JP4660696B2 - 反射特性測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、試料面を所定方向から照明したときの、所定方向の反射光の分光特性から試料面の反射特性を測定する反射特性測定装置、特に試料面を法線から４５°の方向から照明し、法線方向の反射光成分を受光する４５／０ジオメトリーの反射特性測定装置に関する。

第１の従来例として、図１５に示す４５／０ジオメトリーの反射特性測定装置９００では、試料面９０１は、その法線９０１ｎから４５°の方向に配置された複数の光源（例えば光源９０２、９０３）によって照明される。この照明光が試料面９０１により反射された試料面反射光の成分９０１ｓ（試料光９０１ｓという）が、反射鏡９０４とレンズ９０５とによってシングルチャンネルポリクロメータ９０６の入射スリットに収束されて入射し、分光強度が測定される。測定された試料面反射光の分光強度から、試料面９０１の分光反射率係数が求められる。

第２の従来例として、図１６に示す４５／０ジオメトリーの反射特性測定装置９２０では、ダブルチャンネルポリクロメータ９２１を用い、試料光９０１ｓをダブルチャンネルポリクロメータ９２１の試料光スリットに入射させるとともに、参照光として光源９０２の光束の一部（参照光９０２ｒ）をダブルチャンネルポリクロメータ９２１の参照光スリットに入射させ、それぞれの分光強度を測定する。

第３の従来例として、図１７に示す４５／０ジオメトリーの反射特性測定装置９４０では、上記参照光９０２ｒの光軸を折り曲げて、試料光９０１ｓの光軸に直交させる反射鏡９４１と、その交点で両光軸に４５°の角度で反射鏡９４１を挿入する反射鏡チョッパー９４２と、反射鏡チョッパー９４２を駆動するチョッパー駆動モータ９４３と、リレーレンズ９４４とを備えている。この構成では、反射鏡チョッパー９４２によって反射鏡９４１が光路（光軸）に挿入されたときには参照光９０２ｒが、反射鏡９４１が光路から退避したときには試料光９０１ｓが、リレーレンズ９４４を経てシングルチャンネルポリクロメータ９０６に入射する。
特開２００３−０７５２５７号公報

しかしながら、上記第１の従来例では、構成がシンプルで低コストであるが、照明光の分光強度をモニターする参照光学系をもたないため、経時的、熱的な照明光の分光強度の変動を補正することができず、高精度の測定ができない。また、上記第２の従来例では、光源９０２からの参照光９０２ｒの分光強度測定値に基づいて照明光の変動を補正するので、第１の従来例に比べて測定安定性は優れるものの、ダブルチャンネルポリクロメータ９２１と、参照光９０２ｒを参照光スリットに導くための参照光学系とを必要とするためコストが嵩むという問題がある。また、第２の従来例のように、参照光９０２ｒを複数の光源の１つから採る場合や、試料面照明光とは異なる方向の光束を参照光とする場合には、参照光が照明光の変動を正確にモニターできないという問題がある。第３の従来例は、第１及び第２の従来例の欠点を克服するべく構成されたものであるが、この従来例では、シングルチャンネルポリクロメータ９０６を使用できるものの、構成が複雑となり、反射鏡９４１や、反射鏡チョッパー９４２によって光束中に挿入される反射鏡９４１の位置、角度の許容誤差が小さいことがコストを押し上げる要因となる。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、試料面照明光の変動を正確に補正（モニター）することができ、高い測定安定性を有するとともに、簡易な構成で低コストな反射特性測定装置を実現することを目的とする。

本発明に係る反射特性測定装置は、試料面を試料面法線に対する所定の角度から照明する照明手段と、前記照明手段による照明光が前記試料面に反射された前記試料面法線方向の試料面反射光を受光する受光手段と、前記受光手段への入射光の光路上における参照面に対して挿入及び退避可能に構成された該参照面入射光に対する光路変更を行う光路変更手段と、前記試料面と前記参照面との対称面であって、前記照明手段による照明光の一部を前記参照面へ向けて反射する固定された部分反射面と、前記光路変更手段の挿入及び退避動作並びに前記照明手段の照明動作を制御するとともに、前記受光手段の出力情報を演算処理する制御演算手段とを備え、前記受光手段は、前記光路変更手段の参照面からの退避時に、前記試料面反射光を主として受光し、前記光路変更手段の参照面への挿入時に、前記部分反射面により反射されて且つ前記受光手段へ向けて入射されるよう前記光路変更手段によって光路変更された前記照明光の一部を主として受光し、前記制御演算手段は、前記光路変更手段の挿入及び退避時における前記受光手段の出力情報に基づいて、前記照明光の変動が補正された試料面の反射特性を算出することを特徴とする。

上記構成によれば、照明手段によって、試料面が試料面法線に対する所定の角度から照明され、受光手段によって、照明手段による照明光が試料面に反射された試料面法線方向の試料面反射光が受光される。受光手段への入射光の光路上における参照面に対して挿入及び退避可能に構成された光路変更手段によって、該参照面入射光に対する光路変更が行われる。試料面と参照面との対称面である部分反射面によって、照明手段による照明光の一部が参照面へ向けて反射され、制御演算手段によって、光路変更手段の挿入及び退避動作並びに照明手段の照明動作が制御されるとともに、受光手段の出力情報が演算処理される。上記受光手段によって、光路変更手段の参照面からの退避時に、試料面反射光が主として受光され、光路変更手段の参照面への挿入時に、部分反射面により反射されて且つ受光手段へ向けて入射されるよう光路変更手段により光路変更された照明光の一部が主として受光される。そして、制御演算手段によって、光路変更手段の挿入及び退避時における受光手段の出力情報に基づいて、照明光の変動が補正された試料面の反射特性が算出される。

また、上記構成において、前記光路変更手段は、光を透過拡散する透過拡散面であることが好ましい。これによれば、光路変更手段が光を透過拡散する透過拡散面とされる。

また、上記構成において、前記透過拡散面は、回転駆動可能に構成されたチョッパーのブレードであり、該チョッパーのブレードは該ブレードに対する入射光を透過拡散する拡散板からなることが好ましい。これによれば、透過拡散面が、回転駆動可能に構成されたチョッパーのブレードとされ、該チョッパーのブレードが該ブレードに対する入射光を透過拡散する拡散板とされる。

また、上記構成において、前記透過拡散面は、該透過拡散面の法線に対する略４５°方向の入射光を、該入射光の光軸と前記透過拡散面の法線とを含む面内の拡散成分が面外の拡散成分より大きくなるように透過拡散する不均等透過拡散面であることが好ましい。これによれば、透過拡散面が、該透過拡散面の法線に対する略４５°方向の入射光を、該入射光の光軸と透過拡散面の法線とを含む面内の拡散成分が面外の拡散成分より大きくなるように透過拡散する不均等透過拡散面とされる。

また、上記構成において、前記制御演算手段は、前記透過拡散面の挿入及び退避時における前記受光手段の出力情報と予め与えられた補正係数の情報とを用いて、前記透過拡散面挿入時に前記照明光の一部とともに該透過拡散面に入射する試料面反射光の影響を補正する演算処理を行い、前記照明光の変動が補正された試料面の反射特性を算出することが好ましい。これによれば、制御演算手段によって、透過拡散面の挿入及び退避時における受光手段の出力情報と予め与えられた補正係数の情報とを用いて、透過拡散面挿入時に照明光の一部とともに該透過拡散面に入射する試料面反射光の影響を補正する演算処理が行われ、照明光の変動が補正された試料面の反射特性が算出される。

また、上記構成において、前記制御演算手段は、波長について移動平均した前記透過拡散面挿入時の前記受光手段の出力情報と、前記透過拡散面退避時の前記受光手段の出力情報とを用いて、前記照明光の変動が補正された試料面の反射特性を算出することが好ましい。これによれば、制御演算手段によって、波長について移動平均した透過拡散面挿入時の受光手段の出力情報と、透過拡散面退避時の受光手段の出力情報とを用いて、照明光の変動が補正された試料面の反射特性が算出される。

請求項１記載の発明によれば、試料面照明光と相関性の高い参照光情報に基づいて、試料面照明光の変動を正確に補正することができ、安定性の高い測定が可能となる。また、受光手段としてシングルチャンネルのポリクロメータを使用できるとともに、参照光の取り込みのための光路変更を、光路変更手段の参照面への挿入によって行うので、構成がシンプルとなり、コストを抑えることができる。

請求項２記載の発明によれば、光路変更手段による参照光の取り込みのための光路変更を、特別な光学系を用いず、位置、角度の許容範囲が広い透過拡散面の参照面への挿入によって行うことができ、よりシンプルな構成で低コストな測定装置を実現できる。

請求項３記載の発明によれば、透過拡散面の参照面に対する挿入及び退避を、ブレードが拡散板で構成されたチョッパーという単純な構成で容易に実現できる。

請求項４記載の発明によれば、不均等透過拡散面によって、該不均等透過拡散面に入射した照明光を効率良く受光手段に入射させることができる。

請求項５記載の発明によれば、参照光に混入する試料面反射光の影響を除去して高精度な測定が可能となる。

請求項６記載の発明によれば、透過拡散面挿入時における受光手段の出力のＳ／Ｎを改善し、ひいては試料面の反射特性測定値の精度を向上することができる。なお、波長についての移動平均によるＳ／Ｎの改善は、透過拡散面挿入時における受光手段の出力の波長依存性が単調且つ緩やかな場合に限って適用できるが、反射特性測定装置の光源として一般的な白熱光源を光源とする場合、照明光の分光分布は単調で緩やかであり、これに混入する試料面反射光は急峻な分光分布をもち得るものの、透過拡散面挿入時の該透過拡散面への入射光に占める試料面反射光の比率は照明光と比べて僅かであるため、当該入射光の波長依存性は十分単調且つ緩やかであり、上記条件を満たしている。

（反射特性測定装置の全体的な説明）
図１は、本発明に係る反射特性測定装置の一例を示す概略構成断面図である。図１に示すように、反射特性測定装置１００において、測定試料の試料面１は、この試料面１の法線（試料面法線）１ｎを中心とする円周上に所定数配置された例えば白熱電球からなる光源２による照明光（後述の照明光Ｉ_０）によって、試料面法線１ｎに対して約４５°の角度で傾斜した方向（以降、４５°の方向という）から照明される。光源２によって照明された試料面の反射光（試料面反射光）の試料面法線１ｎ方向の成分（以降、試料面反射光成分という）１ｓが、反射鏡６を経て対物レンズ７によってシングルチャンネルポリクロメータ８の入射スリットに収束されて入射し、例えば約３６０〜７００ｎｍの波長域における分光強度が波長間隔１０ｎｍ（約１０ｎｍピッチ）で測定される。

一方、駆動モータ１０の回転駆動によって回転する拡散板チョッパー５が、シングルチャンネルポリクロメータ８への入射光の光路上（ここでは当該光路上の対物レンズ７の入射面近傍の位置）に位置される参照面１ｒに、上記試料面反射光成分１ｓの拡散を行う拡散板を間欠的に挿入される。ところで、拡散板チョッパー５は、入射光を透過拡散（拡散透過）する例えば円状の拡散板の一部分が切り欠かれてなる拡散板円盤（チョッパー）であり、ここでは図２の上面図に示すように、全周を例えば４等分する２つの拡散板ブレード５ｄ（ブレード）と切り欠き部５ｅとから構成されている。拡散板チョッパー５が回転中心５ｘを軸として回転することで、対物レンズ７への入射光束中にこの拡散板ブレード５ｄと切り欠き部５ｅとが交互に挿入（配置）される。ただし、拡散板チョッパー５は拡散板の一部分が切り欠かれてなるものでなくともよく、要は、拡散板ブレード５ｄのように光が透過拡散される部分と切り欠き部５ｅのように光が透過拡散されない部分とを備えたものであればいずれの構成でもよい。

上記試料面１と参照面１ｒとの略中点の位置には、試料面法線１ｎと直交するガラス板４が配設されている。つまり、試料面１と参照面１ｒとはガラス板４に関して対称（鏡像の）位置関係とされている。このガラス板４は、該ガラス板４の表面及び裏面の２つの面によって光源２の放射光束２ａの約２０％を反射し（表面で約１０％、裏面で約１０％反射し、裏表の合計で約２０％反射する）、残りの約８０％は透過する。この光源２のガラス板４による反射光２ｒは参照面１ｒに向かい、透過光２ｓは試料面１を照明する。

拡散板チョッパー５が回転して参照面１ｒに拡散板ブレード５ｄが挿入された状態では、反射光２ｒによって拡散板ブレード５ｄが照明され、この反射光２ｒの拡散板ブレード５ｄによる透過拡散光の試料面法線１ｎ近傍の成分が（拡散板ブレード５ｄの法線方向は試料面法線１ｎと同じ方向である）、参照光として反射鏡６及び対物レンズ７を経てシングルチャンネルポリクロメータ８の入射スリットに入射する。これと同時に、試料面反射光の試料面法線１ｎの試料面反射光成分１ｓがガラス板４を透過して拡散板ブレード５ｄに到達し、上記透過拡散光つまり参照光に混入する。

一方、参照面１ｒから拡散板ブレード５ｄが退避した状態では、試料面反射光の試料面法線１ｎの試料面反射光成分１ｓは直接、反射鏡６を経て（拡散板ブレード５ｄにより透過拡散されず）対物レンズ７に入射する。このとき、ガラス板４からの反射光２ｒは、拡散板ブレード５ｄが無いため透過拡散が行われず、これにより透過拡散光の試料面法線１ｎ方向近傍の成分も生じず、すなわち反射光２ｒは、該反射方向から試料面法線１ｎへの光路変更（光路切り替え）が行われず、参照面１ｒを試料面法線１ｎ（試料面法線１ｎ方向の光軸）に対して約４５°で通過することになり、対物レンズ７、さらにシングルチャンネルポリクロメータ８には入射しない。

制御部９は、各制御プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、演算処理や制御処理用のデータを格納するＲＡＭ（Random Access Memory）、及び当該制御プログラム等をＲＯＭから読み出して実行するＣＰＵ（中央演算処理装置）等を備え、反射特性測定装置１００全体の動作制御を司る。制御部９は、光源２の照明動作を照明駆動回路２ｄを介して制御するとともに、駆動モータ１０（例えばパルスモータ）をモータ制御回路１０ｄを介して駆動制御し、拡散板チョッパー５を回転させる。また制御部９は、シングルチャンネルポリクロメータ８を制御し、拡散板チョッパー５の回転による拡散板ブレード５ｄの挿入時及び退避時のシングルチャンネルポリクロメータ８の出力をそれぞれ参照信号データ及び試料信号データとして受け取る。制御部９は、この受け取った参照信号及び試料信号データから、光源２の変動を補正した試料の反射率係数（分光反射率係数）を算出する。この反射率係数の算出方法については後に詳述する。なお、制御部９は、該制御部９と接続された所定の操作部（図示省略）からの測定開始信号を受け付けて当該測定（制御）動作を開始する。

（測定のタイミングチャート）
図３は、反射特性測定装置１００各部の反射特性測定動作に関するタイミングチャートである。本実施形態では、光源２の照明光による１回の測定ごとに拡散板チョッパー５が２回転し、この回転に伴い、拡散板ブレード５ｄ及び切り欠き部５ｅが参照面１ｒに４回挿入される。制御部９は、測定開始信号２０１を受けて、光源２を点灯し（符号２０２で示す光出力レベルにまで上昇させる）、駆動モータ１０を起動して拡散板チョッパー５を回転させる。符号２０３で示す箇所は参照面１ｒに切り欠き部５ｅが挿入（配置）されている区間を、符号２０４で示す箇所は参照面１ｒに拡散板ブレード５ｄが挿入されている区間を示している。切り欠き部５ｅの挿入時には、符号２０５で示す試料光（後述の試料光Ｉｓ）が、拡散板ブレード５ｄの挿入時には符号２０６で示す参照光（後述の参照光Ｉｒ）がシングルチャンネルポリクロメータ８に入射する。なお、ここでは、それぞれ４回入射されることをＩｓ１〜Ｉｓ４及びＩｒ１〜Ｉｒ４で表している。制御部９は、光源２の光出力及び拡散板チョッパー５の回転の安定を待って、すなわち符号２０７、２０８で示す立ち上がり期間を経て、シングルチャンネルポリクロメータ８から連続的に分光データを取り込む。

制御部９は、拡散板チョッパー５の回転位置を検出するチョッパー位置検出手段（図示省略）によるマスク情報によって、拡散板ブレード５ｄ及び切り欠き部５ｅ挿入の過渡状態を排除してデータを積算し、拡散板ブレード５ｄ及び切り欠き部５ｅの挿入毎の符号２０９で示す試料光データＤｓ１〜Ｄｓ４及び符号２１０で示す参照光データＤｒ１〜Ｄｒ４を求め、さらに最終的な試料光データ及び参照光データとして、それぞれ試料光データＤｓ１〜Ｄｓ４の積算値Ｄｓ及び参照光データＤｒ１〜Ｄｒ４の積算値Ｄｒを求める。

（照明光変動の補正の原理）
次に、照明光変動の補正の原理について説明する。以下の説明における試料光Ｉｓ及び参照光Ｉｒは、それぞれの測定値である上記試料光データの積算値Ｄｓ及び参照光データの積算値Ｄｒと置き換えられる。

切り欠き部５ｅ挿入時のシングルチャンネルポリクロメータ８への入射光（試料光Ｉｓとする）には、試料面反射光だけでなく、照明光Ｉ_０の一部が混入しており、一方、拡散板ブレード５ｄ挿入時の当該入射光には、照明光Ｉ_０だけでなく（照明光Ｉ_０の上記ガラス板４による２０％反射光だけでなく）、試料面反射光の一部が混入している。このことから、試料光Ｉｓ及び参照光Ｉｒは以下の（１）、（２）式で表すことができる。なお、前者における“照明光Ｉ_０の一部”とは、例えば、試料面１の外周部近傍における、試料を位置固定する部材或いはカバー体の表面で散乱反射され、いくつかの経路を経てシングルチャンネルポリクロメータ８に入射する試料面反射光以外の所謂迷光であり、（１）式右辺の第２項（Ｉ_０＊ｂ_Ｓ）を示す。また、後者の“照明光Ｉ_０”とは、（２）式右辺の第２項（Ｉ_０＊ｂ_ｒ）を示す。

Ｉｓ＝Ｉ_０＊Ｒ＊ａ_Ｓ＋Ｉ_０＊ｂ_Ｓ ・・・（１）
Ｉｒ＝Ｉ_０＊Ｒ＊ａ_ｒ＋Ｉ_０＊ｂ_ｒ ・・・（２）
但し、Ｉ_０：照明光、Ｒ：試料の反射率係数
ａ_Ｓ及びｂ_Ｓ：試料光Ｉｓに占める試料面反射光Ｉ_０＊Ｒ及び照明光Ｉ_０の寄与を表す係数
ａ_ｒ及びｂ_ｒ：参照光Ｉｒに占める試料面反射光Ｉ_０＊Ｒ及び照明光Ｉ_０の寄与を表す係数
また、記号「＊」は乗算を示す（以下同様）。

ここで、本発明における反射特性測定装置１００による照明光変動の補正について説明する前に、従来における（上記図１６に示す反射特性測定装置９２０参照）当該補正について説明する。上記（１）、（２）式は、従来でも基本的には同じであるが、従来では、参照光への試料面反射光の寄与を無視できる（ａ_ｒ≒０、すなわちＩ_０＊Ｒ＊ａ_ｒ≒０）ため、上記（２）式は、以下の（３）式で表される。これは、光源９０２からの参照光９０２ｒが、直接、ダブルチャンネルポリクロメータ９２１に入射されることによる。
Ｉｒ＝Ｉ_０＊ｂ_ｒ ・・・（３）

このとき、試料光Ｉｓと参照光Ｉｒとの比ｒは以下の（４）式で表される。
ｒ（＝Ｉｓ／Ｉｒ）＝Ｒ＊ａ_Ｓ／ｂ_ｒ＋ｂ_Ｓ／ｂ_ｒ ・・・（４）

上記（４）式における右辺第２項（試料光に混入した照明光の寄与）を除去するために、測定に先立ってダーク校正を行う。

＜ダーク校正＞
試料の無い状態（Ｒ＝０）で試料光（この場合の試料光を（Ｉｓ）_０とする）と参照光（この場合の参照光を（Ｉｒ）_０とする）とを測定し、比ｒ_０を求める。このｒ_０は、以下の（５）式で表される。
ｒ_０＝（Ｉｓ）_０／（Ｉｒ）_０＝ｂ_Ｓ／ｂ_ｒ ・・・（５）

＜試料ｘの測定＞
試料（この場合の試料を試料ｘとし、この試料ｘの反射率係数をＲｘとする）の試料光（この場合の試料光を（Ｉｓ）ｘとする）と参照光（この場合の参照光を（Ｉｒ）ｘとする）とを測定して比ｒ_Ｘを求める。そして、以下の（６）式に示すようにｒ_Ｘ−ｒ_０の演算（このように上記ダーク校正で求めたｒ_０を用いてｒ_Ｘに対する補正つまりｒ_Ｘ−ｒ_０の演算を行うことをダーク補正という）を行う。
ｒ_Ｘ−ｒ_０＝（Ｉｓ）ｘ／（Ｉｒ）ｘ−（Ｉｓ）_０／（Ｉｒ）_０
＝Ｒｘ＊ａ_Ｓ／ｂ_ｒ ・・・（６）

上記（６）式から、以下の（７）式に示すように、反射率係数Ｒｘを求める。
Ｒｘ＝（ｒ_Ｘ−ｒ_０）＊Ｃ ・・・（７）
但し、Ｃ：校正係数（＝ｂ_ｒ／ａ_Ｓ）
この校正係数Ｃは、白色校正によって求められる。

＜白色校正＞
既知の反射率係数Ｒｗを有する白色基準面のｒ_Ｗを測定し、以下の（８）式によって校正係数Ｃを求める。
Ｃ＝Ｒ_Ｗ／（ｒ_Ｗ−ｒ_０） ・・・（８）

次に、本発明における補正の原理について説明する。本発明の技術では、参照光への試料光の寄与ａ_ｒが無視できないので、試料光と参照光との比ｒは以下の（９）式で表される。
ｒ＝Ｉｓ／Ｉｒ＝（Ｒ＊ａ_Ｓ＋ｂ_Ｓ）／（Ｒ＊ａ_ｒ＋ｂ_ｒ）
＝（Ｒ＋Ｂ_Ｓ）／（Ｒ＊Ａ_ｒ＋Ｂ_ｒ） ・・・（９）
但し、Ａ_ｒ＝ａ_ｒ／ａ_Ｓ、Ｂ_ｒ＝ｂ_ｒ／ａ_Ｓ、Ｂ_Ｓ＝ｂ_Ｓ／ａ_Ｓであり、比ｒを反射率係数Ｒに変換するには、これらの定数Ａ_ｒ、Ｂ_ｒ及びＢ_Ｓが既知でなければならない。先ず、ダーク校正とその直後に行う白色校正とによってＡ_ｒを決定する。

＜ダーク校正＞
試料のない状態（Ｒ＝０）で試料光（Ｉｓ）_０と参照光（Ｉｒ）_０とを測定し、比ｒ_０を求める（以下の（１０）、（１１）及び（１２）式参照）。
（Ｉｓ）_０＝Ｉ_０＊ｂ_Ｓ ・・・（１０）
（Ｉｒ）_０＝Ｉ_０＊ｂ_ｒ ・・・（１１）
ｒ_０＝（Ｉｓ）_０／（Ｉｒ）_０＝Ｂ_Ｓ／Ｂ_ｒ ・・・（１２）

＜白色校正＞
続いて、既知の反射率係数Ｒｗを有する白色基準面の試料光（この場合の試料光を（Ｉｓ）ｗとする）と参照光（この場合の参照光を（Ｉｒ）ｗとする）とを測定する（以下の（１３）、（１４）式参照）。
（Ｉｓ）ｗ＝Ｉ_０＊Ｒｗ＊ａ_Ｓ＋Ｉ_０＊ｂ_Ｓ ・・・（１３）
（Ｉｒ）ｗ＝Ｉ_０＊Ｒｗ＊ａ_ｒ＋Ｉ_０＊ｂ_ｒ ・・・（１４）

上記ダーク校正及び白色校正の２つの測定間で照明光Ｉ_０の変化がないとすれば、ダーク校正時の試料光（Ｉｓ）_０データと参照光（Ｉｒ）_０データとをそれぞれ減じた（ダーク補正した）白色基準面の試料光（Ｉｓ）ｗと（Ｉｒ）ｗとの比ｒ_Ｗ’によって、以下の（１５）式からＡ_ｒを求めることができる。
ｒ_Ｗ’＝［（Ｉｓ）ｗ−（Ｉｓ）_０］／［（Ｉｒ）ｗ−（Ｉｒ）_０］
＝ａ_Ｓ／ａ_ｒ＝１／Ａ_ｒ ・・・（１５）

Ｂ_ｒ及びＢ_Ｓは測定に先立って行われる白色校正に対するダーク補正がなされた以下の（１６）式に示す比ｒ_Ｗによって求めることができる。
ｒ_Ｗ＝（Ｉｓ）ｗ／（Ｉｒ）ｗ＝（Ｒｗ＋Ｂ_Ｓ）／（Ｒｗ＊Ａ_ｒ＋Ｂ_ｒ） ・・・（１６）

Ａ_ｒは既知であるため、上記（１２）式及び上記（１６）式から、以下の（１７）、（１８）式に示すようにＢ_ｒ及びＢ_Ｓを求めることができる。
Ｂ_ｒ＝Ｒｗ＊（１−Ａ_ｒ＊ｒ_Ｗ）／（ｒ_Ｗ−ｒ_０） ・・・（１７）
Ｂ_Ｓ＝ｒ_０＊Ｂ_ｒ ・・・（１８）

＜試料ｘの測定＞
試料ｘの上記（９）式で表される比ｒ_Ｘは、上記で求めたＡ_ｒ、Ｂ_ｒ及びＢ_Ｓを用いて、以下の（１９）式によって反射率係数Ｒｘに変換される。
Ｒｘ＝（ｒ_Ｘ＊Ｂ_ｒ−Ｂ_Ｓ）／（１−ｒ_Ｘ＊Ａ_ｒ） ・・・（１９）

Ａ_ｒを求める（１０）〜（１５）式は、連続して行われるダーク校正と白色校正との間での照明光の変化が無視できることを前提としているが、本実施形態のように白熱電球などの光源は短時間の変化が極めて小さく、この前提を満足する。上記の反射率係数Ｒｘを波長毎に求めることで、分光反射率係数を得ることができる。また、上記によって、定数Ａ_ｒ、Ｂ_ｒ及びＢ_Ｓを求めた後に、従来技術の白色校正を併せて行うことで、温度変化などに起因する、処理回路を含む系の変化を補正することができる。この場合、試料の反射率係数Ｒｘは、校正係数Ｃを用いて、以下の（２０）式により求められる。
Ｒｘ＝Ｃ＊（ｒ_Ｘ＊Ｂ_ｒ−Ｂ_Ｓ）／（１−ｒ_Ｘ＊Ａ_ｒ） ・・・（２０）

上記校正係数Ｃは、既知の反射率係数Ｒｗを有する白色基準面を測定して上記（１９）式により求めた反射率係数Ｒｗ’と当該既知の反射率係数Ｒｗとから、以下の（２１）式により求められる。
Ｃ＝Ｒｗ／Ｒｗ’ ・・・（２１）

（測定動作フローの説明）
＜全体フロー＞
図４は、本発明に係る反射特性測定装置による反射特性測定動作の全体的なフローを示すフローチャートである。本発明に係る反射特性測定装置は、当該全体フローで示すステップを経て試料測定に到る。このフローでは、従来技術の白色校正（白色再校正）を併用し、上記（２０）式によって試料の分光反射率係数Ｒｘ（λ）を求めている。先ず、上記（１９）式における３つの定数Ａ_ｒ、Ｂ_ｒ及びＢ_Ｓを波長毎に求めて記憶する（ステップＳ１）。これらの定数は上記（２０）式によって試料の分光反射率係数Ｒｘ（λ）を算出する際に必要となる。次に、白色再校正を行う（ステップＳ２）。そして、試料の測定を行う（ステップＳ３）。

＜基本測定ルーチン＞
図５は、基本測定動作の一例を示すフローチャートである。ダーク校正、白色校正及び試料測定のいずれにおいても、基本測定ルーチン（後述のステップＳ２２、Ｓ３２及びＳ６２に該当）によって試料光及び参照光の分光強度Iｓ（λ）、Iｒ（λ）が測定される。先ず、制御部９は測定開始信号を受け、光源２を点灯し、拡散板チョッパー５の回転を開始する（ステップＳ１１）。照明光と拡散板チョッパー５の回転との安定に必要な時間をおいて（ステップＳ１２）、これらが安定した後、拡散板ブレード５ｄの参照面１ｒからの退避時におけるシングルチャンネルポリクロメータ８の出力から試料光の分光強度Iｓ（λ）を測定して記憶する（ステップＳ１３）。また、拡散板ブレード５ｄの参照面１ｒへの挿入時におけるシングルチャンネルポリクロメータ８の出力から参照光の分光強度Iｒ（λ）を測定する（ステップＳ１４）。参照光の分光強度Iｒ（λ）を波長に沿って移動平均し、その結果を改めてIｒ（λ）とし、これを記憶する（ステップＳ１５）。光源２を消灯し、拡散板チョッパー５の回転を停止する（ステップＳ１６）。

以下の説明では煩雑を避けるため、上記Iｓ（λ）、Iｒ（λ）をそれぞれＩｓ、Ｉｒと記す。なお、記号化された他の量もこれに準じ、実際には、これらの量は全て波長毎に求められる。

＜ダーク校正ルーチン＞
図６は、ダーク校正動作の一例を示すフローチャートである。ダーク校正は、定数設定時に行われる。先ず、試料載置面に照明光を略完全に吸収する光トラップを配置する（ステップＳ２１）。上記基本測定ルーチンによって、試料反射光と参照光との分光強度Ｉｓ、Ｉｒを得る（ステップＳ２２）。このＩｓ、Ｉｒをそれぞれ（Ｉｓ）_０、（Ｉｒ）_０として記憶する（ステップＳ２３）。そして、比ｒ_０（＝（Ｉｓ）_０／（Ｉｒ）_０）を求めて記憶する（ステップＳ２４）。

＜白色校正ルーチン＞
図７は、白色校正動作の一例を示すフローチャートである。白色校正は、定数設定時と試料測定時とに行われる。先ず、試料載置面に既知の分光反射率係数Ｒｗを有する白色基準試料を配置する（ステップＳ３１）。上記基本測定ルーチンによって、試料反射光と参照光との分光強度Ｉｓ、Ｉｒを得る（ステップＳ３２）。このＩｓ、Ｉｒをそれぞれ（Ｉｓ）ｗ、（Ｉｒ）ｗとして記憶する（ステップＳ３３）。そして、比ｒ_Ｗ（＝（Ｉｓ）ｗ／（Ｉｒ）ｗ）を求めて記憶する（ステップＳ３４）。

＜定数設定フロー＞
図８は、定数設定動作の一例を示すフローチャートである。先ず、上記ダーク校正ルーチンによってダーク校正し、（Ｉｓ）_０、（Ｉｒ）_０及びｒ_０を得る（ステップＳ４１）。引き続き、白色校正ルーチンによって白色校正を行い、（Ｉｓ）ｗ、（Ｉｒ）ｗ及びｒ_Ｗを得る（ステップＳ４２）。次に、ｒ_Ｗ’＝［（Ｉｓ）ｗ−（Ｉｓ）_０］／［（Ｉｒ）ｗ−（Ｉｒ）_０］（上記（１５）式参照）によって比ｒ_Ｗ’を求める（ステップＳ４３）。そして、３つの定数Ａ_ｒ、Ｂ_ｒ及びＢ_Ｓを以下の各式によって求めて記憶し、校正係数Ｃの初期値「１」を記憶する（ステップＳ４４）。
Ａ_ｒ＝１／ｒ_Ｗ’；この式を（１５）’式とする（上記（１５）式参照）
Ｂ_ｒ＝Ｒｗ＊（１−Ａ_ｒ＊ｒ_Ｗ）／（ｒ_Ｗ−ｒ_０）（上記（１７）式参照）
Ｂ_Ｓ＝ｒ_０＊Ｂ_ｒ（上記（１８）式参照）
Ｃ＝１

＜白色再校正フロー＞
図９は、白色再校正動作の一例を示すフローチャートである。白色再校正は、定数設定後の系の変化を補正するもので、白色基準試料の既知の分光反射率係数と、設定された定数Ａ_ｒ、Ｂ_ｒ及びＢ_Ｓを用いて上記（１９）式によって測定した当該白色基準試料の分光反射率係数測定値との比から、校正係数Ｃを求めて記憶する。短期の変化を補正する白色再校正は、光学系に固有の定数を設定する定数設定よりも高頻度で行われる。先ず、白色校正ルーチンによって白色校正を行い、ｒ_Ｗを得る（ステップＳ５１）。次に、Ｒｗ’＝（ｒ_Ｗ＊Ｂ_ｒ−Ｂ_Ｓ）／（１−ｒ_Ｗ＊Ａ_ｒ）（上記（１９）式参照）によってその時点の反射率係数Ｒｗ’を求める（ステップＳ５２）。そして、Ｃ＝Ｒｗ／Ｒｗ’（上記（２１）式参照）によって校正係数Ｃを求めて記憶する（ステップＳ５３）。

＜試料測定フロー＞
図１０は、試料測定動作の一例を示すフローチャートである。試料測定は、通常は白色再校正後に行われる。定数設定後に測定する場合は、校正係数Ｃ＝１（初期値）となる。先ず、試料載置面に試料を配置する（ステップＳ６１）。上記基本測定ルーチンによって、試料反射光と参照光との分光強度Ｉｓ、Ｉｒを得る（ステップＳ６２）。このＩｓ、Ｉｒから比ｒ_Ｘ（＝Ｉｓ／Ｉｒ）を求める（ステップＳ６３）。そして、Ｒｘ＝Ｃ＊（ｒ_Ｘ＊Ｂ_ｒ−Ｂ_Ｓ）／（１−ｒ_Ｘ＊Ａ_ｒ）（上記（２０）式参照）によって、試料の反射率係数Ｒｘを求めて、出力する（ステップＳ６４）。

なお、上記実施形態では、参照光の取り込みのための光路変更を拡散板チョッパー５（５０）を用いて行う構成としているが、要は、当該光路変更（光路変換）が可能であれば拡散板チョッパーに限らず何れの構成であってもよく、例えば光の反射又は光の屈折を利用して光路を変更する（光束の方向を切り替える）ことが可能なプリズムやミラー（或いはこれらの組み合わせ）等で構成された光学系（光路変更手段）であってもよい。この場合、図１において、当該光学系が参照面１ｒに対して挿入されると、光源２のガラス板４による反射光２ｒは、この光学系により光路変更され、参照光として反射鏡６及び対物レンズ７を経てシングルチャンネルポリクロメータ８の入射スリットに入射し、一方、光学系が参照面１ｒから退避すると、反射光２ｒは、参照面１ｒを上述したように約４５°の角度で通過し、対物レンズ７、さらにシングルチャンネルポリクロメータ８には入射しない。

以上のように本実施形態における反射特性測定装置１００（２００、３００）によれば、光源２によって、試料面１が試料面法線１ｎに対する所定の角度（ここでは約４５°）から照明され、シングルチャンネルポリクロメータ８（受光手段）によって、光源２による照明光が試料面１に反射された試料面法線１ｎ方向の試料面反射光（試料面反射光成分１ｓ）が受光される。シングルチャンネルポリクロメータ８への入射光の光路上における参照面１ｒに対して挿入及び退避可能に構成された光路変更手段（拡散板チョッパー５）によって、該参照面入射光に対する光路変更が行われる。試料面１と参照面１ｒとの対称面であるガラス板４によって、光源２による照明光（放射光束２ａ）の一部（反射光２ｒ）が参照面１ｒへ向けて反射され、制御部９によって、光路変更手段の挿入及び退避動作並びに光源２の照明動作が制御されるとともに、シングルチャンネルポリクロメータ８の出力情報が演算処理される。上記シングルチャンネルポリクロメータ８によって、光路変更手段の参照面１ｒからの退避時に、試料面反射光が主として受光され、光路変更手段の参照面１ｒへの挿入時に、ガラス板４により参照面１ｒに向けて反射されて且つシングルチャンネルポリクロメータ８へ向けて入射されるよう光路変更手段により光路変更された上記照明光の一部（反射光２ｒ；具体的には、反射光２ｒが光路変更されて反射鏡６へ向けて入射される光であり、光路変更手段の法線方向つまり試料面法線１ｎ方向の成分）が主として受光される。そして、制御部９によって、光路変更手段の挿入及び退避時におけるシングルチャンネルポリクロメータ８の出力情報に基づいて、照明光（放射光束２ａ）の変動すなわち試料面照明光の変動が補正された試料面１の反射特性が算出される。

これにより、試料面照明光と相関性の高い参照光情報に基づいて、試料面照明光の変動を正確に補正することができ、安定性の高い測定が可能となる。また、受光手段としてシングルチャンネルのポリクロメータ８を使用できるとともに、参照光の取り込みのための光路変更を、光路変更手段の参照面１ｒへの挿入によって行うので、構成がシンプルとなり、コストを抑えることができる。

また、光路変更手段が光を透過拡散する透過拡散面とされるので、光路変更手段による参照光の取り込みのための光路変更を、特別な光学系を用いず、位置、角度の許容範囲が広い透過拡散面の参照面への挿入によって行うことができ、よりシンプルな構成で低コストな測定装置を実現できる。

また、図２に示すように、透過拡散面が、回転駆動可能に構成された拡散板チョッパー５の拡散板ブレード５ｄとされ、該拡散板チョッパー５の拡散板ブレード５ｄが該拡散板ブレード５ｄに対する入射光を透過拡散する拡散板とされるので、透過拡散面の参照面１ｒに対する挿入及び退避を、ブレードが拡散板で構成された拡散板チョッパー５という単純な構成で容易に実現できる。

また、図１１に示すように、透過拡散面が、該透過拡散面の法線に対する略４５°方向の入射光（例えば入射光２０ｃ、２２ｃ）を、該入射光の光軸と透過拡散面の法線５２１とを含む面内の拡散成分が面外の拡散成分より大きくなるように透過拡散する不均等透過拡散面とされるので、不均等透過拡散面によって、該不均等透過拡散面に入射した照明光を効率良くシングルチャンネルのポリクロメータ８に入射させることができる。

また、制御部９によって、透過拡散面の挿入及び退避時におけるシングルチャンネルのポリクロメータ８の出力情報と予め与えられた補正係数（上記校正係数Ｃや定数Ａ_ｒ、Ｂ_ｒ及びＢ_Ｓ等）の情報とを用いて、透過拡散面挿入時に照明光の一部とともに該透過拡散面に入射する試料面反射光の影響を補正する演算処理が行われ、照明光の変動が補正された試料面１の反射特性が算出されるので、参照光に混入する試料面反射光の影響を除去して高精度な測定が可能となる。

また、本発明に係る反射特性測定装置３００は、光源３０２と試料用開口３０１ａ及び測定用開口３０１ｂとを備える積分球３０１で構成された積分球照明手段によって、該試料用開口３０１ａに配設された試料面１が拡散照明され、シングルチャンネルポリクロメータ８（受光手段）によって、積分球照明手段による拡散照明光が試料面１に反射されてなる所定方向の試料面反射光（試料面反射光成分１ｓ）が測定用開口３０１ｂを通して受光される。また、透過拡散面が、測定用開口３０１ｂの近傍における参照面１ｒに対して挿入及び退避可能に構成され、制御部９によって、透過拡散面の挿入及び退避動作並びに積分球照明手段の照明動作が制御されるとともに、シングルチャンネルポリクロメータ８の出力情報が演算処理される。上記シングルチャンネルポリクロメータ８によって、透過拡散面の参照面１ｒからの退避時に、試料面反射光が主として受光され、透過拡散面の参照面１ｒへの挿入時に、測定用開口３０１ｂから該透過拡散面に入射した拡散照明光の一部が主として受光される。そして、制御部９によって、透過拡散面の挿入及び退避時におけるシングルチャンネルポリクロメータ８の出力情報に基づいて、拡散照明光の変動が補正された試料面１の反射特性が算出される。

これにより、参照光の取り込みのための光路変更を、特別な光学系を用いず、位置、角度の許容範囲が広い透過拡散面の参照面１ｒへの挿入によって行うことができるとともに、受光手段としてシングルチャンネルのポリクロメータ８を使用できるので、構成がシンプルとなり、コストを抑えることができる。

また、試料用開口３０１ａと測定用開口３０１ｂとが積分球３０１の略対極に配置され、光源３０２が試料用開口３０１ａと測定用開口３０１ｂとの略対称面３１０ｓの近傍に配置されるので、試料面照明光と参照面入射光とが相関性の高いものとなり、試料面照明光と相関の高い参照光を得ることができ、これにより、拡散照明光の変化を正確に補正することができ、安定性の高い測定が可能となる。

なお、本発明は、以下（Ａ）〜（Ｄ）の態様をとることができる。
（Ａ）上記実施形態では、参照光として拡散板（拡散板ブレード５ｄ）に入射する光量は照明光の２０％程度であり、参照光測定値のＳ／Ｎが試料反射光測定値より低くなり、反射率係数測定値の精度を下げることが起こり得る。参照光の分光分布が単調で、その変化の波長依存性が緩やかであれば、波長に沿って移動平均する、すなわち分光分布測定値を波長について移動平均することで、Ｓ／Ｎを改善することができる。上記実施形態では、可視光源が白熱電球であるので、参照光の分光分布が単調であるという条件を満たすものの、混入する試料光が急峻な波長依存性をもちえるので、移動平均によるＳ／Ｎ改善は大きな測定誤差を招きかねない。しかしながら、参照光に試料反射光が混入していてもその比率が小さいときには、波長依存性は緩やかなので、上記移動平均してＳ／Ｎを改善することが可能となる。このことを踏まえ、反射特性測定装置１００（２００、３００）において、制御部９によって、波長について移動平均した即ち分光分布測定値を波長について移動平均した透過拡散面挿入時のシングルチャンネルのポリクロメータ８の出力情報と、透過拡散面退避時のシングルチャンネルのポリクロメータ８の出力情報とを用いて、照明光の変動が補正された試料面１の反射特性を算出するようにすることで、透過拡散面挿入時におけるシングルチャンネルのポリクロメータ８の出力のＳ／Ｎを改善し、ひいては試料面１の反射特性測定値の精度を向上することができる。

（Ｂ）上記拡散板チョッパー５０の拡散板（拡散板ブレード５ｄ）の代わりに、例えば図１１に示すような拡散特性を有する不均等拡散板（不均等拡散面）すなわち拡散板ブレード５１ｄ、５２ｄを備えた図１２に示す拡散板チョッパー５０を用いてもよい。拡散板チョッパー５０における拡散板ブレード（ここでは拡散板ブレード５２ｄを用いて説明する）は、図１１の符号５１０で示す上面図及び符号５２０で示す側面図のように、拡散板ブレード５２ｄに対する入射光、すなわち拡散板ブレード５２ｄの法線５２１に対する略４５°方向からの入射光２０ｃ、２２ｃを、特定の方向５２ａには大きく、これと直交する方向には小さくなるように謂わば楕円状に拡散する（この拡散の様子は例えば符号５２ｅで示す円で表される）。ただし、上記特定の方向とは、例えば入射光２０ｃ、２２ｃの光軸（入射方向）と拡散板ブレード５２ｄ（透過拡散面）の法線（法線方向）とを含む面内の方向（面内方向）である。

したがって、この不均等拡散板からなる拡散板ブレード５１ｄ、５２ｄを用いた拡散板チョッパー５０では、図１２の上面図に示すように、４つの可視光源２０〜２３を、互いに直交する４方位に配置し、２つの拡散板ブレード５１ｄ、５２ｄがそれぞれ参照面１ｒに挿入されたときの楕円状拡散の長軸（長軸５１ａ、５２ａとする）が、拡散板チョッパー５０の回転に応じて、入射光２０ｃ、２２ｃ或いは入射光２１ｃ、２３ｃの方向に略一致するように（長軸５１ａが入射光２１ｃ及び２３ｃに一致するように、長軸５２ａが入射光２０ｃ及び２２ｃに一致するように）、上述の不均等拡散板を配置することで、当該拡散板への入射光２０ｃ〜２３ｃを、効率良く対物レンズ７、さらにシングルチャンネルポリクロメータ８に入射させることができる。ただし、上述の通常の拡散板を用いる場合とは異なり、楕円状拡散の軸（長軸）を可視光線の方向に略一致させて停止する必要があり、拡散板チョッパー５０の厳密な制御が必要となる。

（Ｃ）上記反射特性測定装置１００を、図１３に示すように、参照面１ｒが対物レンズ７とシングルチャンネルポリクロメータ８との間に配置され（参照面１ｒが入射光光路における対物レンズ７の前方に位置していなくてもよい）、また、反射特性測定装置１００と同様に、参照面１ｒに拡散板ブレード５ｄが挿入、退避されるように拡散板チョッパー５が配置されてなる反射特性測定装置２００としてもよい。なお、図１３では、光源２を図中右側に１つだけ記載しているが、これに限定されず、反射特性測定装置１００と同じく所定数備えた構成となっている。

（Ｄ）上記実施形態における技術は、図１４に示すように積分球照明を行う反射特性測定装置３００に対しても応用できる。この場合、制御部９によって制御回路１０２ｄを介して制御される光源３０２の放射光束３０２ａは、高反射率、高拡散特性の内壁（例えば白色塗料が塗布された内壁）を有する積分球３０１によって拡散多重反射され、拡散照明光３０２ｓとなって、積分球３０１の試料用開口３０１ａに配設された試料面１を照明する。照明された試料面からの反射光の試料面法線１ｎに略平行な試料面反射光成分１ｓが、試料用開口３０１ａの略対極に位置する測定用開口３０１ｂを通り、反射鏡６と対物レンズ７とによって、シングルチャンネルポリクロメータ８に収束、入射する。本変形態様（Ｄ）では、測定用開口３０１ｂ近傍が参照面１ｒとなり、拡散板チョッパー５は、測定用開口３０１ｂの直後（測定用開口３０１ｂ直近の反射鏡６側の後方位置）に拡散板（拡散板ブレード５ｄ）を挿入、退避させる。この場合も先の変形態様（Ｃ）と同様、拡散板挿入時には該拡散板に入射した拡散照明光３０２ｒが、また拡散板退避時には試料反射光が主として、対物レンズ７、シングルチャンネルポリクロメータ８に入射する。なお、図１４に示すように、上記略対極に位置する試料用開口３０１ａと測定用開口３０１ｂとの略対称面３１０ｓ近傍に光源３０２を配置することで、試料照明光（拡散照明光３０２ｓ）と相関性の高い参照面入射光（拡散照明光３０２ｒ）を得ることができる。

本発明に係る反射特性測定装置の一例を示す概略構成断面図である。 拡散板ブレードの一例を示す上面図である。 上記反射特性測定装置各部の反射特性測定動作に関するタイミングチャートである。 上記反射特性測定装置による反射特性測定動作の全体的なフローを示すフローチャートである。 基本測定動作の一例を示すフローチャートである。 ダーク校正動作の一例を示すフローチャートである。 白色校正動作の一例を示すフローチャートである。 定数設定動作の一例を示すフローチャートである。 白色再校正動作の一例を示すフローチャートである。 試料測定動作の一例を示すフローチャートである。 拡散板ブレードの一変形例を説明するための模式図である。 拡散板ブレードの一変形例を説明するための模式図である。 反射特性測定装置の変形態様を示す概略構成断面図である。 反射特性測定装置の変形態様を示す概略構成断面図である。 従来の反射特性測定装置を示す図である。 従来の反射特性測定装置を示す図である。 従来の反射特性測定装置を示す図である。

符号の説明

１ 試料面
１ｎ 試料面法線
１ｒ 参照面
１ｓ 試料面反射光成分（試料面反射光）
２ 光源（照明手段）
２ａ、３０２ａ 放射光束
２ｄ 照明駆動回路
２ｒ 反射光（請求項１記載の部分反射面に反射された照明光の一部）
２ｓ 透過光
４ ガラス板（部分反射面）
５ 拡散板チョッパー（透過拡散面、チョッパー、光路変更手段）
５ｄ 拡散板ブレード（ブレード、透過拡散面）
５ｅ 切り欠き部
６ 反射鏡
７ 対物レンズ
８ シングルチャンネルポリクロメータ（受光手段）
９ 制御部（制御演算手段）
１０ 駆動モータ
１０ｄ モータ制御回路
５０ 拡散板チョッパー（チョッパー、不均等透過拡散面）
１００、２００、３００ 反射特性測定装置
３０１ 積分球（積分球照明手段）
３０１ａ 試料用開口
３０１ｂ 測定用開口
３０２ 光源（積分球照明手段）
３１０ｓ 対称面（請求項８記載の対称面）

Claims (6)

1. 試料面を試料面法線に対する所定の角度から照明する照明手段と、
   前記照明手段による照明光が前記試料面に反射された前記試料面法線方向の試料面反射光を受光する受光手段と、
   前記受光手段への入射光の光路上における参照面に対して挿入及び退避可能に構成された該参照面入射光に対する光路変更を行う光路変更手段と、
   前記試料面と前記参照面との対称面であって、前記照明手段による照明光の一部を前記参照面へ向けて反射する固定された部分反射面と、
   前記光路変更手段の挿入及び退避動作並びに前記照明手段の照明動作を制御するとともに、前記受光手段の出力情報を演算処理する制御演算手段とを備え、
   前記受光手段は、前記光路変更手段の参照面からの退避時に、前記試料面反射光を主として受光し、前記光路変更手段の参照面への挿入時に、前記部分反射面により反射されて且つ前記受光手段へ向けて入射されるよう前記光路変更手段によって光路変更された前記照明光の一部を主として受光し、
   前記制御演算手段は、前記光路変更手段の挿入及び退避時における前記受光手段の出力情報に基づいて、前記照明光の変動が補正された試料面の反射特性を算出することを特徴とする反射特性測定装置。
2. 前記光路変更手段は、光を透過拡散する透過拡散面であることを特徴とする請求項１記載の反射特性測定装置。
3. 前記透過拡散面は、回転駆動可能に構成されたチョッパーのブレードであり、該ブレードに対する入射光を透過拡散する拡散板からなることを特徴とする請求項２記載の反射特性測定装置。
4. 前記透過拡散面は、該透過拡散面の法線に対する略４５°方向の入射光を、該入射光の光軸と前記透過拡散面の法線とを含む面内の拡散成分が面外の拡散成分より大きくなるように透過拡散する不均等透過拡散面であることを特徴とする請求項２又は３記載の反射特性測定装置。
5. 前記制御演算手段は、前記透過拡散面の挿入及び退避時における前記受光手段の出力情報と予め与えられた補正係数の情報とを用いて、前記透過拡散面挿入時に前記照明光の一部とともに該透過拡散面に入射する試料面反射光の影響を補正する演算処理を行い、前記照明光の変動が補正された試料面の反射特性を算出することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の反射特性測定装置。
6. 前記制御演算手段は、波長について移動平均した前記透過拡散面挿入時の前記受光手段の出力情報と、前記透過拡散面退避時の前記受光手段の出力情報とを用いて、前記照明光の変動が補正された試料面の反射特性を算出することを特徴とする請求項２記載の反射特性測定装置。
   

Images