光测量装置制造方法及图纸

光测量装置由偏光照射部

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光测量装置


[0001]本申请涉及一种光测量装置，所述光测量装置照射经过偏光的照射光，并测量来自被摄体的测量光的偏光，以测量偏光分量的变化
。

技术介绍

[0002]过往，光学测量作为能以非接触且非破坏方式来测量被摄体所具有的信息以及特性的技术而被应用于广泛的领域，但大多数都是测量光的强度以及波长的技术
。
另一方面，近年来，物质的各向异性
(anisotropy)
以及生物体细胞的特性等源自内部结构的特性受到瞩目，作为取得这些特性的方法，已经提出了测量因被摄体而受到散射
、
反射
、
吸收等的光的偏光状态
。
[0003]作为测量偏光状态的典型测量方法，已知有一种旋转偏光器法，利用旋转的偏光器
(polarizer)
以及波长板
。
然而，为了要一边旋转偏光器一边分为多次取得计算斯托克斯参数
(stokes parameter)
所需的信息，要测量动态的被摄体或是偏光状态随时间变化的被摄体是困难的
。
[0004]因此，作为用于以快照
(snap shot)
来测量动态的或是偏光状态随时间变化的被摄体的偏光空间分布的方法，设计了使用偏光器阵列相机或偏光衍射光栅的测量方法等
。
[0005]专利文献1公开了一种具有成像透镜
、
滤色器
、
各向异性衍射光栅元件
、
受光元件阵列的偏光拍摄装置
。
因被摄体而受到散射
、
反射
、
吸收等的射入光通过穿透各向异性衍射光栅元件，而取决于偏光状态来衍射
。
通过用受光元件阵列来接收射入光于空间上分离出的各个衍射光，能于空间上分离并取得射入光的偏光信息以作为强度信息
。
[0006]根据所分离出的各衍射级次光的强度信息，来计算斯托克斯参数
S0、S1、S2、S3
，斯托克斯参数为描述偏光状态的斯托克斯矢量
(stokes vector)S(S0
，
S1
，
S2
，
S3)
的要件
。
斯托克斯矢量
S
的各要件定义如下，
S0
：全光强度；
S1
：0度线性偏光分量与
90
度线性偏光分量的光强度的差；
S2
：
45
度线性偏光分量与
135
度线性偏光分量的光强度的差；
S3
：右旋圆偏光分量与左旋圆偏光分量的光强度的差；对于偏光器阵列相机难以测量的
S3
的测量也有对应
。
现有技术文献
[0007]专利文献
1:
国际公开第
2019/039486
号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的问题
[0008]上述偏光测量法以及偏光拍摄装置中，在太阳光或室内环境光
(
萤光灯或白炽灯
)
等自然光，也就是非偏光的环境光下，测量因被摄体所致的散射
、
反射
、
吸收而产生的测量光的偏光状态，并计算斯托克斯参数
S0、S1、S2、S3。
然而，由于非偏光的环境光的斯托克斯矢量为
S(S0
，
S1
，
S2
，
S3)
＝
(1
，0，0，
0)
，并不包含线性偏光分量或圆偏光分量，因此只能测量被摄体表面中因菲涅耳反射
(fresnel reflection)
或散射所引起的偏光状态的变化，存在
难以测量由被摄体内部中的双折射
(birefringence)、
圆二色性
、
线性二色性
、
散射
、
多重干涉等所引起的偏光状态的变化的问题
。
[0009]另外，即便环境光不是非偏光，若未控制偏光状态，仍有着产生相干光
(coherent light)
之类对于相位波动的散斑噪声
(speckle noise)
；或是于存在降雪
、
降雨
、
雾等环境下也就是散射因素的环境下难以测量偏光状态的问题
。
[0010]本申请的目的在于解决上述课题，提供一种光测量装置，对被摄体照射偏光状态受到控制的照射光，并测量因被摄体的散射
、
反射
、
吸收等而产生的测量光的偏光状态的变化，借此取得被摄体信息
。
解决问题的技术手段
[0011]为了达成上述目的的本申请的光测量装置具备：偏光照射部，对被摄体照射偏光受到控制的照射光；以及偏光拍摄部，拍摄因将所述照射光照射至所述被摄体而产生的测量光的偏光状态，并测量产生于所述照射光与所述测量光之间的偏光分量的变化
。
专利技术的有益效果
[0012]根据本申请的光测量装置，通过偏光照射部来控制偏光，并通过测量产生于对被摄体照明的照射光与由偏光拍摄部所摄影的被摄体所致的散射
、
反射
、
吸收
、
穿透而产生的测量光之间的偏光分量的变化，从而能取得被摄体所特有的被摄体信息
。
附图说明
[0013]图1是光测量装置的实施例1的构成图
。
图
2A
是使用了偏光衍射光栅的偏光照射部的构成图
。
图
2B
是使用了
MEMS(Microelectromechanical Systems
；微机电系统
)
镜的偏光照射部的构成图
。
图
2C
是使用了放大照射光学系统的偏光照射部的构成图
。
图
3A
是使用了偏光衍射光栅以及液晶延迟器的偏光拍摄部的构成图
。
图
3B
是使用了移相器以及检偏器的偏光拍摄部的构成图
。
图
3C
是使用了偏光衍射光栅以及偏光器阵列相机的偏光拍摄部的构成图
。
图
4A
是偏光衍射光栅的光学各异向异性的光学特性的说明图
。
图
4B
是偏光衍射光栅的衍射特性的光学特性的说明图
。
图
4C
是偏光衍射光栅的衍射效率的光学特性的说明图
。
图5是光测量装置的测量状态的说明图
。
图6是测量了光学涡旋延迟器
(optical vortex retarder)
的偏光图像的说明图...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种光测量装置，其特征在于，具备：偏光照射部，对被摄体照射偏光受到控制的照射光；以及偏光拍摄部，拍摄因将所述照射光照射至所述被摄体而产生的测量光的偏光状态，并测量产生于所述照射光与所述测量光之间的偏光分量的变化
。2.
根据权利要求1所述的光测量装置，其特征在于，根据所述被摄体所特有的所述偏光分量的变化，来取得所述被摄体的被摄体信息
。3.
根据权利要求2所述的光测量装置，其特征在于，所述被摄体信息是所述被摄体的表面结构或内部结构
。4.
根据权利要求3所述的光测量装置，其特征在于，所述照射光为完全偏光或偏光度为
50
％至
100
％的部分偏光，所述偏光拍摄部具备偏光拍摄机构，所述偏光拍摄机构能够计算所述被摄体的斯托克斯参数的所有要件
。5.
根据权利要求4所述的光测量装置，其特征在于，所述偏光照射部具备两片以上的偏光衍射光栅，所述偏光衍射光栅用以于空间上二维扫描偏光受到控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂本盛嗣，小野浩司，野田浩平，田中雅之，
申请(专利权)人：株式会社奥谱通，
类型：发明
国别省市：