JPH03172728A

JPH03172728A - 透光性部材の反射率測定装置

Info

Publication number: JPH03172728A
Application number: JP1312762A
Authority: JP
Inventors: Hideo Takada; 秀夫高田
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1989-11-30
Filing date: 1989-11-30
Publication date: 1991-07-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、レンズその他の透光性光学部品等の表面に施
された薄膜等の反射率の測定に用いられる透光性部材の
反射率測定装置に関する。

［従来の技術］従来から、透光性部材の表面に光を照射してその反射光
の強度を測定することにより、該透光性部材の反射率を
測定する透光性部材の反射率測定装置は知られている。

第２図は従来の透光性部材の反射率測定装置の構成を示
す図である。

第２図において、光源１０２から射出された光は、スリ
ット１０５およびコリメータ１０６によって平行光にさ
れる。そして、反射鏡１０７によって進路が変えられ、
照射光ＩＪｉとなって、透光性部材１０１の表面１０１
ａに照射される。これにより、前記表面１０１ａから前
記照射光１１の一部が反射されて、反射光１ｒが生ずる
。この反射光９ｒは、反射鏡１０８によって進路を変え
られ、光検出手段１０３によって検出される。この検出
強度から前記透光性部材１０１の表面１０１ａの反射率
を求める。すなわち、この装置を用いて同一の条件で反
射率か既知の透光性部材の光検出強度を測定し、その検
出強度と比較して求める。

ところで、前記透光性部材１０１の表面１０１ａと裏面
１０１ｂとが平行で、かつ、厚さが薄いような場合には
、第２図に点線で示されるように、裏面１０１ｂからの
反射光の一部が表面１０１ａからの反射光に混入して検
出誤差を生じさせることになる。そこで、このような場
合には、裏面１０１ｂからの反射光が検出光路中に侵入
しないように、前記透光性部材１０１を、その裏面１０
１ｂが表面１０１ａと所定の角度をなすように、略クサ
ビ状に形成するか、あるいは、第３図に示されるように
、裏面１０１ｂを粗面に形成して測定していた。

また、例えば、透光性部材かレンズ等のように表面が曲
面形状である場合にも、従来は、このレンズそのものを
測定するのではなく、上述のように表面が平坦な測定用
の試料を作製してその測定用試料の反射率から間接的に
レンズの反射率を求めていた。これは、被測定面と同じ
曲率で反射率が既知の参照試料を用意しなければ、被測
定訳゛科と同一の条件で測定できないからである。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、透光性部材１０１をクサビ状に形成した
り、あるいは、裏面１０１ｂを粗面にすることは、著し
く手間を要する。このため、測定が極めて煩雑であると
ともに、測定の準備のために著しく長時間を要する。し
かも、この場合、測定目的物そのもの自体を測定するの
ではなく、測定目的物と同一の材料で測定目的物と同じ
ようにして製造した測定用試料を測定することになる。

このため、表面の状態その他の条件を測定目的′４１”
ｉＪそのものと必ずしも完全に同一にそろえることかで
きない場合が生じ、そのような場合には、測定に誤差を
生ずる。

本発明は、上述の背景のもとでなされたものであり、例
えば、表面と裏面とが平行で比較的薄い透光性部材や表
面が曲面形状の透光性部材の反射率を直接測定すること
かできる透光性部材の反射率測定装置を提供することを
目的としたものである。

［課題を解決するための手段］本発明は、以下の構成とすることにより上述の課題を解
決している。

透光性部材の表面に光を照射してその反射光の強度を測
定することにより、該透光性部材の反射率を測定する透
光性部材の反射率測定装置において、前記透光性部材の表面に照射する光を発生する光源と、前記透光性部材の表面からの反射光を検出する光検出手
段と、前記光源から射出されて前記透光性部材の表面の測定領
域に照射される光および該測定領域から反射されて前記
光検出手段に入射する光を通過させるとともに、これら
光の光路中への外乱光の侵入を遮断する絞り手段とを有
し、前記絞り手段として、基端開口部から先端開口部に至る
にしたがって次第に内径および外径か小さくなるように
形成された筒状体を用い、この絞り手段の先端開口部を
前記透光性部材の測定領域に近接して配置するようにし
たことを特徴とする構成。

［作用］上述の構成において、前記絞り手段が、基端開口部から
先端開口部に至るにしたがって次第に内径および外径が
小さくなるように形成された筒状体であり、しかも、こ
の絞り手段の先端開口部を透光性部材の測定領域に近接
して配置するようにしていることから、照射光を確実に
透光性部材の測定領域にのみ照射させることができる。

同時に、該測定領域からの反射光以外の外乱光が測定光
路中に侵入するのを極めて効果的に防止できる。さらに
、前記絞り手段の先端開口部を測定対象物の所望の位置
に近接させるだけで、確実にその位置に照射光が照射さ
れることになる。

したがって、例えば、照射光を極めて細い平行ビームに
するか、あるいは、透光性部材の表面で点状に集束され
る集束光にし、これにあわせて前記絞り手段の先端開口
部の大きさを小さく形成して照射すれば、表面と裏面と
か平行で比較的薄い透光性部材や、表面が曲面形状の透
光性部材の反射率を直接測定することかできる。

すなわち、このようにすれば、測定領域が極めて小さく
、かつ、絞り手段の先端開口部の大きさも極めて小さく
なる。このため、仮に透光性部材が薄い場合であっても
、その透光性部材の裏面からの反射光は前記絞り手段に
よって遮られて測定光路中に侵入することができなくな
る。したがって、表面と裏面とが平行で比較的薄い透光
性部材の反射率を直接測定することができる。

また、測定領域が極めて小さいから、透光性部材の表面
が曲面であっても、その測定領域を平面と見なすことが
できる。したがって、曲率の相違による検出強度の差も
無視することができ、表面が曲面形状の透光性部材の反
射率も直接測定することができる。

［実施例］第１図は本発明の第１実施例にがかる透光性部材の反射
率測定装置の構成を示す図、第４図は第１図の部分拡大
図である。以下これらの図面を参照しながら第１実施例
を詳述する。

図において、符号１は透光性部材、符号２は光源、符号
３は光検出手段、符号４は絞り手段、符号５はスリット
、符号６ａはコリメータ、符号６ｂおよび９は集光光学
系、符号７および８は反射鏡である。

前記透光性部材１は、ガラスもしくは透明プラスチック
等からなるレンズであり、その表面１ａが曲面形状をな
しているものである。この透光性部材１の表面１ａには
前記絞り手段４が近接して配置されている。この絞り手
段４は、遮光性部材によって基端開口部４ａから先端開
口部４ｂに至るにしたがって次第にその内径および外径
が小さくなるように形成された筒状体である。

前記絞り手段４の基端開口部４ａからは、前記透光性部
材１の表面１ａで略点状に集束する集束光たる照射光ｇ
ｉが入射され、該絞り手段４の先端開口部４ｂを通じて
前記透光性部材１の表面１ａにおける測定領域ｅ（第４
図参照）に照射されるようになっている。

前記照射光、Ｑｉは、光源２と、この光源２から射出さ
れた光を平行光にするスリット５およびコリメータ６ａ
と、この平行光を集束光にする集束光学系６ｂと、この
集束光の進路を変える反射鏡７とから構成される光学系
によって、前記絞り手段４に導かれるようになっている
。

前記照射光、Ｑｉの一部は前記測定領域ｅで反射され、
反射光Ｎｒとなる。この反射光９ｒは、前記絞り手段４
の先端開口部４ｂから該絞り手段４内に入射し、前記基
端開口部４ａから該絞り手段４の外に出る。前記絞り手
段４から出た反射光１ｒは、反射鏡８と、集束光学系９
とを通じて光検出手段３に導かれて検出されるようにな
っている。

この場合、前記測定領域ｅに入射した照射光ｐの他の一
部は、前記透光性部材１内を透過して該透光性部材１の
裏面１ｂで反射され、裏面反射光、Ｑ　Ｒを生じさせる
。この裏面反射光ｐＲが前記絞り手段４の先端開口部４
ｂから該絞り手段４内に入射すると測定誤差を生ずるこ
とになる。この裏面反射光ＮＲが前記先端開口部４ｂか
ら入射しないようにする条件は以下の通りである。

いま、照射光の透光性部材１の表面１ａへの入射角をθ、透光性部材１の屈折率をｎ、照射光ρ１の透光性部材１の内部への屈折角をθ゛透光性部材１の厚さをｄ、絞り手段４の先端開口部４ｂの開口中を２ａとすると、ａ＜ｄ　−ｔａｎθ−・・・・・・（１）が成立すれば
、裏面反射光、ｌｌＲは全て前記絞り手段４の先端開口
部４ｂの範囲外に進行することになる。ここで、前記（
１）式におけるθ−は下記（２）式により求めることが
できる。

ｓｉｎθ＝ｎ・ｓｉｎθ゛・旧・・（２）なお、前記絞
り手段４の基端開口部４ａから先端開口部４ｂに至る間
の内径の変化の度合いは、前記照射光ρｉ（または反射
光ρｒ）の入射角（又は反射角）θに応じて、これら照
射光Ωｉ及び反射光、ｏｒを遮らない範囲でできるだけ
小さく、選定することが望ましい。内径の変化の度合い
が大きいと、透光性部材１の曲面形状によっては、絞り
手段４の先端開口部４ｂを透光性部材１の表面１ａに近
接できなくなる場合か生ずるからである。

この実施例によれば、前記照射光、Ｏｌを集束光として
いることから光強度を小さくすることなく前記測定領域
ｅを極めて小さくすることが可能である。それゆえ、前
記透光性部材１の表面１ａの曲率半径が小さい場合であ
ってもその測定領域ｅを平面と見なすことができ、正確
な測定ができる。

第５図は本発明の第２実施例の構成を示す図である。こ
の実施例は、照射光９１として細い平行ビームを用いた
点を除き前記第１実施例と同一の構成を有する。すなわ
ち、前記第１実施例の構成から集束光学系６ｂ及び９を
除いた外の構成は全く同一である。したがって同一の部
分には同一の符号を付してその説明を省略する。

この実施例によっても前記第１実施例の場合とほぼ同等
の作用効果か得られる。

第６図は本発明の第３実施例の構成を示す図である。こ
の実施例は、前記第１実施例と同様に、照射光Ｑｉとし
て集束光を用いたものである。この実施例と前記第１実
施例とが異なる点は前記第１実施例では、集束光学系６
ｂによって平行光を集束光にしているのに対して、この
実施例では、反射鏡７と絞り手段４との間並びに絞り手
段４と反射鏡８との間にカセグレン光学系３０をそれぞ
れ設けることによって平行光を集束光にしている点であ
る。なお、前記カセグレン光学系３０は、照射光ρ１側
では、凹面鏡３１と凸面鏡３２で構成され、反射光１ｒ
側では、凸面鏡３２と凹面鏡３３とで構成されている。

尚、凸面Ｒ３２は照射光、１！ｉ側及び反射光ｊｒ側で
共用している。

この実施例では、集束光学系として、反射光学系を用い
ていることから屈折光学系を用いた場合のように色収差
が利点がある。

すなわち、例えば、照射光１１の波長を変えて種々の波
長での反射率を求める場合、屈折光学系を使用すると、
その波長の変化範囲において色消しの処置を施さなけれ
ばならないが、この実施例では、その様な色消し処置を
施す必要がない。

第７図は本発明の第４実施例の構成を示す図である。こ
の実施例は、前記第３実施例に置けるカセグレン光学系
３０の代わりに、同様の作用を行なうカセグレン光学系
４０を用いた外は前記第３実施例と同一の構成を有する
。すなわち、二〇カセグレン光学系４０は前記第３実施
例のカセグレン光学系３０における凹面鏡と凸面鏡との
配置位置を交換したもので、これによっても前記第３実
施例と同様の作用効果が得られる。

第８図及び第９図はそれぞれ本発明の第５及び第６実施
例の構成を示す図である。これら実施例は、ともに周知
の積分球５０を用いたものである。

第５実施例は、第８図に示されるように、平行光ρｉを
絞り手段４を通じて透光性部材１に照射し、その反射光
ｐｒを前記絞り手段４を通じて積分球５０内に導入し、
これを積分球５０に取り付けられた光検出手段３によっ
て検出するようにしたものである。前記第６実施例は、
照射光、０１を集束光にした外は前記第５実施例と同一
の構成を有する。なお、前記光源２、スリット５、コリ
メータ６ａ及び集束光学系６ｂ、絞り手段４等は前記第
１〜第４実施例の場合と同じである。

第１０図ないし第１２図は、上述の各実施例に用いるこ
とができる絞り手段の例を示したものである。第１０図
に示された例は円錐状をなしたものであり、第１１図に
示された例は角堆状をなしたものであり、また、第１２
図に示された例は半球状をなしたものである。

［発明の効果］以上詳述したように、本発明は、要するに、透光性部材
に照射する照射光および該透光性部材から反射される反
射光を通過させ、外乱光を規制する絞り手段として、基
端開口部から先端開口部に至るにしたがって次第に内径
および外径が小さくなるように形成された筒状体を用い
、この絞り手段の先端開口部を前記透光性部材の測定領域
に近接して配置するようにしたことを特徴とする構成を
有し、これにより、例えば、表面と裏面とが平行で比較的薄い
透光性部材や表面が曲面形状の透光性部材の反射率を直
接測定することができる透光性部材の反射率測定装置を
得ているものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例にがかる透光性部材の反射
率測定装置の構成を示す図、第２図および第３図は従来
例の構成を示す図、第４図は第１図の部分拡大図、第５
図は第２実施例の構成を示す図、第６図は第３実施例の
構成を示す図、第７図は第４実施例の構成を示す図、第
８図は第５実施例の構成を示す図、第９図は第６実施例
の構成を示す図、第１０図ないし第１２図は絞り手段４
の例を示す図である。１・・・透光性部材、２・・・光源、３・・・光検出手
段、４・・・絞り手段、４ａ・・・基端開口部、４ｂ・
・・先端開口部、５・・・スリット、６ａ・・・コリメ
ータ、６ｂ９・・・集束光学系、７および８・・・反射
鏡。

Claims

【特許請求の範囲】透光性部材の表面に光を照射してその反射光の強度を測
定することにより、該透光性部材の反射率を測定する透
光性部材の反射率測定装置において、前記透光性部材の表面に照射する光を発生する光源と、前記透光性部材の表面からの反射光を検出する光検出手
段と、前記光源から射出されて前記透光性部材の表面の測定領
域に照射される光および該測定領域から反射されて前記
光検出手段に入射する光を通過させるとともに、これら
光の光路中への外乱光の侵入を遮断する絞り手段とを有
し、前記絞り手段として、基端開口部から先端開口部に至る
にしたがって次第に内径および外径が小さくなるように
形成された筒状体を用い、この絞り手段の先端開口部を前記透光性部材の測定領域
に近接して配置するようにしたことを特徴とする透光性
部材の反射率測定装置。