。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の干渉計測方法および干渉計測装置によれば、計測対象物のより深い部分の内層形状を正確に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の第１の実施の形態における干渉計測装置の概略図である。
【図２】本開示の第１の実施の形態における空間変調素子に設定される照射パターンを示す図である。
【図３】本開示の第１の実施の形態における干渉計測方法の処理フロー図である。
【図４】本開示の第１の実施の形態における干渉計測方法で設定される照射パターンと抽出される断層画像を示す図である。
【図５Ａ】パターン生成部の他の一例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示されるスリットの一例を示す図である。
【図６】特許文献１に記載された干渉計測装置を示す概略図である。
【図７】生体組織の計測時に生じる観察対象断面からの反射光とそれ以外の光とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１は、本開示の第１の実施の形態における干渉計測装置１００の概略図である。図１に示される、第１のアーム１０１（物体光学系）、第２のアーム１０２（参照光学系）、参照ミラー１０３、計測対象物１０４、ビームスプリッタ１０７（光束分割素子）、カメラ１０８（二次元センサ）、レンズ１０９、レンズ１１０、およびピエゾステージ１１１（位相変調機構）については、図６を参照して上述したものと略同様であり、説明を省略する。
【００１６】
干渉計測装置１００は、光源１０５（低コヒーレンス光源）、集光レンズ１１２、空間変調素子１１３（パターン生成部）、コリメートレンズ１１４、結像レンズ１１５、光量調整機構１１６（光量調整部）、Ｚステージ１１７、信号処理部１１８、および制御部１１９を備える。
【００１７】
光源１０５は、低コヒーレンス光を出射する低コヒーレンス光源である。ここで、低コヒーレンス光とは、コヒーレント光よりもコヒーレンス性が低く、インコヒーレント光よりもコヒーレンス性が高い光であって、出射光として用いられた場合に、参照光と物体光との干渉縞が生成される光である。低コヒーレンス光源は、例えば、ハロゲン光源、ＬＥＤ光源、ＳＬＤ（スーパールミネッセントダイオード）光源、スーパーコンティニューム光源である。一例において、光源１０５の波長スペクトルの半値幅が２０ｎｍ以上であることが、光軸方向の分解能を確保する上で好ましい。
【００１８】
集光レンズ１１２は、図１に示されるように、光源１０５から出射された出射光を適切な径の略平行光にする。略平行光は、空間変調素子１１３へ照射される。
【００１９】
空間変調素子１１３は、計測対象物１０４の撮影範囲において照射パターンを結像するように、出射光を変換する。照射パターンについては、図２を参照して後述する。一例において、空間変調素子１１３は、照射パターンを結像する位置を移動させることができる。空間変調素子１１３は、例えば、ＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）、液晶の空間変調素子である。本開示においては、空間変調素子１１３は、広帯域の光源を均一に反射することができ、偏光方向の影響を受けないＤＭＤであるのが好ましい。
【００２０】
コリメートレンズ１１４は、空間変調素子１１３で反射された光を略平行光にする。略平行光は、ビームスプリッタ１０７へ入射する。
【００２１】
結像レンズ１１５は、入射した光をカメラ１０８に結像する。
【００２２】
空間変調素子１１３、参照ミラー１０３、計測対象物１０４の観察対象断面、およびカメラ１０８とは、共役の関係になっている。具体的には、コリメートレンズ１１４およびレンズ１１０は、空間変調素子１１３に設定された照射パターンを、特定の倍率で参照ミラー１０３に結像する。レンズ１１０および結像レンズ１１５は、参照ミラー１０３で反射された光を、カメラ１０８に結像する。同様に、コリメートレンズ１１４とレンズ１０９は、空間変調素子１１３に設定された照射パターンを、計測対象物１０４の観察対象断面に結像する。レンズ１０９および結像レンズ１１５は、計測対象物１０４の観察対象断面で反射した光を、カメラ１０８に結像する。即ち、これらの光学系は、空間変調素子１１３に設定された照射パターンを、カメラ１０８に結像する。
【００２３】
光量調整機構１１６は、第２のアーム１０２側に設けられ、参照光の光量を調整する。一例において、光量調整機構１１６は、カメラ１０８が検出する物体光と参照光との光量の差を低減するように、参照光の光量を調整する。光量調整機構１１６は、例えば、参照光の減衰率を変更するための複数のＮＤフィルタを備える。一例において、光量調整機構１１６は、複数のＮＤフィルタを自動的に切り替える機構を備える。他の一例において、光量調整機構１１６は、複数のＮＤフィルタを手動で切り替えるための機構を備える。
【００２４】
Ｚステージ１１７は、計測対象物１０４を設置する台である。Ｚステージ１１７は、計測対象物１０４を光軸方向に移動させることができる。
【００２５】
信号処理部１１８は、カメラ１０８が検出した干渉光の画像に基づいて、計測対象物１０４の撮影範囲のうち照射パターンを結像する部分領域に対応する計測対象物１０４の断層画像を抽出する。
【００２６】
制御部１１９は、複数の照射パターンから逐次に照射パターンを空間変調素子１１３に設定する制御を行う。ここで、複数の照射パターンのそれぞれが結像する計測対象物１０４の複数の部分領域によって、撮影範囲の全体が覆われるように、複数の照射パターンが形成されている。次いで、信号処理部１１８は、逐次に設定される照射パターンに対応して抽出された計測対象物１０４の断層画像を合成して、撮影範囲の全体に対応する計測対象物１０４の断層画像を生成する。
【００２７】
その他、制御部１１９は、上述した光量調整機構１１６の減衰率の設定値を調整する制御を行う。また、制御部１１９は、光源１０５の出力を調整する制御を行う。さらに、制御部１１９は、Ｚステージ１１７を移動させる制御を行う。いずれの制御の内容についても、図３を参照して詳細を後述する。
【００２８】
＜空間変調素子に設定される照射パターン＞
図２は、本開示の第１の実施の形態における空間変調素子１１３に設定される照射パターンＰ１〜Ｐ５を示す図である。
【００２９】
空間変調素子１１３に設定される照射パターンは、例えば、照射パターンＰ１〜Ｐ４のようなスリット形状である。図２において、白い部分は、光をコリメートレンズ１１４方向へ反射する部分を表す。反射された光は、参照ミラー１０３および計測対象物１０４へ照射される。一方、黒い部分は光をコリメートレンズ１１４以外の方向へ反射する部分を表す。反射された光は、計測対象物１０４の計測には寄与しない。
【００３０】
空間変調素子１１３に設定される照射パターンにおいて、スリットの位置を、例えば、照射パターンＰ１から始めて、照射パターンＰ２、照射パターンＰ３で示されるように移動させることができる。さらに、計測対象物１０４や計測したい条件に応じて、照射パターンＰ４のようにスリットの幅を変化させる、或いは照射パターンＰ５のように全面で反射させることができる。ここで、スリット形状の開口率が小さいほど、計測できる計測対象物１０４の深さは増大するが、計測時間も増大する。スリット形状の開口率は、例えば、５％以上５０％以下である。
【００３１】
＜内層形状を計測する手順＞
図３は、本開示の第１の実施の形態における干渉計測方法の処理フロー図である。図４は、本開示の第１の実施の形態における干渉計測方法で設定される照射パターンＸ（１）〜Ｘ（Ｎ）と抽出される断層画像Ｙ（１）〜Ｙ（Ｎ）を示す図である。以下において、空間変調素子１１３に設定される照射パターンを変化させつつ照射することにより計測対象物１０４の内層形状を計測する手順を、図３および図４を参照しながら説明する。
【００３２】
ステップＳ１において、干渉計測装置１００のＺステージ１１７上に計測対象物１０４が設置されていない状態で、制御部１１９は、参照ミラー１０３から反射してカメラ１０８で検出される光量の平均検出値Ａ１（ｘ）を、光量調整機構１１６の減衰率の設定値ｘ毎に記録する。
【００３３】
ステップＳ２において、制御部１１９は、干渉計測装置１００のＺステージ１１７上に計測対象物１０４が設置されるまで待機する。
【００３４】
ステップＳ３において、制御部１１９は、Ｚステージ１１７を初期位置へ移動させる。
【００３５】
ステップＳ４において、制御部１１９は、空間変調素子１１３に照射パターンを設定する。例えば、スリットの位置は、照射パターンＰ２（図２参照）で示されるように、計測範囲の中心付近とする。
【００３６】
ステップＳ５において、制御部１１９は、光量調整機構１１６の減衰率の設定値を調整する。例えば、光量調整機構１１６の減衰率の設定値は、信号処理部１１８から取得したカメラ１０８で検出される光量の平均検出値Ａ２（ｘ）が平均検出値Ａ１（ｘ）の２倍に最も近づくように調整される。
【００３７】
ここで、平均検出値Ａ１（ｘ）で特徴づけられる参照光の光量と、平均検出値Ａ２（ｘ）で特徴づけられる物体光の光量との最適な比について考察する。反射した参照光の光量をＩｒ、観察対象断面から反射した物体光の光量をＩｏ１、観察対象断面以外から反射した物体光の光量をＩｏ２とすると、干渉光の光量Ｉｆは、次の（式１）のように表される。
【００３８】
【数１】
2018200250.tif 000003
【００３９】
ここで、φは参照光と物体光の位相差である。このとき、Ｉｆ（φ）は、φ＝０のときに最大、φ＝πのときに最小となるため、干渉縞のコントラストＣは、次の（式２）のように表される。
【００４０】
【数２】
2018200250.tif 000004
【００４１】
ここで、Ｉｏ１とＩｏ２との比は、計測対象物１０４に入射する光量に関わらず一定であることから、Ｉｏ１＝α・Ｉｏ、Ｉｏ２＝（１−α）・Ｉｏ、０≦α≦１と表される。ここで、Ｉｏは観察対象断面とそれ以外との双方を含む、計測対象物１０４から反射した光量の総量である。これにより、（式２）は次のように変形される。
【００４２】
【数３】
2018200250.tif 000005
【００４３】
（式３）から、Ｉｒ＝Ｉｏ、つまり、参照光と物体光とが等しくなるときに、干渉縞のコントラストＣが最大となることが判る。一方、Ｉｏの値は空間変調素子１１３で設定される照射パターンにより変化するため、それに応じて光量調整機構１１６が参照光と物体光との光量の比または差を調整することで、干渉縞のコントラストＣを最大化し、干渉計測装置１００の感度を向上することができる。
【００４４】
ステップＳ６において、制御部１１９は、光源１０５の出力を調整する。例えば、光源１０５の出力は、カメラ１０８の飽和光量に対し、平均検出値Ａ２（ｘ）が５０％以上かつ８０％以内になるように調整される。
【００４５】
ステップＳ７において、変数ｉを１に設定する。ここで、変数ｉは、空間変調素子１１３で生成される照射パターンの個数Ｎに対して、１からＮまでの整数値をとるカウンタ変数である。
【００４６】
ステップＳ８において、制御部１１９は、空間変調素子１１３に照射パターンＸ（ｉ）を設定する。図４から判るように、各照射パターンＸ（１）〜Ｘ（Ｎ）に含まれる白い部分が覆う領域は、撮影範囲の全体に対応する。言い換えると、照射パターンＸ（１）〜Ｘ（Ｎ）のそれぞれを結像する計測対象物１０４における複数の部分領域は、カメラ１０８の撮影範囲の全体を覆う。
【００４７】
ステップＳ９において、制御部１１９は、ピエゾステージ１１１が光路長を変調させながら、カメラ１０８が検出した複数の干渉光の画像に基づいて、照射パターンＸ（ｉ）に対応した部分領域の断層画像Ｙ（ｉ）（図４参照）を信号処理部１１８に抽出させる。
【００４８】
ステップＳ１０において、制御部１１９は、変数ｉに１を加える。
【００４９】
ステップＳ１１において、制御部１１９は、変数ｉの値と個数Ｎの値とを比較する。変数ｉの値がＮ以下であれば、再度ステップＳ７へ戻る。変数ｉがＮより大きければステップＳ１２へ進む。
【００５０】
ステップＳ１２において、制御部１１９は、信号処理部１１８に断層画像Ｙ（１）〜Ｙ（Ｎ）を合成させる。これにより、計測対象物１０４の撮影範囲の全体の断層画像Ｙｓｙｎが得られる。
【００５１】
ここで、制御部１１９は、Ｚステージ１１７の位置を順次変え、ステップＳ７〜ステップＳ１２を繰り返すことで、計測対象物１０４の撮影範囲の全体について、三次元の内層形状を計測することができる。
【００５２】
次に、本開示の第１の実施の形態に係る干渉計測装置１００が有する利点について説明する。
【００５３】
発明が解決しようとする課題の欄において、図７を参照して上述したように、生体組織においては、観察対象断面以外からの反射光の光量が、観察対象断面からの反射光の光量と比較して大きい。それ故、観察対象断面からの反射光の検出感度を高めるのが困難である。これに対して、第１の実施の形態に係る干渉計測装置１００によれば、照射パターンを計測対象物１０４に結像し、カメラ１０８での撮像時に照射パターンに対応する領域の断層画像を抽出する。これにより、計測対象物１０４の観察対象断面からの反射光の光量を確保しつつ、照射パターンに対応するカメラ１０８の結像位置へ反射する散乱光の光量を大幅に削減することができる。したがって、計測対象物１０４の観察対象断面からの反射光の検出感度を向上することができる。
【００５４】
第１の実施の形態に係る干渉計測装置１００によれば、照射パターンに応じて干渉縞のコントラストが最大となるように光量調整機構１１６が参照光と物体光との光量の比を最適化する。これにより、計測対象物１０４の観察対象断面からの反射光の検出感度が向上し、干渉計測装置１００は、計測対象物１０４のより深い部分まで正確に計測することができる。
【００５５】
また、第１の実施の形態に係る干渉計測装置１００によれば、例えば、従来の干渉計測装置と比較して、計測対象物の内層形状を正確に計測できる深さを３０％以上拡大することができ、計測対象物１０４の三次元の内層形状を正確に計測することができる。
【００５６】
なお、厚みを有する試料を測定する顕微鏡の１つとして、共焦点顕微鏡が知られている。しかしながら、共焦点顕微鏡においては、光の照射領域の大きさが光軸方向の分解能に影響する。したがって、光軸方向の分解能を確保するためには、試料における光の照射領域の大きさを非常に小さくする必要があるので、本開示で用いる照射パターンは、共焦点顕微鏡には適さない。これに対して、干渉計測装置においては、光軸方向の分解能は、光源１０５の波長幅に依存する。したがって、試料における光の照射領域の大きさを小さくしなくても、光軸方向の分解能を確保することができる。また、照射パターンが規定する試料における光の照射領域の大きさを小さくすると、より多くの計測時間を必要とする。したがって、観察対象断面以外からの反射光による影響を除去することができる程度において、照射パターンが規定する試料における光の照射領域の大きさは、大きい方が好ましい。
【００５７】
（他の実施の形態）
第１の実施の形態においては、照射パターンを生成する機構としてＤＭＤ等の空間変調素子１１３が用いられている。これに代えて、図５Ａおよび図５Ｂに示されるように、ライン状の照明を照射パターンとして用いる実施の形態も考えられる。
【００５８】
図５Ａは、パターン生成部の他の一例を示す図である。図５Ｂは、図５Ａに示されるスリット１２１の一例を示す図である。レンズ１２０とスリット１２１により形成されたライン状の照明を、コリメートレンズ１１４により略平行光にした後、角度可変ミラー１２２により反射する。これにより、計測対象物１０４の観察対象断面にライン状の照明を結像することができる。さらに、角度可変ミラー１２２の角度を変化させることにより、ライン状の照明を結像する位置を任意に変化させることができる。さらに、カメラ１０８の露光時間中に角度可変ミラー１２２の角度を変化させると、スリット１２１のスリット幅を広げるのと同様の結果を得ることができる。したがって、計測対象物１０４や計測条件に応じて、ライン状の照明の位置およびライン幅を変化させることができる。
【００５９】
レンズ１２０は、例えば、シリンドリカルレンズと通常のレンズを組み合わせたレンズである。光源１０５から出射した光は、可能な限りスリット１２１の開口部において結像するのが好ましい。角度可変ミラー１２２は、例えば、ガルバノミラー、ＭＥＭＳスキャナである。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本開示に係る干渉計測装置および干渉計測方法は、皮膚や細胞などの内層構造を非侵襲で測定する生体計測等の用途に適している。
【符号の説明】
【００６１】
１０１  第１のアーム
１０２  第２のアーム
１０３  参照ミラー
１０４  計測対象物
１０５  光源
１０６  出射光
１０７  ビームスプリッタ
１０８  カメラ
１０９  レンズ
１１０  レンズ
１１１  ピエゾステージ
１１２  集光レンズ
１１３  空間変調素子
１１４  コリメートレンズ
１１５  結像レンズ
１１６  光量調整機構
１１７  Ｚステージ
１１８  信号処理部
１１９  制御部
１２０  レンズ
１２１  スリット
１２２  角度可変ミラー
【図１】
2018200250.tif 000006
【図２】
2018200250.tif 000007
【図３】
2018200250.tif 000008
【図４】
2018200250.tif 000009
【図５Ａ】
2018200250.tif 000010
【図５Ｂ】
2018200250.tif 000011
【図６】
2018200250.tif 000012
【図７】
2018200250.tif 000013