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시료의 물리량을 측정하기 위한 각도 분해 분광반사계로서, 상기 각도 분해 분광 반사계는,광원으로부터 수신된 빛에 대하여 빛의 빔-단면을 미리 정해진 이미지(image)의 모양으로 변조하는 공간 광 변조기(spatial light modulator, SLM);상기 공간 광 변조기로부터 변조된 빛을 수신하여 시료에 입사시키고, 상기 시료로부터 반사되어 나온 빛을 수신하여 통과시키는, 대물렌즈(object lens);상기 대물렌즈를 통과한 빛을 수신하여 파장에 따른 반사광의 강도를 측정하는, 분광계(spectrometer);를 포함하되, 상기 공간 광 변조기에 의해 상기 변조된 빛이 상기 대물렌즈의 후방 초점면에 이미지가 맺히도록 하고, 상기 대물렌즈의 특성으로 인해 특정한 입사각으로 입사된 후 상기 분광계는 반사된 상기 반사광을 측정하는 것을 특징으로 하는 시료의 물리량을 측정하기 위한 각도 분해 분광반사계
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제1항에 있어서,상기 공간 광 변조기는 하나 이상의 디지털 마이크로미러 장치(digital micromirror device, DMD)의 어레이(array)이고, 상기 디지털 마이크로미러 장치는 상부에 빛을 반사하는 금속, 비금속, 유리 어느 하나 또는 그 이상의 재질로 구성된 반사경(reflective mirror)과 상기 반사경의 하부에 연결된 힌지(hinge)를 포함하고, 상기 디지털 마이크로미러 장치는 외부에서 주어진 신호에 따라 힌지에 전압을 인가하여 상기 반사경을 휘게 함으로써 상기 공간 광 변조기에 입사된 빛 중 상기 디지털 마이크로미러 장치에 입사된 빛의 변조를 조절하는, 시료의 물리량을 측정하기 위한 각도 분해 분광반사계
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제1항에 있어서,상기 공간 광 변조기는 하나 이상의 LCoS(Liquid Cell on Silicon) 소자의 어레이이고, 상기 LCoS 소자는 액정, 전극, 수신측 편광판, 반사측 편광판을 포함하고, 상기 LCoS 소자는 외부에서 주어진 신호에 따라 상기 전극을 통해 상기 액정에 전압을 인가하여 상기 액정의 구조를 변화시킴으로써 상기 공간 광 변조기에 입사된 빛 중 상기 LCoS 소자에 입사된 빛의 변조를 조절하는, 시료의 물리량을 측정하기 위한 각도 분해 분광반사계
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제1항에 있어서,상기 공간 광 변조기는 하나 이상의 투과형 LC(Liquid Crystal) 소자의 어레이이고, 상기 투과형 LC 소자는 액정, 전극 및 액정의 양면 쪽에 형성된 투과판을 포함하고, 상기 투과형 LC 소자는 외부에서 주어진 신호에 따라 상기 전극을 통해 상기 액정에 전압을 인가하여 상기 액정의 투과도(transmittivity)를 변화시킴으로써 상기 공간 광 변조기에 입사된 빛 중 상기 투과형 LC 소자에 입사된 빛의 변조를 조절하는, 시료의 물리량을 측정하기 위한 각도 분해 분광반사계
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제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 어레이는 2차원 사각형 어레이(2-dimensional rectangular array) 또는 2차원 원형 어레이(2-dimensional circular array)의 형태인, 시료의 물리량을 측정하기 위한 각도 분해 분광반사계
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제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 공간 광 변조기는 상기 어레이를 구성하는 각 개체에 대하여 빛을 반사하거나 반사하지 않는 상태를 지정하는 미리 정해진 시퀀스(sequence)에 따라 각 개체의 빛을 반사하거나 반사하지 않는, 시료의 물리량을 측정하기 위한 각도 분해 분광반사계
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제7항에 있어서,상기 시퀀스는, 상기 대물렌즈의 후방 초점 면에서 렌즈 중심축을 원점으로 하는 극좌표계에 대하여, 반경(radius) 값을 미리 정해진 시작값에서 상기 공간 광 변조기의 상기 어레이의 해상도에 따라 정해지는 변화값 만큼 변화시키는 것에 대응하는, 시료의 물리량을 측정하기 위한 각도 분해 분광반사계
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반사계를 사용하여 시료의 물리량을 측정하는 방법으로서, 상기 방법은,공간 광 변조기가 광원으로부터 수신된 빛의 빔-단면을 미리 정해진 이미지의 모양으로 변조하는 단계(S10);대물렌즈가 상기 변조된 빛을 수신하여 시료에 입사시키는 단계(S20);대물렌즈가 상기 시료로부터 반사되어 나온 빛을 수신하는 단계(S30);분광계가 상기 시료로부터 반사되어 상기 대물렌즈에 수신되어 상기 대물렌즈를 통과한 빛을 수신하는 단계(S40);를 포함하되, 상기 공간 광 변조기에 의해 상기 변조된 빛이 상기 대물렌즈의 후방 초점면에 이미지가 맺히도록 하고, 상기 대물렌즈의 특성으로 인해 특정한 입사각으로 입사된 후 상기 분광계는 반사된 상기 반사광을 측정하는 것을 특징으로 하는, 반사계를 사용하여 시료의 물리량을 측정하는 방법
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제9항에 있어서,상기 공간 광 변조기는 하나 이상의 디지털 마이크로미러 장치의 어레이이고, 상기 디지털 마이크로미러 장치는 상부에 빛을 반사하는 금속, 비금속, 유리 어느 하나 또는 그 이상의 재질로 구성된 반사경과 상기 반사경의 하부에 연결된 힌지를 포함하고,상기 단계 (S10)은 상기 디지털 마이크로미러 장치가 외부에서 주어진 신호에 따라 힌지에 전압을 인가하여 상기 반사경을 휘게 함으로써 상기 공간 광 변조기에 입사된 빛 중 상기 디지털 마이크로미러 장치에 입사된 빛의 변조를 조절하는 단계(S11);를 포함하는, 반사계를 사용하여 시료의 물리량을 측정하는 방법
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제9항에 있어서,상기 공간 광 변조기는 하나 이상의 LCoS 소자의 어레이이고, 상기 LCoS 소자는 액정, 전극, 수신측 편광판, 반사측 편광판을 포함하고, 상기 단계 (S10)은 상기 LCoS 소자가 외부에서 주어진 신호에 따라 상기 전극을 통해 상기 액정에 전압을 인가하여 상기 액정의 구조를 변화시킴으로써 상기 공간 광 변조기에 입사된 빛 중 상기 LCoS 소자에 입사된 빛의 변조를 조절하는 단계(S12);를 포함하는, 반사계를 사용하여 시료의 물리량을 측정하는 방법
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제9항에 있어서,상기 공간 광 변조기는 하나 이상의 투과형 LC 소자의 어레이이고, 상기 투과형 LC 소자는 액정, 전극 및 액정의 양면 쪽에 형성된 투과판을 포함하고, 상기 단계 (S10)은 상기 투과형 LC 소자는 외부에서 주어진 신호에 따라 상기 전극을 통해 상기 액정에 전압을 인가하여 상기 액정의 투과도를 변화시킴으로써 상기 공간 광 변조기에 입사된 빛 중 상기 투과형 LC 소자에 입사된 빛의 변조를 조절하는 단계(S13);를 포함하는, 반사계를 사용하여 시료의 물리량을 측정하기 위한 방법
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제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,상기 단계 (S10)은 상기 공간 광 변조기가 2차원 원형 어레이의 형태로 상기 수신된 빛의 빔-단면을 미리 정해진 제1 이미지의 모양으로 변조하는 단계(S14);를 포함하는, 반사계를 사용하여 시료의 물리량을 측정하기 위한 방법
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제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,상기 단계 (S10)은 상기 공간 광 변조기가 상기 어레이를 구성하는 각 개체에 대하여 빛을 반사하거나 반사하지 않는 상태를 지정하는 미리 정해진 시퀀스에 따라 각 개체의 빛을 반사하거나 반사하지 않는 단계(S15);를 포함하는, 반사계를 사용하여 시료의 물리량을 측정하기 위한 방법
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제15항에 있어서,상기 단계 (S15)에서 상기 시퀀스는 상기 대물렌즈의 후방 초점 면에서 렌즈 중심축을 원점으로 하는 극좌표계에 대하여, 반경 값을 미리 정해진 시작값에서 상기 공간 광 변조기의 상기 어레이의 해상도에 따라 정해지는 변화값 만큼 변화시키는 것에 대응하는, 반사계를 사용하여 시료의 물리량을 측정하기 위한 방법
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제9항에 있어서,상기 방법은:상기 분광계가 상시 수신한 빛을 전기 신호로 변환하는 단계(S50); 및 상기 변환된 전기 신호의 측정값을 기초로 시료의 물리량을 계산하는 단계(S60);를 더 포함하는, 반사계를 사용하여 시료의 물리량을 측정하기 위한 방법
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제9항에 있어서,상기 방법은:단계 (S10) 이전에, 광원에서 빛이 생성되어 상기 공간 광 변조기로 입사하는 단계(S09);단계 (S10)과 단계 (S20) 사이에, 빔 스플리터가 상기 변조된 빛을 수신하여 상기 대물렌즈에 입사시키는 단계(S15); 및단계 (S30)과 단계 (S40) 사이에, 빔 스플리터가 상기 대물렌즈에 수신되고 상기 대물렌즈를 통과한 상기 시료로부터 반사된 빛을 수신하여, 상기 분광계로 입사시키는 단계(S35);를 더 포함하는, 반사계를 사용하여 시료의 물리량을 측정하기 위한 방법
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