JPH0445103B2

JPH0445103B2 -

Info

Publication number: JPH0445103B2
Application number: JP27150385A
Authority: JP
Inventors: Takeo Murakoshi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-12-04
Filing date: 1985-12-04
Publication date: 1992-07-23
Also published as: JPS62132152A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は反射率測定方法に係り、特に物質の絶
対反射率を測定するときに絶対反射率測定機構と
相対反射率測定機構とを組合せて絶対反射率を測
定するのに好適な反射率測定方法に関するもので
ある。

〔発明の背景〕従来、10cm×10cm以上の試料の反射率を相対反
射率のみで管理していたため、基準試料が経年変
化で反射率が変化すると、相対反射率が変化する
ので、管理指標が変化していた。また、測定装置
を変えると、反射率の値が異なつてくるなどの問
題があつた。

また、被測定試料の絶対反射率を測定するとき
分光器と積分球を組み合わせて測定していたが、
従来の積分球の試料ホルダは、第１０図、第１１
図に示すように、積分球７の出力口部をばね７０
で押える方式がとられていたため、試料１４の測
定位置が不正確であり、試料１４が大きくなり、
中心より離れた位置を測定するときは、ばね７０
押えだけでは固定できなかつた。また、直接試料
１４を試料ホールダ１７に接触させていたため、
試料１４が傷つきやすく、測定後は不良品として
廃棄せねばならないなどの欠点があつた。なお、
第１０図、第１１図において、８は白板、９は検
知器、１６は10゜スペーサ、２２はベースである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、基準試料の絶対反射率の経年
変化を、被測定試料の相対反射率測定に的確に反
映させることによつて、被測定試料の絶対反射率
を正確に求めることができる反射率測定方法を提
供することにある。

〔発明の概要〕本発明の特徴は、分光器と相対反射率測定用積
分球の間の光路内に、ベースライン補正用ミラー
を有する絶対反射率測定機構を装着し、その絶対
反射率測定機構内に基準試料を設置しないときの
上記補正用ミラーで反射された光の測定値と基準
試料を設置したときの基準試料反射光が上記補正
用ミラーで反射された光の測定値とからその基準
試料の絶対反射率を求め記憶装置に記憶するこ
と、絶対反射率測定機構を上記光路から外し、絶
対反射率を求めた上記基準試料を上記積分球の試
料ホールダに装置したときの測定値と上記試料ホ
ールダに被測定試料を装着したときの測定値から
この被測定試料の相対反射率を求めること、およ
び被測定試料の相対反射率と上記基準試料の絶対
反射率の記憶値に基づいて被測定試料の絶対反射
率を求めることにある。

〔発明の実施例〕

以下本発明を第１図〜第９図に示した実施例を
用いて詳細に説明する。

第１図は本発明の反射率測定装置の絶対反射率
測定機構をセツトした場合の一実施例を示す全体
構成図である。第１図において、１は白色光を単
色光に分光し、その分光した光を対照光２と試料
光３として取り出す光源を含めた分光器である。
分光器１よりの試料光３はトロイダルミラー４に
よつて、90゜方向に反射し、トロイダルミラー５
で再び90゜方向に反射してレンズ６で集光され、
絶対反射率測定機構６０に入る。この絶対反射率
測定機構６０は、平面ミラー６１、ベースライン
補正用基準ミラー６２および回転ミラー６３より
なるVN方式のものが例示してある。実線はベー
スライン補正時のミラー状態を示し、点線は試料
測定時（ここでは、相対反射率測定機構による基
準試料の測定）を示している。したがつて、図中
のミラー６２とミラー６２′および回転ミラー６
３と６３′とは同一ミラーを示している。６４は
絶対反射率測定機構６０をベース５に取り付ける
ためのガイドピンで、ベース１５側に付いてい
る。したがつて、絶対反射率測定機構６０は容易
にベース１５上に着脱可能となつている。７は積
分球で、回転ミラー６３での反射光は、試料によ
る鏡面反射を10゜の入射角で積分球７の内壁に当
てて拡散反射させる10゜スベーサ１６と筒状の試
料ホルダ１７にばね１８の圧力とホールダ２６で
サポートされている拡散反射をする白板８ａに照
射されて拡散反射され、検知器９に照射されて電
気信号に変換される。同様にして対照光２はトロ
イダルミラー１０，１１、平面ミラー１２を介し
て積分球７に入り、拡散性のある白板８ｂに照射
され、拡散反射されて試料光３と同様に検知器９
により電気信号に変換される。試料光３と対照光
２の電気信号は、分光器１側のデータ処理部１３
へ送信される。そして、各波長毎に試料光３と対
照光２の補正係数を記憶装置（RAM）に記憶す
る。次に、絶対反射率測定装置として使用するた
めに、基準試料６５をセツトし、基準ミラー６２
を前述のように６２′とし、また、回転ミラー６
３を点線位置６３′にセツトする。このように、
ミラー６２，６３を６２′，６３′にセツトし直す
と、基準試料６５の表面反射の絶対値が測定され
る。なぜならば、平面ミラー６１、基準ミラー６
２′、回転ミラー６３′の反射率は、前述と同じで
あり、基準試料６５の反射率のみが前記の記憶値
と異なつてくるからである。この値は、各波長毎
に前述の補正係数とは別のエリアに記憶され、以
下に述べる相対値が求まつたとき、各波長毎にデ
ータ処理部１３のCPU内で演算され、データ処
理部１３内の表示部、例えば、デイスプレ、記録
計などに表示または記憶される。

第２図は第１図の絶対反射率測定機構を外した
相対反射測定を行う場合の全体構成図である。以
下第２図を用いて試料の相対反射率測定方法につ
いて説明する。第２図において、最初に絶対反射
率を実測し、記憶素子にその値を記憶させた基準
試料６５を10゜スペーサ１６と試料ホールダ１７
でセツトする（この場合は白板８ａは取り外す）。
この状態で再度ベースライン補正を行い、各波長
毎の補正係数を記憶する。もし、固定波長の場合
はオートゼロスイツチを押すのみでよい。

次に、試料ホールダ１７より基準試料６５を取
り外し、測定しようとする被測定試料１４をホー
ルダ２６にセツトする。ホールダ２６の詳細は第
３図〜第６図に示す。

なお、試料１４の大きさに応じてホールダ２６
の左右および上下の位置を可変として、試料１４
の測定位置を可変とすることができる。レンズ６
で集光された光は、被測定試料１４面で鏡面反射
し、積分球７の内壁で拡散反射し、検知器９（こ
こでは１個しか図示してないが、必要に応じて特
性の異なる複数の検知器を配置してもよい）で光
信号が電気信号に変換され、その値をデータ処理
部１３の演算処理部で前に記憶した基準試料６５
の絶対値を掛けて測定試料１４の絶対値を表示
部、例えば、デイスプレーやプリンタまたは記録
計に表示または記憶する。

本装置で測定する試料は表面に接触角がつくこ
とをきらうため、10゜スペーサ１６と試料スペー
サ１７には樹脂材で作つた接触ピン１９をそれぞ
れに埋め込んで接着してある。また、大形の試料
ををセツトするとき、操作性をよくするため、つ
まみ２０にストツパピン２１を設け（第３図参
照）。第３図の右方向に引いてベース２２にネジ
２３で固定したサポータ２４よりストツパピン２
１の先端が抜けた位置でつまみ２０を回転するこ
とによつて試料ホールダ１７を試料１４の背面よ
り離し、その位置で、ロツクすることができるよ
うにしてある。したがつて、大形の試料を両手で
自由に操作することができる。なお、サポータ２
４にはストツパピン２１のガイド溝２５が設けて
ある（第４図参照）。試料１４をホールダ２６に
セツト後は再びつまみ２０をサポート２４のガイ
ド溝２５の位置に戻すと、ばね１８の弾力で試料
ホールダ１７は試料１４の背面を押し、サポート
することができる。

第５図、第６図はホールダ２６の詳細を示す図
で、試料の大きさおよび測定位置を任意に可変で
きるようになつている。第５図において、３０は
つまみで、反時計方向に回転するとロツクが外れ
て指針３１、側板３２を左右方向に移動できる。
また、時計方向に回転すると、ロツクする機構系
となつている。３３は試料受部で、試料１４の右
側端面から測定位置までの寸法目盛板２７が貼付
してある。３４もつまみで、つまみ３４を反時計
方向に回転すると、試料受部３３を上下に移動で
き、試料１４の大きさによる試料受部３３の位置
調整ができる。３５はガイドレール、３６（第６
図）は上下方向の測定位置を示す指針で、上下移
動機構部３７に取り付けてある。３８は寸法目盛
板で、目盛板３８の目盛と指針３６の合つた数字
が試料１４の下端よりの測定距離を示す。そし
て、つまみ３４を時計方向に回転するとロツクさ
れる。ガイドレール３５は上下移動機構部３７の
案内溝３９（第５図）を有するアルミ引抜き材よ
りなつている。ガイドレール３５の案内溝３９内
を回転機構４０が回転移動する。

左右の移動機構も上下移動機構部３７とほぼ同
じで、その移動機構部の断面図を第７図に示す。
４１は回転機構４０の軸で、ナツト４２で移動ブ
ロツク４３に取り付けてあり、ガイドドレール３
５の案内溝３９をスライドする。

第８図、第９図に移動ブロツク４３の形状の詳
細を示す。移動ブロツク４３の切り込み部４４
は、移動ブロツク４３のすべりを調整するための
もので、これを広げるとすべりがきつくなる。

このような構成になつているので、本発明の実
施例によれば、試料１４の大きさおよび測定点に
合せてあらかじめ寸法をセツトしておけば、試料
１４の測定位置が明確となるので、試料１４の反
射率の各部におけるばらつき分布を簡単に再現性
よく測定できる。また、試料には傷がつくことが
なく、測定後もそのサンプルを利用することがで
きる。また、実試料の状態（例えば、８インチの
大きさのまま）で絶対反射率を容易に測定でき、
さらに、ホールダ２６に目盛が付いているので、
広い試料１４の各点を自由に測定ができ、試料１
４の蒸着分布なども測定できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、基準試料に経年変化があつて
も、被測定試料の相対反射率測定光学系を利用し
て基準試料の絶対反射率を求ることができ、操作
者は被測定試料に対して相対反射率を測定するだ
けで済むのにもかかわらず、被測定試料の絶対反
射率を正確に求めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９図は本発明の実施例を示す図で、
第１図は本発明の反射率測定装置の絶対反射測定
機構をセツトした状態を示す全体構成図、第２図
は第１図から絶対反射測定機構を外して相対反射
率測定を行う場合の全体構成図、第３図は第１図
のホールダ付近の断面図、第４図は第３図の平面
図、第５図は第１図のホールダ部の移動機構を示
す平面図、第６図は第５図の正面図、第７図は左
右の移動機構を示す断面図、第８図は第７図の移
動でロツクの正面図、第９図は第８図の側面図、
第１０図は従来の積分球、ホールダ付近の断面
図、第１１図は第１０図の平面図である。１……分光器、２……対照光、３……試料光、
４，５，１０，１１……トロイドミラー、６……
レンズ、７……積分球、８ａ，８ｂ……白板、９
……検知器、１２……平面ミラー、１３……デー
タ処理部、１６……10゜スペーサ、１７……試料
ホールダ、１８……ばね、１９……接触ピン、２
０，３４……つまみ、２１……ストツパーピン、
２２……ベース、２４……サポータ、２６……ホ
ールダ、２７，３８……目盛板、３１，３６……
指針、３２……側板、３３……試料受部、３５…
…ガイドレール、３７……上下移動機構部、３９
……案内溝、４０……回転機構、４１……軸、４
２……ナツト、４３……移動ブロツク、４４……
切り込み部、６０……絶対反射率測定機構、６１
……平面ミラー、６２……基準ミラー、６３……
回転ミラー、６４……ガイドピン、６５……基準
試料。

Claims

【特許請求の範囲】

１分光器と相対反射率測定用積分球の間の光路
内に、ベースライン補正用ミラーを有する絶対反
射率測定機構を装着し、その絶対反射率測定機構
内に基準試料を設置しないときの上記補正用ミラ
ーで反射された光の測定値と基準試料を設置した
ときの上記基準試料反射光が上記補正用ミラーで
反射された光の測定値とから上記基準試料の絶対
反射率を求め記憶装置に記憶すること、上記絶対
反射率測定機構を上記光路から外し、上記絶対反
射率を求めた上記基準試料を上記積分球の試料ホ
ールダに装着したときの測定値と上記試料ホール
ダに被測定試料を装着したときの測定値からこの
被測定試料の相対反射率を求めること、および上
記被測定試料の相対反射率と上記基準試料の絶対
反射率の記憶値に基づいて上記被測定試料の絶対
反射率を求めること、を特徴とする反射率測定方
法。