JPH0471458B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、物体の表面状態を測定する測定装置
に関する。

［従来の技術］ 物体の表面を光により走査し、その反射光が所
定の方向から外れているか否かを検出し、これに
基づいて当該物体の表面状態を測定する装置はこ
れまでにも提案されている。

本発明もまた、こうした装置の改良に関するの
で、まずは従来のこの種の装置の構成につき説明
すると、物体の表面上に光による走査線を形成す
るための装置がある。物体の表面が平らであれ
ば、正規の反射原理に従つて所定の方向に光が反
射されるが、物体表面に凹凸や局所的な傾き等の
欠陥があると、そこで反射された光は、凹凸の程
度等、欠陥の程度に応じた角度だけ、上記の所定
の方向に対してそれた方向（偏向した方向）に反
射する。

この一方、上記の所定の方向の光はもちろん、
所定の最大偏向角度範囲内であれば、当該所定の
方向から外れた範囲内の光をも全て、最終的には
光集中装置の入射面上のどこかに集中する光学系
がある。言い換えると、光集中装置の入射面上で
は、上記所定の方向の光は所定の基準位置に入射
し、所定の方向から外れた光は当該外れた程度に
応じて基準位置から変位した位置に入射する。光
集中装置は外側が鏡面となつた側面を有し、断面
で見るとこの側面はテーパ状をなしていて、上記
した入射面から当該入射面に対向する出射面ま
で、円錐の断面を採つたときのように、直線的に
すぼまつている。

光集中装置の出射面には所定の面積領域内の光
を検出できる光電変換器、特にフオトマルチプラ
イヤ（光電子増倍管）が臨んでいる。物体の表面
に欠陥がなかつた場合には、上記のように当該物
体表面にて反射された光は上記所定の方向に反射
し、光集中装置の入射面上の基準位置に入射した
後、出射面から出力して行くが、当該光集中装置
の入射面には、この所定方向の光を遮断する暗視
野ストツプが設けられる。

入射面上の基準位置から出射面に向けて垂直な
方向を垂直方向とするならば、この暗視野ストツ
プはまた、当該垂線方向の光のみならず、垂線方
向に対し、あらかじめ定められた偏向角度範囲だ
け外れた光をも遮断する寸法を有している。換言
すれば、垂線方向から当該予定の偏向角度範囲以
上、外れた光のみが、暗視野ストツプにさえぎら
れることなく、光集中装置の内部に入射するよう
に構成されている。

検査対象の物体は例えば金属シートであるが、
この金属シート（一般に金属ウエブと呼ばれる）
の表面に対し、そもそも光の走査線を形成する装
置は、レーザ光線の入射するミラーホイールを有
することが多く、当該ミラーホイールの回転によ
り、金属シートの表面に対し垂直な方向に対して
角度を置いた斜めの方向から入射レーザ光を反射
して金属シート表面上を走査する。また、金属シ
ートないしウエブは特定の移動方向に移動されな
がら表面状態の検査を受けるが、この場合、上記
の光走査方向は、このウエブ移動方向を横切る方
向（一般には直交する方向）に選ばれ、また、繰
返して光の走査線を形成する物体表面上における
光点は、ビード状（小円状）に十分小さくなるよ
うにされる。

ウエブから反射された光は、円筒形レンズを介
して捕捉された後、球形状、放物面形状、円筒形
状等、適当なる形状であつて、一般には特にスト
リツプ状の凹面鏡に入射し、その後に既述の光集
中装置に入射するように構成されることもあり、
上記のストリツプ状凹面鏡はストリツプ状のレン
ズに代えられることもある。

このような装置構成においては、光電変換器に
は既述のように、多くの場合、変換可能な光の入
射面積範囲が広い（すなわち入射面ないし受光面
の大きい）フオトマルチプライヤが選ばれるが、
もし仮に、上記した光集中装置がなく、反射光が
直接に光電変換器の受光面に集束するように構成
されていると問題が生ずる。例えば、物体表面に
欠陥がない場合の反射光入射位置（基準位置）に
対し、欠陥があつた場合の入射位置はフオトマル
チプライヤ受光面上で５cmも変位し、所定の垂線
方向に対しての偏向角で言うならば1.5゜もずれる
ことになる。このような大きな変位範囲をも許容
する広い受光面は、いくらフオトマルチプライヤ
であつても得られない。

［発明が解決しようとする課題］ 換言すれば、このような理由によつて光電変換
器の前には光集中装置が設けられているのである
が、従来用いられていた光集中装置は、その断面
形状で見ると既述した通り、鏡付の側面が単なる
テーパ状をなすものであつた。もう少し正確に言
うと、従来の光集中装置は、断面寸法にして比較
的大きい光入射面と、入射面断面寸法の約半分の
断面寸法を有する光出射面とを有し、入射面から
出射面に向けて断面で見て単純に直線的な斜め勾
配を形成する鏡付テーパ側面を持つプリズムとな
つていた。

この構成でも一応は、光集中装置の中心光軸に
対し、＋0.6゜から＋1.7゜までの角度範囲内に属する
入射光の方向変位（偏向角）を許容し、これら角
度範囲内の入射光であればそれらをできるだけ全
て、鏡付のテーパ側面で反射させながら出射面に
送るような寸法設計が可能ではあつた。

しかし、単純な直線テーパ形状の側面を持つだ
けでは、検出対象とする角度範囲外の光が出射面
に到達したり、検出対象角度範囲内の光の大きな
減衰が認められることもあり、特に大きな偏向角
の光を全て出射面に到達させたり、逆に所定の偏
向角以下の小さな偏向角の光を完全に遮つたりす
ることは困難であつた。

本発明はこの点に鑑みてなされたもので、自然
法則に従う基本的な各種の制限を考慮に入れた上
で、有効角度範囲内の入射光であれば、これをで
きるだけ減衰させることなく、全て出射面に送り
得るような構造原理を持つ光集中装置を含む表面
状態測定装置を提供せんとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明では、既述し
た従来の物体表面状態測定装置において、実質的
には光集中装置に対して改良を施し、透明ブロツ
ク状の当該光集中装置にあつて、互いに平行な入
射面と出射面とを結ぶ一対の鏡付き側面部に対
し、形状的な工夫をなす。

すなわち、先に述べたような光走査装置や光学
形を本発明の装置でも援用することにより、光集
中装置の入射面上には、物体表面からの反射光が
当該物体表面の欠陥の有無やその程度に応じた偏
向角で入射し、この入射点（光の集中する領域）
が当該偏向角に応じて変位するようになし得る
が、本発明では特に、この変位の方向を含む断面
平面内において対向する一対の鏡付き側面部の形
状を、偏向角が所定の角度範囲以下である光が入
射してきたときには当該側面部の内面に急な角度
で当たつて出射面に至ることがなく、所定の角度
範囲を越える偏向角の光が入射してきた場合には
当該側面部の内面に相対的に浅い角度で当たつて
から出射面に至るか、または直接に出射面に至る
ように、入射面から出射面に近付く程に弯曲率の
高まる凸型形状とする。この構成は、正確には特
許請求の範囲に記載のように表現できる。

その上で、上記の所定の角度範囲内の光が光集
中装置の内部に侵入するのを阻止する暗視野スト
ツプを設ける。

［実施例］ 第１図には本発明の一実施例が示されている。
測定対象物体はこの場合、長い金属シート、特に
鋼のウエブ（以下、単にウエブ）２３であつて、
これは矢印Ｆの方向に連続的に移動する。ウエブ
２３の一表面上には、ウエブ２３の移動方向Ｆを
横切る方向、この場合は直交する方向にアーチ形
状でストリツプ状の凹面鏡２６が設けられ、図示
しないレーザ源からのレーザ光が入射するミラー
ホイール２４にて反射されたレーザ光２５がこの
凹面鏡２６の内面に当たり、ウエブ２３の被検査
面（表面２２）に向けて反射される。したがつ
て、ミラーホイール２４の回転により、凹面鏡２
６に与えられるレーザ光２５の位置も変化するも
のとなり、例えば符号２５′で示すような方向も
取り得るから、結局、ミラーホイール２４の回転
に伴つて方向の変位する光線４６，４６′が生じ、
凹面鏡２６にてそれらが反射された結果、ウエブ
２３の表面２２上に生ずるそれらの光点２７，２
７′の軌跡２８は、矢印ｆの方向で往復する走査
線２８となる。ウエブ２３は先に述べた通り、矢
印Ｆの方向に移動しているから、走査線２８はウ
エブ２３の進行に伴い、ウエブ表面２２をくまな
く走査するようになる。

ミラーホイール２４や凹面鏡２６を有する光走
査装置は、ウエブ表面２２に立てた垂線に対し、
走査光線４６，４６′が角度αをおいて斜めに入
射するように配置される。また、この第１図には
図示していないが、望ましくは光線４６，４６′
の経路に円筒形レンズを配する。ただし、本発明
の主眼は、実質的に後述の光集中装置１１の改良
にあるので、光の走査線を形成する装置や、光集
中装置の入射面に対し、物体表面からの反射光を
集束する光学系自体については、公知既存の技術
に従つた任意のものを採用可能である。

こうした前提の下に、さらに図示実施例につき
説明を続けると、ウエブ表面２２により反射角度
αで反射された光１９は、第１図には簡明化のた
め示しておらず、第２図の方に示してある円筒形
レンズ３０を介し、別のストリツプ状凹面鏡３１
の内面に到達し、そこで反射されて本発明による
光集中装置１１に入射する。先の従来例に関し述
べたように、このストリツプ状凹面鏡３１はスト
リツプ状レンズであつても良い。

光集中装置１１は、実質的には透明なブロツク
状部材として構成されており、走査方向ｆに沿う
走査範囲内の全ての光線１９によつて構成される
扇型形状３２（第２図に明示）の中心線１８（ま
たは中心を通る光線１８）に対し、垂直で平らな
入射面１２（第１，３図）を有している。光の入
射面１２に対向する出射面１３は入射面１２に対
し平行かつ平らであるが、これには光電変換器、
望ましくはフオトマルチプライヤ３３が臨んでい
る。フオトマルチプライヤ３３は、光集中装置１
１の出射面１３に達した光を受け、その光量に応
じた電気信号を発して、これを図示していない電
子的な処理回路に送出するものであるが、当該フ
オトマルチプライヤ３３の受光面と光集中装置１
１の出射面１３とは光学的に問題のないよう、界
面が存在しないように結合されていることが望ま
しい。したがつてそのためには、フオトマルチプ
ライヤ３３の受光面を出射面１３に対し、適当な
る接着剤で直接に接着するか、または適当なる油
その他の液体を介し、光学的にロスのないように
結合するのが良い。

第１，３図に示すように、光集中装置１１の入
射面１２は、第３図中に仮想線で示しているよう
に、中心線１８を含む中心の領域を所定の面積
（所定の断面寸法）に亙つて覆う暗視野膜ないし
暗視野ストツプ１４を有しており、この暗視野ス
トツプ１４に当たつた光は光集中装置１１内に侵
入することがない。換言すれば、被測定対象であ
るウエブ２３の表面２２に凹凸等の欠陥がなく、
平滑であつた場合には、その部分での反射光１９
は先に述べた凹面鏡３１等を介して光集中装置１
１に入射したとき、この暗視野ストツプ１４に当
たる。もう少し厳密に言うと、完全に平滑な場合
には暗視野ストツプ１４の中心に当たり、平滑と
認めて良い程度の凹凸ないし欠陥範囲に留まる場
合には、中心にではないが、暗視野ストツプ１４
の設けられている範囲内の領域に当たる。暗視野
ストツプ１４にて阻止しきれない光成分、すなわ
ち暗視野ストツプ１４の外側にあつて光入射面１
２に入射した光成分のみが光集中装置１１内に侵
入し、欠陥を表す光信号として出射面１３を介し
最終的にフオトマルチプライヤ３３に与えられ
る。

本発明に従う光集中装置１１は、鏡付きの側面
１５が凸型形状、特に第３図に示されている望ま
しい断面形状では放物線形状を有している。ただ
し、第１図に斜視図的に例示されている通り、図
示断面と直交する側面部は平らであつて良く、こ
のことが製作を容易にしている。すなわち、ブロ
ツク状の光集中装置１１にあつて入射面１２と出
射面１３を結ぶ周面部の全てに亙り曲面加工を施
すことは容易ではないが、対向する一対の側面部
１５，１５にのみ、このような弯曲加工を施すこ
とはずつと容易である。したがつてまた、図示断
面と平行な任意の断面を採つても、その断面形状
は当該図示断面と同じ形状をしている。

入射面１２及び出射面１３は、図示の側面部１
５を形成する放物線の中心軸２０に対し、垂直に
軸方向両端を切断した格好に形成されている。し
たがつて、入射面１２と出射面１３は互いに平行
で、かつ、いずれも平面である。入射面１２の端
部３４，３４から出射面１３に向け、側面部１５
はまず90゜よりは幾分小さい角度で伸び始め、出
射面１３に近づく程に弯曲率を高めている。側面
部１５は放物線の頂点２１から距離y₀で終わり、
つまりは出射面１３の位置は頂点２１から距離y₀
の所にある。一方、当該頂点２１から入射面１２
までの距離はy₁で示してある。

ここで、放物線の頂点２１を原点とし、中心軸
線２０をｙ軸、第３図中で原点を通りこれに直交
する方向をｘ軸としたデカルト座標系を考える
と、この実施例における光集中装置１１の側面部
１５の形状は、次の関数式により定義される。

本発明者の知見によると、この関数式における
上記パラメータ中、ａの値は好ましくは＋0.012
から＋0.14の範囲内にあり、また、ｂの値は好ま
しくは−0.3から−1.0の範囲内にあるが、図示実
施例の場合には、特に最も望ましい値として、ａ
の値は約＋0.05、ｂの値は約−0.9に選ばれてい
る。

同様に、図示実施例の場合、y₀は約1.2cm、y₁
は約11.2cmとなつている。この例に認められるよ
うに、y₀とy₁の比は好ましくは略ゞ10：１であ
る。また、第３図の断面におけるｘ方向の出射面
寸法は、具体的には約4.5cmであり、これと直交
する方向の寸法も約4.5cmである。こうすると、
入射面１２と出射面１３との断面寸法比は容易に
２：１以下にすることができ、このような出射端
面寸法（ひいては面積）であれば、通常提供され
ているフオトマルチプライヤ３３の受光面の大き
さに十分適合する。

先に述べたように、本発明で用いる光集中装置
１１には入射面１２上に暗視野ストツプ１４があ
るが、側面部１５が上記のような放物線形状にな
つていることの有効性を説明するために、ここで
一時、暗視野ストツプ１４がないものとする。す
なわち、暗視野ストツプ１４の中心である中心位
置ないし基準位置１６に入射した光が、暗視野ス
トツプ１４により阻止されずにそのまま光集中装
置１１内に入射可能であると仮定すると、内部に
入つたそれらの光線１７が鏡付の側面部１５の内
面に当たつたとするならば、その入射角は極めて
急となるため、その反射光は決して出射面１３に
は至り得ず、再度反対側の側面１５に当たつた
後、むしろ入射面１２の側に戻り気味にさえな
る。

つまり、本発明による上記の形状は、暗視野ス
トツプ１４がなくても所定の偏向角度範囲内の光
はフオトマルチプライヤ３３に入射させないよう
にする構造を得易くなつている。その上で、実際
にはさらに暗視野ストツプ１４が設けられるの
で、中心位置ないし基準位置１６に略ゞまつすぐ
に入射してきて側面部１５に当たることなく出射
面１３に至るような光を始め、検出したくない光
成分を略ゞ完全にカツトでき、暗視野ストツプ１
４の外側に入射した、偏向角の大きな光成分のみ
を極力少ない損失でフオトマルチプライヤ３３に
入射させることができる。

第４，５図には、ウエブ２３に欠陥があるか、
進行しながら大きな傾動を示した結果、第１図の
走査線２８の方向で光の方向が角度βの偏向を生
じた場合が例示してある。

第４図では、偏向角βが1.7゜にもなつて、光集
中装置１１の入射面１２における光の集中領域
が、先に述べた中心位置である基準位置１６から
大きくずれ、符号１６′で示すように、当該入射
面１２の端部にまで来た場合が示されている。こ
の場合にも、第５図の拡大図に良く示されている
ように、入射面１２に至るまでの光の扇型形状３
２の中、直接に出射面１３に至るもの以外の光線
も、鏡付きの側面部１５の内面にて相対的に浅い
（小さい）角度で反射されることにより、出射面
１３に至ることができ、フオトマルチプライヤ３
３による検出することができる。このように1.7゜
というような、大きな偏向角度の入射光に対し、
そのほとんど全てを検出可能とすることは、本発
明による側面部１５の凸型形状を持つた光集中装
置１１でなければ不可能である。

一方、第６図は、全ての入射光線１９の偏向角
度が、この実施例の場合における検出対象最低偏
向角0.6゜になつた場合を示している。この角度で
は、光の集中領域１６′は暗視野ストツプ１４の
一端の丁度横に位置し、あるものは直接に、また
あるものは側面部１５にて反射された後に出射面
１３に至り、フオトマルチプライヤ３３にて検出
される。

比較のために、第７図は偏向角βが0.2゜の場合
を示しており、このときの光の集中領域１６′は
暗視野ストツプ１４の上に位置する。暗視野スト
ツプ１４があるので、もちろん、この角度の光は
光集中装置１１内にはいらないが、暗視野ストツ
プ１４が仮になく、入つたにしても、先に説明し
たように、その多くは側面部１５にて反射される
ことで最終的には戻り方向となり、出射端面１３
に至る光量は大いに低減し得る。逆に言うと、暗
視野ストツプ１４がない場合に当該暗視野ストツ
プ１４が設けられる位置に入射した光をなるべく
出射端面に至らせないような側面部１５の弯曲面
形状が、結局は、検出対象としたい偏向角度範囲
の光の損失をできるだけ少なくしながら光電変換
器への入射を許すものとなる。この実施例の場
合、約0.6゜、正確には0.57゜以上の偏向角の光のみ
が光集中装置１１の入射端面１２から入射し、出
射端面に出力可能である。

最後に、第８図は、光の集中領域１６′に集中
した入射光が全て出射端面に達することを示すた
め、偏向角βが1゜の場合を示している。したがつ
て、偏向角βが当該1゜から先に説明した約1.7゜ま
での範囲内を検出対象として良い場合、換言すれ
ば暗視野ストツプ１４を当該1゜の範囲まで覆うよ
うに設けた場合には、当該対象角度範囲1゜〜1.7゜
内の入射光を略ゞ完全に出射端面１３に導くこと
ができる。ただ、すでに述べたように、本発明に
よる特徴的な側面部１５の弯曲形状の故に、要す
れば約0.6゜までの小さな偏向角の光をも出射端面
に導くことができるのである。

以上からして、この実施例の場合、有効偏向角
範囲Δβは、暗視野ストツプ１４の片側のみでは
0.6゜から1.7゜までの1.1゜、両側トータルで2.2゜とな
り、中心領域を含む暗視野ストツプ１４の占める
角度範囲は1.2゜となる。ただ、この種の装置で有
効角度範囲と呼ぶときには、暗視野ストツプ１４
の存在を考慮に入れなくても良く、したがつて、
この実施例の有効角度範囲は−1.7度から＋1.7゜ま
での3.4゜と見ても良い。なお、この実施例では、
対象とする偏向角方向は、中心軸２０に対して対
象となつており、実用上はそれが望ましいが、特
殊な場合には非対称であつても良い。

［効果］ 本発明によれば、この種の物体表面状態測定装
置において、特に光電変換器の前段に設けられる
光集中装置に対しての合理的な改良が図られ、検
出したくない偏向角度範囲の光は極力光電変換器
に入力させないようにし、検出したい偏向角度範
囲の光は極めて低損失で光電変換器に入射させる
ことができ、また、損失の少ない範囲で対象とす
る偏向角度範囲を広げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による物体の表面状態測定装置
の一実施例の斜視図的な概略構成図、第２図は物
体表面からの反射光の経路を平面的に展開し、光
集中装置との関係で説明する説明図、第３図は第
２図中の部分の拡大図、第４図は反射光の偏向
角が1.7゜になつた場合における第２図と同様な説
明図、第５図は第４図中の部分の拡大図、第６
図は反射光の偏向角が0.6゜の場合における第３図
及び第５図と同様の拡大図、第７図は反射光の偏
向角が0.2゜の場合における第６図同様の拡大図、
第８図は反射光の偏向角が1゜の場合における第７
図同様の拡大図、である。 １１……光集中装置、１２……入射面、１３…
…出射面、１４……暗視野ストツプ、１５……鏡
付き側面部、１６……光集中領域、１８……中心
光線、１９……反射光線、２０……中心軸または
ｙ軸、２１……放物線の頂点、２２……ウエブ表
面、２３……ウエブ（金属シート）、２４……ミ
ラーホイール、２５……レーザ光線、２６……ア
ーチ状のストリツプ状凹面鏡、２８……光による
走査線、３１……アーチ状のストリツプ状凹面
鏡、３３……フオトマルチプライヤ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 物体の表面上に光による走査線を形成する装
   置と、 該光による走査線が該物体の表面にて反射され
   る際、該物体の表面に欠陥がない場合の反射方向
   を所定方向とし、該所定方向に反射された光を光
   集中装置の入射面上の基準位置に集中すると共
   に、少なくとも予定の偏向角度範囲内であれば、
   上記物体の表面欠陥の程度に応じて該所定方向か
   ら外れた偏向角で反射された反射光を上記光集中
   装置の入射面上にあつて該偏向角に応じた距離だ
   け上記基準位置から変位させた領域に集中する光
   学系と、 上記光集中装置の入射面に入射し、該入射面に
   対向する出射面から出力される光を受ける光電変
   換器と、 を有して成る物体の表面状態測定装置であつて； 上記光集中装置は透明ブロツク状で、互いに平
   行な上記入射面と上記出射面とを結び、該入射面
   上での上記反射光の集中領域の上記変位の方向を
   含む断面平面内で対向する一対の側面部は鏡付き
   であると共に； 該断面平面内における該一対の側面部の形状
   は、上記入射面上において上記基準位置を含む所
   定の変位範囲内に入射した上記反射光は該側面部
   の内面に急な角度で当たつて上記出射面に至るこ
   とがなく、該所定の変位範囲の外側に入射した上
   記反射光は該側面部の内面に相対的に浅い角度で
   当たつてから上記出射面に至るか、または直接に
   上記出射面に至るように、該入射面から上記出射
   面に近付く程に弯曲率の高まる凸型形状をしてい
   る一方； 上記光集中装置の上記入射面上にあつて上記所
   定の変位範囲に相当する領域上には、そこに当た
   つた光が該光集中装置の内部に侵入するのを阻止
   する暗視野ストツプが設けられていること； を特徴とする物体の表面状態測定装置。 ２ 上記光集中装置の上記断面平面内における上
   記入射面の寸法と上記出射面の寸法の比は、約
   ２：１であること； を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装
   置。 ３ 上記光集中装置の上記断面平面内における一
   対の側面部に直交する一対の側面部は弯曲せずに
   平面形状であり； 該断面平面と平行な任意の平面で断面を採つて
   も該光集中装置の断面形状は同一であること； を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
   に記載の装置。 ４ 上記光集中装置の上記断面平面内における一
   対の側面部は、該断面平面内において上記入射面
   の中心と上記出射面の中心を通る軸線をｙ軸、該
   断面平面内において該ｙ軸に直交し、該入射面及
   び該出射面と平行な直線をｘ軸として、該出射面
   の外側に置かれた該ｘ，ｙ軸による座標系の原点
   を頂点とする放物線の一部を構成する凸型形状で
   あること； を特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項ま
   でのいずれか一つに記載の装置。 ５ ａ，ｂを定数として、上記断面平面内におけ
   る放物線による上記一対の側面部の凸型形状が、 によつて定義されること； を特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の装
   置。 ６ 上記ａの値は＋0.012から＋0.14の範囲内に
   あること； を特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の装
   置。 ７ 上記ａの値は約＋0.05であること； を特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の装
   置。 ８ 上記ｂの値は−0.3から−1.0の範囲内にある
   こと； を特徴とする特許請求の範囲第５項から第７項ま
   でのいずれか一つに記載の装置。 ９ 上記ｂの値は約−0.9であること； を特徴とする特許請求の範囲第５項から第７項ま
   でのいずれか一つに記載の装置。 １０ 上記暗視野ストツプは、上記光集中装置の
   上記入射面上の上記基準位置を通り該入射面に対
   して垂直な方向に対し、上記偏向角が1゜以下の上
   記反射光を阻止する大きさであること； を特徴とする特許請求の範囲第１項から第９項ま
   でのいずれか一つに記載の装置。 １１ 上記光集中装置は、該光集中装置の上記入
   射面上の上記基準位置を通り該入射面に垂直な方
   向に対し、上記偏向角が1゜から1.7゜までの上記反
   射光の入射を許すこと； を特徴とする特許請求の範囲第１項から第１０項
   までのいずれか一つに記載の装置。