【手続補正書】
【提出日】令和2年1月23日(2020.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、
その照明ビームをサンプルに差し向けるよう構成された１個又は複数個の照明光学系と、
そのサンプルに発する照明を集光するよう構成された１個又は複数個の集光光学系と、
検出器と、
ハイパースペクトルイメージングサブシステムと、
を備え、そのハイパースペクトルイメージングサブシステムが、
上記１個又は複数個の集光光学系の瞳面に配置されており、集光された照明をスペクトル分散させるよう構成されている分散素子と、
集束素子のアレイを有するレンズアレイと、
集光されスペクトル分散された照明同士を結合することでそのレンズアレイ上に上記瞳面の像を形成させる１個又は複数個のイメージング光学系と、
を備え、上記レンズアレイに備わる集束素子が、集光された照明を上記検出器上にアレイ状パターンの態で分布させる計量システム。
【請求項２】
請求項１に記載の計量システムであって、上記検出器上のアレイ状パターンがスペクトル分散されている計量システム。
【請求項３】
請求項２に記載の計量システムであって、上記アレイ状パターンの第１部分、即ち集光された照明のうち第１波長に係る部分が、そのアレイ状パターンの第２部分、即ち集光された照明のうち第２波長に係る部分に対し、空間的にずれる計量システム。
【請求項４】
請求項３に記載の計量システムであって、上記アレイ状パターンの第１部分と、そのアレイ状パターンの第２部分とが、非重複分布の態で上記検出器上に空間分布する計量システム。
【請求項５】
請求項１に記載の計量システムであって、上記ハイパースペクトルイメージングサブシステムが、更に、
上記サンプルに対し共役な平面に配置されたフィルタを備え、当該サンプルに対し共役なその平面がそのサンプルのスペクトル分散像に関連付けられており、そのフィルタが、集光された照明のうち指定された部分を通過させる計量システム。
【請求項６】
請求項５に記載の計量システムであって、上記フィルタが、集光された照明の空間的拡がりを制限する空間フィルタを有する計量システム。
【請求項７】
請求項５に記載の計量システムであって、上記フィルタが空間光変調器を有する計量システム。
【請求項８】
請求項１に記載の計量システムであって、上記レンズアレイが一次元レンズアレイを有する計量システム。
【請求項９】
請求項８に記載の計量システムであって、上記レンズアレイが円柱レンズアレイを有する計量システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の計量システムであって、上記レンズアレイが二次元レンズアレイを有する計量システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の計量システムであって、上記分散素子が、
回折格子を備える計量システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の計量システムであって、上記回折格子が、
ブレーズド回折格子、刻線回折格子及びホログラフィック回折格子のうち少なくとも１個を備える計量システム。
【請求項１３】
請求項１に記載の計量システムであって、上記分散素子が、
音響光変調器を備える計量システム。
【請求項１４】
請求項１に記載の計量システムであって、上記照明源が、
超広帯域レーザ光源を備える計量システム。
【請求項１５】
一組の集光光学系の瞳面に配置しうるよう構成された分散素子であり、サンプルに発する照明を集光するよう当該一組の集光光学系が構成されており、その集光された照明をスペクトル分散させるよう構成されている分散素子と、
集束素子のアレイを有するレンズアレイと、
上記スペクトル分散された一組の波長同士を結合させることでそのレンズアレイ上に上記瞳面をイメージングする１個又は複数個のイメージング光学系と、
を備え、上記レンズアレイに備わる集束素子が、集光された照明をアレイ状パターンの態で分布させるよう構成されているハイパースペクトルイメージング装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載のハイパースペクトルイメージング装置であって、上記アレイ状パターンがスペクトル分散されているハイパースペクトルイメージング装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載のハイパースペクトルイメージング装置であって、上記アレイ状パターンの第１部分、即ち集光された照明のうち第１波長に係る部分が、そのアレイ状パターンの第２部分、即ち集光された照明のうち第２波長に係る部分に対し、空間的にずれるハイパースペクトルイメージング装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載のハイパースペクトルイメージング装置であって、上記アレイ状パターンの第１部分と、そのアレイ状パターンの第２部分とが、非重複分布の態で空間分布するハイパースペクトルイメージング装置。
【請求項１９】
請求項１５に記載のハイパースペクトルイメージング装置であって、そのハイパースペクトルイメージング装置が、更に、
上記サンプルに対し共役な平面上に配置されたフィルタを備え、当該サンプルに対し共役な平面がそのサンプルのスペクトル分散像に係る平面であり、そのフィルタが、集光された照明のうち指定された部分を通過させるハイパースペクトルイメージング装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載のハイパースペクトルイメージング装置であって、上記フィルタが、集光された照明の拡がりを制限する空間フィルタを有するハイパースペクトルイメージング装置。
【請求項２１】
請求項１９に記載のハイパースペクトルイメージング装置であって、上記フィルタが空間光変調器を有するハイパースペクトルイメージング装置。
【請求項２２】
請求項１５に記載のハイパースペクトルイメージング装置であって、上記レンズアレイが一次元レンズアレイを有するハイパースペクトルイメージング装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載のハイパースペクトルイメージング装置であって、上記レンズアレイが円柱レンズアレイを有するハイパースペクトルイメージング装置。
【請求項２４】
請求項１５に記載のハイパースペクトルイメージング装置であって、上記レンズアレイが二次元レンズアレイを有するハイパースペクトルイメージング装置。
【請求項２５】
請求項１５に記載のハイパースペクトルイメージング装置であって、上記分散素子が、
回折格子を備えるハイパースペクトルイメージング装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載のハイパースペクトルイメージング装置であって、上記回折格子が、
ブレーズド回折格子、刻線回折格子及びホログラフィック回折格子のうち少なくとも１個を備えるハイパースペクトルイメージング装置。
【請求項２７】
請求項１５に記載のハイパースペクトルイメージング装置であって、上記分散素子が、
音響光変調器を備えるハイパースペクトルイメージング装置。
【請求項２８】
照明ビームを生成するよう構成された照明源と、
その照明ビームをサンプルに差し向けるよう構成された１個又は複数個の照明光学系と、
そのサンプルに発する照明を集光するよう構成された１個又は複数個の集光光学系と、
一組の瞳像を生成するハイパースペクトルイメージングサブシステムであり、その一組の瞳像に含まれる個別の瞳像により、ある特定のスペクトル波長域を有する上記１個又は複数個の集光光学系により集光された照明の角度分布が体現されるハイパースペクトルイメージングサブシステムと、
上記一組の瞳像を捉えるよう構成された検出器と、
を備える計量システム。
【請求項２９】
請求項２８に記載の計量システムであって、上記一組の瞳像のうち第１瞳像が第１画像セグメントアレイを有し、当該一組の瞳像のうち第２瞳像が第２画像セグメントアレイを有し、その第１画像セグメントアレイが上記検出器上で少なくとも第２画像セグメントアレイで以て補間される計量システム。
【請求項３０】
請求項２８に記載の計量システムであって、上記個別の瞳像を構成する特定のスペクトル波長域同士が非重複である計量システム。
【請求項３１】
一組の集光光学系によりサンプルから照明を集光するステップと、
集光された照明を分散素子によりスペクトル分散させるステップであり、その分散素子が上記一組の集光光学系の瞳面に配置されたものであるステップと、
集束素子のアレイを有するレンズアレイ上にその瞳面の像を生成するステップであり、集光されスペクトル分散された一組の照明同士を結合することでその瞳面の像を形成させるステップと、
集光された照明をアレイ状パターンの態で分布させるステップと、
を有する方法。
【請求項３２】
請求項３１に記載の方法であって、集光された照明をアレイ状パターンの態で分布させるステップが、
集光された照明をスペクトル分散されたアレイ状パターンの態で分布させるステップを有する方法。
【請求項３３】
請求項３１に記載の方法であって、更に、
集光された照明をサンプルに対し共役な平面にてフィルタリングし、集光された照明のうち指定された部分を通過させるステップを有する方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
図５は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に従い、図４に描かれたレンズアレイ１３８により形成され検出器１０８上でサンプル輻射１２２が呈する分布の例を描いた模式図である。実施形態に係るサンプル輻射１２２は三通りの個別波長（例．λ１、λ２、λ３）を含んでおり、検出器１０８上でスペクトル分散されている。例えば、サンプル輻射１２２のうち波長λ１に係り瞳面像４０２中に現れるものをセグメント化し、アレイパターン５０２として検出器１０８上に集束させることができる。こうすることで、アレイパターン５０２の各セグメントに、サンプル輻射１２２のうち、サンプル１１４からの特定散乱角域に係るものを、含ませることができる。更に、サンプル輻射１２２のうち波長λ２に係り瞳面像４０２中に現れるものをセグメント化し、アレイパターン５０２からずれた（例．オフセット等した）アレイパターン５０４として検出器１０８上に集束させることができる。加えて、サンプル輻射１２２のうち波長λ３に係り瞳面像４０２中に現れるものをセグメント化し、アレイパターン５０２から更にずれたアレイパターン５０６として検出器１０８上に集束させることができる。この構成によれば、アレイパターン５０２，５０４，５０６を検出器１０８上で相互補間させることができる。また、実施形態によっては、図５に描かれているように、サンプル輻射１２２のスペクトル域を検出器１０８上に非重複分布の態で分布させる。例えば、各アレイパターン５０２，５０４，５０６を、ピッチ５０８を有し互いにずれているパターンとすることができる。更に、検出器１０８上でのスペクトル分散サンプル輻射１２２の空間的拡がり５１０（例．レンズアレイ１３８の集束素子のうち１個に発する全スペクトル分散波長の照明の空間的拡がり）を、そのピッチ５０８より小さくすることができる。この構成によれば、隣り合う集束素子からの照明が検出器１０８上で重なり合わないようにすることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
また、実施形態に係る検出器１０８をレンズアレイ１３８の焦点面に配置することができる。この構成によれば、集束素子により集光されたサンプル輻射１２２のうち特定の波長に係るアレイパターンのセグメントの幅５１２を、本システム１００により捕捉されるところのサンプル１１４の視野に関連付けることができる。更に、その幅５１２を、視野絞り（例．図１の視野絞り１２８等）により制御可能とすることができる。ひいては、その幅５１２を調整することで、サンプル輻射１２２のスペクトルコンテンツ（例．個別スペクトル域、連続スペクトル分布等）の重複を緩和することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
照明源１０２が照明路１１０を介しサンプル１１４へと照明ビーム１０４を差し向ける角度は、どのような角度でもよい。照明光学素子１１２の例としては、これに限られるものではないが、１個又は複数個のレンズ、１個又は複数個の偏光子、１個又は複数個のフィルタ、１個又は複数個のビームスプリッタ、１個又は複数個の散光器、１個又は複数個のホモジナイザ、１個又は複数個のアポダイザ、１個又は複数個のビーム整形器等がある。実施形態の一つは、サンプル１１４の表面に対し垂直な入射角にて、照明源１０２がサンプル１１４へと照明ビーム１０４を差し向けるものである。もう一つの実施形態は、ある角度（例．かすめ角、４５°角等）にて照明源１０２がサンプル１１４へと照明ビーム１０４を差し向けるものである。また、実施形態によってはサンプル１１４上への照明ビーム１０４の入射角が可調とされる。例えば、照明ビーム１０４がビームスプリッタ１２４及び対物レンズ１１６内で辿る経路を調整することで、サンプル１１４上への照明ビーム１０４の入射角を制御することができる。この構成によれば、照明ビーム１０４がビームスプリッタ１２４及び対物レンズ１１６内で垂直経路を呈し、ひいては照明ビーム１０４がサンプル１１４上で垂直入射角を呈するようにすることができる。更に、ビームスプリッタ１２４上での照明ビーム１０４の位置及び／又は角度を（例．回動ミラー、空間光変調器、フリーフォーム照明源等により）修正することで、サンプル１１４上への照明ビーム１０４の入射角を制御することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
図６は、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るハイパースペクトル計量の方法６００にて実行される諸ステップを描いたフロー図である。出願人の見るところによれば、システム１００の文脈に沿い上述した諸実施形態及びその実現テクノロジについては、方法６００に敷衍しうるものと解されるべきである。とはいえ、本方法６００がシステム１００のアーキテクチャに限定されないことにも注意されたい。