JP2000035363A - 光学特性検出装置 - Google Patents
光学特性検出装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 サンプルの厚さにかかわらず、簡易な構成で
正確にサンプルの光学的特性を測定できる光学特性検出
装置を提供すること 【解決手段】 光束供給部ＳＰと、回転可能な第１及び
第２反射鏡Ｍ１、Ｍ２と、第１及び第２楕円面鏡ＥＬＭ
１ＥＬＭ２と、第１及び第２変換光学素子ＰＭ１、ＰＭ
２と、第１及び第２反射鏡を回転させる反射鏡回転駆動
部ＭＴ１、ＭＴ２とを有する。そして、第１反射鏡は、
第１楕円面鏡の第１焦点位置近傍ＦＡに配置され、第１
及び第２楕円面鏡は、第１楕円面鏡の第２焦点位置と第
２楕円面鏡の第１焦点位置とが所定位置近傍ＦＢにて実
質的に一致するように配置され、第２反射鏡は、第２楕
円面鏡の第２焦点位置近傍ＦＣに配置され、反射鏡回転
駆動部は、光束供給部からの光束の被測定物に対する入
射角θを変更するように第１反射鏡を回転駆動させる。
正確にサンプルの光学的特性を測定できる光学特性検出
装置を提供すること 【解決手段】 光束供給部ＳＰと、回転可能な第１及び
第２反射鏡Ｍ１、Ｍ２と、第１及び第２楕円面鏡ＥＬＭ
１ＥＬＭ２と、第１及び第２変換光学素子ＰＭ１、ＰＭ
２と、第１及び第２反射鏡を回転させる反射鏡回転駆動
部ＭＴ１、ＭＴ２とを有する。そして、第１反射鏡は、
第１楕円面鏡の第１焦点位置近傍ＦＡに配置され、第１
及び第２楕円面鏡は、第１楕円面鏡の第２焦点位置と第
２楕円面鏡の第１焦点位置とが所定位置近傍ＦＢにて実
質的に一致するように配置され、第２反射鏡は、第２楕
円面鏡の第２焦点位置近傍ＦＣに配置され、反射鏡回転
駆動部は、光束供給部からの光束の被測定物に対する入
射角θを変更するように第１反射鏡を回転駆動させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物質の光学特性を
検出する装置、特に所定波長の光束に対する透過率又は
反射率等を測定する分光光度計に関する。
検出する装置、特に所定波長の光束に対する透過率又は
反射率等を測定する分光光度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】物質の光学特性、特に反射率、透過率を
測定する従来の装置（分光光度計）の概略構成を図３
（Ａ）〜（Ｃ）に基づいて説明する。まず、サンプルＳ
の反射率を測定する場合は、図３（Ａ）に示すように、
分光器ＳＰから射出した光束をミラーＭ１で反射させ、
サンプルＳの表面の位置Ａに入射させる。次に、サンプ
ルＳの位置Ａで反射された光束をミラーＭ２で検出器Ｄ
ＥＴの方向へ反射させる。そして、検出器ＤＥＴは、サ
ンプルＳに入射する前の光量と、反射した後の光量とを
比較することで反射率を求める。この場合、サンプルＳ
への光束の入射角θを変える時は、図３（Ａ）において
点線で示すように、ミラーＭ１で反射した光束がサンプ
ルＳの位置Ａに入射し、かつ位置Ａからの反射光が検出
器ＤＥＴへ入射するようにミラーＭ１とＭ２の角度及び
位置を変更する。また、透過率を測定する時は、図３
（Ｂ）に示すように分光器ＳＰから射出した光束をサン
プルＳに入射させて、透過した光束を検出器ＤＥＴで受
光する。そして、サンプル入射前の光量とサンプル透過
後の光量とを比較することで、透過率を測定する。この
場合に、サンプルＳの厚さｄが大きいと、図３（Ｃ）に
示すように光軸ＡＸがシフトしてしまう。このため、サ
ンプルＳが厚い場合は、検出器部ＤＥＴも実線で示すよ
うにシフトさせている。
測定する従来の装置（分光光度計）の概略構成を図３
（Ａ）〜（Ｃ）に基づいて説明する。まず、サンプルＳ
の反射率を測定する場合は、図３（Ａ）に示すように、
分光器ＳＰから射出した光束をミラーＭ１で反射させ、
サンプルＳの表面の位置Ａに入射させる。次に、サンプ
ルＳの位置Ａで反射された光束をミラーＭ２で検出器Ｄ
ＥＴの方向へ反射させる。そして、検出器ＤＥＴは、サ
ンプルＳに入射する前の光量と、反射した後の光量とを
比較することで反射率を求める。この場合、サンプルＳ
への光束の入射角θを変える時は、図３（Ａ）において
点線で示すように、ミラーＭ１で反射した光束がサンプ
ルＳの位置Ａに入射し、かつ位置Ａからの反射光が検出
器ＤＥＴへ入射するようにミラーＭ１とＭ２の角度及び
位置を変更する。また、透過率を測定する時は、図３
（Ｂ）に示すように分光器ＳＰから射出した光束をサン
プルＳに入射させて、透過した光束を検出器ＤＥＴで受
光する。そして、サンプル入射前の光量とサンプル透過
後の光量とを比較することで、透過率を測定する。この
場合に、サンプルＳの厚さｄが大きいと、図３（Ｃ）に
示すように光軸ＡＸがシフトしてしまう。このため、サ
ンプルＳが厚い場合は、検出器部ＤＥＴも実線で示すよ
うにシフトさせている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、透
過率を測定する場合と反射率を測定する場合とでは、分
光光度計の構成を異なるものへ変える必要がある。さら
に、反射率を測定する場合に入射角を変えるときは、ミ
ラーＭ１とミラーＭ２とを同時にチルトさせ、かつシフ
トさせるための可動部の多い複雑な機構が必要である。
過率を測定する場合と反射率を測定する場合とでは、分
光光度計の構成を異なるものへ変える必要がある。さら
に、反射率を測定する場合に入射角を変えるときは、ミ
ラーＭ１とミラーＭ２とを同時にチルトさせ、かつシフ
トさせるための可動部の多い複雑な機構が必要である。
【０００４】かかる機構は、通常の測定環境下ではあま
り困難ではなく、問題を生じない。しかし、紫外光など
の短波長域の光束の反射率又は透過率を測定する時は、
大気中の酸素、窒素等による吸収の影響を少なくするた
めに、分光光度計を真空チャンバの中に設置し、真空状
態で測定を行う必要がある。このような場合、従来技術
のように可動部が多い機構を真空中で可動させるにはさ
らに機構が複雑になるので、装置自体が大型化する。こ
の結果、装置を囲む真空チャンバも大型化することとな
る。このように、短波長の光束に対する反射率又は透過
率を真空下において測定する場合は、装置の可動部が多
いことは大きな問題になる。
り困難ではなく、問題を生じない。しかし、紫外光など
の短波長域の光束の反射率又は透過率を測定する時は、
大気中の酸素、窒素等による吸収の影響を少なくするた
めに、分光光度計を真空チャンバの中に設置し、真空状
態で測定を行う必要がある。このような場合、従来技術
のように可動部が多い機構を真空中で可動させるにはさ
らに機構が複雑になるので、装置自体が大型化する。こ
の結果、装置を囲む真空チャンバも大型化することとな
る。このように、短波長の光束に対する反射率又は透過
率を真空下において測定する場合は、装置の可動部が多
いことは大きな問題になる。
【０００５】かかる問題を解決するために、図４に示す
構成の分光光度計が提案されている。この分光光度計
は、光源側から分光器ＳＰ、ミラーＭ１、第１楕円鏡Ｅ
ＬＭ１、第２楕円鏡ＥＬＭ２、ミラーＭ２とからなる光
学系を有している。そして、ミラーＭ１は、第１楕円面
鏡ＥＬＭ１の第１焦点近傍の位置ＦＡに回転可動に配設
されている。また、第１楕円鏡ＥＬＭ１の第２焦点位置
と第２楕円面鏡ＥＬＭ２の第１焦点位置とがサンプルＳ
の表面上の位置ＦＢで一致するように構成されている。
さらに、ミラーＭ２は、第２楕円面鏡ＥＬＭ２の第２焦
点近傍の位置ＦＣに回転可動に配設されている。
構成の分光光度計が提案されている。この分光光度計
は、光源側から分光器ＳＰ、ミラーＭ１、第１楕円鏡Ｅ
ＬＭ１、第２楕円鏡ＥＬＭ２、ミラーＭ２とからなる光
学系を有している。そして、ミラーＭ１は、第１楕円面
鏡ＥＬＭ１の第１焦点近傍の位置ＦＡに回転可動に配設
されている。また、第１楕円鏡ＥＬＭ１の第２焦点位置
と第２楕円面鏡ＥＬＭ２の第１焦点位置とがサンプルＳ
の表面上の位置ＦＢで一致するように構成されている。
さらに、ミラーＭ２は、第２楕円面鏡ＥＬＭ２の第２焦
点近傍の位置ＦＣに回転可動に配設されている。
【０００６】分光器ＳＰからの光束は、集光レンズＬ１
により、ミラーＭ１表面の位置ＦＡに集光される。次
に、ミラーＭ１で反射した光束は、第１楕円鏡ＥＬＭ１
で反射され、サンプルＳ面上の位置ＦＢ（第１楕円鏡Ｅ
ＬＭ１の第２焦点位置）に集光される。そして、サンプ
ルＳ面で反射した光束は第２楕円鏡ＥＬＭ２で再び反射
され、ミラーＭ２面の位置ＦＣ（第２楕円鏡ＥＬＭ２の
第２焦点位置）に集光される。ミラーＭ２で反射された
光束は、リレーレンズＬ２を介して検出器ＤＥＴ内に導
かれ結像する。
により、ミラーＭ１表面の位置ＦＡに集光される。次
に、ミラーＭ１で反射した光束は、第１楕円鏡ＥＬＭ１
で反射され、サンプルＳ面上の位置ＦＢ（第１楕円鏡Ｅ
ＬＭ１の第２焦点位置）に集光される。そして、サンプ
ルＳ面で反射した光束は第２楕円鏡ＥＬＭ２で再び反射
され、ミラーＭ２面の位置ＦＣ（第２楕円鏡ＥＬＭ２の
第２焦点位置）に集光される。ミラーＭ２で反射された
光束は、リレーレンズＬ２を介して検出器ＤＥＴ内に導
かれ結像する。
【０００７】かかる構成において、ミラーＭ１は第１楕
円面鏡ＥＬＭ１の第１焦点位置であるＦＡの位置に配設
されているため、ＦＡを通り紙面に垂直な軸を回転中心
としミラーＭ１の角度を変えると、ミラーＭ１で反射さ
れた光束は第１楕円鏡ＥＬＭ１で反射して、常にサンプ
ルＳ面上の第２焦点位置ＦＢに集光する。そして、第１
楕円鏡ＥＬＭ１の第２焦点位置ＦＢは第２楕円鏡ＥＬＭ
２の第１焦点位置と一致しているので、サンプルＳで反
射された光束は、第２楕円鏡ＥＬＭ２で反射した後に、
第２楕円鏡ＥＬＭ２の第２焦点位置ＦＣに配設されたミ
ラーＭ２上に集光される。ここで、ミラーＭ２をＦＣの
位置を通り紙面に垂直な軸を中心に適当な角度だけ回転
させることで、リレーレンズＬ２を介して光束を検出器
ＤＥＴ内に結像させることができる。かかる従来技術の
分光光度計では、ミラーＭ１とＭ２の角度を変えるだけ
で、サンプルＳに入射する光束の角度を簡便に変えるこ
とができる。このため、短波長の光束に対する反射率等
を測定するために真空チャンバ内に当該分光光度計を設
置して場合でも、複雑な可動機構を有していないので、
迅速、簡便に測定を行うことができる。また、サンプル
Ｓの透過率を測定する場合には、図５に示すように、第
２楕円面鏡ＥＬＭ２をサンプルＳに対して第１楕円鏡Ｅ
ＬＭ１と反対側に配設し、第１楕円鏡ＥＬＭ１の第２焦
点位置と第２楕円鏡ＥＬＭ２の第１焦点位置とをＦＢの
位置において一致するように構成する。その他の構成
は、図４で示した反射率を測定する場合の構成と同様で
ある。
円面鏡ＥＬＭ１の第１焦点位置であるＦＡの位置に配設
されているため、ＦＡを通り紙面に垂直な軸を回転中心
としミラーＭ１の角度を変えると、ミラーＭ１で反射さ
れた光束は第１楕円鏡ＥＬＭ１で反射して、常にサンプ
ルＳ面上の第２焦点位置ＦＢに集光する。そして、第１
楕円鏡ＥＬＭ１の第２焦点位置ＦＢは第２楕円鏡ＥＬＭ
２の第１焦点位置と一致しているので、サンプルＳで反
射された光束は、第２楕円鏡ＥＬＭ２で反射した後に、
第２楕円鏡ＥＬＭ２の第２焦点位置ＦＣに配設されたミ
ラーＭ２上に集光される。ここで、ミラーＭ２をＦＣの
位置を通り紙面に垂直な軸を中心に適当な角度だけ回転
させることで、リレーレンズＬ２を介して光束を検出器
ＤＥＴ内に結像させることができる。かかる従来技術の
分光光度計では、ミラーＭ１とＭ２の角度を変えるだけ
で、サンプルＳに入射する光束の角度を簡便に変えるこ
とができる。このため、短波長の光束に対する反射率等
を測定するために真空チャンバ内に当該分光光度計を設
置して場合でも、複雑な可動機構を有していないので、
迅速、簡便に測定を行うことができる。また、サンプル
Ｓの透過率を測定する場合には、図５に示すように、第
２楕円面鏡ＥＬＭ２をサンプルＳに対して第１楕円鏡Ｅ
ＬＭ１と反対側に配設し、第１楕円鏡ＥＬＭ１の第２焦
点位置と第２楕円鏡ＥＬＭ２の第１焦点位置とをＦＢの
位置において一致するように構成する。その他の構成
は、図４で示した反射率を測定する場合の構成と同様で
ある。
【０００８】上記従来技術の２枚の楕円鏡を用いる分光
光度計では、サンプルＳに集光光束を入射させ、ＦＢの
位置において第１と第２の楕円鏡の焦点位置を一致させ
ている。しかし、厚いサンプルＳの透過率を測定する場
合は、厚いサンプルＳによる集光位置ＦＢの虚像は、第
２楕円鏡ミラーＥＬＭ２の第１焦点位置と異なった位置
にシフトしてしまうこととなる。そして、厚いサンプル
Ｓを透過した光束は、第２楕円面鏡ＥＬＭ２で反射した
後、第２焦点位置と異なった位置でミラーＭ２の面上に
結像する。この結果、第２楕円面鏡ＥＬＭ２の第２焦点
位置ＦＣとリレーレンズＬ２を介して共役な位置に配置
された検出器ＤＥＴの受光面内に光束が集光しなくなる
場合がある。この場合、正確な検出を行うことができな
くなるので問題である。さらに、一般に検出器ＤＥＴの
受光面の感度は均一でないので、受光面において結像位
置がずれると検出感度が変わってしまう。したがって、
サンプルＳを光路内の測定位置へ挿入した時と、挿入し
ない時との光量を比較することにより透過率を測定する
場合に、検出器ＤＥＴの受光面における結像位置がずれ
てしまうと検出感度の不均一に起因して測定精度が低下
してしまい問題である。。
光度計では、サンプルＳに集光光束を入射させ、ＦＢの
位置において第１と第２の楕円鏡の焦点位置を一致させ
ている。しかし、厚いサンプルＳの透過率を測定する場
合は、厚いサンプルＳによる集光位置ＦＢの虚像は、第
２楕円鏡ミラーＥＬＭ２の第１焦点位置と異なった位置
にシフトしてしまうこととなる。そして、厚いサンプル
Ｓを透過した光束は、第２楕円面鏡ＥＬＭ２で反射した
後、第２焦点位置と異なった位置でミラーＭ２の面上に
結像する。この結果、第２楕円面鏡ＥＬＭ２の第２焦点
位置ＦＣとリレーレンズＬ２を介して共役な位置に配置
された検出器ＤＥＴの受光面内に光束が集光しなくなる
場合がある。この場合、正確な検出を行うことができな
くなるので問題である。さらに、一般に検出器ＤＥＴの
受光面の感度は均一でないので、受光面において結像位
置がずれると検出感度が変わってしまう。したがって、
サンプルＳを光路内の測定位置へ挿入した時と、挿入し
ない時との光量を比較することにより透過率を測定する
場合に、検出器ＤＥＴの受光面における結像位置がずれ
てしまうと検出感度の不均一に起因して測定精度が低下
してしまい問題である。。
【０００９】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、サンプルの厚さにかかわらず、簡易な構成で正確
にサンプルの光学的特性を測定できる光学特性検出装置
を提供することを目的とする。
あり、サンプルの厚さにかかわらず、簡易な構成で正確
にサンプルの光学的特性を測定できる光学特性検出装置
を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明では、所定位置に配置されてい
る被測定物に光束を照射し、該被測定物を介した光束に
基づいて前記被測定物の光学特性を検出する光学特性検
出装置において、所望の波長の光束を射出する光束供給
部と、回転可能に設けられて、該光束供給部からの光束
を反射させる第１反射鏡と、楕円面状の反射面を有し前
記第１反射鏡からの光束を反射させる第１楕円面鏡と、
楕円面状の反射面を有し前記第１楕円面鏡からの光束を
反射させる第２楕円面反射鏡と、回転可能に設けられ
て、前記第２楕円面鏡からの光束を反射させる第２反射
鏡と、前記第１反射鏡からの光束をほぼ平行光束に変換
して前記被測定物へ導く第１変換光学素子と、前記被測
定物を透過した前記第１変換光学素子からの光束を前記
第２反射鏡近傍で集光させる第２変換光学素子と、前記
第１及び第２反射鏡を回転させる反射鏡回転駆動部とを
有し、前記第１反射鏡は、前記第１楕円面鏡の第１焦点
位置近傍に配置され、前記第１及び第２楕円面鏡は、前
記第１楕円面鏡の第２焦点位置と前記第２楕円面鏡の第
１焦点位置とが前記所定位置近傍にて実質的に一致する
ように配置され、前記第２反射鏡は、前記第２楕円面鏡
の第２焦点位置近傍に配置され、前記反射鏡回転駆動部
は、前記光束供給部からの光束の前記被測定物に対する
入射角を変更するように前記第１反射鏡を回転駆動させ
ることを特徴とする。
に、請求項１記載の発明では、所定位置に配置されてい
る被測定物に光束を照射し、該被測定物を介した光束に
基づいて前記被測定物の光学特性を検出する光学特性検
出装置において、所望の波長の光束を射出する光束供給
部と、回転可能に設けられて、該光束供給部からの光束
を反射させる第１反射鏡と、楕円面状の反射面を有し前
記第１反射鏡からの光束を反射させる第１楕円面鏡と、
楕円面状の反射面を有し前記第１楕円面鏡からの光束を
反射させる第２楕円面反射鏡と、回転可能に設けられ
て、前記第２楕円面鏡からの光束を反射させる第２反射
鏡と、前記第１反射鏡からの光束をほぼ平行光束に変換
して前記被測定物へ導く第１変換光学素子と、前記被測
定物を透過した前記第１変換光学素子からの光束を前記
第２反射鏡近傍で集光させる第２変換光学素子と、前記
第１及び第２反射鏡を回転させる反射鏡回転駆動部とを
有し、前記第１反射鏡は、前記第１楕円面鏡の第１焦点
位置近傍に配置され、前記第１及び第２楕円面鏡は、前
記第１楕円面鏡の第２焦点位置と前記第２楕円面鏡の第
１焦点位置とが前記所定位置近傍にて実質的に一致する
ように配置され、前記第２反射鏡は、前記第２楕円面鏡
の第２焦点位置近傍に配置され、前記反射鏡回転駆動部
は、前記光束供給部からの光束の前記被測定物に対する
入射角を変更するように前記第１反射鏡を回転駆動させ
ることを特徴とする。
【００１１】また、請求項２記載の発明では、前記反射
鏡回転駆動部は、前記第１及び第２反射鏡を回転させる
ことにより、前記第１及び第２楕円面鏡を使用する光路
と、前記第１及び第２変換光学素子を使用する光路とを
切り換えることを特徴とする。
鏡回転駆動部は、前記第１及び第２反射鏡を回転させる
ことにより、前記第１及び第２楕円面鏡を使用する光路
と、前記第１及び第２変換光学素子を使用する光路とを
切り換えることを特徴とする。
【００１２】また、請求項３記載の発明では、前記第１
及び第２変換光学素子は共に放物面鏡であることを特徴
とする。
及び第２変換光学素子は共に放物面鏡であることを特徴
とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を添付図
面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態にかか
る分光光度計を用いてサンプルＳの透過率を測定すると
きの光学系の状態、図２は反射率を測定するときの光学
系の状態をそれぞれ示している。図２に示すサンプルＳ
の反射率を測定する光学系は、上記従来技術（図４参
照）で述べた光学系と基本的な構成は同様である。ま
ず、サンプルＳの反射率を測定する場合について図２に
基づいて説明する。
面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態にかか
る分光光度計を用いてサンプルＳの透過率を測定すると
きの光学系の状態、図２は反射率を測定するときの光学
系の状態をそれぞれ示している。図２に示すサンプルＳ
の反射率を測定する光学系は、上記従来技術（図４参
照）で述べた光学系と基本的な構成は同様である。ま
ず、サンプルＳの反射率を測定する場合について図２に
基づいて説明する。
【００１４】波長λの光束を射出する分光器ＳＰからの
光束はリレーレンズＬ１によりミラーＭ１上に集光され
る。ミラーＭ１はＦＡの位置を中心にモータＭＴ１によ
り回転可能に設けられている。ミラーＭ１で反射した光
束は、楕円面状の反射面を有する第１楕円面鏡ＥＬＭ１
で反射した後、サンプルＳの表面の位置ＦＢに入射角θ
で入射する。次に、サンプル表面の位置ＦＢにおける入
射角θと波長λとに対する反射率に応じて強度が変調さ
れた後、楕円面状の反射面を有する第２楕円面反射鏡Ｅ
ＬＭ２で反射され、ミラーＭ２上のＦＣの位置に集光さ
れる。ミラーＭ２は位置ＦＣを中心にモータＭＴ２によ
り回転可能に設けられている。そして、ミラーＭ２で反
射された光束は、リレーレンズＬ２により検出器ＤＥＴ
の受光面に集光、結像される。
光束はリレーレンズＬ１によりミラーＭ１上に集光され
る。ミラーＭ１はＦＡの位置を中心にモータＭＴ１によ
り回転可能に設けられている。ミラーＭ１で反射した光
束は、楕円面状の反射面を有する第１楕円面鏡ＥＬＭ１
で反射した後、サンプルＳの表面の位置ＦＢに入射角θ
で入射する。次に、サンプル表面の位置ＦＢにおける入
射角θと波長λとに対する反射率に応じて強度が変調さ
れた後、楕円面状の反射面を有する第２楕円面反射鏡Ｅ
ＬＭ２で反射され、ミラーＭ２上のＦＣの位置に集光さ
れる。ミラーＭ２は位置ＦＣを中心にモータＭＴ２によ
り回転可能に設けられている。そして、ミラーＭ２で反
射された光束は、リレーレンズＬ２により検出器ＤＥＴ
の受光面に集光、結像される。
【００１５】ここで、ミラーＭ１は、第１楕円面鏡ＥＬ
Ｍ１の第１焦点位置近傍ＦＡに配置されている。また、
第１及び第２楕円面鏡ＥＬＭ１、２は、第１楕円面鏡Ｅ
ＬＭ１の第２焦点位置と第２楕円面鏡ＥＬＭ２の第１焦
点位置とが所定位置近傍ＦＢにて実質的に一致するよう
に配置されている。さらに、ミラーＭ２は、第２楕円面
鏡ＥＬＭ２の第２焦点位置近傍ＦＣに配置されている。
Ｍ１の第１焦点位置近傍ＦＡに配置されている。また、
第１及び第２楕円面鏡ＥＬＭ１、２は、第１楕円面鏡Ｅ
ＬＭ１の第２焦点位置と第２楕円面鏡ＥＬＭ２の第１焦
点位置とが所定位置近傍ＦＢにて実質的に一致するよう
に配置されている。さらに、ミラーＭ２は、第２楕円面
鏡ＥＬＭ２の第２焦点位置近傍ＦＣに配置されている。
【００１６】かかる構成により、モータＭＴ１によりミ
ラーＭ１をＦＡの位置を通り紙面に垂直な軸を中心とし
て適宜回転させることで、サンプルＳへの入射角度θを
変えることができる。また、ミラーＭ１の回転量に応じ
て、ミラーＭ２をモータＭＴ２にて回転させることで、
サンプルＳからの反射光を常に検出器ＤＥＴの受光面に
結像させることができる。そして、サンプルＳに入射す
る前の光束の強度と、サンプルＳで反射した後の反射光
の強度とを比較することで波長λ、入射角θの光束に対
する反射率を求めることができる。
ラーＭ１をＦＡの位置を通り紙面に垂直な軸を中心とし
て適宜回転させることで、サンプルＳへの入射角度θを
変えることができる。また、ミラーＭ１の回転量に応じ
て、ミラーＭ２をモータＭＴ２にて回転させることで、
サンプルＳからの反射光を常に検出器ＤＥＴの受光面に
結像させることができる。そして、サンプルＳに入射す
る前の光束の強度と、サンプルＳで反射した後の反射光
の強度とを比較することで波長λ、入射角θの光束に対
する反射率を求めることができる。
【００１７】上述したように、反射率を測定する場合の
光学系は上記従来技術のものと同様である。これに対し
て、本実施形態の分光光度計の特徴は、種々の厚さのサ
ンプルＳの透過率を正確に測定できる光学系に簡便に切
り換えられる点である。図１に基づいて、サンプルＳの
透過率を測定する光学系について説明する。本実施形態
の分光光度計は、上記構成に加えて、ミラーＭ１からの
光束をほぼ平行光束に変換してサンプルＳへ導く第１放
物面鏡ＰＭ１と、サンプルＳを透過した平行光束をミラ
ーＭ２近傍で集光させる第２放物面鏡ＰＭ２とを有して
いる。そして、透過率を測定する場合は、モータＭＴ１
でミラーＭ１を回転（チルト）させ、分光器ＳＰからの
光束を第１放物面鏡ＰＭ１の方向へ反射させる。第１放
物面鏡ＰＭ１は、その焦点位置がＦＡ近傍となるように
配設されている。このため、ミラーＭ１からの光束はほ
ぼ平行な光束に変換されてサンプルＳに入射する。サン
プルＳは、不図示のサンプル保持部を回転駆動すること
で、反射率を測定する場合と異なる方向に設置される。
そして、サンプルＳを透過した平行光束は、第２放物面
鏡ＰＭ２でミラーＭ２の方向へ反射される。第２放物面
鏡ＰＭ２は、その焦点位置がＦＣ近傍となるように配設
されているので、第２放物面鏡ＰＭ２からの反射光は、
ミラーＭ２の位置ＦＣに集光する。そして、ミラーＭ２
は、モータＭＴ２により回転駆動されて、その反射光が
リレーレンズＬ２を介して、検出器ＤＥＴの受光面に結
像する。
光学系は上記従来技術のものと同様である。これに対し
て、本実施形態の分光光度計の特徴は、種々の厚さのサ
ンプルＳの透過率を正確に測定できる光学系に簡便に切
り換えられる点である。図１に基づいて、サンプルＳの
透過率を測定する光学系について説明する。本実施形態
の分光光度計は、上記構成に加えて、ミラーＭ１からの
光束をほぼ平行光束に変換してサンプルＳへ導く第１放
物面鏡ＰＭ１と、サンプルＳを透過した平行光束をミラ
ーＭ２近傍で集光させる第２放物面鏡ＰＭ２とを有して
いる。そして、透過率を測定する場合は、モータＭＴ１
でミラーＭ１を回転（チルト）させ、分光器ＳＰからの
光束を第１放物面鏡ＰＭ１の方向へ反射させる。第１放
物面鏡ＰＭ１は、その焦点位置がＦＡ近傍となるように
配設されている。このため、ミラーＭ１からの光束はほ
ぼ平行な光束に変換されてサンプルＳに入射する。サン
プルＳは、不図示のサンプル保持部を回転駆動すること
で、反射率を測定する場合と異なる方向に設置される。
そして、サンプルＳを透過した平行光束は、第２放物面
鏡ＰＭ２でミラーＭ２の方向へ反射される。第２放物面
鏡ＰＭ２は、その焦点位置がＦＣ近傍となるように配設
されているので、第２放物面鏡ＰＭ２からの反射光は、
ミラーＭ２の位置ＦＣに集光する。そして、ミラーＭ２
は、モータＭＴ２により回転駆動されて、その反射光が
リレーレンズＬ２を介して、検出器ＤＥＴの受光面に結
像する。
【００１８】サンプルＳに入射する光束を平行光束とす
ることができるので、種々の厚さｄのサンプルＳを測定
する場合でも、検出器ＤＥＴ上の受光面における集光位
置は常に一定である。従って、サンプルの厚さによらず
常に一定の検出感度で、高い精度の測定が可能となる。
ることができるので、種々の厚さｄのサンプルＳを測定
する場合でも、検出器ＤＥＴ上の受光面における集光位
置は常に一定である。従って、サンプルの厚さによらず
常に一定の検出感度で、高い精度の測定が可能となる。
【００１９】また、サンプルＳへの入射角を変えて透過
率の測定する時は、不図示のサンプル保持部を回転駆動
して、平行光束に対するサンプルの設置角度を変更すれ
ば良い。この時、サンプルＳの厚みｄの影響で光軸ＡＸ
がシフトすることがあるが、第２放物面鏡ＰＭ２の有効
口径を大きくしておけば良い。
率の測定する時は、不図示のサンプル保持部を回転駆動
して、平行光束に対するサンプルの設置角度を変更すれ
ば良い。この時、サンプルＳの厚みｄの影響で光軸ＡＸ
がシフトすることがあるが、第２放物面鏡ＰＭ２の有効
口径を大きくしておけば良い。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、光学
系を交換すること無く、可動部の少ない簡易な構成でサ
ンプルの反射率、又は透過率等の光学特性を測定するこ
とができる。また、厚いサンプルの透過率を測定する場
合においても、簡便な切換え動作で光学系を切り換える
ことにより、常にサンプル透過光を検出器の同一受光部
分に導くことができるので正確な測定が可能となる。
系を交換すること無く、可動部の少ない簡易な構成でサ
ンプルの反射率、又は透過率等の光学特性を測定するこ
とができる。また、厚いサンプルの透過率を測定する場
合においても、簡便な切換え動作で光学系を切り換える
ことにより、常にサンプル透過光を検出器の同一受光部
分に導くことができるので正確な測定が可能となる。
【図１】本発明の第１実施形態にかかる分光光度計で透
過率を測定する場合の光学系を示す図である。
過率を測定する場合の光学系を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる分光光度計で反
射率を測定する場合の光学系を示す図である。
射率を測定する場合の光学系を示す図である。
【図３】従来の分光光度計の構成を示す図である。
【図４】楕円面鏡を有する分光光度計で反射率を測定す
るための構成を示す図である。
るための構成を示す図である。
【図５】楕円面鏡を有する分光光度計で透過率を測定す
るための構成を示す図である。
るための構成を示す図である。
ＳＰ 分光器 Ｌ１、Ｌ２ リレーレンズ Ｍ１、Ｍ２ ミラー ＥＬＭ１、ＥＬＭ２ 楕円面鏡 Ｓ サンプル ＤＥＴ 検出器 ＭＴ１、ＭＴ２ モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G020 CA02 CA03 CC02 CC07 CC51 CC55 2G059 AA02 BB15 EE01 EE02 JJ13 LL01
Claims (3)
- 【請求項１】 所定位置に配置されている被測定物に光
束を照射し、該被測定物を介した光束に基づいて前記被
測定物の光学特性を検出する光学特性検出装置におい
て、 所望の波長の光束を射出する光束供給部と、 回転可能に設けられて、該光束供給部からの光束を反射
させる第１反射鏡と、 楕円面状の反射面を有し前記第１反射鏡からの光束を反
射させる第１楕円面鏡と、 楕円面状の反射面を有し前記第１楕円面鏡からの光束を
反射させる第２楕円面反射鏡と、 回転可能に設けられて、前記第２楕円面鏡からの光束を
反射させる第２反射鏡と、 前記第１反射鏡からの光束をほぼ平行光束に変換して前
記被測定物へ導く第１変換光学素子と、 前記被測定物を透過した前記第１変換光学素子からの光
束を前記第２反射鏡近傍で集光させる第２変換光学素子
と、 前記第１及び第２反射鏡を回転させる反射鏡回転駆動部
とを有し、 前記第１反射鏡は、前記第１楕円面鏡の第１焦点位置近
傍に配置され、 前記第１及び第２楕円面鏡は、前記第１楕円面鏡の第２
焦点位置と前記第２楕円面鏡の第１焦点位置とが前記所
定位置近傍にて実質的に一致するように配置され、 前記第２反射鏡は、前記第２楕円面鏡の第２焦点位置近
傍に配置され、 前記反射鏡回転駆動部は、前記光束供給部からの光束の
前記被測定物に対する入射角を変更するように前記第１
反射鏡を回転駆動させることを特徴とする光学特性検出
装置。 - 【請求項２】 前記反射鏡回転駆動部は、前記第１及び
第２反射鏡を回転させることにより、前記第１及び第２
楕円面鏡を使用する光路と、前記第１及び第２変換光学
素子を使用する光路とを切り換えることを特徴とする請
求項１記載の光学特性検出装置。 - 【請求項３】 前記第１及び第２変換光学素子は共に放
物面鏡であることを特徴とする請求項２記載の光学特性
検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21654798A JP4120050B2 (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | 光学特性検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21654798A JP4120050B2 (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | 光学特性検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000035363A true JP2000035363A (ja) | 2000-02-02 |
| JP4120050B2 JP4120050B2 (ja) | 2008-07-16 |
Family
ID=16690156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21654798A Expired - Lifetime JP4120050B2 (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | 光学特性検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4120050B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2415251A (en) * | 2004-06-17 | 2005-12-21 | Otsuka Denshi Kk | A bifocal optical element with different focal lengths in two directions for use in gas cell spectrometry measurements |
| KR101168318B1 (ko) | 2011-12-23 | 2012-07-25 | 삼성전자주식회사 | 발광장치 제조방법 및 형광막 측정장치 |
| US8748847B2 (en) | 2011-12-23 | 2014-06-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of manufacturing white light emitting device (LED) and apparatus measuring phosphor film |
| JP2015143720A (ja) * | 2008-12-24 | 2015-08-06 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 光度計 |
| JP2018189517A (ja) * | 2017-05-08 | 2018-11-29 | キヤノン株式会社 | 計測装置、および物品製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104458580A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-03-25 | 张晓勇 | 一种用于双光路分光光度计的样品室 |
-
1998
- 1998-07-16 JP JP21654798A patent/JP4120050B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2415251A (en) * | 2004-06-17 | 2005-12-21 | Otsuka Denshi Kk | A bifocal optical element with different focal lengths in two directions for use in gas cell spectrometry measurements |
| US7251035B2 (en) | 2004-06-17 | 2007-07-31 | Otsuka Electronics Co., Ltd. | Optical cell measurement apparatus |
| JP2015143720A (ja) * | 2008-12-24 | 2015-08-06 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 光度計 |
| KR101168318B1 (ko) | 2011-12-23 | 2012-07-25 | 삼성전자주식회사 | 발광장치 제조방법 및 형광막 측정장치 |
| US8748847B2 (en) | 2011-12-23 | 2014-06-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of manufacturing white light emitting device (LED) and apparatus measuring phosphor film |
| US9048172B2 (en) | 2011-12-23 | 2015-06-02 | Samsung Electronics Co., Ltd | Method of manufacturing white light emitting device (LED) and apparatus measuring phosphor film |
| JP2018189517A (ja) * | 2017-05-08 | 2018-11-29 | キヤノン株式会社 | 計測装置、および物品製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4120050B2 (ja) | 2008-07-16 |
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