JP2012251875A - Light intensity measuring device - Google Patents

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Toyohiko Yatagai
豊彦 谷田貝
Tomohiro Kiire
朋宏 喜入
Yoshio Hayazaki
芳夫 早崎
Daisuke Ibarada
大輔 茨田
Tomoyuki Meguriya
朋行 廻谷
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Abstract

【課題】より大きなダイナミックレンジかつ実用的な精度で物体との相互作用によって生じる光の強度を測定することが可能な光強度計測装置を提供することである。
【解決手段】光強度計測装置は、照射系、計測系及び減光フィルタを備えている。照射系は、被検物体に照射光を照射する。計測系は、照射光と被検物体との相互作用によって生じた光の強度の計測を行う。減光フィルタは、照射光及び相互作用によって生じた光の少なくとも一方を互いに異なる複数の減光率で減光する。計測系は、光の計測に先だってフォトンカウンタを用いて複数の減光率で減光された光を構成する光子をそれぞれ計数し、光子の計数結果に基づいて求められた減光率の校正値に基づいて、複数の減光率で減光されていない場合又は同一の減光率で減光された場合において相互作用によって生じる光の強度を求めるように構成される。
【選択図】 図1
A light intensity measuring device capable of measuring the intensity of light generated by interaction with an object with a larger dynamic range and practical accuracy.
A light intensity measurement apparatus includes an irradiation system, a measurement system, and a neutral density filter. The irradiation system irradiates the test object with irradiation light. The measurement system measures the intensity of light generated by the interaction between the irradiation light and the test object. The neutral density filter attenuates at least one of the irradiation light and the light generated by the interaction at a plurality of different attenuation rates. Prior to the light measurement, the measurement system uses a photon counter to count the photons that make up the light that has been attenuated at multiple dimming rates, and the calibration value for the dimming rate obtained based on the photon counting results. The light intensity generated by the interaction is determined when the light is not dimmed at a plurality of dimming rates or is dimmed at the same dimming rate.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、光強度計測装置及び光強度計測方法に関する。   The present invention relates to a light intensity measuring device and a light intensity measuring method.

従来、散乱光の強度を計測することによって、様々な物理量が観測されている。散乱光の代表的な計測方法としては、フォトンカウント法(光子計数法)とアナログ計測法が知られている。フォトンカウント法は、単位時間当たりの光に応じて発生する光子のパルス数を1つずつ計数することで光強度を計測する手法である。このため、フォトンカウント法は、主に微弱な光の観測に用いられる。一方、アナログ計測法は、受信光のレベルを電気信号に変換して直接計測する光強度の計測手法である。このため、アナログ計測法は、比較的強度が大きい光の観測に用いられる。   Conventionally, various physical quantities have been observed by measuring the intensity of scattered light. As a typical measurement method of scattered light, a photon count method (photon counting method) and an analog measurement method are known. The photon counting method is a method of measuring light intensity by counting the number of photon pulses generated according to light per unit time one by one. For this reason, the photon counting method is mainly used for observation of weak light. On the other hand, the analog measurement method is a light intensity measurement method in which the level of received light is converted into an electrical signal and directly measured. For this reason, the analog measurement method is used for observation of light having a relatively high intensity.

例えば、大気やエアロゾルからの散乱光を受光して上空の環境を計測する計測装置が知られている。特に、大気からの散乱光を受光する検出装置として、フォトンカウント法とアナログ計測動作とを切換えることにより、受信できない範囲を低減させて精度の高い計測を行うことができるようにしたものが提案されている(例えば特許文献1参照)。   For example, a measuring device that receives scattered light from the atmosphere or aerosol and measures the environment in the sky is known. In particular, as a detection device that receives scattered light from the atmosphere, a device that can perform highly accurate measurement by reducing the range that cannot be received by switching between the photon counting method and the analog measurement operation has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1).

また、物体表面からの散乱光の角度分布を計測することによって、物体表面の研磨粗さや微細な構造を評価する方法が知られている。例えば、光学ガラスの表面に光を照射した場合、研磨面や反射防止膜等の表面の粗さ応じた散乱光が発生する。このため、散乱光の強度の角度分布等の特性を計測することにより、表面粗さを評価することができる。   In addition, a method for evaluating the polishing roughness and fine structure of the object surface by measuring the angular distribution of scattered light from the object surface is known. For example, when light is irradiated on the surface of the optical glass, scattered light corresponding to the roughness of the surface such as a polished surface or an antireflection film is generated. For this reason, the surface roughness can be evaluated by measuring characteristics such as the angular distribution of the intensity of the scattered light.

特開平9−178852号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-178852

近年では、微細加工技術や表面研磨技術の進展に伴って、物体表面の構造の微細化や鏡面度の増加が進んでいる。構造が微細な物体表面や鏡面度が高い物体表面からは、非常に微弱な散乱光が生じる。従って、微弱な散乱光の強度を検出することが可能な光強度検出法が必要となる。この点、フォトンカウント法は、非常に微弱な強度を有する散乱光であっても高感度に検出することができる。   In recent years, with the progress of microfabrication technology and surface polishing technology, the miniaturization of the structure of the object surface and the increase in the specularity are progressing. Very weak scattered light is generated from an object surface having a fine structure or an object surface having a high specularity. Therefore, there is a need for a light intensity detection method that can detect the intensity of weak scattered light. In this respect, the photon counting method can detect with high sensitivity even scattered light having very weak intensity.

しかしながら、反射角が低角度となる散乱光の強度は、反射角が大きい高角度の散乱光の強度に比べて桁違いに大きい。このため、低角度の散乱光の強度は、フォトンカウント法ではダイナミックレンジが飽和状態となり計数するこができない場合がある。逆に、アナログ計測法では、高角度からの微弱な散乱光の強度を検出することが困難である。   However, the intensity of scattered light having a low reflection angle is orders of magnitude greater than the intensity of scattered light having a high reflection angle and a high angle. For this reason, the intensity of scattered light at a low angle may not be counted by the photon counting method because the dynamic range is saturated. On the contrary, in the analog measurement method, it is difficult to detect the intensity of weak scattered light from a high angle.

このような背景からより大きなダイナミックレンジでより広い角度範囲に亘る散乱光の強度を計測する技術の開発が望まれる。これは、散乱光のみならず、反射光や透過光のように物体との相互作用によって生じる光を計測する場合において共通の課題である。   From such a background, it is desired to develop a technique for measuring the intensity of scattered light over a wider angle range with a larger dynamic range. This is a common problem in measuring not only scattered light but also light generated by interaction with an object such as reflected light or transmitted light.

本発明は、より大きなダイナミックレンジかつ実用的な精度で、物体との相互作用によって生じる光の強度を測定することが可能な光強度計測装置及び光強度計測方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a light intensity measuring device and a light intensity measuring method capable of measuring the intensity of light generated by interaction with an object with a larger dynamic range and practical accuracy.

本発明に係る光強度計測装置は、照射系、計測系及び減光フィルタを備えている。照射系は、被検物体に照射光を照射する。計測系は、前記照射光と前記被検物体との相互作用によって生じた光の強度の計測を行う。減光フィルタは、前記照射光及び前記相互作用によって生じた光の少なくとも一方を互いに異なる複数の減光率で減光する。更に、計測系は、前記相互作用によって生じた光の計測に先だってフォトンカウンタを用いて前記複数の減光率で減光された光を構成する光子をそれぞれ計数し、前記光子の計数結果に基づいて求められた前記複数の減光率の校正値に基づいて、前記照射光及び前記相互作用によって生じた光のいずれも前記複数の減光率で減光されていない場合又は前記照射光及び前記相互作用によって生じた光の少なくとも一方が同一の減光率で減光された場合において前記相互作用によって生じる光の強度を求めるように構成される。   The light intensity measurement device according to the present invention includes an irradiation system, a measurement system, and a neutral density filter. The irradiation system irradiates the test object with irradiation light. The measurement system measures the intensity of light generated by the interaction between the irradiation light and the test object. The neutral density filter attenuates at least one of the irradiation light and the light generated by the interaction with a plurality of different attenuation rates. Further, the measurement system counts the photons constituting the light attenuated at the plurality of attenuation rates using a photon counter prior to the measurement of the light generated by the interaction, and based on the photon counting result Based on the calibration values of the plurality of dimming rates obtained in the above, the irradiation light and the light generated by the interaction are not dimmed by the plurality of dimming rates or the irradiation light and the When at least one of the light generated by the interaction is attenuated at the same attenuation rate, the intensity of the light generated by the interaction is obtained.

また、本発明に係る光強度計測方法は、被検物体に照射光を照射するステップと、前記照射光と前記被検物体との相互作用によって生じた光の強度の計測を行うステップと、前記照射光及び前記相互作用によって生じた光の少なくとも一方を互いに異なる複数の減光率で減光するステップとを有する。そして、前記相互作用によって生じた光の計測に先だってフォトンカウンタを用いて前記複数の減光率で減光された光を構成する光子をそれぞれ計数し、前記光子の計数結果に基づいて求められた前記複数の減光率の校正値に基づいて、前記照射光及び前記相互作用によって生じた光のいずれも前記複数の減光率で減光されていない場合又は前記照射光及び前記相互作用によって生じた光の少なくとも一方が同一の減光率で減光された場合において前記相互作用によって生じる光の強度を求める。   The light intensity measurement method according to the present invention includes a step of irradiating a test object with irradiation light, a step of measuring the intensity of light generated by the interaction between the irradiation light and the test object, A step of dimming at least one of the irradiation light and the light generated by the interaction with a plurality of different dimming rates. Then, prior to measurement of the light generated by the interaction, each photon constituting the light attenuated at the plurality of attenuation rates is counted using a photon counter, and obtained based on the photon counting result. Based on the calibration values of the plurality of dimming rates, both the irradiation light and the light generated by the interaction are not attenuated by the plurality of dimming rates or are generated by the irradiation light and the interaction The intensity of the light generated by the interaction when at least one of the light is attenuated at the same attenuation rate is obtained.

本発明に係る光強度計測装置及び光強度計測方法によれば、より大きなダイナミックレンジかつ実用的な精度で物体との相互作用によって生じる光の強度を測定することができる。   According to the light intensity measuring device and the light intensity measuring method according to the present invention, it is possible to measure the intensity of light generated by interaction with an object with a larger dynamic range and practical accuracy.

本発明の実施形態に係る光強度計測装置の構成を示す上面図。The top view which shows the structure of the light intensity measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1に示す被検物体及び試料ステージの側面図。The side view of the to-be-tested object and sample stage shown in FIG. 図1に示す可変減光フィルタの正面図。The front view of the variable neutral density filter shown in FIG. 連続的に減光率を変化させることが可能な可変減光フィルタの一例を示す正面図。The front view which shows an example of the variable attenuation filter which can change a light attenuation rate continuously. 連続的に減光率を変化させることが可能な可変減光フィルタの別の一例を示す正面図。The front view which shows another example of the variable attenuation filter which can change a light attenuation rate continuously. 図1に示す可変減光フィルタの減光率の設計値と校正値とを比較した例を示す図。The figure which shows the example which compared the design value and calibration value of the light attenuation rate of the variable neutral density filter shown in FIG. 図1に示す光強度計測装置の実効的なダイナミックレンジを示す模式図。The schematic diagram which shows the effective dynamic range of the optical intensity measuring apparatus shown in FIG. 図1に示す光強度計測装置の第1の変形例を示す上面図。The top view which shows the 1st modification of the light intensity measuring device shown in FIG. 図1に示す光強度計測装置の第2の変形例を示す上面図。The top view which shows the 2nd modification of the light intensity measuring apparatus shown in FIG.

本発明の実施形態に係る光強度計測装置及び光強度計測方法について添付図面を参照して説明する。   A light intensity measurement device and a light intensity measurement method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(構成および機能)
図1は本発明の実施形態に係る光強度計測装置の構成を示す上面図であり、図2は図1に示す被検物体及び試料ステージの側面図である。
(Configuration and function)
FIG. 1 is a top view showing a configuration of a light intensity measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of an object to be examined and a sample stage shown in FIG.

光強度計測装置1は互いに異なる複数の減光率で減光した光を被検物体Oの検査面に照射することによってそれぞれ透過光として生じた散乱光の強度を角度分解して計測する装置である。そのために、光強度計測装置1は、被検物体Oを設置するための試料ステージ2、試料ステージ2に設置された被検物体Oに光を照射する照射系3及び被検物体Oからの散乱光の強度を計測する計測系4を有する。   The light intensity measuring apparatus 1 is an apparatus for measuring the intensity of scattered light generated as transmitted light by irradiating the inspection surface of the object O with light attenuated at a plurality of different extinction ratios. is there. For this purpose, the light intensity measuring apparatus 1 includes a sample stage 2 for installing the test object O, an irradiation system 3 for irradiating light to the test object O installed on the sample stage 2, and scattering from the test object O. It has a measurement system 4 that measures the intensity of light.

照射系3は、光源5、ポラライザ(光偏光子)6、可変減光(ND: Neutral Density)フィルタ7及びアイリス(絞り)8を用いて構成することができる。光源5の出力側にはシングルモード光ファイバ9の一端が接続される。シングルモード光ファイバ9の他端からは、試料ステージ2に設置された被検物体Oに向けて直線的な照射光の光路L1が形成される。この直線状の照射光の光路L1上には、順にポラライザ6、可変減光フィルタ7及びアイリス8が配置される。   The irradiation system 3 can be configured using a light source 5, a polarizer (optical polarizer) 6, a variable neutral density (ND) filter 7, and an iris (aperture) 8. One end of a single mode optical fiber 9 is connected to the output side of the light source 5. From the other end of the single mode optical fiber 9, a linear light path L <b> 1 of irradiation light is formed toward the test object O installed on the sample stage 2. On the optical path L1 of the linear irradiation light, a polarizer 6, a variable neutral density filter 7, and an iris 8 are sequentially arranged.

一方、計測系4は、回転ステージ10、第1のピンホール11、第2のピンホール12、対物レンズ13、暗箱14、フォトンカウンタ(光子計数方式光検出器)15、アナログ式光強度測定器16及びコンピュータ17を用いて構成することができる。   On the other hand, the measurement system 4 includes a rotary stage 10, a first pinhole 11, a second pinhole 12, an objective lens 13, a dark box 14, a photon counter (photon counting method photodetector) 15, and an analog light intensity measurement device. 16 and the computer 17 can be used.

回転ステージ10は、被検物体O又は試料ステージ2を中心として水平方向に回転する回転機構を具備した板状の部品である。回転ステージ10の上には、順に第1のピンホール11、第2のピンホール12及び対物レンズ13が直線上に固定されている。また、第1のピンホール11、第2のピンホール12及び対物レンズ13は暗箱14で覆われる。   The rotation stage 10 is a plate-like component having a rotation mechanism that rotates in the horizontal direction around the object to be examined O or the sample stage 2. On the rotary stage 10, the 1st pinhole 11, the 2nd pinhole 12, and the objective lens 13 are being fixed on the straight line in order. Further, the first pinhole 11, the second pinhole 12 and the objective lens 13 are covered with a dark box 14.

このため、被検物体Oを透過して生じた散乱光のうち、特定の角度に生じた散乱光の光路L2が第1のピンホール11、第2のピンホール12及び対物レンズ13を経由して直線状に形成される。そして、回転ステージ10を回転させることにより、被検物体Oを透過して特定の角度に生じた散乱光を対物レンズ13に入射させることができる。   For this reason, among the scattered light generated by passing through the test object O, the optical path L2 of the scattered light generated at a specific angle passes through the first pinhole 11, the second pinhole 12, and the objective lens 13. Are formed in a straight line. Then, by rotating the rotary stage 10, scattered light that has been transmitted through the test object O and generated at a specific angle can be incident on the objective lens 13.

更に、対物レンズ13は、暗箱14を貫通する光ファイバ18を介してフォトンカウンタ15と接続されている。このフォトンカウンタ15は、光ファイバ18と着脱可能に接続され、アナログ式光強度測定器16と交換することができる。フォトンカウンタ15及びアナログ式光強度測定器16の出力側には、コンピュータ17が接続される。   Furthermore, the objective lens 13 is connected to the photon counter 15 via an optical fiber 18 that penetrates the dark box 14. The photon counter 15 is detachably connected to the optical fiber 18 and can be replaced with an analog light intensity measuring device 16. A computer 17 is connected to the output side of the photon counter 15 and the analog light intensity measuring device 16.

次に、光強度計測装置1の各構成要素の機能について詳述する。   Next, the function of each component of the light intensity measuring device 1 will be described in detail.

光源5は、例えば波長λ=635nmのレーザ光を発光するレーザダイオード等のレーザ光源で構成することができる。ポラライザ6は、光源5から照射されたレーザ光から直線偏光を得るための光学素子である。   The light source 5 can be constituted by a laser light source such as a laser diode that emits laser light having a wavelength λ = 635 nm. The polarizer 6 is an optical element for obtaining linearly polarized light from the laser light emitted from the light source 5.

可変減光フィルタ7は、互いに異なる減光率(透過率)で光の強度を減少させることが可能な光学素子である。   The variable neutral density filter 7 is an optical element that can reduce the intensity of light with different attenuation ratios (transmittances).

図3は、図1に示す可変減光フィルタ7の正面図である。   FIG. 3 is a front view of the variable neutral density filter 7 shown in FIG.

図1及び図3に示すように、可変減光フィルタ7は、互いに異なる減光率を有する複数の減光フィルタ19を移動機構20に固定して構成することができる。一般的な減光フィルタは、灰色または黒色であり、濃度に応じた減光率を有する。   As shown in FIGS. 1 and 3, the variable neutral density filter 7 can be configured by fixing a plurality of neutral density filters 19 having different attenuation ratios to a moving mechanism 20. A general neutral density filter is gray or black and has a neutral density depending on the density.

移動機構20はコンピュータ17と接続される。そして、移動機構20は、コンピュータ17からの制御信号に従って各減光フィルタ19を照射光の光路L1上に配置又は照射光の光路L1上から退避させる機能を有する。   The moving mechanism 20 is connected to the computer 17. The moving mechanism 20 has a function of disposing each of the neutral density filters 19 on the optical path L1 of the irradiation light or retracting from the optical path L1 of the irradiation light in accordance with a control signal from the computer 17.

図1及び図3は、リング状の取付部を固定した回転軸を移動機構20とし、複数の円盤状の減光フィルタ19を取付部に略等間隔で円上に設けた例を示している。図1及び図3に示す構成例に限らず、ライン上に並べた複数の減光フィルタを平行移動させるスライド機構を移動機構20としてもよい。   FIG. 1 and FIG. 3 show an example in which a rotating shaft with a ring-shaped attachment portion fixed is used as a moving mechanism 20, and a plurality of disc-shaped neutral density filters 19 are provided on the attachment portion on the circle at substantially equal intervals. . The moving mechanism 20 is not limited to the configuration examples shown in FIGS. 1 and 3, and a slide mechanism that translates a plurality of neutral density filters arranged on a line may be used.

そして、可変減光フィルタ7は、移動機構20によって照射光の光路L1上に配置される減光フィルタ19を変えることで、減光率を段階的に変化させることができるように構成される。また、減光率を段階的に変化させずに連続的に変化させることが可能な可変減光フィルタ7を照射系3に設けてもよい。   The variable neutral density filter 7 is configured to change the attenuation factor stepwise by changing the neutral density filter 19 arranged on the optical path L1 of the irradiation light by the moving mechanism 20. In addition, the irradiation system 3 may be provided with a variable neutral density filter 7 that can continuously change the light attenuation rate without changing it stepwise.

図4は、連続的に減光率を変化させることが可能な可変減光フィルタの一例を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a variable neutral density filter capable of continuously changing the attenuation factor.

図4に示すように、円周方向に徐々に減光率が変化するリング状の減光フィルタ19Aを、回転軸を有する移動機構20Aに固定することによって可変減光フィルタ7Aを構成することができる。この可変減光フィルタ7Aでは、照射光の光路L1を横切る減光フィルタ19Aの位置を、移動機構20Aの回転によって変えることで、減光率を変化させることができる。   As shown in FIG. 4, the variable neutral density filter 7A can be configured by fixing a ring-shaped neutral density filter 19A whose attenuation factor gradually changes in the circumferential direction to a moving mechanism 20A having a rotation axis. it can. In the variable neutral density filter 7A, the neutral density can be changed by changing the position of the neutral density filter 19A that crosses the optical path L1 of the irradiation light by the rotation of the moving mechanism 20A.

図5は、連続的に減光率を変化させることが可能な可変減光フィルタの別の一例を示す正面図である。   FIG. 5 is a front view showing another example of a variable neutral density filter capable of continuously changing the attenuation factor.

また、図5に示すように、長手方向に徐々に減光率が変化する帯状の減光フィルタ19Bを、長手方向にスライドさせる移動機構20Bに固定することによっても可変減光フィルタ7Bを構成することができる。この可変減光フィルタ7Bでは、照射光の光路L1を横切る減光フィルタ19Bの位置を、移動機構20Bのスライドによって変えることで、減光率を変化させることができる。   Further, as shown in FIG. 5, the variable attenuating filter 7B is also configured by fixing a band-shaped attenuating filter 19B whose gradual attenuation rate gradually changes in the longitudinal direction to a moving mechanism 20B that slides in the longitudinal direction. be able to. In this variable attenuating filter 7B, the attenuation factor can be changed by changing the position of the attenuating filter 19B crossing the optical path L1 of the irradiation light by sliding the moving mechanism 20B.

可変減光フィルタ7の後段に設けられるアイリス8は、被検物体Oにおける光の照射領域の大きさを調節する光学素子である。   The iris 8 provided in the subsequent stage of the variable neutral density filter 7 is an optical element that adjusts the size of the light irradiation area of the object to be examined O.

第1のピンホール11及び第2のピンホール12には、例えば直径φ=200[μm]の穴を有するものが用いられる。第1のピンホール11及び第2のピンホール12の設置によって、散乱光の検出領域を所定の範囲に限定することができる。このため所望の微小領域の散乱特性を計測することが可能となる。尚、第1及び第2の2つのピンホール11、12を設けることによって、直進する散乱光を選択的に対物レンズ13に入射させることができる。   As the first pinhole 11 and the second pinhole 12, for example, a hole having a diameter φ = 200 [μm] is used. By providing the first pinhole 11 and the second pinhole 12, the detection area of the scattered light can be limited to a predetermined range. For this reason, it becomes possible to measure the scattering characteristics of a desired minute region. In addition, by providing the first and second pinholes 11 and 12, it is possible to selectively make the scattered light traveling straight enter the objective lens 13.

対物レンズ13は、散乱光を絞って光ファイバ18に入射させるための光学素子である。   The objective lens 13 is an optical element for focusing the scattered light and making it incident on the optical fiber 18.

フォトンカウンタ15は、光ファイバ18から出力される単位時間当たりの光子の数を計数することによって、非常に微弱な強度を有する散乱光を高感度に検出することが可能な検出器である。一方、アナログ式光強度測定器16は、受光した光を、光のエネルギに比例した電流に変換することによって光の強度を計測する装置である。   The photon counter 15 is a detector that can detect scattered light having very weak intensity with high sensitivity by counting the number of photons per unit time output from the optical fiber 18. On the other hand, the analog light intensity measuring device 16 is a device that measures the intensity of light by converting the received light into a current proportional to the energy of the light.

コンピュータ17は、光強度計測装置1の計測モードにおける動作と、校正モードにおける動作とを切換えて実行する機能を有している。計測モードは、被検物体Oからの角度分解された散乱光の強度を、散乱光の角度を変えながら順次計測することによって、散乱光の角度分布を取得するモードである。一方、校正モードは、可変減光フィルタ7の減光率を含む照射系3の特性値の校正値を求めるモードである。従って、校正モードは、散乱光の強度の計測を行う計測モードに先だって定期的又は計測の度に実施される。   The computer 17 has a function of switching and executing the operation in the measurement mode of the light intensity measuring device 1 and the operation in the calibration mode. The measurement mode is a mode in which the angle distribution of the scattered light is acquired by sequentially measuring the intensity of the angle-resolved scattered light from the test object O while changing the angle of the scattered light. On the other hand, the calibration mode is a mode for obtaining a calibration value of the characteristic value of the irradiation system 3 including the light attenuation rate of the variable neutral density filter 7. Therefore, the calibration mode is carried out regularly or every measurement prior to the measurement mode in which the intensity of scattered light is measured.

そのために、コンピュータ17の演算装置にはプログラムが読み込まれ、コンピュータ17は、減光率制御部21、特性値測定部22及び光強度測定部23として機能する。尚、必要に応じてコンピュータ17に回路を接続してもよい。   For this purpose, a program is read into the arithmetic unit of the computer 17, and the computer 17 functions as a light attenuation rate control unit 21, a characteristic value measurement unit 22, and a light intensity measurement unit 23. A circuit may be connected to the computer 17 as necessary.

減光率制御部21は、可変減光フィルタ7の移動機構20に制御信号を与えることによって可変減光フィルタ7の減光率及び各減光率での光強度の計測時間を制御する機能と、可変減光フィルタ7の減光率及び計測時間の制御値を特性値測定部22及び光強度測定部23に与える機能とを有する。   The dimming rate controller 21 controls the dimming rate of the variable dimming filter 7 and the measurement time of the light intensity at each dimming rate by giving a control signal to the moving mechanism 20 of the variable dimming filter 7. And a function of supplying the characteristic value measuring unit 22 and the light intensity measuring unit 23 with the control values of the dimming rate and measurement time of the variable neutral density filter 7.

特に、減光率制御部21は、フォトンカウンタ15が光の強度の検出器として光ファイバ18に接続されている場合において、フォトンカウンタ15に入射する光の強度が少なくともフォトンカウンタ15で検出可能な強度まで減衰するように可変減光フィルタ7の減光率を調整する機能を備えている。フォトンカウンタ15では、1秒当たりに入射する光子の数が概ね1,000,000個以下であれば、光子の数を計数することができる。   Particularly, when the photon counter 15 is connected to the optical fiber 18 as a light intensity detector, the light attenuation rate control unit 21 can detect at least the intensity of light incident on the photon counter 15 by the photon counter 15. A function of adjusting the light attenuation rate of the variable neutral density filter 7 so as to attenuate to the intensity is provided. The photon counter 15 can count the number of photons if the number of incident photons per second is approximately 1,000,000 or less.

従って、被検物体Oからの散乱光の強度の角度分布を計測する計測モードでは、被検物体Oからの強度が大きい散乱光の光子数をフォトンカウンタ15で計数できるように、角度分解された散乱光の強度に応じて可変減光フィルタ7の減光率及び計測時間が減光率制御部21によりフィードバック制御される。   Therefore, in the measurement mode for measuring the angular distribution of the intensity of the scattered light from the test object O, the angle is resolved so that the photon counter 15 can count the number of photons of the scattered light having a high intensity from the test object O. The dimming rate and measurement time of the variable neutral density filter 7 are feedback-controlled by the dimming rate control unit 21 according to the intensity of the scattered light.

一方、照射系3の特性値を校正する校正モードでは、照射系3から照射された光の光子数をフォトンカウンタ15で計数できるように可変減光フィルタ7の減光率及び計測時間が減光率制御部21により制御される。尚、校正モードでは、照射系3から照射される光の光子数が取り得る範囲を概ね予測できるため、光の強度を計測しなくても、予測される光子数の範囲に応じて可変減光フィルタ7の減光率及び計測時間を制御することができる。但し、照射系3から照射された光の強度に応じて可変減光フィルタ7の減光率及び計測時間をフィードバック制御するようにしてもよい。   On the other hand, in the calibration mode for calibrating the characteristic value of the irradiation system 3, the light attenuation rate and measurement time of the variable neutral density filter 7 are reduced so that the photon counter 15 can count the number of photons emitted from the irradiation system 3. It is controlled by the rate control unit 21. In the calibration mode, the range that can be taken by the number of photons of light emitted from the irradiation system 3 can be roughly predicted. Therefore, the variable dimming can be performed according to the range of the expected number of photons without measuring the light intensity. The dimming rate and measurement time of the filter 7 can be controlled. However, the dimming rate and measurement time of the variable neutral density filter 7 may be feedback controlled according to the intensity of light emitted from the irradiation system 3.

尚、減光率及び各減光率での光強度の計測時間の制御値は、適切な減光率及び計測時間の特定情報として光強度測定部23又は特性値測定部22から減光率制御部21に与えられる。   Note that the control value of the light attenuation rate and the measurement time of the light intensity at each light attenuation rate is obtained from the light intensity measuring unit 23 or the characteristic value measuring unit 22 as specific information of the appropriate light attenuation rate and measuring time. Given to part 21.

特性値測定部22は、校正モードにおいてフォトンカウンタ15から出力された光子の計数結果に基づいて、可変減光フィルタ7の減光率や光源5から照射される光の強度の出力値等の照射系3における特性値を測定する機能と、測定した特性値を校正値として光強度測定部23に通知する機能とを有する。   The characteristic value measuring unit 22 irradiates the light attenuation rate of the variable neutral density filter 7 and the output value of the intensity of light emitted from the light source 5 based on the photon counting result output from the photon counter 15 in the calibration mode. It has a function of measuring the characteristic value in the system 3 and a function of notifying the measured intensity value as a calibration value to the light intensity measuring unit 23.

例えば、可変減光フィルタ7の各減光率の設計値に対応してフォトンカウンタ15から出力された減光後の光子の計数結果に基づいて可変減光フィルタ7を構成する各減光フィルタ19の実際の減光率を測定することができる。すなわち、各減光フィルタ19を照射光の光路L1上に配置した場合にフォトンカウンタ15において検出される光子のカウント数と、いずれの減光フィルタ19も照射光の光路L1上に配置しない場合にフォトンカウンタ15において検出される光子のカウント数との比として各減光率の校正値をそれぞれ計算することができる。   For example, each neutral density filter 19 that constitutes the variable neutral density filter 7 based on the count result of the photons after dimming output from the photon counter 15 corresponding to the design value of each neutral density ratio of the variable neutral density filter 7. The actual dimming rate can be measured. That is, when each neutral density filter 19 is arranged on the optical path L1 of the irradiation light, the photon count number detected by the photon counter 15 and when no neutral density filter 19 is arranged on the optical path L1 of the irradiation light. The calibration value of each light attenuation rate can be calculated as a ratio to the photon count detected by the photon counter 15.

図6は、図1に示す可変減光フィルタ7の減光率の設計値と校正値とを比較した例を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing an example in which the design value and the calibration value of the attenuation factor of the variable attenuation filter 7 shown in FIG. 1 are compared.

図6の左欄に示すように、減光率を10%, 1%, 0.1%, 0.01%, 0.001%, 0.0001%の6つの値に可変設定できる可変減光フィルタ7の実際の減光率をコンピュータ17の特性値測定部22において測定した。すなわち、フォトンカウンタ15を用いて各減光率でそれぞれ減光された光を構成する光子を計数し、減光されていない光の光子数との比として減光率の校正値を図6の右欄に示すように算出した。   As shown in the left column of FIG. 6, the actual attenuation rate of the variable attenuation filter 7 that can variably set the attenuation rate to 6 values of 10%, 1%, 0.1%, 0.01%, 0.001%, 0.0001%. Was measured by the characteristic value measuring unit 22 of the computer 17. That is, the photon counter 15 is used to count the photons constituting the light attenuated at each attenuation rate, and the calibration value of the attenuation factor as a ratio with the number of photons of the light not attenuated is shown in FIG. Calculations were made as shown in the right column.

ここで、フォトンカウンタ15におけるSN (signal to noise)比は式(1)で表される。
SN = Np(t)1/2/(Np+2Nd)1/2 (1)
但し、式(1)において、Npは検出された光子のカウント数、Ndは光子の未入力時に起こるカウント数(ダークカウント数)、tは計測時間である。
Here, the SN (signal to noise) ratio in the photon counter 15 is expressed by equation (1).
SN = Np (t) 1/2 / (Np + 2Nd) 1/2 (1)
In equation (1), Np is the count number of detected photons, Nd is the count number (dark count number) that occurs when no photons are input, and t is the measurement time.

式(1)に示すようにフォトンカウンタ15のSN比は、計測時間の2乗根に比例して増加することが分かる。従って、フォトンカウンタ15による計測時間を長く設定することにより、SN比の高い光強度の測定を行うことができる。   As shown in equation (1), it can be seen that the SN ratio of the photon counter 15 increases in proportion to the square root of the measurement time. Therefore, by setting the measurement time by the photon counter 15 to be long, it is possible to measure the light intensity with a high SN ratio.

但し、可変減光フィルタ7を構成する各減光フィルタ19の減光率の校正値をより高精度に求めるためには、異なる減光率間においてSN比を一定にすることが望ましい。そこで、異なる減光率間において式(1)で表されるSN比が一定となるように、計測時間tを適切な時間に調整することが好適である。   However, in order to obtain the calibration value of the attenuation factor of each attenuation filter 19 constituting the variable attenuation filter 7 with higher accuracy, it is desirable to make the SN ratio constant between different attenuation factors. Therefore, it is preferable to adjust the measurement time t to an appropriate time so that the SN ratio represented by the equation (1) is constant between different light attenuation rates.

そこで、特性値測定部22は、異なる減光率間においてSN比が一定となるように調整された各計測時間tで光子が計数されるように、各減光率に対応する適切な光強度の計測時間tの特定情報を減光率制御部21に通知するように構成される。図6の右欄に示す校正値は、SN比が異なる減光率間において一定となるように調整された各計測時間tでフォトンカウンタ15により光子を計数することによって算出した値である。   Therefore, the characteristic value measuring unit 22 is configured to select an appropriate light intensity corresponding to each light attenuation rate so that photons are counted at each measurement time t adjusted so that the SN ratio is constant between different light attenuation rates. The specific information of the measurement time t is configured to be notified to the light attenuation rate control unit 21. The calibration value shown in the right column of FIG. 6 is a value calculated by counting photons by the photon counter 15 at each measurement time t adjusted so as to be constant between dimming rates with different SN ratios.

図6の右欄に示すように、可変減光フィルタ7の減光率の校正値には、各減光フィルタ19に固有な特性の差、各減光フィルタ19の光の進行方向に対する僅かな傾斜、各減光フィルタ19への光の入射位置等の条件に応じたばらつきが存在することが確認できる。従って、減光率の校正値を用いて被検物体Oからの散乱光の強度を計測する計測モードを実行することにより、実用的な精度で散乱光の強度の角度分布を求めることが可能となる。   As shown in the right column of FIG. 6, the calibration value of the attenuation factor of the variable attenuation filter 7 includes a characteristic difference unique to each attenuation filter 19 and a slight difference in the light traveling direction of each attenuation filter 19. It can be confirmed that there is a variation according to conditions such as the inclination and the incident position of light on each of the neutral density filters 19. Therefore, it is possible to obtain the angular distribution of the intensity of the scattered light with practical accuracy by executing the measurement mode for measuring the intensity of the scattered light from the object to be detected using the calibration value of the dimming rate. Become.

尚、図4及び図5に示すような減光率を連続的に変化させることが可能な可変減光フィルタ7A、7Bを照射系3に設けた場合には、上述の方法により、可変減光フィルタ7A、7Bの所望のサンプリング位置における複数の減光率の校正値を求めることができる。   4 and 5, when the variable attenuation filter 7A, 7B capable of continuously changing the attenuation ratio is provided in the irradiation system 3, the variable attenuation is performed by the above-described method. It is possible to obtain a plurality of light attenuation rate calibration values at desired sampling positions of the filters 7A and 7B.

また、減光率の他、光源5から照射される光の強度の出力値の校正値を特性値測定部22において求めることもできる。すなわち、光源5の製造誤差や経年変化によって光源5の実際の出力値と設計値とが無視できない程度に異なる可能性がある。   In addition to the light attenuation rate, the characteristic value measuring unit 22 can also obtain a calibration value of the output value of the intensity of light emitted from the light source 5. That is, the actual output value and design value of the light source 5 may differ to a degree that cannot be ignored due to manufacturing errors or aging of the light source 5.

そこで、可変減光フィルタ7の減光率をフォトンカウンタ15により光子を計数することが可能となるような減光率に固定し、照射系3から照射される光の減光後の強度をフォトンカウンタ15で計測することにより、高精度に光源5の実際の出力値を取得することができる。具体的には、減光率の逆数を照射系3からの光子の計数値に乗じることによって、照射系3に備えられる光源5の出力値の校正値を求めることができる。   Therefore, the attenuation rate of the variable attenuation filter 7 is fixed to an attenuation rate that allows the photon counter 15 to count photons, and the intensity of the light emitted from the irradiation system 3 after the attenuation is reduced to photon. By measuring with the counter 15, the actual output value of the light source 5 can be obtained with high accuracy. Specifically, the calibration value of the output value of the light source 5 provided in the irradiation system 3 can be obtained by multiplying the reciprocal of the light attenuation rate by the count value of the photons from the irradiation system 3.

更に、同様な方法で、校正対象とならない光学素子の特性値等の条件を一定にすることによって、校正対象となる光学素子の特性値の校正値をフォトンカウンタ15による光子の計数値に基づいて求めることができる。   Further, by making the conditions such as the characteristic value of the optical element not to be calibrated constant by the same method, the calibration value of the characteristic value of the optical element to be calibrated is based on the photon count value by the photon counter 15. Can be sought.

光強度測定部23は、計測モードにおいて、可変減光フィルタ7で減光された光を被検物体Oに照射することによって生じた散乱光の強度の測定値をフォトンカウンタ15又はアナログ式光強度測定器16から取得する一方、散乱光の強度の測定値に基づいて減光率制御部21にフィードバック制御のための適切な減光率の特定情報を与える機能を有する。   The light intensity measurement unit 23 uses the photon counter 15 or the analog light intensity measurement value of the scattered light generated by irradiating the object O with the light attenuated by the variable attenuation filter 7 in the measurement mode. While acquiring from the measuring device 16, it has the function to give the specific information of the suitable light attenuation rate for feedback control to the light attenuation rate control part 21 based on the measured value of the intensity of scattered light.

計測モードでは、可変減光フィルタ7の減光率に対応する散乱光の強度を測定することが可能であれば、フォトンカウンタ15及びアナログ式光強度測定器16のいずれを用いてもよい。散乱光の強度は通常微弱であり、比較的強度が大きい散乱光であっても可変減光フィルタ7によって所定の範囲の強度を有する散乱光に減光できる。このため、フォトンカウンタ15を用いれば確実に角度分解された散乱光の強度を角度ごとに計測することができる。   In the measurement mode, any one of the photon counter 15 and the analog light intensity measuring device 16 may be used as long as it is possible to measure the intensity of scattered light corresponding to the attenuation rate of the variable attenuation filter 7. The intensity of the scattered light is usually weak, and even the scattered light having a relatively high intensity can be reduced to scattered light having an intensity in a predetermined range by the variable neutral density filter 7. For this reason, if the photon counter 15 is used, the intensity of the scattered light that is reliably angle-resolved can be measured for each angle.

但し、観測対象となる散乱光の強度が十分に大きい場合には、アナログ式光強度測定器16を用いて散乱光の強度を計測することにより、フォトンカウンタ15を用いる場合に比べて計測時間を短縮することができる。従って、フォトンカウンタ15及びアナログ式光強度測定器16の双方を用いて可変減光フィルタ7による減光後における散乱光の強度を強度範囲別に計測するようにしてもよい。   However, when the intensity of the scattered light to be observed is sufficiently large, the measurement time can be reduced by measuring the intensity of the scattered light using the analog light intensity measuring device 16 as compared with the case where the photon counter 15 is used. It can be shortened. Therefore, the intensity of the scattered light after dimming by the variable neutral density filter 7 may be measured for each intensity range using both the photon counter 15 and the analog light intensity measuring device 16.

また、減光率制御部21にフィードバック制御のために与える適切な減光率は、散乱光の強度の測定値に基づいて光強度測定部23において自動的に決定することができる。具体例としては、予め減光を行わない場合における散乱光の強度に閾値を設定して散乱光の強度範囲を複数の範囲に分割し、各強度範囲における散乱光の強度をフォトンカウンタ15又はアナログ式光強度測定器16のダイナミックレンジ内において測定できるようにする減光率をそれぞれ各強度範囲に対応する適切な減光率とすることができる。   In addition, an appropriate dimming rate to be given to the dimming rate control unit 21 for feedback control can be automatically determined by the light intensity measuring unit 23 based on the measured value of the intensity of scattered light. As a specific example, a threshold value is set for the intensity of scattered light when light is not dimmed in advance to divide the intensity range of scattered light into a plurality of ranges, and the intensity of scattered light in each intensity range is determined by the photon counter 15 or analog. The light attenuation rate that enables measurement within the dynamic range of the optical intensity measuring device 16 can be set to an appropriate light attenuation rate corresponding to each intensity range.

従って、例えば散乱光の強度の測定値に減光率の校正値の逆数を乗じて得られる実際の散乱光の強度がどの強度範囲に含まれるのかを判定する閾値処理によって、適切な減光率を自動決定することができる。   Therefore, for example, an appropriate dimming rate can be obtained by threshold processing for determining which intensity range the actual scattered light intensity obtained by multiplying the measured value of the scattered light intensity by the reciprocal of the calibration value of the dimming rate. Can be determined automatically.

換言すれば、フォトンカウンタ15又はアナログ式光強度測定器16のダイナミックレンジ内において測定可能な強度の範囲に上限側及び下限側の各閾値を設定し、上限側の閾値を超えた場合には減光率をより大きな値に切換える一方、下限側の閾値未満となった場合には減光率をより小さな値に切換えるという減光率の決定を行うことができる。つまり、減光しない場合における散乱光の強度に閾値を設け、複数の減光率に対応する強度範囲にレンジ分けすることができる。   In other words, the upper and lower thresholds are set in the range of intensities that can be measured within the dynamic range of the photon counter 15 or the analog light intensity measuring device 16, and the threshold is decreased when the upper threshold is exceeded. While the light rate is switched to a larger value, when the light rate is less than the lower threshold, the light attenuation rate can be determined to switch the light attenuation rate to a smaller value. That is, it is possible to provide a threshold value for the intensity of scattered light in the case where light is not attenuated, and to divide the range into intensity ranges corresponding to a plurality of light attenuation rates.

また、図4及び図5に示すような減光率を連続的に変化させることが可能な可変減光フィルタ7A、7Bを照射系3に設けた場合には、フォトンカウンタ15又はアナログ式光強度測定器16による散乱光の強度の測定値が一定となるように減光率をフィードバック制御することもできる。この場合には、散乱光の強度の測定値に反比例する減光率が減光率の制御値として光強度測定部23及び減光率制御部21において自動設定される。   In addition, when the variable attenuating filters 7A and 7B capable of continuously changing the attenuation rate as shown in FIGS. 4 and 5 are provided in the irradiation system 3, the photon counter 15 or the analog light intensity is provided. It is also possible to feedback control the dimming rate so that the measured value of the intensity of scattered light by the measuring device 16 becomes constant. In this case, a light attenuation rate inversely proportional to the measured value of the scattered light intensity is automatically set in the light intensity measurement unit 23 and the light attenuation rate control unit 21 as a control value of the light attenuation rate.

このような散乱光の強度の測定値に応じた減光率の決定機能に加え、光強度測定部23には、可変減光フィルタ7の異なる複数の減光率に対応する散乱光の強度の角度分布の計測結果と各減光率の校正値とに基づいて、可変減光フィルタ7の複数の減光率で減光されていない光又は同一の減光率で減光した光を被検物体Oに照射した場合に被検物体Oから生じる散乱光の強度の角度分布を求める機能が備えられる。   In addition to the function of determining the attenuation rate according to the measured value of the intensity of scattered light, the light intensity measurement unit 23 includes the intensity of scattered light corresponding to a plurality of different attenuation rates of the variable attenuation filter 7. Based on the measurement result of the angle distribution and the calibration value of each attenuation ratio, the light that has not been attenuated by the plurality of attenuation ratios of the variable attenuation filter 7 or the light that has been attenuated by the same attenuation ratio is examined. A function for obtaining an angular distribution of the intensity of scattered light generated from the test object O when the object O is irradiated is provided.

具体的には、異なる複数の減光率に対応する角度分解された散乱光の強度の計測値に、それぞれ減光率の校正値の逆数を乗じることにより、可変減光フィルタ7の複数の減光率で減光されていない光を被検物体Oに照射した場合に被検物体Oから生じる散乱光の強度の角度分布を示す断続的な複数の強度データを実用的な精度で算出することができる。更に、複数の強度データを繋ぎ合せるステッチング処理を実行することにより、散乱光の強度を示す連続的な強度の角度分布データを生成することができる。   Specifically, the measured values of the intensity of the angle-resolved scattered light corresponding to the different dimming rates are respectively multiplied by the reciprocal of the calibration value of the dimming rate, thereby obtaining the plural dimming filters 7. A plurality of intermittent intensity data indicating the angular distribution of the intensity of the scattered light generated from the test object O when the test object O is irradiated with light that has not been attenuated by the light rate is calculated with practical accuracy. Can do. Further, by executing a stitching process for joining a plurality of intensity data, it is possible to generate angular distribution data having continuous intensity indicating the intensity of scattered light.

すなわち、フォトンカウンタ15における光子の計数値に基づいて高精度に自己校正された各減光率を用いることによって、ステッチング処理を実行することが可能な断続的な複数の光強度データを求めることができる。換言すれば、フォトンカウンタ15を利用した十分な精度の減光率の校正値と散乱光の強度の測定値との間であれば線形性を得ることができるため、ステッチング処理によって異なる減光率に対応する散乱光の光強度データを繋ぎ合せることが可能となる。   That is, by using each dimming rate self-calibrated with high accuracy based on the photon count value in the photon counter 15, a plurality of intermittent light intensity data capable of executing the stitching process is obtained. Can do. In other words, the linearity can be obtained as long as it is between the calibration value of the attenuation rate with sufficient accuracy using the photon counter 15 and the measured value of the intensity of the scattered light. It is possible to join the light intensity data of the scattered light corresponding to the rate.

尚、各減光率に対応する散乱光の強度の計測値に基準となる減光率の校正値と各減光率の校正値の逆数の積を乗じるようにしてもよい。この場合には、同一の基準となる減光率で減光した光を被検物体Oに照射した場合に被検物体Oから生じる散乱光の角度分解された強度を示す断続的な複数の強度データが得られる。そして、この断続的な強度データのステッチング処理を実行することにより散乱光の相対的な強度の角度分布を示す連続的な角度分布データを生成することができる。   Note that the measurement value of the intensity of scattered light corresponding to each light attenuation rate may be multiplied by the product of the reference light attenuation rate calibration value and the inverse of each light attenuation rate calibration value. In this case, when the object O is irradiated with light that has been attenuated at the same reference dimming rate, a plurality of intermittent intensities indicating the angle-resolved intensity of the scattered light generated from the object O is obtained. Data is obtained. Then, continuous angular distribution data indicating the angular distribution of the relative intensity of the scattered light can be generated by executing the intermittent intensity data stitching process.

一方、各減光率の校正値の逆数を各減光率に対応する散乱光の強度の計測値に乗じれば、散乱光の絶対的な強度の角度分布を示す連続的な角度分布データを生成することができる。散乱光の絶対的な強度分布を求める場合には、光源5の出力値の設計値に対する校正値の比で表される補正係数を散乱光の強度分布を示す連続的な角度分布データに乗じることによって、一層正確な散乱光の強度の角度分布を求めることができる。   On the other hand, if the measured value of the intensity of scattered light corresponding to each attenuation ratio is multiplied by the reciprocal of the calibration value of each attenuation ratio, continuous angular distribution data indicating the angular distribution of the absolute intensity of the scattered light is obtained. Can be generated. When obtaining the absolute intensity distribution of the scattered light, the continuous angular distribution data indicating the intensity distribution of the scattered light is multiplied by a correction coefficient represented by the ratio of the calibration value to the design value of the output value of the light source 5. Thus, a more accurate angular distribution of scattered light intensity can be obtained.

このような光強度測定部23におけるステッチング処理によって、光強度計測装置1には、実質的に大きなダイナミックレンジが得られる。   By such stitching processing in the light intensity measurement unit 23, a substantially large dynamic range is obtained in the light intensity measurement device 1.

図7は図1に示す光強度計測装置1の実効的なダイナミックレンジを示す模式図である。   FIG. 7 is a schematic diagram showing an effective dynamic range of the light intensity measuring apparatus 1 shown in FIG.

図7において縦軸は、取得可能な光の強度範囲を示す。フォトンカウンタ15固有のダイナミックレンジが計測対象となる散乱光の強度の範囲をカバーしない場合であっても、図7に示すように、異なる減光率ND1, ND2, ND3で被検物体Oへの照射光の強度を減光することによって、広範囲に角度分解された散乱光の強度を取得することができる。   In FIG. 7, the vertical axis represents the intensity range of light that can be acquired. Even when the dynamic range unique to the photon counter 15 does not cover the range of the intensity of the scattered light to be measured, as shown in FIG. 7, the object O with different dimming rates ND1, ND2, and ND3 is used. By reducing the intensity of the irradiation light, it is possible to obtain the intensity of scattered light that has been angularly resolved over a wide range.

すなわち、異なる減光率ND1, ND2, ND3で照射光を減光し、各減光率ND1, ND2, ND3の逆数を光強度の測定値に乗じることによって取得可能な散乱光の強度範囲を繋ぎ合せることにより、フォトンカウンタ15固有のレンジよりも広い実効レンジを得ることができる。   In other words, the intensity range of scattered light that can be obtained is connected by dimming the irradiated light with different dimming rates ND1, ND2, ND3 and multiplying the measured value of the light intensity by the inverse of each dimming rate ND1, ND2, ND3 By combining them, an effective range wider than the range unique to the photon counter 15 can be obtained.

(動作および作用)
次に光強度計測装置1の動作および作用について説明する。
(Operation and action)
Next, the operation and action of the light intensity measuring device 1 will be described.

まず、照射系3の特性値の校正値を求めるための校正モードが選択される。このため、試料ステージ2には被検物体Oが設置されず、回転ステージ10は、シングルモード光ファイバ9の出力側から対物レンズ13までの光路が直線となる位置に位置決めされる。また、光ファイバ18には、フォトンカウンタ15が接続される。   First, a calibration mode for obtaining a calibration value of the characteristic value of the irradiation system 3 is selected. Therefore, the test object O is not installed on the sample stage 2, and the rotary stage 10 is positioned at a position where the optical path from the output side of the single mode optical fiber 9 to the objective lens 13 is a straight line. A photon counter 15 is connected to the optical fiber 18.

そして、少なくとも可変減光フィルタ7に備えられる各減光フィルタ19の減光率が校正される。そのために、可変減光フィルタ7により減光されない光の強度がフォトンカウンタ15により計測される。具体的には、移動機構20の駆動によって全ての減光フィルタ19が照射光の光路L1から退避される。そして、光源5からフォトンカウンタ15により計数することが可能な十分に強度が小さいレーザ光が照射される。   Then, at least the dimming rate of each neutral density filter 19 provided in the variable neutral density filter 7 is calibrated. Therefore, the intensity of light that is not attenuated by the variable neutral density filter 7 is measured by the photon counter 15. Specifically, all the neutral density filters 19 are retracted from the optical path L1 of the irradiation light by driving the moving mechanism 20. Then, a sufficiently low intensity laser beam that can be counted by the photon counter 15 is emitted from the light source 5.

そうすると、レーザ光はシングルモード光ファイバ9に照射光として入射し、シングルモード光ファイバ9を経由した照射光はポラライザ6に入射する。ポラライザ6に入射した照射光は、直線偏光となっていずれの減光フィルタ19も経由せずにアイリス8に入射する。アイリス8に入射し、照射領域の大きさが調節された照射光は、試料ステージ2の上、第1のピンホール11内及び第2のピンホール12内を通って対物レンズ13に入射する。   Then, the laser light enters the single mode optical fiber 9 as irradiation light, and the irradiation light that has passed through the single mode optical fiber 9 enters the polarizer 6. Irradiation light incident on the polarizer 6 becomes linearly polarized light and enters the iris 8 without passing through any of the neutral density filters 19. Irradiation light that has entered the iris 8 and whose irradiation region size has been adjusted enters the objective lens 13 on the sample stage 2 through the first pinhole 11 and the second pinhole 12.

対物レンズ13に入射した照射光は、絞られて光ファイバ18内に入射する。光ファイバ18内に入射した照射光は、フォトンカウンタ15に入射する。そして、フォトンカウンタ15において、照射光を構成する光子が計数される。更に、光子の計数結果は、コンピュータ17に出力される。   The irradiation light incident on the objective lens 13 is narrowed down and enters the optical fiber 18. Irradiation light that has entered the optical fiber 18 enters the photon counter 15. Then, the photon counter 15 counts photons constituting the irradiation light. Further, the photon counting result is output to the computer 17.

次に、可変減光フィルタ7により複数の減光率で減光された光の強度が順次フォトンカウンタ15により計測される。具体的には、コンピュータ17の特性値測定部22が、異なる減光率間においてSN比が一定となるように調整された光子の計数時間を、各減光率に対応する適切な光強度の計測時間として減光率制御部21に通知する。そうすると、減光率制御部21は、可変減光フィルタ7の移動機構20を制御し、移動機構20の駆動によって校正対象となる減光フィルタ19が照射光の光路L1を横切る位置に位置決めされる。   Next, the intensity of light attenuated by the variable attenuation filter 7 at a plurality of attenuation rates is sequentially measured by the photon counter 15. Specifically, the characteristic value measurement unit 22 of the computer 17 sets the photon counting time adjusted so that the S / N ratio is constant between the different attenuation rates to the appropriate light intensity corresponding to each attenuation rate. Notify the dimming rate control unit 21 as the measurement time. Then, the light attenuation rate control unit 21 controls the moving mechanism 20 of the variable dark filter 7, and the light reducing filter 19 to be calibrated is positioned at a position crossing the optical path L1 of the irradiation light by driving the moving mechanism 20. .

次に、光源5は可変減光フィルタ7により減光されない光の強度の計測のために照射したレーザ光の強度と同一の強度を有するレーザ光を発光する。そうすると、可変減光フィルタ7により減光されない光の強度の計測の場合と同様な流れで照射光がフォトンカウンタ15に入射する。但し、照射光は、校正対象となる減光フィルタ19を経由するため、減光フィルタ19の実際の減光率で減光される。   Next, the light source 5 emits a laser beam having the same intensity as the intensity of the laser beam irradiated for measuring the intensity of the light that is not attenuated by the variable neutral density filter 7. Then, the irradiation light enters the photon counter 15 in the same flow as in the case of measuring the intensity of light that is not attenuated by the variable neutral density filter 7. However, since the irradiation light passes through the neutral density filter 19 to be calibrated, it is attenuated at the actual neutral density rate of the neutral density filter 19.

そして、フォトンカウンタ15において、減光された照射光を構成する光子が計数される。この計数は、減光率制御部21からの制御によって移動機構20が駆動し、校正対象となる減光フィルタ19が別の減光フィルタ19に変わるまで継続される。すなわち、特性値測定部22から減光率制御部21に通知された計測時間だけ光子が計数される。そして、光子の計数結果は、コンピュータ17に出力される。   Then, the photon counter 15 counts photons constituting the dimmed irradiation light. This counting is continued until the moving mechanism 20 is driven by the control from the light attenuation rate control unit 21 and the light attenuation filter 19 to be calibrated is changed to another light attenuation filter 19. That is, photons are counted for the measurement time notified from the characteristic value measurement unit 22 to the light attenuation rate control unit 21. Then, the photon counting result is output to the computer 17.

特性値測定部22から減光率制御部21に通知された計測時間が経過すると、減光率制御部21からの制御によって移動機構20が駆動し、校正対象となる減光フィルタ19が別の減光フィルタ19に変えられる。そして、同様な流れで全ての減光フィルタ19によりそれぞれ異なる減光率で減光された照射光を構成する光子の計数結果が順次コンピュータ17に出力される。   When the measurement time notified from the characteristic value measuring unit 22 to the dimming rate control unit 21 elapses, the moving mechanism 20 is driven by the control from the dimming rate control unit 21, and the dimming filter 19 to be calibrated is different. It is changed to the neutral density filter 19. Then, the counting result of the photons constituting the irradiation light dimmed at different dimming rates by all the neutral density filters 19 in the same flow is sequentially output to the computer 17.

尚、光子の計数時間は、異なる減光率間においてSN比が一定となるように調整されている。このため、同等なSN比で異なる減光率に対応する光子の計数結果がコンピュータ17において得られる。   The photon counting time is adjusted so that the SN ratio is constant between different light attenuation rates. For this reason, the computer 17 obtains photon counting results corresponding to different attenuation rates with the same SN ratio.

次に、特性値測定部22は、異なる減光率に対応する光子の各計数値を、それぞれ減光されていない照射光の光子の計数値で除算する。これにより、各減光フィルタ19の実際の減光率を算出することができる。算出された減光率の値は、減光率の校正値として特性値測定部22から光強度測定部23に与えられる。   Next, the characteristic value measurement unit 22 divides each count value of photons corresponding to different attenuation rates by the count value of photons of irradiation light that has not been attenuated. Thereby, the actual dimming rate of each neutral density filter 19 can be calculated. The calculated value of the light attenuation rate is given from the characteristic value measurement unit 22 to the light intensity measurement unit 23 as a calibration value of the light attenuation rate.

更に、必要に応じて特性値測定部22により、光源5から照射されるレーザ光の出力値が校正される。この場合には、減光されていない照射光の光子の計数値を、光源5の出力値の校正値とすることができる。また、光源5の校正値の設計値に対する比として光源5の出力値の校正係数を求めることができる。   Furthermore, the output value of the laser light emitted from the light source 5 is calibrated by the characteristic value measuring unit 22 as necessary. In this case, the photon count value of the irradiation light that has not been dimmed can be used as the calibration value of the output value of the light source 5. Further, the calibration coefficient of the output value of the light source 5 can be obtained as the ratio of the calibration value of the light source 5 to the design value.

校正モードにおける光強度計測装置1の動作が完了すると、被検物体Oからの散乱光の強度の角度分布を計測するための計測モードが選択される。このため、試料ステージ2に被検物体Oが設置される。また、回転ステージ10は、被検物体Oからの角度分解された散乱光を対物レンズ13に入射させることが可能な初期位置に位置決めされる。また、光ファイバ18には、フォトンカウンタ15又はアナログ式光強度測定器16が接続される。   When the operation of the light intensity measurement apparatus 1 in the calibration mode is completed, a measurement mode for measuring the angular distribution of the intensity of scattered light from the object to be examined O is selected. For this reason, the test object O is installed on the sample stage 2. The rotary stage 10 is positioned at an initial position where the angle-resolved scattered light from the test object O can enter the objective lens 13. Further, a photon counter 15 or an analog light intensity measuring device 16 is connected to the optical fiber 18.

ここでは、フォトンカウンタ15を利用して散乱光の角度分布を計測する場合について説明する。但し、散乱光の強度が十分に大きくなる角度では、計測時間短縮のためにアナログ式光強度測定器16を利用してもよい。   Here, the case where the angular distribution of scattered light is measured using the photon counter 15 will be described. However, the analog light intensity measuring device 16 may be used at an angle where the intensity of the scattered light becomes sufficiently large in order to shorten the measurement time.

計測モードでは、減光率制御部21からの制御によって移動機構20が駆動し、可変減光フィルタ7の減光率がデフォルト値に設定される。そして、校正モードと同様に光源5からレーザ光が照射される。このため、可変減光フィルタ7の減光率で減光された照射光が被検物体Oに入射する。この結果、被検物体Oの表面粗さや屈折率のばらつき等の要因によって被検物体Oから可変減光フィルタ7の減光率に応じた強度を有する散乱光が生じる。   In the measurement mode, the moving mechanism 20 is driven by the control from the light attenuation rate control unit 21, and the light attenuation rate of the variable light attenuation filter 7 is set to a default value. Then, laser light is emitted from the light source 5 as in the calibration mode. For this reason, the irradiation light attenuated by the attenuation factor of the variable attenuation filter 7 is incident on the test object O. As a result, scattered light having an intensity corresponding to the dimming rate of the variable neutral density filter 7 is generated from the test object O due to factors such as surface roughness of the test object O and variations in refractive index.

散乱光のうち回転ステージ10上に形成された散乱光の光路L2を通る散乱光は対物レンズ13に入射する。尚、対物レンズ13に入射する散乱光は、第1のピンホール11及び第2のピンホール12によって所定の範囲に限定される。これにより、より高分解能で角度分解された散乱光をフォトンカウンタ15に入射させることができる。   Of the scattered light, the scattered light passing through the optical path L <b> 2 of the scattered light formed on the rotary stage 10 enters the objective lens 13. The scattered light incident on the objective lens 13 is limited to a predetermined range by the first pinhole 11 and the second pinhole 12. As a result, the scattered light angle-resolved with higher resolution can be incident on the photon counter 15.

フォトンカウンタ15では、散乱光を構成する光子の計数が実行される。そして、光子の計数結果は、コンピュータ17に出力される。そうすると、光強度測定部23は、光子の計数結果が閾値で定められた範囲内において正常に得られたか否かを判定する。光子の計数値が閾値内である場合には、光強度測定部23は、光子の計数値を散乱光の角度分解された強度として取得する。   The photon counter 15 counts the photons that constitute the scattered light. Then, the photon counting result is output to the computer 17. Then, the light intensity measurement unit 23 determines whether or not the photon counting result is normally obtained within the range determined by the threshold. If the photon count value is within the threshold value, the light intensity measurement unit 23 acquires the photon count value as the angle-resolved intensity of the scattered light.

一方、光子の計数結果が閾値で定められた範囲を超えて大きい場合やフォトンカウンタ15の計測レンジ内で飽和している場合には、光強度測定部23は、現在の減光率よりも大きい減光率をフィードバック制御のための減光率の特定情報として減光率制御部21に与える。逆に、光子の計数結果が閾値で定められた範囲よりも小さい場合やノイズ以下であり正常な計数値として得られていない場合には、光強度測定部23は、現在の減光率よりも小さい減光率をフィードバック制御のための減光率の特定情報として減光率制御部21に与える。   On the other hand, when the photon counting result is larger than the range determined by the threshold or when the photon counter 15 is saturated within the measurement range of the photon counter 15, the light intensity measurement unit 23 is larger than the current dimming rate. The dimming rate is given to the dimming rate control unit 21 as specific information of the dimming rate for feedback control. On the contrary, when the photon counting result is smaller than the range determined by the threshold or when it is less than the noise and is not obtained as a normal count value, the light intensity measurement unit 23 is set to be less than the current dimming rate. A small dimming rate is given to the dimming rate control unit 21 as specific information of the dimming rate for feedback control.

そうすると、減光率制御部21は、移動機構20を制御して可変減光フィルタ7の減光率を、減光率の特定情報として特定されている減光率に変更させる。そして、変更された減光率を適用して、再びフォトンカウンタ15により散乱光を構成する光子の計数が実行される。つまり、減光率が、光子の計数値に基づいて適切な減光率となるようにフィードバック制御される。更に、計数された光子の計数結果はフォトンカウンタ15から光強度測定部23に出力される。   Then, the light attenuation rate control unit 21 controls the moving mechanism 20 to change the light attenuation rate of the variable light attenuation filter 7 to the light attenuation rate specified as the specific information of the light attenuation rate. Then, the photon counter 15 again counts the photons constituting the scattered light by applying the changed attenuation rate. That is, feedback control is performed so that the dimming rate becomes an appropriate dimming rate based on the photon count value. Further, the counting result of the counted photons is output from the photon counter 15 to the light intensity measuring unit 23.

このような光子の計数結果の閾値判定及び減光率の変更を繰り返すことにより、最終的には閾値で定められた範囲内における光子の計数結果が散乱光の角度分解された強度として光強度測定部23により取得される。   By repeatedly determining the threshold value of the photon counting result and changing the attenuation rate, the photon counting result is finally obtained as the angle-resolved intensity of the scattered light within the range determined by the threshold value. Acquired by the unit 23.

次に、回転ステージ10が所定のステップ角度だけ回転し、被検物体Oからの別の角度分解された散乱光を対物レンズ13に入射させることが可能な位置に位置決めされる。そして、再び光源5からレーザ光が照射され、光子の計数及び減光率のフィードバック制御が実行される。これにより、閾値で定められた範囲内の光子の計数値が、別の角度分解された散乱光の強度として光強度測定部23により取得される。   Next, the rotary stage 10 is rotated by a predetermined step angle, and is positioned at a position where another angle-resolved scattered light from the test object O can enter the objective lens 13. Then, the laser beam is irradiated again from the light source 5, and the photon counting and the light attenuation rate feedback control are executed. Thereby, the count value of the photon within the range defined by the threshold value is acquired by the light intensity measurement unit 23 as the intensity of the scattered light subjected to another angle resolution.

更に、回転ステージ10が順次所定のステップ角度だけ回転し、同様な流れで各角度方向に角度分解された散乱光の強度が光強度測定部23により取得される。この結果、光強度測定部23では、散乱光の強度が回転ステージ10の角度ごとに所定の範囲に含まれる光子の計数値として得られる。   Further, the rotary stage 10 is sequentially rotated by a predetermined step angle, and the intensity of the scattered light that is angle-resolved in each angle direction by the same flow is acquired by the light intensity measurement unit 23. As a result, the light intensity measurement unit 23 obtains the scattered light intensity as a count value of photons included in a predetermined range for each angle of the rotary stage 10.

但し、各光子の計数値は、互いに異なる複数の減光率のいずれかに対応している。同一の減光率に対応している複数の光子の計数値は、散乱光の強度の角度分布を示す断続的な強度データとなる。   However, the count value of each photon corresponds to one of a plurality of different light attenuation rates. A count value of a plurality of photons corresponding to the same attenuation rate becomes intermittent intensity data indicating an angular distribution of the intensity of scattered light.

次に、光強度測定部23は、散乱光の強度の角度分布を示す断続的な各強度データにそれぞれ減光率の校正値の逆数を乗じる。これにより、可変減光フィルタ7で減光されていない照射光を被検物体Oに照射した場合に被検物体Oから生じる散乱光の強度の角度分布を示す複数の断続的な強度データが実用的な精度で算出される。   Next, the light intensity measurement unit 23 multiplies the intermittent intensity data indicating the angular distribution of the intensity of the scattered light by the reciprocal of the calibration value of the attenuation factor. As a result, a plurality of intermittent intensity data indicating the angular distribution of the intensity of the scattered light generated from the test object O when the test object O is irradiated with the irradiation light that has not been attenuated by the variable neutral density filter 7 is practical. Calculated with reasonable accuracy.

次に、光強度測定部23は、それぞれ対応する減光率の校正値の逆数を乗じることによって算出された複数の断続的な強度データをステッチング処理によって繋ぎ合せる。この結果、可変減光フィルタ7で減光されていない照射光を被検物体Oに照射した場合に被検物体Oから生じる散乱光の強度の角度分布を示す連続的な計測データを得ることができる。   Next, the light intensity measurement unit 23 stitches together a plurality of intermittent intensity data calculated by multiplying the reciprocal of the calibration value of the corresponding dimming rate by stitching processing. As a result, it is possible to obtain continuous measurement data indicating the angular distribution of the intensity of scattered light generated from the test object O when the test object O is irradiated with irradiation light that has not been attenuated by the variable neutral density filter 7. it can.

更に、光源5の出力値の校正係数が特性値測定部22において取得されている場合には、光強度測定部23が、特性値測定部22から取得した光源5の出力値の校正係数を散乱光の強度の角度分布を示す連続的な計測データに乗じる。この結果、光源5の出力値の設計値に対応する正確な散乱光の強度の角度分布を示す連続的な計測データを得ることができる。   Further, when the calibration coefficient of the output value of the light source 5 is acquired in the characteristic value measurement unit 22, the light intensity measurement unit 23 scatters the calibration coefficient of the output value of the light source 5 acquired from the characteristic value measurement unit 22. Multiply the continuous measurement data showing the angular distribution of light intensity. As a result, continuous measurement data indicating an accurate angular distribution of scattered light intensity corresponding to the design value of the output value of the light source 5 can be obtained.

そして、ユーザは、散乱光の強度の角度分布を参照することにより、或いは散乱光の強度の角度分布に基づくデータ解析処理によって、被検物体Oの物体表面や物体の構造を精度良く評価することが可能となる。   Then, the user can accurately evaluate the object surface of the object to be examined O and the structure of the object by referring to the angle distribution of the intensity of the scattered light or by data analysis processing based on the angle distribution of the intensity of the scattered light. Is possible.

つまり以上のような光強度計測装置1は、可変減光フィルタ7により異なる減光率で検出対象となる散乱光の強度を減光することにより、フォトンカウンタ15及びアナログ式光強度測定器16の少なくとも一方で散乱光を検出できるようにしたものである。更に、光強度計測装置1は、光の強度を高精度に検出することが可能なフォトンカウント法による光子の計数値に基づいて各減光フィルタ19の減光率を校正するようにしたものである。   In other words, the light intensity measuring apparatus 1 as described above reduces the intensity of scattered light to be detected with the variable attenuation filter 7 at different attenuation ratios, so that the photon counter 15 and the analog light intensity measuring device 16 At least one of them can detect scattered light. Furthermore, the light intensity measuring device 1 calibrates the light attenuation rate of each neutral density filter 19 based on the photon count value by the photon counting method capable of detecting the light intensity with high accuracy. is there.

(効果)
このため、光強度計測装置1によれば、強度範囲の広い散乱光であってもダイナミックレンジが飽和状態とならずにフォトンカウンタ15又はアナログ式光強度測定器16により散乱光の強度の角度分布を求めることができる。
(effect)
For this reason, according to the light intensity measuring device 1, even if the scattered light has a wide intensity range, the dynamic range is not saturated, and the angular distribution of the intensity of the scattered light is obtained by the photon counter 15 or the analog light intensity measuring device 16. Can be requested.

また、フォトンカウンタ15による光子の計数値に基づいて高精度に求められた各減光フィルタ19の校正値を用いて、正確に散乱光の断続的な強度データを求めることができる。すなわち、各減光フィルタ19に製造誤差があっても、減光率と散乱光の強度との間において線形性を得ることができる。   Further, the intermittent intensity data of the scattered light can be accurately obtained by using the calibration value of each neutral density filter 19 obtained with high accuracy based on the photon count value by the photon counter 15. That is, even if there is a manufacturing error in each of the neutral density filters 19, linearity can be obtained between the neutral density and the intensity of scattered light.

この結果、異なる減光率で計測された断続的な強度データを互いに繋ぎ合わせることが可能となる。すなわち、実効的なダイナミックレンジを実際のダイナミックレンジよりも大きくすることができる。   As a result, it is possible to connect intermittent intensity data measured at different dimming rates. That is, the effective dynamic range can be made larger than the actual dynamic range.

このため、より広い角度範囲の散乱光を角度分解して強度計測することが可能となる。そして、光強度計測装置1によって計測された被検物体Oからの散乱光の角度分解分布に基づいて、表面粗さの小さい研磨後の物体表面や微細加工によって形成された物体の構造を精度良く評価することができる。   For this reason, it becomes possible to measure the intensity by angle-resolving scattered light in a wider angle range. Then, based on the angle-resolved distribution of scattered light from the object to be measured O measured by the light intensity measuring device 1, the polished object surface with a small surface roughness and the structure of the object formed by microfabrication are accurately obtained. Can be evaluated.

尚、被検物体Oをホウケイ酸塩ガラスで構成された平面板とし、光源5から波長λ=635nmの光を被検物体Oに照射する光強度計測装置1では、実効ダイナミックレンジを11桁に拡大できることが確認できた。この光強度計測装置1では、大きい実効ダイナミックレンジにより計測対象となる散乱光の角度範囲を-60°から+20°の範囲とすることができた。このときの散乱光の測定角度のステップ量は0.25°であり、各測定角度での散乱光の検出時間を1sとしてフォトンカウンタ15により散乱光の光子数を計数した。また、散乱光の強度の測定は、光源5からの照射光の強度が十分に安定した時点から開始した。   Incidentally, in the light intensity measuring apparatus 1 that irradiates the test object O with the light of the wavelength λ = 635 nm from the light source 5 as the test object O is a flat plate made of borosilicate glass, the effective dynamic range is 11 digits. It was confirmed that it could be enlarged. In the light intensity measuring apparatus 1, the angle range of the scattered light to be measured can be set in the range of −60 ° to + 20 ° due to the large effective dynamic range. The step amount of the scattered light measurement angle at this time was 0.25 °, and the number of photons of the scattered light was counted by the photon counter 15 with the detection time of the scattered light at each measurement angle as 1 s. Further, the measurement of the intensity of the scattered light was started when the intensity of the irradiation light from the light source 5 was sufficiently stabilized.

(変形例)
図1に示す光強度計測装置1では、可変減光フィルタ7をシングルモード光ファイバ9の一端から試料ステージ2に設置された被検物体Oに向けて形成される直線的な照射光の光路L上に配置する例を示したが、シングルモード光ファイバ9の途中に可変減光フィルタ7を配置することもできる。
図8は、図1に示す光強度計測装置1の第1の変形例を示す上面図である。
図8に示された光強度計測装置1Aでは、可変減光フィルタ7の配置位置が図1に示す光強度計測装置1と相違する。他の構成および作用については図1に示す光強度計測装置1と実質的に異ならないため照射系3Aのみ図示し、同一の構成については同符号を付して説明を省略する。
図8に示す光強度計測装置1Aでは、照射系3Aに第1のシングルモード光ファイバ9A、第2のシングルモード光ファイバ9B、ファイバ端固定具30及びカップリングレンズ31が設けられる。第1のシングルモード光ファイバ9Aの一端は光源5側に、他端はファイバ端固定具30に、それぞれ接続される。一方、第2のシングルモード光ファイバ9Bの一端は、ファイバ端固定具30に接続され、他端から被検物体Oに向けて照射光が照射される。
ファイバ端固定具30は、第1のシングルモード光ファイバ9A及び第2のシングルモード光ファイバ9Bの各一端を互いに対向させ、かつ互いに所定の距離だけ引き離した状態で固定する器具である。このため、第2のシングルモード光ファイバ9Bは、第1のシングルモード光ファイバ9Aと離して配置される。
また、カップリングレンズ31は、第1のシングルモード光ファイバ9Aと第2のシングルモード光ファイバ9Bとの間に配置される。カップリングレンズ31は、第1のシングルモード光ファイバ9Aの端部から出力される照射光を絞って安定的かつ少ない損失で第2のシングルモード光ファイバ9Bに入射させるためのレンズである。
そして、光源5から照射された照射光は、第1のシングルモード光ファイバ9Aの端部から一旦、空間に出た後、カップリングレンズ31を経由して再び第2のシングルモード光ファイバ9Bに入射する。
更に、ファイバ端固定具30によって第1のシングルモード光ファイバ9Aと第2のシングルモード光ファイバ9Bとの間に形成された空隙に可変減光フィルタ7が配置される。すなわち、可変減光フィルタ7を構成する各減光フィルタ19を、移動機構20の駆動によって第1のシングルモード光ファイバ9Aと第2のシングルモード光ファイバ9Bとの間に形成される照射光の光路L1上に配置又は照射光の光路L1上から退避させることができる。
図8は、カップリングレンズ31を2枚配置し、カップリングレンズ31の間に可変減光フィルタ7を配置した例を示しているが、カップリングレンズ31を1枚だけ設ける構成としてもよい。但し、カップリングレンズ31を2枚配置する構成とすれば、焦点距離が極端に短い特殊なレンズを用いなくても、直径が通常数μm程度の細い第2のシングルモード光ファイバ9Bに照射光を絞って入射させることが可能となる。尚、可変減光フィルタ7を2枚のカップリングレンズ31で挟むと、可変減光フィルタ7には平行な照射光が入射することとなる。
もちろん、図4及び図5に示すような減光率を連続的に変化させることが可能な可変減光フィルタ7A、7Bを第1のシングルモード光ファイバ9Aと第2のシングルモード光ファイバ9Bとの間に設けてもよい。
このような構成を有する光強度計測装置1Aによれば、図1に示す光強度計測装置1と同様な効果を得ることができる。加えて、図8に示す光強度計測装置1Aでは、第1のシングルモード光ファイバ9Aと第2のシングルモード光ファイバ9Bとの間において、照射光を減光することができる。従って、可変減光フィルタ7の減光面が照射光の光軸に対して厳密に垂直でない場合であっても、可変減光フィルタ7の傾斜に起因して第2のシングルモード光ファイバ9Bから被検物体Oに向かう照射光の光軸の向きに影響が生じない。
また、仮に可変減光フィルタ7の減光面が照射光の進行方向に対して傾いていたとしても、可変減光フィルタ7の傾きによる減光率の変化は、校正モードにおいて校正することができる。従って、図8に示す光強度計測装置1Aによれば、より正確に被検物体Oからの散乱光の角度分布を計測することができる。
このように、図1及び図8に示すように可変減光フィルタ7を照射系3、3Aに設ける他、可変減光フィルタ7を計測系4に設けてもよい。すなわち、可変減光フィルタ7を被検物体Oに向かう照射光の光路L1上に代えて、或いは照射光の光路L1上に加えて散乱光の光路L2に設けることができる。換言すれば、照射光及び角度分解された散乱光の少なくとも一方を互いに異なる複数の減光率で減光する可変減光フィルタを用いて光強度計測装置を構成することができる。
(Modification)
In the light intensity measuring apparatus 1 shown in FIG. 1, the optical path L of the linear irradiation light formed from the one end of the single mode optical fiber 9 toward the test object O placed on the sample stage 2 through the variable attenuation filter 7. Although the example arrange | positioned above was shown, the variable attenuation filter 7 can also be arrange | positioned in the middle of the single mode optical fiber 9. FIG.
FIG. 8 is a top view showing a first modification of the light intensity measuring apparatus 1 shown in FIG.
In the light intensity measuring apparatus 1A shown in FIG. 8, the arrangement position of the variable neutral density filter 7 is different from that of the light intensity measuring apparatus 1 shown in FIG. Since other configurations and operations are not substantially different from those of the light intensity measuring apparatus 1 shown in FIG. 1, only the irradiation system 3A is illustrated, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
In the light intensity measuring apparatus 1A shown in FIG. 8, the irradiation system 3A is provided with a first single mode optical fiber 9A, a second single mode optical fiber 9B, a fiber end fixture 30, and a coupling lens 31. One end of the first single-mode optical fiber 9A is connected to the light source 5 side, and the other end is connected to the fiber end fixture 30. On the other hand, one end of the second single mode optical fiber 9 </ b> B is connected to the fiber end fixture 30, and irradiation light is irradiated from the other end toward the test object O.
The fiber end fixture 30 is an instrument that fixes each end of the first single mode optical fiber 9A and the second single mode optical fiber 9B facing each other and being separated from each other by a predetermined distance. For this reason, the second single mode optical fiber 9B is arranged apart from the first single mode optical fiber 9A.
In addition, the coupling lens 31 is disposed between the first single mode optical fiber 9A and the second single mode optical fiber 9B. The coupling lens 31 is a lens for focusing the irradiation light output from the end portion of the first single mode optical fiber 9A so as to make it incident on the second single mode optical fiber 9B stably and with little loss.
Then, the irradiation light emitted from the light source 5 once exits from the end of the first single mode optical fiber 9A into the space, and then enters the second single mode optical fiber 9B again via the coupling lens 31. Incident.
Further, the variable neutral density filter 7 is disposed in a gap formed between the first single mode optical fiber 9A and the second single mode optical fiber 9B by the fiber end fixture 30. That is, each of the neutral density filters 19 constituting the variable neutral density filter 7 is irradiated with irradiation light formed between the first single mode optical fiber 9A and the second single mode optical fiber 9B by driving the moving mechanism 20. It can be arranged on the optical path L1 or retracted from the optical path L1 of the irradiation light.
FIG. 8 shows an example in which two coupling lenses 31 are arranged and the variable neutral density filter 7 is arranged between the coupling lenses 31, but only one coupling lens 31 may be provided. However, if two coupling lenses 31 are arranged, the irradiation light is applied to the thin second single-mode optical fiber 9B, which is usually about several μm in diameter, without using a special lens having an extremely short focal length. It is possible to make the light incident. If the variable neutral density filter 7 is sandwiched between the two coupling lenses 31, parallel irradiation light enters the variable neutral density filter 7.
Of course, the variable neutral density filters 7A and 7B capable of continuously changing the attenuation rate as shown in FIG. 4 and FIG. 5 are used as the first single mode optical fiber 9A and the second single mode optical fiber 9B. You may provide between.
According to the light intensity measuring apparatus 1A having such a configuration, it is possible to obtain the same effect as that of the light intensity measuring apparatus 1 shown in FIG. In addition, in the light intensity measuring apparatus 1A shown in FIG. 8, the irradiation light can be reduced between the first single mode optical fiber 9A and the second single mode optical fiber 9B. Therefore, even if the light reduction surface of the variable neutral density filter 7 is not strictly perpendicular to the optical axis of the irradiation light, the second single mode optical fiber 9B is caused by the inclination of the variable neutral density filter 7. There is no effect on the direction of the optical axis of the irradiation light directed toward the test object O.
Further, even if the light attenuation surface of the variable attenuation filter 7 is inclined with respect to the traveling direction of the irradiation light, the change in the attenuation factor due to the inclination of the variable attenuation filter 7 can be calibrated in the calibration mode. . Therefore, according to the light intensity measuring apparatus 1A shown in FIG. 8, the angular distribution of the scattered light from the test object O can be measured more accurately.
As described above, the variable neutral density filter 7 may be provided in the irradiation systems 3 and 3A as shown in FIGS. That is, the variable neutral density filter 7 can be provided in the optical path L2 of the scattered light instead of on the optical path L1 of the irradiation light toward the test object O or in addition to the optical path L1 of the irradiation light. In other words, the light intensity measuring device can be configured using a variable neutral density filter that attenuates at least one of irradiation light and angle-resolved scattered light at a plurality of different attenuation rates.

また、互いに同一又は異なる減光率を有する複数の減光フィルタ19、19A、19Bを照射光の光路L1及び散乱光の光路L2を含む光源5からフォトンカウンタ15までの光路(L1+L2)上にそれぞれ移動機構20、20A,20Bで退避できるように直列に配置することもできる。この場合においても、フォトンカウンタ15又はアナログ式光強度測定器16に入射する散乱光の強度を所望の減光率で減光することができる。   Further, a plurality of neutral density filters 19, 19A, 19B having the same or different attenuation ratios are respectively provided on the optical path (L1 + L2) from the light source 5 to the photon counter 15 including the optical path L1 of the irradiation light and the optical path L2 of the scattered light. They can also be arranged in series so that they can be retracted by the moving mechanisms 20, 20A, 20B. Even in this case, the intensity of the scattered light incident on the photon counter 15 or the analog light intensity measuring device 16 can be reduced with a desired light attenuation rate.

一方、単一の減光率の減光フィルタ19を照射光の光路L1又は散乱光の光路L2から退避可能に設けて光強度計測装置を構成してもよい。この場合には、減光フィルタ19が照射光の光路L1又は散乱光の光路L2上に配置されていない状態における減光率が0%となる。そして、減光フィルタ19を照射光の光路L1上又は散乱光の光路L2上に配置した場合と退避させた場合の2通りの光の減光率で簡易に散乱光の強度の角度分布を計測することができる。   On the other hand, the light intensity measuring device may be configured by providing a neutral density filter 19 having a single attenuation rate so as to be retractable from the optical path L1 of the irradiation light or the optical path L2 of the scattered light. In this case, the dimming rate is 0% when the neutral density filter 19 is not arranged on the optical path L1 of the irradiation light or the optical path L2 of the scattered light. Then, the angular distribution of the intensity of the scattered light is easily measured with the two light attenuation ratios when the neutral density filter 19 is disposed on the optical path L1 of the irradiation light or on the optical path L2 of the scattered light and when it is retracted. can do.

図9は、図1に示す光強度計測装置1の第2の変形例を示す上面図である。   FIG. 9 is a top view showing a second modification of the light intensity measuring apparatus 1 shown in FIG.

図9に示された光強度計測装置1Bでは、被検物体Oに向かう照射光ではなく被検物体Oから生じる角度分解された散乱光を異なる減光率で減光するようにした点が図1に示す光強度計測装置1と相違する。他の構成および作用については図1に示す光強度計測装置1と実質的に異ならないため同一の構成については同符号を付して説明を省略する。   In the light intensity measuring apparatus 1B shown in FIG. 9, the angle-resolved scattered light generated from the test object O, not the irradiation light directed toward the test object O, is attenuated at different attenuation rates. 1 is different from the light intensity measuring apparatus 1 shown in FIG. Since other configurations and operations are not substantially different from those of the light intensity measuring apparatus 1 shown in FIG. 1, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

光強度計測装置1Bでは、互いに同一又は異なる減光率を有する2枚の減光フィルタ19Cが第1のピンホール11と第2のピンホール12との間における散乱光の光路L2上に直列に配置されている。各減光フィルタ19Cは、それぞれ移動機構20Cによって散乱光の光路L2を横切る位置と散乱光の光路L2を横切らない退避位置との間で移動させることができる。このため、各減光フィルタ19Cと移動機構20Cとによって実質的に可変減光フィルタ7Cが形成される。   In the light intensity measurement apparatus 1B, two neutral density filters 19C having the same or different attenuation rates are connected in series on the optical path L2 of the scattered light between the first pinhole 11 and the second pinhole 12. Has been placed. Each neutral density filter 19C can be moved by the moving mechanism 20C between a position crossing the scattered light path L2 and a retracted position not crossing the scattered light path L2. For this reason, the variable neutral density filter 7C is substantially formed by each neutral density filter 19C and the moving mechanism 20C.

このような構成を有する光強度計測装置1Bによっても、図1に示す光強度計測装置1と同様な効果を得ることができる。加えて、図9に示す光強度計測装置1Bによれば、第1のピンホール11と第2のピンホール12とによって角度分解された散乱光の強度に応じた減光率で角度分解された散乱光を選択的に減光することができる。   Even with the light intensity measuring apparatus 1B having such a configuration, the same effect as that of the light intensity measuring apparatus 1 shown in FIG. 1 can be obtained. In addition, according to the light intensity measuring apparatus 1B shown in FIG. 9, the angle is resolved at the light attenuation rate corresponding to the intensity of the scattered light angle-resolved by the first pinhole 11 and the second pinhole 12. Scattered light can be selectively reduced.

また、同一の減光率を有する複数の減光フィルタ19Cを用いて簡易に可変減光フィルタ7Cを構成することができる。一方、異なる減光率を有する複数の減光フィルタ19Cを照射光及び散乱光の進行方向に直列に退避可能に配置すれば、異なる減光率を有する減光フィルタ19Cの組合せによって、減光フィルタ19Cの数よりも多くの数の減光率で照射光及び散乱光を減光することができる。このため、各減光フィルタ19C単体の減光率の校正値を求めるためのフォトンカウンタ15による光子の計数の回数や減光率の校正値を求めるためのコンピュータ17におけるデータ処理量を低減させることができる。   In addition, the variable neutral density filter 7C can be easily configured using a plurality of neutral density filters 19C having the same attenuation ratio. On the other hand, if a plurality of neutral density filters 19C having different attenuation ratios are arranged so as to be retractable in series in the traveling direction of the irradiation light and the scattered light, the neutral density filters 19C having different attenuation ratios can be combined with the neutral density filters 19C. Irradiation light and scattered light can be dimmed at a dimming rate larger than the number of 19C. For this reason, the number of photons counted by the photon counter 15 for obtaining the calibration value of the light attenuation rate of each neutral density filter 19C and the amount of data processing in the computer 17 for obtaining the calibration value of the light attenuation rate are reduced. Can do.

更に、各減光フィルタ19C単体の移動距離を小さくできる。このため、移動機構20Cによる各減光フィルタ19Cの位置決め誤差を低減させることができる。この結果、一層正確な減光率の校正値を求めることが可能となる。   Further, the moving distance of each neutral density filter 19C can be reduced. For this reason, the positioning error of each neutral density filter 19C by the moving mechanism 20C can be reduced. As a result, it is possible to obtain a more accurate calibration value of the light attenuation rate.

(他の実施形態)
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
(Other embodiments)
Although specific embodiments have been described above, the described embodiments are merely examples, and do not limit the scope of the invention. The novel methods and apparatus described herein can be implemented in a variety of other ways. Various omissions, substitutions, and changes can be made in the method and apparatus described herein without departing from the spirit of the invention. The appended claims and their equivalents include such various forms and modifications as are encompassed by the scope and spirit of the invention.

例えば、上述の実施形態では、光強度計測装置1、1A、1Bにより、被検物体Oからの散乱光の角度分布を計測する例を示したが、光強度計測装置1、1A、1Bと同様なメカニズム及び機能を備えた光強度計測装置により、角度分布でない単純な散乱光の強度の他、透過光や反射光等の、照射光と被検物体との相互作用で生じた光の強度を計測することもできる。また、光強度計測装置により、被検物体を透過した光により生じる散乱光に限らず、被検物体に反射した光により生じる散乱光の強度を計測することもできる。   For example, in the above-described embodiment, the example in which the angular distribution of the scattered light from the test object O is measured by the light intensity measuring devices 1, 1 </ b> A, and 1 </ b> B is shown. In addition to the intensity of simple scattered light that is not angularly distributed, the intensity of light generated by the interaction between the irradiated light and the object to be inspected, such as transmitted light and reflected light, can be measured with a light intensity measuring device equipped with various mechanisms and functions. It can also be measured. Further, the intensity of the scattered light generated by the light reflected by the test object can be measured by the light intensity measurement device, not only the scattered light generated by the light transmitted through the test object.

光の強度分布が光強度計測装置の計測対象である場合には、光の最大強度と最小強度との間における強度差が大きい場合であっても、光の強度分布を計測することができる。また、分布しない光の強度が光強度計測装置の計測対象である場合には、互いに強度差の大きい異なる光を発生させる様々な被検物体からの光の強度を比較可能な計測データとして光強度計測装置により計測することができる。   When the light intensity distribution is a measurement target of the light intensity measurement device, the light intensity distribution can be measured even when the intensity difference between the maximum intensity and the minimum intensity of light is large. In addition, when the intensity of non-distributed light is a measurement target of the light intensity measurement device, the light intensity is measured as data that can be compared with the intensity of light from various objects that generate different light with a large difference in intensity. It can be measured by a measuring device.

更に、波長が760nm〜830nm程度の可視光に限らず、波長が0.7μm〜1mm程度の赤外光や波長が10nm〜400nm程度の紫外光等の不可視光の強度を光強度計測装置により計測することができる。また、被検物体が蛍光体である場合には、蛍光によって生じた光の強度を計測することもできる。   Furthermore, not only visible light having a wavelength of about 760 nm to 830 nm, but also the intensity of invisible light such as infrared light having a wavelength of about 0.7 μm to 1 mm and ultraviolet light having a wavelength of about 10 nm to 400 nm is measured by a light intensity measuring device. be able to. Further, when the test object is a phosphor, the intensity of light generated by the fluorescence can be measured.

1、1A、1B 光強度計測装置
2 試料ステージ
3、3A 照射系
4 計測系
5 光源
6 ポラライザ
7、7A、7B、7C 可変減光フィルタ
8 アイリス
9、9A、9B シングルモード光ファイバ
10 回転ステージ
11 第1のピンホール
12 第2のピンホール
13 対物レンズ
14 暗箱
15 フォトンカウンタ
16 アナログ式光強度測定器
17 コンピュータ
18 光ファイバ
19、19A、19B、19C 減光フィルタ
20、20A,20B、20C 移動機構
21 減光率制御部
22 特性値測定部
23 光強度測定部
30 ファイバ端固定具
31 カップリングレンズ
O 被検物体
L1 照射光の光路
L2 散乱光の光路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B Light intensity measurement apparatus 2 Sample stage 3, 3A Irradiation system 4 Measurement system 5 Light source 6 Polarizer 7, 7A, 7B, 7C Variable attenuation filter 8 Iris 9, 9A, 9B Single mode optical fiber 10 Rotating stage 11 1st pinhole 12 2nd pinhole 13 Objective lens 14 Dark box 15 Photon counter 16 Analog light intensity measuring device 17 Computer 18 Optical fibers 19, 19A, 19B, 19C Neutral filter 20, 20A, 20B, 20C Moving mechanism 21 Light attenuation rate control unit 22 Characteristic value measurement unit 23 Light intensity measurement unit 30 Fiber end fixture 31 Coupling lens O Test object L1 Optical path of irradiated light L2 Optical path of scattered light

Claims (6)

被検物体に照射光を照射する照射系と、
前記照射光と前記被検物体との相互作用によって生じた光の強度の計測を行う計測系と、
前記照射光及び前記相互作用によって生じた光の少なくとも一方を互いに異なる複数の減光率で減光する減光フィルタとを備え、
前記計測系は、前記相互作用によって生じた光の計測に先だってフォトンカウンタを用いて前記複数の減光率で減光された光を構成する光子をそれぞれ計数し、前記光子の計数結果に基づいて求められた前記複数の減光率の校正値に基づいて、前記照射光及び前記相互作用によって生じた光のいずれも前記複数の減光率で減光されていない場合又は前記照射光及び前記相互作用によって生じた光の少なくとも一方が同一の減光率で減光された場合において前記相互作用によって生じる光の強度を求めるように構成される光強度計測装置。
An irradiation system for irradiating a test object with irradiation light; and
A measurement system for measuring the intensity of light generated by the interaction between the irradiation light and the object to be examined;
A neutral density filter that attenuates at least one of the irradiation light and the light generated by the interaction at a plurality of different attenuation rates;
Prior to the measurement of the light generated by the interaction, the measurement system counts the photons constituting the light attenuated at the plurality of attenuation rates using a photon counter, and based on the photon counting result Based on the calculated calibration values of the plurality of attenuation ratios, when the irradiation light and the light generated by the interaction are not attenuated at the plurality of attenuation ratios, or the irradiation light and the mutual A light intensity measuring device configured to obtain an intensity of light generated by the interaction when at least one of light generated by the action is attenuated at the same attenuation rate.
前記照射系は、光源と、前記光源側に接続される第1の光ファイバと、前記第1の光ファイバから離して配置され、前記被検物体に向けて照射光を照射する第2の光ファイバとを有し、
前記減光フィルタにより、前記第1の光ファイバと前記第2の光ファイバとの間において照射光を減光するようにした請求項1記載の光強度計測装置。
The irradiation system is disposed apart from the light source, the first optical fiber connected to the light source side, and the first optical fiber, and emits irradiation light toward the object to be inspected. With fiber,
The light intensity measuring device according to claim 1, wherein irradiation light is attenuated between the first optical fiber and the second optical fiber by the neutral density filter.
複数の減光フィルタを光路上に直列に退避できるように配置することによって前記照射光及び前記相互作用によって生じた光の少なくとも一方を互いに異なる複数の減光率で減光するように構成される請求項1又は2記載の光強度計測装置。   By arranging a plurality of neutral density filters so that they can be retracted in series on the optical path, at least one of the irradiation light and the light generated by the interaction is configured to be attenuated at a plurality of different dimming rates. The light intensity measuring device according to claim 1 or 2. 前記計測系は、前記相互作用によって生じた光の計測に先だってフォトンカウンタを用いて前記照射系から照射された光を構成する光子を計数し、前記照射系からの光子の計数結果に基づいて求められた前記照射系に備えられる光源の出力値の校正値に基づいて、前記照射光及び前記相互作用によって生じた光のいずれも前記複数の減光率で減光されていない場合又は前記照射光及び前記相互作用によって生じた光の少なくとも一方が同一の減光率で減光された場合において前記相互作用によって生じる光の強度を求めるように構成される請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光強度計測装置。   The measurement system counts photons constituting light emitted from the irradiation system using a photon counter prior to measurement of light generated by the interaction, and obtains it based on the photon counting result from the irradiation system. Based on the calibration value of the output value of the light source provided in the irradiation system, the irradiation light and the light generated by the interaction are not attenuated at the plurality of attenuation ratios or the irradiation light And at least one of the light generated by the interaction is configured to determine the intensity of the light generated by the interaction when the light is attenuated at the same attenuation rate. The light intensity measuring device described. 前記計測系は、前記相互作用によって生じた光として前記被検物体から生じる散乱光の強度の角度分布を計測するように構成される請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光強度計測装置。   5. The light intensity measurement according to claim 1, wherein the measurement system is configured to measure an angular distribution of intensity of scattered light generated from the test object as light generated by the interaction. 6. apparatus. 被検物体に照射光を照射するステップと、
前記照射光と前記被検物体との相互作用によって生じた光の強度の計測を行うステップと、
前記照射光及び前記相互作用によって生じた光の少なくとも一方を互いに異なる複数の減光率で減光するステップとを有し、
前記相互作用によって生じた光の計測に先だってフォトンカウンタを用いて前記複数の減光率で減光された光を構成する光子をそれぞれ計数し、前記光子の計数結果に基づいて求められた前記複数の減光率の校正値に基づいて、前記照射光及び前記相互作用によって生じた光のいずれも前記複数の減光率で減光されていない場合又は前記照射光及び前記相互作用によって生じた光の少なくとも一方が同一の減光率で減光された場合において前記相互作用によって生じる光の強度を求める光強度計測方法。
Irradiating a test object with irradiation light; and
Measuring the intensity of light generated by the interaction between the irradiation light and the object to be examined;
Dimming at least one of the irradiation light and the light generated by the interaction at a plurality of different dimming rates,
Prior to the measurement of the light generated by the interaction, each of the photons constituting the light attenuated at the plurality of attenuation rates is counted using a photon counter, and the plurality of photons obtained based on the counting result of the photons Based on the calibration value of the dimming rate of the light, when neither the irradiation light nor the light generated by the interaction is dimmed by the plurality of light attenuation rates, or the light generated by the irradiation light and the interaction A light intensity measurement method for obtaining an intensity of light generated by the interaction when at least one of the light is attenuated at the same attenuation rate.
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