JP2007139585A - 反射率測定機及び反射率測定機の光軸の調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】反射率測定機において、光軸の調整作業を簡略化し、調整作業に要する部品を削減する。
【解決手段】反射率測定機１は、本体部２に分光器３０と観察光学系４０とが接続されている。本体部２と分光器３０の間には、第２ピンホール２０Ａを有するピンホール組立体１５が配置されている。ピンホール組立体１５は、本体部２側の本体枠１１と、分光器３０側の分光器枠３１とにそれぞれ嵌合されている。本体枠１１及び分光器枠３１は、それぞれ本体部２及び分光器３０に対して移動可能に取り付けられており、ピンホール組立体１５を装着した状態で移動させると光軸の調整が行える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学部品の反射率を測定する反射率測定機、反射率測定機の光軸を調整する方法に関する。

レンズなどの被検面の反射率を測定する装置には、白色光源からの光束をハーフミラーで折り返してから対物レンズで集光してレンズの被検面に照射し、被検面における反射光をハーフミラーを通して受光素子に入射させるように構成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。この種の反射率測定機では、ハーフミラーと、受光素子との間に、分光器を配置し、反射光を分光しながら受光素子に入射させると、分光反射率を測定することが可能になる。

ここで、図１３に従来の反射率測定機３００の光学系の構成図を示す。反射率測定機３００は、本体光学系３０１と、観察光学系３０２と、分光器光学系３０３とに大別することができる。本体光学系３０１と、観察光学系３０２と、分光器光学系３０３とは、分離可能に構成されている。本体光学系３０１は、光源３１１を有する。光源３１１は、輪帯状の明るさ絞りＡＳを照明し、これによって形成される輪帯光束は、被検レンズＷの表面（被検面）に点像を結ぶ。この光束は、被検レンズＷの表面で反射し、光軸を逆に辿ってハーフミラー３１２を通過し、結像レンズ３１３によって、観察光学系３０２を経て視野絞りＦＳ２で点像を結んだ後に、分光器光学系３０３に入射する。分光器光学系３０３では、グレーティング３１４、ミラー３１５、ラインセンサ３１６によって波長ごとの光量が測定され、この測定結果に基づいて分光反射率が計算される。このような構成を有する反射率測定機３００では、測定光である明るさ絞りＡＳの点像を、視野絞りＦＳ２の内側に正しく結像させることが必要であり、これは観察光学系３０２を調整することによって保障される。なお、被検レンズＷの裏面で反射した光束は、視野絞りＦＳ２において輪帯状の像を形成し、視野絞りＦＳ２によってけられるので、分光器光学系３０３には入射しない。
特公平６−２７７０６号公報

この種の反射率測定機は、本体光学系３０１と、観察光学系３０２と、分光器光学系３０３とは、分離可能に構成されているので、以下のような調整が必要であった。まず、測定者は、観察光学系３０２の接眼鏡筒３１７を使って、明るさ絞りＡＳの点像を観察し、被検レンズＷの表面に正しく結像されるように対物レンズ３１８のピントを動かして、点像のボケを調整する。点像の位置ずれは、視野絞りＦＳ２をフレア絞り照明用ランプ３１９によって照明することによっても観察できる。視野絞りＦＳ２の点像は、指標投影光学系３２０とプリズム３２１を介して、接眼鏡筒３１７で観察される。このときに、測定光の点像も同時に観察できるので、測定光の点像と、視野絞りＦＳ２の点像とのずれを同時に観察することができる。このようにして、測定光の点像と視野絞りＦＳ２の像を観察しながら、両者が重なるように視野絞りＦＳ２の位置を動かすと、測定光が視野絞りＦＳ２を正しく通過するように調整される。

このような視野絞りＦＳ２の位置調整は、主に分光器光学系３０３を着脱した際に行われるが、調整作業は煩雑であり、使い勝手が悪かった。また、この調整作業を行うために、フレア絞り照明用ランプ３１９や、指標投影光学系３２０、視野絞りＦＳ２の調整機構などが必要であったが、これらの部品は使用頻度は低いが部品点数が多く、反射率測定機３００のコストアップの原因となっていた。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、調整作業を簡略化し、調整作業に要する部品を削減することである。

上記の課題を解決する本発明の請求項１に係る発明は、光源からの光束を取り込んで、微小開口を有する第１の絞り部を通過させた後に被検面に入射させる本体部を有し、前記本体部に対して着脱される分光器に前記被検面からの反射光を前記被検面に対して前記第１の絞り部と共焦点となる位置に配置した第２の絞り部の微小開口を通した後に入射させて前記被検面の反射率を測定する反射率測定機において、前記本体部には、前記本体部に対して前記第２の絞り部を位置決めする本体枠が取り付けられており、前記分光器には、前記分光器に対して前記第２の絞り部を位置決めする分光器枠が取り付けられており、前記本体枠と前記分光器枠との少なくとも一方は、前記本体部から前記分光器に向かう反射光の光軸に略直交する方向に位置調整に構成されていることを特徴とする反射率測定機とした。
この反射率測定機は、本体枠又は分光器枠に第２の絞り部を取り付けた状態で、本体部又は分光器に対して本体枠又は分光器枠を移動させ、第２の絞り部と光軸が一致したところで本体枠又は分光器枠を固定する。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の反射率測定機において、前記本体枠及び前記分光器枠は、前記第２の絞り部の外周にそれぞれ嵌合可能に構成されていることを特徴とする。
この反射率測定機は、第２の絞り部を介して本体部と分光器とを接続する。本体部側の光軸調整をするときには、本体部に本体枠を介して第２の絞り部を装着した状態で行う。分光器側の光軸調整をするときには、分光器に分光器枠を介して第２の絞り部を装着した状態で行う。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の反射率測定機において、前記第２の絞り部を固定可能に構成され、前記分光器枠は、前記本体枠に位置決めして係合可能に構成されていることを特徴とする。
この反射率測定機は、第２の絞り部を本体枠に固定した状態で本体部側の光軸調整を行う。分光器は、分光器枠を介して光軸調整された本体枠に位置決めして固定される。

請求項４に係る発明は、請求項１に記載の反射率測定機において、前記本体部には、観察光学系と、前記被検面での反射光から分岐した光束を前記観察光学系に入射させるビームスプリッタとが取り付けられており、前記ビームスプリッタは、前記観察光学系に分岐する光束の紫外域の光量が前記分光器に向かう光束の紫外域の光量より相対的に少なくするコーティングがなされていることを特徴とする。
この反射率測定機では、ビームスプリッタを透過した光束を観察光学系に入射させる場合には、ビームスプリッタは、紫外域の透過率が低く、可視域の透過率を相対的に高いものを使用する。分光器に入射する光束に含まれる紫外域の光量が減少することが防止され、紫外域の測定精度を向上させることができる。

請求項５に係る発明は、光源からの光束を取り込んで、本体部の第１の絞り部の微小開口を通過した光束を被検面に入射させ、前記被検面に対して前記第１の絞り部と共焦点になる位置に配置した第２の絞り部の微小開口を通して前記被検面での反射光を分光器に導くことで前記被検面の反射率を測定する反射率測定機における前記第２の絞り部と、前記本体部から前記分光器に向かう反射光の光軸と、前記分光器の光軸とを調整方法であって、前記第２の絞り部を前記本体部に装着し、前記第２の絞り部の外側に配置した照明装置で形成した前記第２の絞り部の像と、前記光源で形成した前記第１の絞り部の像とを前記本体部に取り付けられた観察光学系で観察し、２つの前記像が一致するように前記第２の絞り部の装着位置を調整する第１の調整ステップと、前記第２の絞り部を前記分光器に装着し、前記分光器の外部から前記第２の絞り部を通って光束を入射させ、前記第２の絞り部と前記分光器の光電素子の位置調整を行う第２の調整ステップと、を有することを特徴とする反射率測定機の光軸の調整方法とした。
この反射率測定機の光軸の調整方法では、第２の絞り部を本体部と、分光器とにそれぞれ装着して、本体部側の光軸調整と、分光器側の光軸調整とを順番に行う。なお、光軸調整を行った後には、本体部に分光器を装着する。

本発明によれば、第２の絞り部を通して本体部から分光器に光束を入射させ、反射率を測定する構成において、第２の絞り部の取り付け位置を本体部からの光軸に対して調整可能に構成し、かつ調整された状態を保持できるように構成したので、調整作業が容易になる。また、本体枠又は分光器枠を本体部又は分光器枠に対して移動させることで光軸調整を行えるようにしたので、複雑な機構を設ける必要がなくなり、装置コストを低下できる。

本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る反射率測定機の構成を示す。反射率測定機１は、レンズ表面などの分光反射率を測定する装置で、本体部２と、光源装置３とを有する、光源装置３には、白色光源、例えば、ハロゲン光源が用いられている。本体部２と光源装置３とは、輪帯状に光ファイバを束ねたライトガイド４で接続される。本体部２内には、ライトガイド４から放射される光束の光路上に、第１ピンホール板５と、第１ビームスプリッタ６と、結像レンズ７と、第２ビームスプリッタ８とが順番に所定の間隔で配置されている。第１ピンホール板５は、例えば、直径０．２ｍｍの第１ピンホール５Ａ（微小開口）が形成された第１の絞り部である。第１ビームスプリッタ６は、ライトガイド４からの光束（照明光）の光軸に対して４５°傾斜して固定されている。結像レンズ７は、第１ビームスプリッタ６を透過した光束をコリメートする。第２ビームスプリッタ８は、第１ビームスプリッタと平行に４５°傾斜して配置されており、光束を下方に９０°折り返す。

さらに、第２ビームスプリッタ８の下方には、対物レンズ９が配置されており、対物レンズ９のさらに下方には検査対象となる被検レンズＷが配置されている。対物レンズ９は、第１ピンホール５Ａの点像が被検レンズＷの表面Ｗ１（被検面）に結像するように設計されている。第２ビームスプリッタ８の上方には、観察光学系４０が設置されており、第２ビームスプリッタ８を透過した光で被検レンズＷの拡大像を観察できるようになっている。

本体部２の筐体２Ａには、第１ビームスプリッタ６の上方に相当する位置に本体枠１１が固定されている。本体枠１１は、第１ビームスプリッタ６で上向きに折り返された光束が内部を通過可能な環形状を有している。図２に示すように、筐体２Ａに対しては、複数のボルト１２で固定されている。本体枠１１側でボルト１２を通すボルト孔１３は、若干の遊びを持って形成されている。本体枠１１の取り付け位置は、筐体２Ａに形成された孔１４を中心とする所定位置であり、ボルト孔１３の遊びによって取り付け位置を光軸方向に略直交する方向に微調整することができる。

本体枠１１の内側には、第２の絞り部であるピンホール組立体１５が挿入されている。ピンホール組立体１５は、本体枠１１の内周面に嵌合する筒状のピンホール外形枠１６を有する。ピンホール外形枠１６の内側には、ピンホール内形枠１７が３本のネジ１８で支持されている。ネジ１８は、ピンホール外形枠１６を周方向に３等分する位置に形成されたネジ孔１９に螺入されており、ネジ１８の先端をピンホール内形枠１７の凹部１７Ａに押し付けることでピンホール内形枠１７の中心がピンホール外形枠１６の中心に一致するように位置決めされている。ピンホール内形枠１７は、環状の部材からなり、その上面に第２ピンホール板２０が固定されている。第２ピンホール板２０には、第２ピンホール２０Ａ（微小開口）がピンホール内形枠１７の中心と一致するように形成されている。第２ピンホール２０Ａの径は、第１ピンホール５Ａよりも大きく、例えば、直径０．３ｍｍである。

図１及び図２に示すように、ピンホール組立体１５の高さは、本体枠１１の高さよりも高く、本体枠１１にピンホール組立体１５を装着すると、上部が露出する。この露出する部分に、分光器３０の分光器枠３１が装着される。分光器枠３１は、本体枠１１と略等しい形状を有し、ボルト１２で分光器３０の筐体３０Ａに取り付けられている。分光器枠３１側でボルト１２を通すボルト孔１３は、若干の遊びを持って形成されており、分光器枠３１の取り付け位置は、筐体３０Ａに形成された光束通過用の孔３２に対して微調整可能である。分光器枠３１を微調整する際の方向は、孔３２から導入される光束の光軸に略直交する方向である。

分光器３０は、グレーティング３５が第２ピンホール２０Ａを通過した光束の光路上に所定の傾斜角度で設置されている。グレーティング３５によって波長毎に異なる角度で反射される光束の光路上には、ミラー３６が配置されている。ミラー３６は、折り返された光束がラインセンサ３７の所定位置に入射するように配置されている。ラインセンサ３７は、受光素子を光電素子として配列した構成を有する。ラインセンサ３７は、信号線３８でコントローラ３９に接続されており、受光素子が受光した光の光量に応じた信号が出力されるようになっている。コントローラ３９は、複数のメモリや、演算装置を備え、ラインセンサ３７の露光時間の制御や、ラインセンサ３７の出力に基づく演算処理を実行するように構成されている。

また、本体部２には、観察光学系４０が取り付けられている。観察光学系４０は、第２ビームスプリッタ８から分岐する光束を取り込み、接眼鏡筒４１から測定者が所定の像を目視観察できるように構成されている。

この実施形態の作用について説明する。
最初に、本体部２の孔１４を通る光束の光軸と、ピンホール組立体１５の第２ピンホール２０Ａと、分光器３０の光軸とを調整する方法について説明する。第１の調整ステップとしてピンホール組立体１５の光軸を調整する場合には、本体部２に本体枠１１をボルト１２で緩く締め付けてから、本体枠１１にピンホール組立体１５を嵌合させる。図３に示すように、第２ピンホール２０Ａの上方（外側）で、発光ダイオードなどの調整用の照明装置５０を点灯させる。第２ピンホール２０Ａを通過した光束は、第１ビームスプリッタ６で折り返されて、第２ビームスプリッタ８に入射する。第２ビームスプリッタ８では、一部の光束が本体部２に取り付けられた観察光学系４０に導かれるので、接眼鏡筒４１で第２ピンホール２０Ａの点像ＳＰ１を確認することができる。

一方、光源装置３を運転すると、第１ピンホール５Ａを通過した光束の一部が、第１ビームスプリッタ６、結像レンズ７、第２ビームスプリッタ８を経て、観察光学系４０に導入されるので、接眼鏡筒４１で第１ピンホール５Ａの点像ＳＰ２を確認することができる。２つのピンホール５Ａ，２０Ａは、被検面Ｗ１に対して共焦点となる位置に配置されているので、２つにピンホール５Ａ，２０Ａの点像ＳＰ１，ＳＰ２を同時に観察することができる。そこで、これら２つの点像ＳＰ１，ＳＰ２が一致するように、本体枠１１の位置を光軸に直交する方向に移動させる。本体枠１１には、ピンホール組立体１５が嵌合されているので、第２ピンホール２０Ａが光軸に直交する方向に移動する。その結果、２つの点像ＳＰ１，ＳＰ２が一致するので、この位置でボルト１２を締め付けて本体枠１１を本体部２の筐体２Ａに固定する。これにより、ピンホール組立体１５と本体部２の光軸との調整が完了する。本体枠１１を固定したので、以降はピンホール組立体１５を取り外しても、再調整をする必要はない。

次に、第２の調整ステップとして分光器３０の光軸の調整を行う。分光器３０の筐体３０Ａに分光器枠３１を緩く締め付けた状態で、本体枠１１から取り出したピンホール組立体１５を分光器枠３１に嵌合させる。図４に示すように、ピンホール組立体１５の下側（外側）に配置した調整用の照明装置５０で照明する。第２ピンホール２０Ａを通過した光束は、グレーティング３５、ミラー３６で折り返されてラインセンサ３７に入射する。分光器枠３１を光軸方向に直交する方向に移動させると、分光器枠３１に嵌合しているピンホール組立体１５も移動し、第２ピンホール２０Ａの位置が移動する。ラインセンサ３７に入射する光量が最も多くなる位置が光軸と第２ピンホール２０Ａの位置とが一致する位置なので、コントローラ３９でラインセンサ３７の出力をモニターし、出力が最も大きくなる位置で分光器枠３１を筐体３０Ａに固定する。これによって、ピンホール組立体１５と分光器３０との光軸調整が完了する。分光器枠３１を筐体３０Ａに固定したので、以降はピンホール組立体１５を取り外しても、再調整をする必要はない。なお、分光器枠３１の位置を調整する代わりに、分光器３０内の光学系の位置を調整しても良い。

光軸の調整が終了したら、本体枠１１と分光器３０とをピンホール組立体１５を介して連結する。これによって、本体部２と、第２ピンホール２０Ａと、分光器３０のそれぞれの光軸が一致する。なお、全ての光軸が一致するためには、分光器枠３１の光軸調整誤差と、第２ピンホール２０Ａのピンホール外形枠１６に対する同軸調整誤差と、本体枠１１の光軸調整誤差と、ピンホール組立体１５と各枠１１，３１との間の嵌合のクリアランスとの合計が、２つのピンホール５Ａ，２０Ａの内径の差よりも小さくなければならない。

このようにして位置調整を行った反射率測定機１で被検レンズＷの反射率を測定する。最初に、観察光学系４０で観察しながら、被検レンズＷの表面Ｗ１（被検面）の測定箇所にピントを合わせる。このとき、被検レンズＷの表面Ｗ１で反射した第１ピンホール５Ａの像は、観察光学系４０を通して観察することができる。
被検レンズＷの表面Ｗ１で反射した反射光は、第２ビームスプリッタ８から結像レンズ７を通り、第１ビームスプリッタ６で分光器３０に向かって折り返される。この光束は、第２ピンホール２０Ａを結像しながら通過し、グレーティング３５に入射する。グレーティング３５では、波長に応じた反射角度で反射され、ミラー３６で折り返されてラインセンサ３７の所定位置に受光される。ラインセンサ３７には、グレーティング３５における波長毎の反射角度に対応して受光素子（光電素子）が配置されているので、ラインセンサ３７上で受光した位置から波長が分かる。さらに、光束を受光したときに発生する電流の大きさから、光量が分かる。コントローラ３９は、ラインセンサ３７の出力に基づいて被検レンズＷの表面Ｗ１の反射率を算出する。

ここで、第１ピンホール５Ａと、第２ピンホール２０Ａと、被検レンズＷとは、結像関係にあり、第１ピンホール５Ａが被検レンズＷの表面Ｗ１にピントを結ぶのであれば、被検レンズＷの裏面Ｗ２であるデフォーカス位置は、第１ピンホール５Ａの側でもデフォーカス位置になる。図５に示すように、ライトガイド４から出射する照明光の光束ＬＢ１は、断面形状が輪帯になっている。このため、第１ピンホール５Ａのデフォーカス位置においては、被検レンズＷの裏面Ｗ２における反射光は、図６に示すように第２ピンホール板２０の位置では、輪帯状の像ＳＰ３を結ぶ。このため、デフォーカス位置の反射光は、第２ピンホール板２０によってけられ、分光器３０には入射しない。第２ピンホール２０Ａには、第１ピンホール５Ａの点像に対応する点像ＳＰ１のみが通過する。したがって、被検レンズＷの裏面Ｗ２で反射した光束の影響を受けることなく、表面Ｗ１の反射率の測定ができる。

この実施形態によれば、ピンホール組立体１５を介して本体部２と分光器３０とを連結させ、本体部２側と、分光器３０側とでそれぞれ独立に光軸調整ができるように構成したので、光軸調整のための複雑な光学系を内蔵させる必要がなくなり、装置のコストダウンを図れる。また、光軸の調整を行った後は、分光器３０や、ピンホール組立体１５を一旦取り外してから再び装着した場合でも、取り付け位置の再現性が高いので、光軸調整の手間が省ける。

次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。この実施形態は、本体部とピンホール組立体と分光器の接続部分の変形例を示すものである。したがって、第１の実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付してある。また、重複する説明は省略する。

図７及び図８に示すように、本体部２の筐体２Ａには、環状の本体枠６０がボルト１２で固定されている。本体枠６０のボルト孔１３は、周方向に等間隔に４つ形成されており、その各々に所定の遊びを設けられている。したがって、取り付け位置は、光軸（孔１４の軸方向）に略直交する方向で微調整できる。本体枠６０は、中央に凹部６１が形成されている。凹部６１の内周面には、周方向に２箇所中心に向けて突出する係合部６２を有する。係合部６２の内周面は、凹部６１の底面（本体部２内側）に向かって開くように傾斜する傾斜面６３になっている。さらに、本体枠６０には、外周面から凹部６１に向かって貫通するネジ孔６４が形成されている。ネジ孔６４と、２つの係合部６２とは、周方向に等間隔に配置されるように形成されている。また、凹部６１の底部の中央には、貫通孔６５が形成されている。この貫通孔６５には、ピンホール組立体７０のピンホール外形枠７１が３本のネジ７２で固定されている。ピンホール外形枠７１には、ピンホール内形枠１７がネジ１８で支持されている。ピンホール内形枠１７及び第２ピンホール板２０の構成は、第１の実施形態と同じである。

図７及び図９に示すように、分光器３０の筐体３０Ａには、環状の分光器枠８０がボルト１２で固定されている。分光器枠８０のボルト孔１３は、周方向に等間隔に４つ形成されており、その各々に所定の遊びが設けられている。したがって、取り付け位置は、光軸（孔３２の軸方向）に略直交する方向に微調整ができる。分光器枠８０は、ボルト孔１３が形成された面よりも突出する外周部８１に対して、内周側が軸線方向に膨出した凸部８２になっている。凸部８２の中央には、光束が通過可能な貫通孔８３が形成されている。凸部８２は、本体枠６０の凹部６１に挿入可能な外形を有する。凸部８２の外周面８４は、テーパ面になっている。その傾斜方向は、本体枠６０に挿入される下端部が径方向外側に開くような向きである。外周面８４の傾斜角度は、本体枠６０の係合部６２の傾斜面６３の傾斜角度に略等しい。

分光器３０を本体部２に装着するときには、分光器枠８０の凸部８２を本体枠６０の凹部６１に挿入し、凸部８２の外周面８４に係合部６２の傾斜面６３を突き当てた後、ネジ孔６４から調整ネジ９０をねじ込む。調整ネジ９０は、先端部にボールが取り付けられており、このボールで分光器枠８０の凸部８２の外周面８４が押圧される。これによって、外周面８４が傾斜面６３に押し付けられ、分光器枠８０と本体枠６０との位置が、軸線に直交する径方向で位置決めされる。さらに、傾斜面６３が傾斜していることから、分光器枠８０は、傾斜面６３の傾斜角度に倣って移動し、分光器枠８０と本体枠６０との位置が、軸線方向でも位置決めされる。

第１の調整ステップとして第２ピンホール２０Ａの光軸を調整するときには、本体枠６０にピンホール組立体７０を固定し、第１の実施形態と同様にして、第２ピンホール２０Ａの外側から照明装置５０で照明する。観察光学系４０で２つのピンホール５Ａ，２０Ａが形成する点像ＳＰ１，ＳＰ２を観察し、両者が一致するように本体枠６０の位置を微調整する。調整が終了したら、ボルト１２を締め付けて本体枠６０を本体部２に固定する。第２の調整ステップとして分光器３０の光軸を調整するときには、ピンホール組立体７０を本体枠６０から取り外し、本体枠６０と同じ寸法形状のダミー枠に固定する。このダミー枠を本体枠６０と同様にして分光器枠８０に取り付ける。第２ピンホール２０Ａの外側から照明装置５０で照明すると、第１の実施形態と同様にして光軸調整が行え、光軸調整をした位置で分光器枠８０を筐体３０Ａに固定する。

この実施形態では、第１の実施形態と構成は異なるが、同様の効果が得られる。この実施の形態の変形例としては、図１０及び図１１に示すものがあげられる。なお、この変形例においても、分光器枠３１の光軸調整誤差と、第２ピンホール２０Ａのピンホール組立体１００に対する同軸調整誤差と、本体枠１１の光軸調整誤差と、ピンホール組立体１００と各枠３１，１１との間の嵌合のクリアランスとの合計が、２つのピンホール５Ａ，２０Ａの内径の差よりも小さくなっている。

図１０には、本体枠１１と、第２の絞り部であるピンホール組立体１００と、分光器枠３１とを光軸方向に重ね合わせる構成が示されている。本体枠１１は、環状の部材からなり、位置決めピン１０１を挿入可能な受け孔１０２が、光軸方向に平行に複数形成されている。受け孔１０２の数は、周方向に等間隔に例えば３つ形成されている。本体枠１１を本体部２に固定する構成は、第１の実施形態と同じである。ピンホール組立体１００は、第２ピンホール板２０を支持する環状の枠体１０５を有する。枠体１０５の外径及び内径は、本体枠１１と略等しい。この枠体１０５には、位置決めピン１０１を挿通可能な貫通孔１０６が、受け孔１０２と同じ配置で形成されている。分光器枠３１は、枠体１０５と略等しい外径及び内径を有する環状の部材であり、位置決めピン１０１を挿入可能な受け孔１０７が受け孔１０２と同じ配置で形成されている。分光器枠３１を分光器３０に固定する構成は、第１の実施形態と同じである。

本体部２側の光軸を調整するときには、本体枠１１にピンホール組立体１００を重ねて位置決めピン１０１を挿入し、第１の実施形態と同様に行う。分光器３０側の光軸の調整は、分光器枠３１にピンホール組立体７０を重ねて位置決めピン１０１を挿入して行う。

図１１には、微小開口を有する第２の絞り部が光ファイバである場合が示されている。本体部２には、貫通孔を有する雄コネクタ１１０が固定されている。雄コネクタ１１０は、貫通孔の中心が光軸と一致するように予め調整された上で本体部２の筐体２Ａに固定されている。分光器３０側は、分光器３０に接続されるライトガイド１１１を有する。ライトガイド１１１は、光ファイバからなり、光ファイバのコア１１２の径は、第２ピンホール２０Ａと同じ径である。すなわち、ライトガイド１１１の入射開口が微小開口になる。ライトガイド１１１の先端部には、雄コネクタ１１０に係合可能な雌コネクタ１１３が設けられている。雌コネクタ１１３を雄コネクタ１１０に装着すると、ライトガイド１１１の先端部が雄コネクタ１１０の貫通孔に挿入され、その内周面で位置決めされる。これによって、本体部２側の光軸と、ライトガイド１１１のコア１１２の端部近傍の軸線とが一致する。なお、雄コネクタ１１０の固定位置を筐体２Ａに対して微調整できる構成でも良い。

次に、本発明の第３の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。この実施形態は、ビームスプリッタの変形例を示すものである。したがって、第１の実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付してある。また、重複する説明は省略する。

実施形態における第２ビームスプリッタ８は、高屈折率の誘電体膜と、低屈折率の誘電体膜とを交互に３０〜４０層程度積層した多層膜を反射膜として有する。このような第２ビームスプリッタ８の分光反射率の具体例を図１２に示す。この第２ビームスプリッタ８は、ショット社製のホウ珪クラウンガラス（ＢＫ７）に、ＳｉＯ_２（低屈折率の誘電体膜）と、Ｔａ_２Ｏ_５（高屈折率の誘電体膜）とを３０層積層したものである。反射率は、入射角度４５°で測定したもので、可視域の反射率が低く、紫外域の反射率と赤外域の反射率とが相対的に高かった。

図１に示す反射率測定機１に、この第２ビームスプリッタ８を使用すると、第２ビームスプリッタ８から観察光学系４０に分岐する光束は、主に可視光からなる光束になり、紫外光や赤外光はその殆どが被検レンズＷや分光器３０に導かれる。光源装置３にハロゲン光源などの白色光源を使用する場合には、紫外域の光量が可視域の光量に比べて相対的に小さいので、紫外域の光が観察光学系４０に分岐しないようにすることで、この範囲の測定精度を向上させることが可能になる。また、赤外域の反射率を高めたのは、一般にランプを使用した白色光源では、熱線カットフィルタが装着されているため、赤外域がカットされてしまうからである。つまり、光源装置３から出射する光束に赤外域の光量が少ないので、赤外域の光が観察光学系４０に分岐しないようにすることで、この範囲の測定精度を向上させることが可能になる。

なお、本発明は、前記の各実施形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、本体枠は、ピンホール組立体を内部に固定すると共に、その外周が分光器枠の内周に接続される構成でも良い。
第２の実施形態において、ライトガイド１１１の軸線に対して雌コネクタ１１３の軸線を微調整可能に構成しても良い。
第３の実施形態において、ビームスプリッタ８で反射した光束を観察光学系４０に入射させる構成にした場合には、ビームスプリッタ８の紫外域の透過率を上げて、赤外域の透過率を相対的に下げる。

本発明の実施形態に係る反射率測定機の概略構成を示す図である。 本体部と第２ピンホールと分光器の接続構造を示す断面図である。 本体部の光軸と第２ピンホールを調整する方法を説明する図である。 分光器の光軸と第２ピンホールを調整する方法を説明する図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図であって、輪帯光束を示す図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図であって、光束の像を示す図である。 本体部と第２ピンホールと分光器の接続構造を示す断面図である。 本体枠を示す斜視図である。 分光器枠を示す斜視図である。 本体部と第２ピンホールと分光器の接続構造を示す断面図である。 本体部と第２ピンホールと分光器の接続構造を示す断面図である。 第２ビームスプリッタの分光反射率を示す図である。 従来の反射率測定機の概略構成を示す図である。

符号の説明

１ 反射率測定機
２ 本体部
３ 光源装置（白色光源）
５ 第１ピンホール板（第１の絞り部）
５Ａ 第１ピンホール（微小開口）
８ 第２ビームスプリッタ
１１，６０ 本体枠
１５，７０，１００ ピンホール組立体（第２の絞り部）
２０Ａ 第２ピンホール（微小開口）
３０ 分光器
３１，８０ 分光器枠
６２ 係合部
６３ 傾斜面
８４ 外周面
１１０ 雄コネクタ（本体枠）
１１２ コア（第２の絞り部）
１１３ 雌コネクタ（分光器枠）
Ｗ１ 表面（被検面）

Claims (5)

1. 光源からの光束を取り込んで、微小開口を有する第１の絞り部を通過させた後に被検面に入射させる本体部を有し、前記本体部に対して着脱される分光器に前記被検面からの反射光を前記被検面に対して前記第１の絞り部と共焦点となる位置に配置した第２の絞り部の微小開口を通した後に入射させて前記被検面の反射率を測定する反射率測定機において、
   前記本体部には、前記本体部に対して前記第２の絞り部を位置決めする本体枠が取り付けられており、前記分光器には、前記分光器に対して前記第２の絞り部を位置決めする分光器枠が取り付けられており、前記本体枠と前記分光器枠との少なくとも一方は、前記本体部から前記分光器に向かう反射光の光軸に略直交する方向に位置調整に構成されていることを特徴とする反射率測定機。
2. 前記本体枠及び前記分光器枠は、前記第２の絞り部の外周にそれぞれ嵌合可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の反射率測定機。
3. 前記本体枠は、前記第２の絞り部を固定可能に構成され、前記分光器枠は、前記本体枠に位置決めして係合可能に構成されている請求項１に記載の反射率測定機。
4. 前記本体部には、観察光学系と、前記被検面での反射光から分岐した光束を前記観察光学系に入射させるビームスプリッタとが取り付けられており、前記ビームスプリッタは、前記観察光学系に分岐する光束の紫外域の光量が前記分光器に向かう光束の紫外域の光量より相対的に少なくするコーティングがなされていることを特徴とする請求項１に記載の反射率測定機。
5. 光源からの光束を取り込んで、本体部の第１の絞り部の微小開口を通過した光束を被検面に入射させ、前記被検面に対して前記第１の絞り部と共焦点になる位置に配置した第２の絞り部の微小開口を通して前記被検面での反射光を分光器に導くことで前記被検面の反射率を測定する反射率測定機における前記第２の絞り部と、前記本体部から前記分光器に向かう反射光の光軸と、前記分光器の光軸とを調整方法であって、
   前記第２の絞り部を前記本体部に装着し、前記第２の絞り部の外側に配置した照明装置で形成した前記第２の絞り部の像と、前記光源で形成した前記第１の絞り部の像とを前記本体部に取り付けられた観察光学系で観察し、２つの前記像が一致するように前記第２の絞り部の装着位置を調整する第１の調整ステップと、
   前記第２の絞り部を前記分光器に装着し、前記分光器の外部から前記第２の絞り部を通って光束を入射させ、前記第２の絞り部と前記分光器の光電素子の位置調整を行う第２の調整ステップと、
   を有することを特徴とする反射率測定機の光軸の調整方法。
   
   

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