JPH0554902B2 - - Google Patents
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- JPH0554902B2 JPH0554902B2 JP61176466A JP17646686A JPH0554902B2 JP H0554902 B2 JPH0554902 B2 JP H0554902B2 JP 61176466 A JP61176466 A JP 61176466A JP 17646686 A JP17646686 A JP 17646686A JP H0554902 B2 JPH0554902 B2 JP H0554902B2
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- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 50
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
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- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/255—Details, e.g. use of specially adapted sources, lighting or optical systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/42—Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
- G01J2003/425—Reflectance
-
- G—PHYSICS
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- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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- G01J3/08—Beam switching arrangements
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- G—PHYSICS
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- G01N2021/1738—Optionally different kinds of measurements; Method being valid for different kinds of measurement
- G01N2021/1742—Optionally different kinds of measurements; Method being valid for different kinds of measurement either absorption or reflection
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光学特性測定装置、特に、微小なビ
ームスプリツタプリズムなどの被検試料の反射率
及び透過率測定用の光学特性測定装置に関するも
のである。
ームスプリツタプリズムなどの被検試料の反射率
及び透過率測定用の光学特性測定装置に関するも
のである。
ビームスピリツタープリズムはレーザーデイス
クの録音,録画及び再生における重要な光学素子
であつて、第3図及び第4図に示すように45°の
プリズム2個を貼り合せた立方体、又はその変形
よりなる形状をもち、接合面には、特殊な処理を
施して入射光が透過光と反射光に分離される比率
を制御している。なお、第3図及び第4図で、1
は接合面、I,T及びRはそれぞれ入射光,透過
光及び反射光を示している。
クの録音,録画及び再生における重要な光学素子
であつて、第3図及び第4図に示すように45°の
プリズム2個を貼り合せた立方体、又はその変形
よりなる形状をもち、接合面には、特殊な処理を
施して入射光が透過光と反射光に分離される比率
を制御している。なお、第3図及び第4図で、1
は接合面、I,T及びRはそれぞれ入射光,透過
光及び反射光を示している。
このような特性を管理するために平面の反射率
を測定する方法には、例えば発明協会公開技報第
79−1150号に開示されてるような、絶対反射率測
定用光学系を用いる方法がある。この方法は測定
すべき被検試料が第3図及び第4図に示すような
立方体であつたりその大きさが微小であるとき
は、入射光束が被検試料の中心部に正しく入射
し、かつ反射面(この場合接合面)が正規の方向
に向かうように保持するには複雑な機構と高度な
操作技術が必要である。
を測定する方法には、例えば発明協会公開技報第
79−1150号に開示されてるような、絶対反射率測
定用光学系を用いる方法がある。この方法は測定
すべき被検試料が第3図及び第4図に示すような
立方体であつたりその大きさが微小であるとき
は、入射光束が被検試料の中心部に正しく入射
し、かつ反射面(この場合接合面)が正規の方向
に向かうように保持するには複雑な機構と高度な
操作技術が必要である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
例えば、公開技報第79−1150号に開示されてい
る方法を用いる場合、被検試料が3mm立方体程度
の微小のビームスプリツタプリズムを測定するに
は、投射する光束は1.5mm角程度でなければなら
ない。またビームスプリツタプリズムの保持具は
被検ビームスプリツタプリズムを正規の位置に対
し0.2mm程度の誤差で設置し正規の方向に対し1/2
00程度の傾斜で設置しなければ反射光が積分球の
受光面より外れて測定誤差を生ずる。一方ビーム
スプリツタプリズムの接合面は第5図の傾斜図に
示すように製作技術上および製品として必要がな
いため20ミクロン程度以上の段差を持つ可能性が
あり、これを平面状の試料ホールダ上に設置すれ
ば必然的に1/200以上の傾斜を生ずる。すなわち、
試料ホールダに対する試料の取付け方が少しでも
傾くと再現性がなくなり、迅速かつ精度の高い測
定ができず、したがつて保持の方法一つで同一製
品を測定しても異つた測定値となるなどの欠点が
あつた。
る方法を用いる場合、被検試料が3mm立方体程度
の微小のビームスプリツタプリズムを測定するに
は、投射する光束は1.5mm角程度でなければなら
ない。またビームスプリツタプリズムの保持具は
被検ビームスプリツタプリズムを正規の位置に対
し0.2mm程度の誤差で設置し正規の方向に対し1/2
00程度の傾斜で設置しなければ反射光が積分球の
受光面より外れて測定誤差を生ずる。一方ビーム
スプリツタプリズムの接合面は第5図の傾斜図に
示すように製作技術上および製品として必要がな
いため20ミクロン程度以上の段差を持つ可能性が
あり、これを平面状の試料ホールダ上に設置すれ
ば必然的に1/200以上の傾斜を生ずる。すなわち、
試料ホールダに対する試料の取付け方が少しでも
傾くと再現性がなくなり、迅速かつ精度の高い測
定ができず、したがつて保持の方法一つで同一製
品を測定しても異つた測定値となるなどの欠点が
あつた。
本発明はビームスプリツタプリズムなどの被検
試料の反射率及び透過率の測定、特に微小なビー
ムスプリツタプリズムを再現性良く測定可能とす
る光学特性測定装置を提供することを目的とする
ものである。
試料の反射率及び透過率の測定、特に微小なビー
ムスプリツタプリズムを再現性良く測定可能とす
る光学特性測定装置を提供することを目的とする
ものである。
前述の如き問題点を解決するためになされた本
発明の構成は、被検試料に照射した光を検知器で
検知し該被検試料の光学特性を測定する装置にお
いて、分光器に後置されているしぼりよりなる前
記光の微小仮想光源と、前記被検試料の測定面が
該被検試料と前記検知器とを結ぶ線と同一直線上
に配置される該被検試料との間に設置され、前記
微小仮想光源の像を前記被検試料の測定面付近に
結像させる第1の光学系、及び前記被検試料と前
記検知器との間に設置され該被検試料の測定面付
近と該検知器の受光部付近とに共役点をもち、前
記被検試料と前記検知器とを結ぶ線に対して対称
関係にある位置の間で切り換え可能になつている
第2の光学系を有していることを特徴とするもの
である。
発明の構成は、被検試料に照射した光を検知器で
検知し該被検試料の光学特性を測定する装置にお
いて、分光器に後置されているしぼりよりなる前
記光の微小仮想光源と、前記被検試料の測定面が
該被検試料と前記検知器とを結ぶ線と同一直線上
に配置される該被検試料との間に設置され、前記
微小仮想光源の像を前記被検試料の測定面付近に
結像させる第1の光学系、及び前記被検試料と前
記検知器との間に設置され該被検試料の測定面付
近と該検知器の受光部付近とに共役点をもち、前
記被検試料と前記検知器とを結ぶ線に対して対称
関係にある位置の間で切り換え可能になつている
第2の光学系を有していることを特徴とするもの
である。
本発明の作用を、第1図の本発明の光学系統の
説明図に基づく構造の具体的な説明とともに説明
する。第1図において、2は光源、3は分光器、
4は偏光器、5はしぼり、6は被検試料、7は検
知器、8は鏡9と例えば球面鏡よりなる光学素子
10とからなる第1の光学系、11は例えば球面
鏡よりなる光学素子12と鏡13とからなる第2
の光学系で、球面鏡12は、被検試料6の接合中
心6aと検知器7の受光点7a結ぶ線X−X′に
対して対称の位置に移動できるようになつてお
り、鏡13は前述の線X−X′に対して対称角度回
転可能になつている。12′と13′がそれぞれ交
換後の球面鏡と鏡の位置を示している。なお、1
4,15及び16は鏡で光源の輝度変動による測
定値の誤差を補償する補償光路を構成している。
説明図に基づく構造の具体的な説明とともに説明
する。第1図において、2は光源、3は分光器、
4は偏光器、5はしぼり、6は被検試料、7は検
知器、8は鏡9と例えば球面鏡よりなる光学素子
10とからなる第1の光学系、11は例えば球面
鏡よりなる光学素子12と鏡13とからなる第2
の光学系で、球面鏡12は、被検試料6の接合中
心6aと検知器7の受光点7a結ぶ線X−X′に
対して対称の位置に移動できるようになつてお
り、鏡13は前述の線X−X′に対して対称角度回
転可能になつている。12′と13′がそれぞれ交
換後の球面鏡と鏡の位置を示している。なお、1
4,15及び16は鏡で光源の輝度変動による測
定値の誤差を補償する補償光路を構成している。
本発明では、しぼり5は光学素子10によつて
被検試料6のほぼ中心6aに結像するように配置
され、また被検試料6の中心6aは検知器7の受
光点7aとはほぼ共役関係にあるように光学素子
12が配置されている。
被検試料6のほぼ中心6aに結像するように配置
され、また被検試料6の中心6aは検知器7の受
光点7aとはほぼ共役関係にあるように光学素子
12が配置されている。
そして、光源2より分光器3を経て出射される
光を偏光器4によつて偏光として第1図に示す光
学配置によつて被検試料6の中心6a、例えばビ
ームスプリツタプリズムの接合部の接合中心付近
にしぼり5の微小像を投射し接合面を透過した光
束17又は接合面で反射した光束18を検知器7
に投射し検知する。
光を偏光器4によつて偏光として第1図に示す光
学配置によつて被検試料6の中心6a、例えばビ
ームスプリツタプリズムの接合部の接合中心付近
にしぼり5の微小像を投射し接合面を透過した光
束17又は接合面で反射した光束18を検知器7
に投射し検知する。
透過率を測定するには、被検試料6を設置せず
に第2の光学系11の光学素子及び鏡をそれぞれ
12,13の位置に配置した状態で、検知器7に
入射する光量を測定記憶し、次に被検試料6を所
定の位置に設置して検知器7に入射する光量を測
定し、この測定値を記憶されている値で除するこ
とによつて、鏡9、光学素子10、光学素子1
2、鏡13の透過率の影響が除去され被検試料6
の透過率が求められる。
に第2の光学系11の光学素子及び鏡をそれぞれ
12,13の位置に配置した状態で、検知器7に
入射する光量を測定記憶し、次に被検試料6を所
定の位置に設置して検知器7に入射する光量を測
定し、この測定値を記憶されている値で除するこ
とによつて、鏡9、光学素子10、光学素子1
2、鏡13の透過率の影響が除去され被検試料6
の透過率が求められる。
また、反射率を測定するには、透過率を測定す
る場合と同様に、被検試料6を設置せずに第2の
光学系11の光学素子及び鏡をそれぞれ12,1
3の位置に配置した状態で検知器7に入射する光
量を測定記憶し、次に被検試料6を所定の位置に
設定して、第2の光学系11の光学素子及び鏡の
位置をそれぞれ12′,13′の位置に交換した状
態で検知器7に入射する光量を測定し、この測定
値を記憶されている光量で除することによつて、
鏡9、光学素子10、光学素子12、鏡13の反
射率の影響が除去され、被検試料6の反射率が求
められる。
る場合と同様に、被検試料6を設置せずに第2の
光学系11の光学素子及び鏡をそれぞれ12,1
3の位置に配置した状態で検知器7に入射する光
量を測定記憶し、次に被検試料6を所定の位置に
設定して、第2の光学系11の光学素子及び鏡の
位置をそれぞれ12′,13′の位置に交換した状
態で検知器7に入射する光量を測定し、この測定
値を記憶されている光量で除することによつて、
鏡9、光学素子10、光学素子12、鏡13の反
射率の影響が除去され、被検試料6の反射率が求
められる。
本発明の光学特性測定装置は、以上の如く、構
成され使用されるため、被検試料、例えば、ビー
ムスプリツタプリズムが少し傾いても必ず、検出
器の受光面付近に結像させることができる。
成され使用されるため、被検試料、例えば、ビー
ムスプリツタプリズムが少し傾いても必ず、検出
器の受光面付近に結像させることができる。
以下、本発明の一実施例を第2図及び第6〜第
11図を用いて説明する。これらの図において、
第1図、第3図、第4図及び第5図と同一部分に
は同一符号が付してある。
11図を用いて説明する。これらの図において、
第1図、第3図、第4図及び第5図と同一部分に
は同一符号が付してある。
第2図は分光光度計と外置き大形試料室積分球
との組合せよりなる光学特性測定装置の光学系統
図、第6図は第2図の要部の平面図、第7図は同
じく正面図、第8図は同じく右側面図、第9図は
第2図のしぼりの正面図、第10図及び第11図
はそれぞれ第2図の被検試料のホールダの平面図
および側面図を示している。
との組合せよりなる光学特性測定装置の光学系統
図、第6図は第2図の要部の平面図、第7図は同
じく正面図、第8図は同じく右側面図、第9図は
第2図のしぼりの正面図、第10図及び第11図
はそれぞれ第2図の被検試料のホールダの平面図
および側面図を示している。
これらの図で、19は光源2と白色光を単色光
に分光し対照光20と試料光21に分割する機能
とを持ち、分光光度計で各部の制御機能、データ
処理機能を有する分光光度計を示している。22
は溶液等の測定を行うとき使用する試料室でこの
組合せでは対照光20と試料光21を大形試料室
23に導くためにトロイダル鏡24を介して各々
の光を直角に曲げている。25は被検試料で、例
えば第5図に示すようなビームスプリツタプリズ
ムを示している。
に分光し対照光20と試料光21に分割する機能
とを持ち、分光光度計で各部の制御機能、データ
処理機能を有する分光光度計を示している。22
は溶液等の測定を行うとき使用する試料室でこの
組合せでは対照光20と試料光21を大形試料室
23に導くためにトロイダル鏡24を介して各々
の光を直角に曲げている。25は被検試料で、例
えば第5図に示すようなビームスプリツタプリズ
ムを示している。
しぼり5は、第9図に示すようなしぼり板33
に設けられた孔よりなり、しぼり板33には複数
個の形状、大きさの異なる孔が設けられており、
被検試料25の大きさによつて交換できるように
なつている。球面鏡10によつて被検試料25の
ほぼ中心25a付近に結像するように配置され、
また被検試料25の中心25aは積分球検知器7
の受光点7aとほぼ共役関係にあるように球面鏡
12が配置してある。
に設けられた孔よりなり、しぼり板33には複数
個の形状、大きさの異なる孔が設けられており、
被検試料25の大きさによつて交換できるように
なつている。球面鏡10によつて被検試料25の
ほぼ中心25a付近に結像するように配置され、
また被検試料25の中心25aは積分球検知器7
の受光点7aとほぼ共役関係にあるように球面鏡
12が配置してある。
球面鏡12は線X−X′に対して対照の位置1
2′に移動可能なように、第7図及び第8図に示
すようなガイドピン付アツセンブリとなつてい
る。第8図は12′の位置に移動させた球面鏡と
12の位置における軸受けガイド26を示してい
る。
2′に移動可能なように、第7図及び第8図に示
すようなガイドピン付アツセンブリとなつてい
る。第8図は12′の位置に移動させた球面鏡と
12の位置における軸受けガイド26を示してい
る。
鏡13は、その位置で線X−X′に対して対称
角度回転して13′に位置させることが可能にな
つている。第6図に示す27及び28は回転角度
規正用のピン及びストツプを示している。
角度回転して13′に位置させることが可能にな
つている。第6図に示す27及び28は回転角度
規正用のピン及びストツプを示している。
被検試料25の固定には第10図及び第11図
に示すような試料保持具29が用いられる。被検
試料25は試料押えがね30によつて固定され、
ねじ31及び調節ねじ32によつて位置合せが実
施可能になつている。
に示すような試料保持具29が用いられる。被検
試料25は試料押えがね30によつて固定され、
ねじ31及び調節ねじ32によつて位置合せが実
施可能になつている。
この実施例の光学特性測定装置は、このように
構成されているので被検試料25の設置角度誤差
が1/50傾いて設置されても被検試料25の中心付
近のしぼり5の像は球面鏡12によつて積分球検
知器7の受光点7aに結像するので正規光路をほ
どんと逸脱せずに積分球の受光点7aに到達す
る。
構成されているので被検試料25の設置角度誤差
が1/50傾いて設置されても被検試料25の中心付
近のしぼり5の像は球面鏡12によつて積分球検
知器7の受光点7aに結像するので正規光路をほ
どんと逸脱せずに積分球の受光点7aに到達す
る。
従つて、試料保持具29は被検試料25、例え
ばビームスプリツタプリズムの設置方向は厳密を
要せずビームスプリツタプリズムの接合面の中心
が常に定位置になるように保持すれば、ビームス
プリツタプリズム光学特性の測定が可能である。
ばビームスプリツタプリズムの設置方向は厳密を
要せずビームスプリツタプリズムの接合面の中心
が常に定位置になるように保持すれば、ビームス
プリツタプリズム光学特性の測定が可能である。
本実施例の被検試料の中心と検知器の受光点が
共役にあるため被検試料の設置位置の方向がわず
かに偏角しても反射光は確実に受光部に投射され
る。
共役にあるため被検試料の設置位置の方向がわず
かに偏角しても反射光は確実に受光部に投射され
る。
また、しぼりの像を被検試料の設置位置の中心
付近に結像させるためしぼりの窓の大きさを被検
試料の大きさに応じ変化させることにより測定点
の光束の大きさを調節することができる。また測
定光束の位置を微細に調節することができるなど
の効果がある。
付近に結像させるためしぼりの窓の大きさを被検
試料の大きさに応じ変化させることにより測定点
の光束の大きさを調節することができる。また測
定光束の位置を微細に調節することができるなど
の効果がある。
なお、前述の実施例においては、第1及び第2
の光学系で球面鏡を用いた例を示し、球面鏡を用
いる場合には、安価な光学系を得ることができる
が、球面鏡に代りに、楕円面鏡、トロイダル鏡及
びレンズと平面鏡との組み合せを用いることもで
きる。また、前述の実施例では、検知器に、積分
球形検知器を用いた例を示したが、光電子増倍
管、半導体検知器を検知器として用いることもで
きる。
の光学系で球面鏡を用いた例を示し、球面鏡を用
いる場合には、安価な光学系を得ることができる
が、球面鏡に代りに、楕円面鏡、トロイダル鏡及
びレンズと平面鏡との組み合せを用いることもで
きる。また、前述の実施例では、検知器に、積分
球形検知器を用いた例を示したが、光電子増倍
管、半導体検知器を検知器として用いることもで
きる。
また、前述の実施例においては、被検試料の透
過率及び反射率の両方を測定可能な光学特性測定
装置について説明したが、同様の原理に基づい
て、被検試料の反射率又は透過率専用の光学特性
測定装置を提供することが可能なことは言う迄も
ない。
過率及び反射率の両方を測定可能な光学特性測定
装置について説明したが、同様の原理に基づい
て、被検試料の反射率又は透過率専用の光学特性
測定装置を提供することが可能なことは言う迄も
ない。
本発明はビームスプリツタプリズムなどの被検
試料の反射率及び透過率の測定、特に微小なビー
ムスプリツタプリズムを再現性良く測定可能とす
る光学特性測定装置を提供可能とするもので、産
業上の効果の大なるものである。
試料の反射率及び透過率の測定、特に微小なビー
ムスプリツタプリズムを再現性良く測定可能とす
る光学特性測定装置を提供可能とするもので、産
業上の効果の大なるものである。
第1図は本発明の光学特性測定装置の光学系統
の説明図、第2図は同じく一実施例の光学系統
図、第3図、第4図及び第5図はそれぞれ異なる
ビームスプリツタープリズムの斜視図、第6図は
第2図の要部の平面図、第7図は同じく平面図、
第8図は同じく右側面図、第9図は第2図のしぼ
りの正面図、第10図及び第11図はそれぞれ第
2図の被検試料のホールダの平面図及び側面図で
ある。 5……しぼり、6……被検試料、7……検知
器、8……第1の光学系、9……鏡、10……光
学素子、11……第2の光学系、12,12′…
…光学素子、13,13′……鏡、17……接合
面を透過した光束、18……接合面で反射した光
束。
の説明図、第2図は同じく一実施例の光学系統
図、第3図、第4図及び第5図はそれぞれ異なる
ビームスプリツタープリズムの斜視図、第6図は
第2図の要部の平面図、第7図は同じく平面図、
第8図は同じく右側面図、第9図は第2図のしぼ
りの正面図、第10図及び第11図はそれぞれ第
2図の被検試料のホールダの平面図及び側面図で
ある。 5……しぼり、6……被検試料、7……検知
器、8……第1の光学系、9……鏡、10……光
学素子、11……第2の光学系、12,12′…
…光学素子、13,13′……鏡、17……接合
面を透過した光束、18……接合面で反射した光
束。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 被検試料に照射した光を検知器で検知し該被
検試料の光学特性を測定する装置において、分光
器に後置されているしぼりよりなる前記光の微小
仮想光源と、前記被検試料の測定面が該被検試料
と前記検知器とを結ぶ線と同一直線上に配置され
る該被検試料との間に設置され、前記微小仮想光
源の像を前記被検試料の測定面付近に結像させる
第1の光学系、及び前記被検試料と前記検知器と
の間に設置され該被検試料の測定面付近と該検知
器の受光部付近とに共役点をもち、前記被検試料
と前記検知器とを結ぶ線に対して対称関係にある
位置の間で切り換え可能になつている第2の光学
系を有していることを特徴とする光学特性測定装
置。 2 前記第1及び第2の光学系が、それぞれ楕円
面鏡、トロイダル鏡、球面鏡及びレンズと平面鏡
と鏡との組み合せの何れかであり、前記検知器
が、積分球形検知器、光電子増倍管、半導体検知
器の何れかである特許請求の範囲第1項記載の光
学特性測定装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61176466A JPS6332338A (ja) | 1986-07-26 | 1986-07-26 | 光学特性測定装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61176466A JPS6332338A (ja) | 1986-07-26 | 1986-07-26 | 光学特性測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS6332338A JPS6332338A (ja) | 1988-02-12 |
JPH0554902B2 true JPH0554902B2 (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=16014174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61176466A Granted JPS6332338A (ja) | 1986-07-26 | 1986-07-26 | 光学特性測定装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4810872A (ja) |
JP (1) | JPS6332338A (ja) |
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- 1986-07-26 JP JP61176466A patent/JPS6332338A/ja active Granted
-
1987
- 1987-07-22 US US07/076,292 patent/US4810872A/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPS6332338A (ja) | 1988-02-12 |
US4810872A (en) | 1989-03-07 |
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