JP5060388B2 - オンライン位相差測定装置 - Google Patents

Description

本発明は被測定物の少なくとも位相差をオンラインで求めるための位相差測定装置に関する。

被測定物の位相差を測定する方法としては、偏光子と検光子それぞれの透過軸を平行に配置し、偏光子と検光子との間に被測定物を置き、偏光子と検光子とを平行ニコル状態に保って１回転し、そのときの透過光強度変化から被測定物の位相差と配向角とを求める方法（平行ニコル回転法）がある。

平行ニコル回転法をオンライン測定に適用し、単一波長の測定光を用いて透明フィルム・シートの位相差と配向角とをオンラインで測定可能にしたものがある（特許文献１，２参照。）。そのような装置は実際に光学フィルム製造工程で使用されている。光学フィルムの場合は、測定値である位相差に目標値があり、極力その変動を抑えて均一なものを製造することが重要であるので、測定すべき位相差の変動幅はごく限られた小さい範囲である。したがって、平行ニコル回転法でオンライン測定する場合も、１つの波長で測定するだけで十分な精度で位相差と配向角を測定できる。

図１１は平行ニコル回転法のときの測定波長λと位相差Ｒとによって表されるＣ(＝cos２πＲ／λ)を位相差Ｒに対して示したものである。その下に示した図形は、それぞれの位相差をもつ被測定物に対して偏光子と検光子とを平行ニコル状態に保って１回転したときの透過光の検出強度図形である。
特許第２７９１５０６号公報 特許第２９２７１４５号公報 日本写真学会誌, Vol.27, No.6, pp.478-483 (1990)

平行ニコル回転法では、透過光強度図形からＣの値を求めて位相差Ｒを算出するが、位相差Ｒがλの整数倍近傍になったときに検出光強度図形が円になって、位相差と配向角はともに測定精度が悪くなる。

また、平行ニコル回転法で１つの波長で測定したとき、図１１からも分かるように、追随可能な位相差Ｒの変化範囲は測定波長λの半分以内に制限される。しかし、一般フィルムの場合は位相差Ｒの変化範囲は大きいことがある。例えば透明フィルム・シートの位相差と配向角とをフィルム・シートの製造工程中に設置してオンライン測定しようとすると、ＭＤ方向（長手方向、引っ張り方向又は巻取り方向）又はＴＤ方向（ＭＤ方向と直角する方向）における位相差変動が大きく、変化量が数１００ｎｍ以上になる場合もある。そのため、1波長による平行ニコル回転法では位相差Ｒの変化に対して追随できなくなり、測定は実質的に困難となる。

本発明は、位相差Ｒが測定波長λの半分以上変化する被測定物に対しても測定可能なオンライン測定装置を提供することを目的とするものである。

本発明のオンライン位相差測定装置は、白色光のような多波長成分を含む測定光が移動する被測定物に偏光子を通して照射され、被測定物を透過した測定光が検光子を通して分光器（分散素子及び検出器を含む。）に入射して透過光分光スペクトルが測定される位相差測定部と、位相差測定部で測定された透過光分光スペクトルから被測定物の位相差を少なくとも算出する演算処理部を備えている。位相差測定部では、偏光子、検光子及び分光器は被測定物の移動方向に沿って配置された第１、第２の２組を含み、各組の偏光子と検光子は平行ニコルの状態に配置され、かつ第１の組の偏光子と検光子は基準方位に対する偏光方位（透過軸方位）が０°に設定され、第２の組の偏光子と検光子は基準方位に対する偏光方位が４５°に設定されている。基準方位は任意に設定することができ、ＭＤ方向、ＴＤ方向又は他の方位に設定することができる。

平行ニコル配置の場合、一般的に検出光強度は下記の式で表現される。
Ｉ（θ）
＝Ｉ₀｛α²ｃｏｓ⁴(θ−φ)＋ｓｉｎ⁴(θ−φ)＋(Ｃα／２)ｓｉｎ² ２(θ−φ )｝
（１）
ただし、Ｃ ＝ｃｏｓ（２πＲ ／λ ） （２）
ここで、θは偏光子・検光子の透過軸方位、Ｉ₀は被測定物がないときの検出光強度、αは直交する２つの光学主軸方向に直線偏光が透過するときの振幅透過率比、φは被測定物の配向角（被測定物の２つの光学主軸のうちの屈折率が大きい方向)、Ｒは被測定物の位相差、λは測定波長である。θとφは適当に設定した基準方位に対する角度である。

（１）式において、Ｉ₀及びＲは測定波長λに依存する。また、αはほとんどの場合ほぼ１であるが、被測定物の位相差が大きいときは２つの光学主軸の屈折率差が大きいことに相当するため、２つの方向において表面反射率に差が生じ、その結果２つの光学主軸方向に対する直線偏光の透過率にも差が生じて、αは１より小さくなる。しかし、その場合でもαは０．９５程度まで小さくなるだけであり、かつ可視域の波長全体について考える場合、αの波長依存性は無視できることが多い。

まず簡単のために、（１）式においてα＝１の場合について考える。θ＝０°と４５°のときの検出光強度をＩ（０）とＩ（４５）と表記し、θ＝０°と４５°のときのＩ₀を区別してＩ₀（０）とＩ₀（４５）とすると、Ｉ（０）とＩ（４５）はそれぞれ次のように表される。
Ｉ（０）＝{Ｉ₀（０）／２}{２＋(Ｃ−１)ｓｉｎ²２φ｝ （３）
Ｉ（４５）＝{Ｉ₀（４５）／２}{２＋(Ｃ−１)ｃｏｓ²２φ｝ （４）
被測定物がないときの検出光強度Ｉ₀（０）とＩ₀（４５）とは本来ほとんど同じであるが、それぞれの偏光子の特性や分光器の波長特性に僅かの違いがある場合も考えられるので、一応異なるものとして扱う。

そこで、Ｉ（０）／Ｉ₀（０）とＩ（４５）／Ｉ₀（４５）とを計算した後、それらを合算した値をＩ_Tとすると、式（３），（４）からＩ_Tは次のように表される。
Ｉ_T＝（Ｃ＋３）／２ （５）
（５）式からＩ_TはＣすなわち位相差Ｒと測定波長λによって決まり、被測定物の配向角φには影響されないことがわかる。ただし、（５）式のＩ_Tは偏光子や分光器の波長特性を除くために被測定物がないときの値Ｉ₀（０），Ｉ₀（４５）で除したものである。

例えば２０００ｎｍの位相差Ｒをもつ被測定物を波長λが５９０ｎｍの測定光による平行ニコル回転法で測定した場合、被測定物を配向角φが０°の状態に配置したときの検出光強度図形と被測定物を配向角φが２０°の状態に配置したときの検出光強度図形を示すと図１のようになる。φが０°の場合とφが２０°の場合とでは、Ｉ（０）とＩ（４５）は異なるが、（５）式の結果によればＩ（０）＋Ｉ（４５）はφによらず一定ということを意味している。図１においても、Ｉ（０）＋Ｉ（４５）はφが０°の場合とφが２０°の場合とで等しくなることが窺われる。

このことは１つの波長についてだけではなく、すべての波長に対して成立するので、分光スペクトルについても同様のことが成り立つ。また、Ｃが取り得る範囲は−１〜１であるから、α＝１のときＩ_Tは１〜２の範囲の値になる。

そこで、図９に示されるように、本発明のオンライン位相差測定装置は、演算処理部１０として、位相差Ｒ（λ）を異ならせて算出された複数の合算位相差Ｉ_T（＝（Ｃ＋３）／２）の分光スペクトルを保持する分光スペクトル保持部１０２と、位相差測定部において被測定物がない状態での２組の偏光子と検光子による透過光分光スペクトルＩ₀（０），Ｉ₀（４５）と被測定物がある状態での２組の偏光子と検光子による透過光分光スペクトルＩ（０），Ｉ（４５）とから合算スペクトル実測値Ｉ_T’（ただし、Ｉ_T’＝Ｉ（０）／Ｉ₀（０）＋Ｉ（４５）／Ｉ₀（４５）である。）を算出する合算スペクトル算出部１０４と、分光スペクトル保持部１０２に保持された計算値Ｉ_Tと合算スペクトル算出部１０４で算出された実測値Ｉ_T’の差が最小になるＩ_Tを求めてそのＩ_Tに該当する位相差Ｒ（λ）をその被測定物の位相差Ｒｍ（λ）とする位相差算出部１０６を備えている。

さらに、演算処理部１０は、位相差をＲ（λ）として波長分散を次式で表し、あらかじめ式中の係数ａ、ｂ、ｃを材料ごとに区別して登録しておくことができる（非特許文献１参照）。
Ｒ（λ）＝ａ＋ｂ／（λ²−ｃ²） （６）
ａ、ｂ、ｃの各係数の値は、例えば王子計測機器(株)製の位相差測定装置ＫＯＢＲＡ−ＷＲを用いれば容易に求めることができる。

ここで、基準波長をλ₀とすると、（６）式より基準波長λ₀に対する任意の波長λでの分散比率Ｒ（λ）／Ｒ（λ₀）は容易に求まる。基準波長は任意に定めることができる。フィルムの延伸倍率の違いや厚さの違いによって位相差Ｒ（λ）が異なる場合も、この分散比率Ｒ（λ）／Ｒ（λ₀）は材料ごとにほぼ等しくなることがよく知られている。図２（Ａ）は５種のＰＥＴフィルムの位相差Ｒ（λ）の波長依存性を示したものであり、（Ｂ）はその分散比率Ｒ（λ）／Ｒ（λ₀）の波長依存性を示したグラフであるが、実際に分散比率Ｒ（λ）／Ｒ（λ₀）はほぼ１本の曲線に重なっている。したがって、（６）式の各係数を設定して波長分散式を登録しておくことにより、基準波長に対する分散比率も求まり、計算上Ｒ（λ₀）を所定の範囲だけ所定の刻みで変化させれば、その都度任意の波長に対してＲ（λ）も容易に計算できる。すなわち、被測定物の位相差の波長分散式が既知であれば基準波長に対する位相差を任意に変化させながら、そのときの（５）式のＩ_Tに相当する分光スペクトルを自由に計算できることを意味している。

そこで、本発明の好ましい形態では、図９に示されるように、演算処理部１０は被測定物についての位相差Ｒ（λ）の波長分散式から基準波長λ₀に対する位相差の分散比率Ｒ（λ）／Ｒ（λ₀）を計算する分散比率算出部１０８をさらに備え、分光スペクトル保持部１０２に保持されているＩ_T分光スペクトルは、Ｒ（λ₀）を複数に変化させたときの対応するＲ（λ）から算出されたものであり、位相差算出部１０６は計算値Ｉ_Tと実測値Ｉ_T’の差が最小になるＩ_Tに該当する位相差として基準波長λ₀での位相差Ｒｍ（λ₀）を求め、分散比率を用いて任意の波長λでの位相差Ｒｍ（λ）を求めるものとすることができる。

次に、２つの光学主軸方向の振幅透過率比αが１ではない場合を検討する。α≠１のときの（５）式に相当する値をＩ_T’とすると、Ｉ_T’は位相差Ｒと測定波長λだけでなく、被測定物の配向角φや振幅透過率比αによって変わる。例えばＰＥＴフィルムを仮定し、基準波長λ₀＝５９０ｎｍでの位相差Ｒを２０００ｎｍ、配向角φ＝２０°及び振幅透過率比α＝０．９５としたとき、Ｉ（０）／Ｉ₀（０）、Ｉ（４５)／Ｉ₀（４５）及びＩ_T’は図３のようになり、Ｉ_T’の最大値は２にはならない。図３においてＩ_Tはα＝１のときの分光スペクトルである。

さらに、同じＰＥＴフィルムの条件で配向角φ及び振幅透過率比αの値を変えたときのＩ_T’の最大値を調べ、その結果をグラフにすると図４のようになり、Ｉ_T’の最大値はφとαのいずれの影響も受けることがわかる。また、位相差Ｒが変わればこれらの関係も変わる。α≠１のときにφやＲがどのような値であっても、測定されたＩ_T’の情報から精度よくＲとφを求めるために、α＝１のときにＩ_Tの最大値が２になることを考慮に入れて、β１＝２／（Ｉ_T’の最大値)とし、β１×Ｉ_T’の分光スペクトルを考える。図３のα＝０．９５のときのＩ_T’についてこの処理を行なうと、図５のようになり、α＝１としたときのＩ_Tの分光スペクトルと近い曲線が得られる。したがって、Ｉ（０）／Ｉ₀（０）、Ｉ（４５)／Ｉ₀（４５）を合計したＩ_T’の分光スペクトルを実測し、Ｉ_T’の最大値から上記のβ１を求めた後、β１×Ｉ_T’の分光スペクトルを測定値とし、一方で登録した波長分散式と（５）式を利用した前述の計算方法によってＩ_Tの分光スペクトルを算出し、β１×Ｉ_T’とＩ_Tの２つの分光スペクトルの差が最小になるときの基準波長に対する位相差Ｒｍ（λ₀）を決定する。

そこで、本発明の他の好ましい形態では、図９に示されるように、演算処理部１０は補正係数β１として２／（Ｉ_T’の最大値）を計算する補正係数算出部１１０をさらに備え、位相差算出部１０６は計算値Ｉ_Tと比較する実測値Ｉ_T'としてβ１で補正された補正実測値分光スペクトルβ１×Ｉ_T'を用いるようにすることができる。

この場合も、位相差算出部１０６が位相差として基準波長λ₀での位相差Ｒｍ（λ₀）を求めるようにした場合には、分散比率を用いて任意の波長λでの位相差Ｒｍ（λ）を求めることができる。

また、さらに他の好ましい形態として、位相差算出部１０６は計算値Ｉ_Tと実測値Ｉ_T’の差として波長ごとの残差２乗和を計算するようにすることができる。

次に、被測定物の配向角φを決定する方法を説明する。配向角φを決定するために、本発明のさらに他の好ましい形態では、図９に示されるように、演算処理部１０は、偏光方位が０°又は４５°のいずれかの偏光子と検光子の組における透過光分光スペクトル実測値Ｉ（０）又はＩ（４５）と、位相差算出部１０６により求められた位相差Ｒｍ（λ）を用い実測時と同じ偏光方位について被測定物の光学主軸φを変化させて計算した複数の透過光分光スペクトル計算値Ｉ（０）又はＩ（４５）とを比較し、その差が最小になるときの光学主軸φを被測定物の配向角φｍとする配向角算出部１１２をさらに備えている。

配向角算出部１１２は、透過光分光スペクトル実測値Ｉ（０）又はＩ（４５）に代えてＩ_S’としてＩ（０）／Ｉ₀（０）又はＩ（４５）／Ｉ₀（４５）を使用し、透過光分光スペクトル計算値Ｉ（０）又はＩ（４５）に代えてＩｓとして｛２＋（Ｃ−１）ｓｉｎ²２φ｝／２又は｛２＋（Ｃ−１）ｃｏｓ²２φ｝／２を使用するようにしてもよい。

Ｉ（０）／Ｉ₀（０）、Ｉ（４５)／Ｉ₀（４５）の分光スペクトルの最大値はα＝１のときはいずれも１になるが、α≠１のときの最大値は１にはならない。そこで、配向角算出部１１２はＩ_s’の最大値が１になるように補正をした上で透過光分光スペクトル計算値Ｉｓと比較するものとしてもよい。

また、偏光子・検光子方位が０°と４５°の２つの角度のみに着目しているため、配向角φ＝２２．５°及び−６７．５°のときには、必ずＩ（０）＝Ｉ（４５）となる。配向角φを決定するにはＩ（０）／Ｉ₀（０）、Ｉ（４５)／Ｉ₀（４５）のいずれか一方の分光スペクトルを利用すればよいが、できるだけ波長に対して変化の大きい方のスペクトルを採用した方が計算値との一致が判断しやすい。そこで、α≠１のときのＩ（０）／Ｉ₀（０）、Ｉ（４５)／Ｉ₀（４５）それぞれの最大値をＩ_0max、Ｉ_45maxとし、φの値を−９０°〜９０°の範囲で変えて両者の大小を調べると、次のような結果が得られた。
−９０°≦φ＜−６７．５°のときＩ_0max＞Ｉ_45max
−６７．５°≦φ＜２２．５°のときＩ_0max≦Ｉ_45max
２２．５°≦φ≦９０°のときＩ_0max≧Ｉ_45max

さらに、Ｉ_0max、Ｉ_45maxのうち大きい値に対応した方の分光スペクトルが波長に対する変化が大きいことも分かった。したがって、まずＩ_0max、Ｉ_45maxのいずれが大きいかを調べた後、大きい方の分光スペクトルに着目すればよい。

例としてＩ（０）／Ｉ₀（０）に着目する場合について考える。β２＝１／Ｉ_0maxを求めてＩ_S’＝β２×Ｉ（０）／Ｉ₀（０）を測定値の分光スペクトルとする。一方、計算でφを−９０°≦φ＜−６７．５°及び２２．５°≦φ≦９０°の範囲を所定の刻みで変化させながら、先に決定したＲｍ（λ）と（３）式とを利用して、α＝１のときのＩ_S＝Ｉ（０）／Ｉ₀（０）の分光スペクトルを算出し、測定値Ｉ_S’と計算値Ｉ_Sの２つの分光スペクトルの残差２乗和が最小になるときの配向角φｍを決定する。

Ｉ（４５)／Ｉ₀（４５）に着目する場合は、β２＝１／Ｉ_45maxとし、（３）式の代わりに（４）式を利用し、−６７．５°≦φ＜２２．５°の範囲でφを変化させて配向角φｍを決定する。

図６は上記に示した位相差Ｒｍ(λ)の決定手順で最も好ましい方法をまとめて示したフローチャートであり、図７は上記に示した配向角φｍの決定手順で最も好ましい方法をまとめて示したフローチャートである。

本発明によれば、被測定物がない状態での２組の偏光子と検光子による透過光分光スペクトルＩ₀（０），Ｉ₀（４５）と被測定物がある状態での２組の偏光子と検光子による透過光分光スペクトルＩ（０），Ｉ（４５）とから合算スペクトル実測値Ｉ_T’（＝Ｉ（０）／Ｉ₀（０）＋Ｉ（４５）／Ｉ₀（４５））を算出し、位相差を異ならせて算出された複数の合算スペクトルＩ_T（＝（Ｃ＋３）／２）とを比較し、その差が最小になるＩ_Tを求めてそのＩ_Tに該当する位相差Ｒ（λ）をその被測定物の位相差Ｒｍ（λ）とするので、位相差Ｒが測定波長λの半分以上変化する被測定物に対しても位相差Ｒｍ（λ）を精度よく、しかも短時間に測定することができるので、オンライン測定装置を実現することができる。

さらに、透過光分光スペクトル実測値Ｉ（０）又はＩ（４５）と、求められた位相差Ｒｍ（λ）を用い実測と同じ偏光方位について被測定物の光学主軸φを変化させて計算した複数の透過光分光スペクトル計算値Ｉ（０）又はＩ（４５）とを比較し、その差が最小になるときの光学主軸φを被測定物の配向角φｍとするようにすれば、配向角φｍも精度よく、しかも短時間に測定することができるので、位相差Ｒｍ（λ）と配向角φｍをともに測定するオンライン測定装置を実現することができる。

図８は、本発明のオンライン位相差測定装置の第１の実施例の概略構成図であり、位相差測定部と、位相差測定部で測定された透過光分光スペクトルから被測定物の位相差と配向角を算出する演算処理部１０を備えている。演算処理部１０と被測定物６を除く部分が位相差測定部を構成している。

位相差測定部において、光源１は例えばハロゲンランプの光をライトガイドで導いた発光源であり、多波長成分を含む測定光として白色光を供給するものである。光源１としては白色ＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた光源であってもよい。

移動する被測定物６に直線偏光の測定光を照射するために被測定物６の一方の面に対向し被測定物６の移動方向に沿って２つの偏光子４ａ，４ｂが配置されている。被測定物６の他方の面側には被測定物６を挟んで偏光子４ａ，４ｂに対向するように２つの検光子５ａ，５ｂが配置されている。偏光子４ａと検光子５ａは平行ニコルの状態に配置され、偏光子４ｂと検光子５ｂも平行ニコルの状態に配置されている。基準方位をＭＤ方向（被測定物６の移動方向）とすると、第１の組の偏光子４ａと検光子５ａは基準方位に対する偏光方位が０°に設定され、第２の組の偏光子４ｂと検光子５ｂは基準方位に対する偏光方位が４５°に設定されている。

光源１からの測定光はライトガイド２によって導かれ、集光レンズ３ａ，３ｂを経て偏光子４ａと４ｂに照射されている。偏光子４ａ，４ｂから被測定物６及び検光子５ａ，５ｂを透過した測定光は、それぞれの集光レンズ７ａ，７ｂによって集められ、ライトガイド８ａ，８ｂを経てそれぞれの分光器９ａ，９ｂに導かれる。分光器９ａ，９ｂはそれぞれグレーティングなどの分散素子とＣＣＤカメラなどの検出器を含んでいる。

分光器９ａ，９ｂによって分光され検出されたそれぞれの透過光強度は演算処理部１０に取り込まれて、上に述べたように、被測定物６の位相差Ｒｍ（λ）と配向角φｍが算出される。演算処理部１０は専用のコンピュータ又は汎用のパーソナルコンピュータにより実現される。

図１０は本発明のオンライン位相差測定装置の第２の実施例の概略構成図である。被測定物６の一方の面に対向し被測定物６の移動方向に沿って２つの偏光子２４ａ，２４ｂが配置されている。偏光子２４ａ，２４ｂは被測定物６の幅方向全体に延びて配置されており、それぞれの偏光子２４ａ，２４ｂに白色光の測定光を照射するために、それぞれの光源２１ａ，２１ｂも被測定物６の幅方向全体に延びて配置されている。被測定物６の他方の面側には被測定物６を挟んで偏光子４ａ，４ｂに対向するように２つの検光子５ａ，５ｂが配置されている。検光子５ａ，５ｂを透過した測定光をそれぞれの集光レンズ７ａ，７ｂによって集めライトガイド８ａ，８ｂを経てそれぞれの分光器９ａ，９ｂに導く受光側の光学系の構成は図８の実施例と同じであるが、図１０の実施例では受光側の光学系は被測定物６の幅方向に移動できるように支持されている。

偏光子２４ａと検光子５ａは平行ニコルの状態に配置され、偏光子２４ｂと検光子５ｂも平行ニコルの状態に配置され、基準方位をＭＤ方向として偏光子２４ａと検光子５ａは基準方位に対する偏光方位が０°に設定され、偏光子２４ｂと検光子５ｂは基準方位に対する偏光方位が４５°に設定されている。

分光器９ａ，９ｂによって分光されたそれぞれの透過光は演算処理部１０に取り込まれて、上に述べたように、被測定物６の位相差Ｒｍ（λ）と配向角φｍが算出される。

図１０の実施例によれば、受光側の光学系を走査すれば被測定物６の幅方向変化を測定できる。

平行ニコル回転法においてある位相差をもつ被測定物をある測定波長で測定したときの検出光強度を示す図である。 （Ａ）はＰＥＴフィルムを測定したときの位相差の波長依存性を示す図、（Ｂ）は同じく分散比率の波長依存性を示す図である。 本発明で扱う検出光の分光スペクトルの例を示す図である。 被測定物の振幅透過率比αと検出光の分光スペクトルＩ_T'の最大値との関係を示す図である。 検出光の分光スペクトルＩ_T'を補正したものとα＝１のときの分光スペクトルＩ_Tとを比較した図である。 本発明における位相差Ｒｍ(λ)の決定手順で最も好ましい方法を示すフローチャートである。 本発明における配向角φｍの決定手順で最も好ましい方法を示すフローチャートである。 第１の実施例を示す概略構成図である。 同実施例における演算処理部を示すブロック図である。 第２の実施例を示す概略構成図である。 平行ニコル回転法におけるＣと位相差Ｒの関係、及び検出光強度図形の関係を示す図である。

符号の説明

１，２１ａ，２１ｂ 光源
４ａ，４ｂ，２４ａ，２４ｂ 偏光子
５ａ，５ｂ 検光子
９ａ，９ｂ 分光器
１０ 演算処理部
１０２ 分光スペクトル保持部
１０４ 合算スペクトル算出部
１０６ 位相差算出部
１０８ 分散比率算出部
１１０ 補正係数算出部
１１２ 配向角算出部

Claims (7)

1. 多波長成分を含む測定光が移動する被測定物に偏光子を通して照射され、被測定物を透過した測定光が検光子を通して分光器に入射して透過光分光スペクトルが測定される位相差測定部であって、前記偏光子、検光子及び分光器は被測定物の移動方向に沿って配置された第１、第２の２組を含み、各組の偏光子と検光子は平行ニコルの状態に配置され、かつ第１の組の偏光子と検光子は基準方位に対する偏光方位が０°に設定され、第２の組の偏光子と検光子は基準方位に対する偏光方位が４５°に設定されている位相差測定部と、
   前記位相差測定部で測定された透過光分光スペクトルから被測定物の位相差を少なくとも算出する演算処理部と、を備え、
   前記演算処理部は、位相差を異ならせて算出された複数の合算スペクトルＩ_T（＝（Ｃ＋３）／２）（ただし、Ｃ＝ｃｏｓ（２πＲ（λ）／λである。）を保持する分光スペクトル保持部と、
   前記位相差測定部において被測定物がない状態での２組の偏光子と検光子による透過光分光スペクトルＩ₀（０），Ｉ₀（４５）と被測定物がある状態での２組の偏光子と検光子による透過光分光スペクトルＩ（０），Ｉ（４５）とから合算スペクトル実測値Ｉ_T’（ただし、Ｉ_T’＝Ｉ（０）／Ｉ₀（０）＋Ｉ（４５）／Ｉ₀（４５）である。）を算出する合算スペクトル算出部と、
   前記分光スペクトル保持部に保持された計算値Ｉ_Tと前記合算スペクトル算出部で算出された実測値Ｉ_T’の差が最小になるＩ_Tを求めてそのＩ_Tに該当する位相差Ｒ（λ）をその被測定物の位相差Ｒｍ（λ）とする位相差算出部を備えているオンライン位相差測定装置。
2. 前記演算処理部は被測定物についての位相差Ｒ（λ）の波長分散式から基準波長λ₀に対する位相差の分散比率Ｒ（λ）／Ｒ（λ₀）を計算する分散比率算出部をさらに備え、
   前記分光スペクトル保持部に保持されているＩ_T分光スペクトルは、Ｒ（λ₀）を複数に変化させたときの対応するＲ（λ）から算出されたものであり、
   前記位相差算出部は計算値Ｉ_Tと実測値Ｉ_T’の差が最小になるＩ_Tに該当する位相差として基準波長λ₀での位相差Ｒｍ（λ₀）を求め、分散比率を用いて任意の波長での位相差Ｒｍ（λ）を求めるものである請求項１に記載のオンライン位相差測定装置。
3. 前記演算処理部は補正係数β１として２／（Ｉ_T’の最大値）を計算する補正係数算出部をさらに備え、
   前記位相差算出部は計算値Ｉ_Tと比較する実測値Ｉ_T’としてβ１で補正された補正実測値分光スペクトルβ１×Ｉ_T’を用いる請求項１又は２に記載のオンライン位相差測定装置。
4. 前記位相差算出部は計算値Ｉ_Tと実測値Ｉ_T’の差として波長ごとの残差２乗和を計算するものである請求項１から３のいずれか一項に記載のオンライン位相差測定装置。
5. 前記演算処理部は、偏光方位が０°又は４５°のいずれかの偏光子と検光子の組における透過光分光スペクトル実測値Ｉ（０）又はＩ（４５）と、求められた位相差Ｒｍ（λ）を用い実測時と同じ偏光方位について被測定物の光学主軸φを変化させて計算した複数の透過光分光スペクトル計算値Ｉ（０）又はＩ（４５）とを比較し、その差が最小になるときの光学主軸φを被測定物の配向角φｍとする配向角算出部をさらに備えている請求項１から４のいずれか一項に記載のオンライン位相差測定装置。
6. 前記配向角算出部は透過光分光スペクトル実測値Ｉ（０）又はＩ（４５）に代えてＩ_S’としてＩ（０）／Ｉ₀（０）又はＩ（４５）／Ｉ₀（４５）を使用し、
   透過光分光スペクトル計算値Ｉ（０）又はＩ（４５）に代えてＩｓとして｛２＋（Ｃ−１）ｓｉｎ²２φ｝／２又は｛２＋（Ｃ−１）ｃｏｓ²２φ｝／２を使用するものである請求項５に記載のオンライン位相差測定装置。
7. 前記配向角算出部はＩ_S’の最大値が１になるように補正をした上で透過光分光スペクトル計算値Ｉ_Sと比較するものである請求項６に記載のオンライン位相差測定装置。

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