JPH05281137A - Double-refraction measuring apparatus - Google Patents

Double-refraction measuring apparatus

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JPH05281137A
JPH05281137A JP8359892A JP8359892A JPH05281137A JP H05281137 A JPH05281137 A JP H05281137A JP 8359892 A JP8359892 A JP 8359892A JP 8359892 A JP8359892 A JP 8359892A JP H05281137 A JPH05281137 A JP H05281137A
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JP
Japan
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sample
means
measuring
light
birefringence
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Application number
JP8359892A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Ishikawa
Masato Noguchi
剛 石川
正人 野口
Original Assignee
Asahi Optical Co Ltd
旭光学工業株式会社
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To obtain a double-refraction measuring apparatus, which can accurately measure the double refraction of a sample even if there are polarizer and an analyzer.
CONSTITUTION: A light source 10 emits linearly polarized light. A first λ/4 plate 20 converts the linearly polarized light into circularly polarized light. A second λ/4 plate 40 converts the luminous flux emitted from a sample 30 into the elliptically polarized light close to the linearly polarized light. An image sensor 60 is provided. A measuring means detects the output of a light receiving means with a light polarizing element being rotated and measures the polarized state of the luminous flux. A memory means stores the intrinsic polarized state of the measuring device wherein the measurement is performed without arranging the sample. Another means subtracts the output of the memory means from the output of the measuring means and analyzes the double refraction of the sample. These means are provided.
COPYRIGHT: (C)1993,JPO&Japio

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】この発明は、光学部品が持つ分子配向のひずみによる複屈折情報を測定する装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to a device for measuring the birefringence information of Strain molecular orientation with the optical components.

【0002】 [0002]

【従来の技術】プラスチック等の高分子化合物は、一般的に結晶と同様の異方性を有し、複屈折を生じさせる。 BACKGROUND ART polymer compounds such as plastic generally has a crystal similar anisotropy, causing birefringence.

【0003】この複屈折を測定するための装置としては、従来例えば特開昭63-269045号公報に開示される装置が知られている。 [0003] As a device for measuring the birefringence, the device disclosed in the prior example, Japanese 63-269045 JP are known.

【0004】この公報に記載された装置は、直交ニコル態様で配置された偏光子と検光子との間に復屈折を持つ試料を配置し、これらを透過する光束の光量を直交ニコルを回転させつつビデオカメラで捉える構成である。 [0004] device described in this publication, a sample having a birefringence between the polarizer disposed in crossed Nicols manner and an analyzer arranged to rotate the crossed Nicols the amount of light beam transmitted through these it is configured to capture a video camera while. 測定に当っては、検出される光強度の最大値と、最大値が出力された際の回転角度とを求め、試料の復屈折を直交ニコルの回転角度の関数として求めるものである。 Hitting the measurements, the maximum value of the detected light intensity, seek and rotational angle at which the maximum value is output, and requests birefringence of the sample as a function of the rotation angle of crossed Nicols.

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の従来装置では、偏光子、検光子等の偏光素子の設定に誤差があると、測定結果に誤差による影響を含まれるため、試料の複屈折を正確に測定することができないという問題がある。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, in the above conventional apparatus, a polarizer, if the setting of the polarizing element, such as the analyzer has an error, because it includes the effect of errors in the measurement results, the birefringence of the sample there is a problem that can not be accurately measured.

【0006】 [0006]

【発明の目的】この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、偏光子、検光子等の偏光素子の設定に誤差がある場合にも、試料の複屈折を正確に測定することができる複屈折測定装置の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, a polarizer, even if there is an error in the setting of the polarization element such as an analyzer, to accurately measure the birefringence of the sample and an object thereof is to provide a birefringence measuring device capable.

【0007】 [0007]

【課題を解決するための手段】この発明に係る複屈折測定装置は、上記目的を達成させるため、特定の偏光を試料に対して入射させる光源と、試料を射出した光束の偏光状態を変化させる偏光素子と、偏光素子を透過した光束を受光する受光手段と、偏光素子を回転させつつ受光手段の出力を検出して光束の偏光状態を測定する測定手段と、試料を配置せずに測定した測定装置固有の偏光状態を記憶する記憶手段と、測定手段の出力から記憶手段の出力を差し引いて試料の複屈折を解析する手段とを有することを特徴とする。 Means for Solving the Problems] birefringence measuring apparatus according to the present invention, in order to achieve the above object, changing a light source to be incident a specific polarization to the sample, the polarization state of the light beam emerging from the sample a polarizing element, a light receiving means for receiving the light beam transmitted through the polarizing element, a measuring means for measuring the polarization state of the light beam by detecting the output of the light receiving means while rotating the polarizing element were measured without placing the sample storage means for storing the measurement device specific polarization state, and having a means for analyzing the birefringence outputs subtracted by the samples outputted from the storage means of the measuring means.

【0008】 [0008]

【実施例】以下、この発明を図面に基づいて説明する。 BRIEF DESCRIPTION based this invention with reference to the drawings.

【0009】図1は、この発明にかかる複屈折測定装置の一実施例を示す。 [0009] Figure 1 illustrates one embodiment of a birefringence measurement apparatus according to the present invention.

【0010】この装置は、所定の広がりを持った直線偏光を発する光源部10と、光源部から発した光束を円偏光に変換する第1のλ/4板20と、試料30を透過した光束を直線偏光に近い楕円偏光に変換する移相子としての第2のλ/4板40と、光路内に回転自在に設けられた検光子50と、検光子50を透過した光束を受光するCCDセンサ等の二次元のイメージセンサ60とを備えている。 [0010] The apparatus includes a light source unit 10 that emits linearly polarized light having a predetermined spread, the first lambda / 4 plate 20 for converting the light beam emitted from the light source unit into a circularly polarized light, the light beam transmitted through the sample 30 the a second lambda / 4 plate 40 as a retarder to convert the elliptically polarized light close to linearly polarized light, for receiving the analyzer 50 rotatably provided in the optical path, the light beam transmitted through the analyzer 50 CCD and a image sensor 60 of the two-dimensional sensor or the like. イメージセンサ60の出力は、A/D変換されてフレームグラバ61に記憶され、コンピュータ62 Output of the image sensor 60 is A / D converted is stored in the frame grabber 61, the computer 62
により解析されて複屈折の情報としてディスプレイ63 It is analyzed by the display 63 as the information of the birefringence
に表示される。 It is displayed in.

【0011】なお、コンピュータ62には、試料を配置しない状態での複屈折の情報を記憶する記憶手段としてのメモリ64が接続されている。 [0011] Incidentally, the computer 62, a memory 64 as a storage means for storing information of birefringence without this arrangement the sample is connected.

【0012】光源部10は、直線偏光を発生するレーザー装置、あるいは偏光状態がランダムな光束を発する光源と偏光子とを組み合せた光源11と、この光源から発した光束の径を拡大するビームエキスパンダー12とにより構成される。 [0012] The light source unit 10, a beam expander for enlarging the light source 11 a laser device, or the polarized state combining a light source and a polarizer that emits random light flux for generating linearly polarized light, the diameter of the light beam emitted from the light source composed of 12.

【0013】第2のλ/4板40は、コンピュータ62 [0013] The second λ / 4 plate 40, a computer 62
からの指示により、モータ41を介して少なくとも2つの角度に設定できるよう光軸回りに回動自在に設けられている。 The instructions from, and is provided rotatably about the optical axis so that it can set in at least two angles through the motor 41.

【0014】検光子50は、モータ51により自動的に回転され、回転角度は角度センサ52によりコンピュータ62に入力される。 [0014] analyzer 50 is automatically rotated by the motor 51, the rotation angle is input by the angle sensor 52 to the computer 62.

【0015】上記の装置を用いる場合、初期設定として装置固有の偏光特性の誤差を測定し、測定結果をメモリー64に記憶させておく。 [0015] When using the above apparatus, the error of the device-specific polarization characteristics are measured as an initial setting, allowed to store the measurement result in memory 64. 次に、試料を配置して試料の複屈折を測定し、測定結果から装置固有の誤差成分を差し引いて試料自体の持つ複屈折情報を抽出する。 Next, place the sample to measure the birefringence of the sample, extracting the birefringence information possessed by the sample itself from the measurements by subtracting the device-specific error component.

【0016】以下、試料を配置した場合について測定の原理を説明する。 [0016] Hereinafter, to explain the principles of the measurement for the case of arranging the sample. 試料を配置しない場合にも測定の原理は同様である。 The principle also measured when not disposed sample is similar.

【0017】まず、第1、第2のλ/4板20,40間に試料30を配置し、試料に対して円偏光を入射させ、 Firstly, first, the sample 30 is disposed between the second lambda / 4 plate 20, 40, is incident circularly polarized light to the sample,
試料を射出した偏光を第2のλ/4板40、検光子50 The polarized light exiting the sample second lambda / 4 plate 40, the analyzer 50
を介して受光する。 Received through the.

【0018】複屈折を持つ試料に円偏光を入射させると、試料の遅相軸と進相軸との屈折率の違いによって直交2軸の進行速度に相違が生じ、楕円偏光となって射出される。 [0018] When the incident circularly polarized light to a sample having a birefringence, a difference in the rate of progression of two orthogonal axes occurs, emitted becomes elliptically polarized by the difference in refractive index between the slow axis and the fast axis of the sample that.

【0019】この楕円偏光を再びλ/4板等の移相子を透過させることにより直線偏光に近い楕円偏光とし、検光子を透過させる。 [0019] and elliptically polarized light close to linearly polarized light by transmitting retarder of such re lambda / 4 plate The elliptically polarized light and transmits the analyzer. 検光子を回転させることにより、受光される光量が正弦的に変化するため、この変化を複数のポイントでサンプリングすることにより、偏光の状態を測定できる。 By rotating the analyzer, since the amount of light received varies sinusoidally, by sampling the change in a plurality of points can be measured state of polarization.

【0020】なお、プラスチック等の直線複屈折結晶に直線偏光を入射させた場合には、入射光が固有偏光に一致したときに偏光状態が変化を受けずに透過してしまい、複屈折の情報を検出し得ない。 [0020] In the case where is incident linearly polarized light into linearly birefringent crystal, such as plastic, polarization state will be transmitted without being changed when the incident light coincides with the specific polarization, the information of birefringence not detect the. 円偏光を入射させた場合には、直線偏光を用いた場合と違って試料は不感方向を持たず、何れの方向での測定でも偏光状態の測定が可能である。 When is incident circularly polarized light, the sample unlike the case of using the linearly polarized light has no dead direction, it is possible to measure the polarization state is also measured at either direction.

【0021】また、測定光が直線偏光に近いほど、受光する素子に達する光量の変化が大きくなり、測定の精度が向上する。 Further, as the measurement light close to linearly polarized light, change in the amount of light reaching the element for receiving is increased, the accuracy of the measurement is improved. そこで、移相子としては、より直線偏光に近い楕円偏光を作る上で、λ/4板が適当である。 Therefore, the retarder, in making more elliptically polarized light close to linearly polarized light, lambda / 4 plate is suitable.

【0022】第1段階では、第2のλ/4板40の中性軸を第1のλ/4板20の中性軸に対して45度に設定する。 [0022] In the first step, to set the neutral axis of the second lambda / 4 plate 40 to 45 degrees with respect to the neutral axis of the first lambda / 4 plate 20. コンピュータ60は、角度センサ32の出力から検光子30の回転角度が所定の値となった時点でイメージセンサ60の出力をサンプリングし、フレームグラバ61に記憶させる。 Computer 60, the rotation angle of the analyzer 30 from the output of the angle sensor 32 samples the output of the image sensor 60 when it becomes a predetermined value, is stored in frame grabber 61.

【0023】第2段階では、第2のλ/4板40の中性軸を第1のλ/4板20の中性軸に対して0度に設定する。 [0023] In the second step, is set to 0 degree neutral axis of the second lambda / 4 plate 40 with respect to the neutral axis of the first lambda / 4 plate 20. そして、第1段階と同様に少なくとも検光子50の回転角度の異なる3箇所でイメージセンサ60の出力をサンプリングし、各画素毎に光束の偏光状態を測定する。 Then, samples the output of the image sensor 60 at three different locations of the rotation angle of at least the analyzer 50 as in the first step, measuring the polarization state of the light beam for each pixel.

【0024】楕円偏光を表現する場合には、図2に示すように、光の進行方向に対向した面内での電界ベクトルの先端の描く楕円の長半径a、短半径b、傾きψの3つのパラメータが必要である。 [0024] When representing the elliptically polarized light, as shown in FIG. 2, the leading end of draw ellipse major axis a of the electric field vector in the opposite to the traveling direction of the light plane, short radius b, 3 inclination ψ One of the parameters is required.

【0025】楕円偏光を検光子を介して受光した場合の強度Iは、検光子の回転角度をθとして、(1)式で求めることができる。 The intensity I when the elliptically polarized light is received through the analyzer, the rotation angle of the analyzer theta, can be obtained by (1).

【0026】 [0026]

【数1】 [Number 1]

【0027】(1)式には、偏光特性を表すα、β、ψの3つの未知変数が存在するため、少なくとも3つの異なる角度位置に検光子50を回転させた際の出力強度Iを測定することにより、3つの未知数の値を求めることができる。 [0027] (1) The type, alpha represents the polarization characteristics, beta, because there are three unknown variables [psi, measuring the output intensity I at the time of rotating the analyzer 50 to at least three different angular positions by, it is possible to obtain the values ​​of the three unknowns. ここでは、計算を簡単にするために、45゜毎に4回の測定を行うこととする。 Here, for simplicity of calculation, and to perform the four measurements every 45 degrees. 4回の測定による強度をそれぞれI0, I45, I90, I135とすると、下式に従って偏光特性を表現する変数を求める。 I0 4 times the intensity by each measured, I45, I90, When I135, determining a variable representing the polarization characteristics according to the following equation.

【0028】 [0028]

【数2】 [Number 2]

【0029】強度のみに基づいて偏光特性を測定する場合には、試料の上に汚れ等があった場合にもこれを強度変化として捉えてしまうため、信号にノイズが乗ってしまい、正確な偏光特性の測定が行えないという問題がある。 [0029] When measuring the polarization characteristics based only on the strength, since the thus taken as this intensity change even when there is dirt on the sample, will be the signal to noise riding, accurate polarization there is a problem that can not be carried out measurement of the characteristic.

【0030】ノイズの影響を考慮すると、検出される光強度Iは、和のノイズns、積のノイズnmとして、以下の式で表すことができる。 [0030] In consideration of the influence of noise, the light intensity I detected, the noise ns sum, as the noise nm of the product can be expressed by the following equation.

【0031】 [0031]

【数3】 [Number 3]

【0032】このようなノイズがあると、α、βを正確に求めることができない。 [0032] If there is such a noise, α, it is not possible to accurately determine the β. 但し、偏光楕円の主軸の傾きψはノイズの影響を受けずに正確に求めることができる。 However, the inclination ψ of the polarization ellipse major axis can be determined accurately without being affected by noise.

【0033】ここで、和のノイズとは、光学的には例えば測定光以外の照明光等の光の受光手段に対する混入により生ずるノイズをいい、電気的には例えばテレビ信号のオフセット調整の不備によって発生するノイズを指す。 [0033] Here, the noise of the sum refers to noise caused by mixing for the light of the light receiving means such as a lighting light other than for example the measuring light optically and electrically by lack of offset adjustment, for example a television signal It refers to the noise generated. また、積のノイズとは、光学的には照明ムラ等によって生じるノイズをいい、電気的にはCCDの画素間の感度のバラツキ等によるノイズを指す。 Moreover, the product of noise, the optical means a noise caused by the illumination unevenness, Electrically refers to noise due to variations in sensitivity between the CCD pixels.

【0034】複屈折を測定するためには、複屈折の軸方向とリターダンスとを求める必要がある。 [0034] To measure the birefringence, it is necessary to obtain the axial and retardance of birefringence.

【0035】実施例の装置では、上記のψを移相子の設定角度を変化させて少なくとも2回解析する。 [0035] In the apparatus of example, it analyzes at least twice the aforementioned ψ changing the setting angle of the retarder. コンピュータ62は、フレームグラバ61に記憶された各画素単位の強度情報に基づいて第1段階でのψに相当する値ξ Computer 62 is a value corresponding to ψ in the first stage on the basis of the intensity information of each pixel stored in the frame grabber 61 xi]
と、第2段階でのψに相当する値ηとを求める。 When obtains the value η that corresponds to ψ in the second stage.

【0036】ここで、リターダンスがπ/2より小さいと仮定すると、直線偏光に近い偏光のψを測定するのみで以下の原理に基づいてリターダンスδと軸方向θとを求めることができる。 [0036] Here, the retardance is assumed to [pi / 2 is smaller than can be obtained retardance δ and the axial direction θ on the basis of only the following principles to measure ψ polarized light close to linearly polarized light.

【0037】リターダンスδ、軸方向θの複屈折を有する試料に左円偏光を入射させ、試料を射出した光束を4 [0037] retardance [delta], a sample having a birefringence in the axial direction θ is incident left-circular polarized light, the light beam emerging from the sample 4
5度に設定したλ/4板を透過させた場合の出力光X4 Output light X4 in the case of not transmit the set lambda / 4 plate to 5 degrees
5は、以下のベクトルで表すことができる。 5 can be represented by the following vector.

【0038】 [0038]

【数4】 [Number 4]

【0039】この出力光X45の偏光楕円の長軸方向ξ The major axis of the polarization ellipse of the output light X45 xi]
は、(2)式の通りである。 Are as of the equation (2).

【0040】 [0040]

【数5】 [Number 5]

【0041】また、λ/4板の角度を0度とすると、出力光X0は、以下のベクトルで示される。 Further, when the angle of the lambda / 4 plate and 0 °, the output light X0 is represented by the following vector.

【0042】 [0042]

【数6】 [6]

【0043】観測系の座標を45度回転させると、出力光X0-45は以下のベクトルとなる。 [0043] is rotated 45 degrees observation system of coordinates, the output light X0-45 is the following vector.

【0044】 [0044]

【数7】 [Equation 7]

【0045】このとき検出される楕円偏光の軸方向η The axial direction of the elliptical polarized light detected at this time η
は、(3)式で表現できる。 Can be expressed by equation (3).

【0046】 [0046]

【数8】 [Equation 8]

【0047】δ、θは、(2)式と(3)式とから以下のように求められる。 [0047] [delta], theta is obtained as follows from (2) and (3).

【0048】 [0048]

【数9】 [Equation 9]

【0049】上記の演算は、イメージセンサの各画素毎に実行され、試料の全域の複屈折情報を一度に解析することができる。 [0049] The above calculation is performed for each pixel of the image sensor, it is possible to analyze the birefringence information of the entire area of ​​the sample at a time.

【0050】解析が終了すると、例えばリターダンスδ [0050] When the analysis is completed, for example retardance δ
を明暗の階調に変換してディスプレイ63に表示し、あるいはドットの大きさに変換してプリントアウトする。 The converted to the gradation of the brightness displayed on the display 63, or printed out by converting the size of the dot.
これにより、試料の複屈折のバラツキを全体として視覚的に捉えることができる。 This makes it possible to grasp visually as a whole a variation in birefringence of the sample.

【0051】ただし、上記の方法で試料の複屈折を測定する場合、全ての光学素子の設定が設計値通りであれば問題はないものの、実際にはλ/4板、検光子等の位相や設定角度に誤差が含まれることも考えられるため、これらの誤差をキャンセルすることができればより正確な測定が可能となる。 [0051] However, when measuring the birefringence of the sample in the manner described above, although the setting of all of the optical elements is no problem as long as designed value, actually lambda / 4 plate, an analyzer or the like of the phase Ya since it is also contemplated that contains an error in the setting angle, thereby enabling more accurate measurement if it is possible to cancel these errors.

【0052】この発明にかかる複屈折測定装置は、各光学素子の設定誤差をキャンセルするため、試料を配置しない状態でのバイアスを予め求めておき、実際の測定にあたってバイアス分を差し引くことにより、正確な測定を可能としている。 [0052] Such birefringence measurement apparatus in the present invention, in order to cancel the setting errors of the optical elements, obtained in advance biased by non placing a sample, by subtracting the bias component In actual measurement, accurate thereby making it possible to Do measurement.

【0053】第1、第2のλ/4板の位相、中性軸の方向、そして検光子の方向が設定からそれぞれ1.00° [0053] The first, second lambda / 4 plate in the phase, the direction of the neutral axis, and each 1.00 ° from the direction of the analyzer is set
の誤差を持つ場合、表1に示すようなリターダンス誤差を生じさせる。 If with the error, causing retardance errors as shown in Table 1.

【0054】 [0054]

【表1】 誤差 リターダンス誤差 第1のλ/4板の位相 1.00° 1.00° 第1のλ/4板の方向 1.00° 2.00° 第2のλ/4板の位相 1.00° 0.00° 第2のλ/4板の方向(0°) 1.00° 2.00° 第2のλ/4板の方向(45°) 1.00° 2.00° 検光子の方向 1.00° 2.00° TABLE 1 Error retardance error of the first lambda / 4 plate a phase 1.00 ° 1.00 ° first lambda / 4 plate direction 1.00 ° 2.00 ° second lambda / 4 plates phase 1.00 ° 0.00 ° second lambda / 4 direction of the plate (0 °) 1.00 ° 2.00 ° second lambda / 4 plate direction (45 °) 1.00 ° 2.00 ° direction of the analyzer 1.00 ° 2.00 °

【0055】図3から図7は、試料が5°のリターダンスを有する場合にシステム全体の値として検出されるリターダンスを軸方向θを変化させてプロットして示したものである。 [0055] FIGS. 3-7 are those samples showed plotted by changing the axial θ retardance detected as a system wide value when it has a retardance of 5 °. 円グラフで示される極座標の半径方向がリターダンスδ、回転方向が軸方向2θを示す。 Radial polar coordinates represented by a pie chart retardance [delta], the rotation direction indicates the axial direction 2 [Theta]. 図中の● In the figure ●
印が各光学素子が誤差を有さない場合の理想的な値、そして、矢印の先端が各光学素子が誤差を有する場合の測定値である。 The ideal value when marks each optical element has no error, and is a measure of when the tip of the arrow has a respective optical element errors.

【0056】図3は第1のλ/4板20の位相が1°誤差を持つ場合、図4は第1のλ/4板20の方向が1° [0056] Figure 3 when the phase of the first lambda / 4 plate 20 has a 1 ° error, Figure 4 is the direction of the first lambda / 4 plate 20 1 °
誤差を持つ場合、図5は第2のλ/4板40の方向(0 If with error, Figure 5 is the direction of the second lambda / 4 plate 40 (0
°)が1°誤差を持つ場合、図6は第2のλ/4板40 If °) has a 1 ° error, 6 second lambda / 4 plate 40
の方向(45°)が1°誤差を持つ場合、図7は検光子の方向が1°の誤差を持つ場合をそれぞれ示している。 If the direction (45 °) has a 1 ° error, FIG. 7 shows the case where the direction of the analyzer has an error of 1 °, respectively.

【0057】各図から理解できるように、各光学素子が誤差を有する場合、検出されるリターダンスは試料30 [0057] As can be seen from the figures, the retardance samples 30 each optical element may have an error, detected
のリターダンスの軸方向に拘らず、一定の方向に一定量変化する。 Regardless of the axial direction of the retardance varies a certain amount in a certain direction.

【0058】また、全ての素子の影響が極座標上でのベクトルとして表されるため、複数の光学素子が誤差を有する場合にも、システム全体としては個々の素子のベクトルの和として考えることができる。 [0058] Further, since the influence of all the elements are represented as vectors in polar coordinates, even when a plurality of optical elements having an error can be considered as the sum of vectors of the individual element as a whole system .

【0059】したがって、試料を配置しない状態で測定された複屈折の情報は、各素子の誤差が合成されたシステム全体の誤差として捉えることができる。 [0059] Thus, the information of the birefringence measured in a state that does not place a sample can be regarded as an error of the entire system errors of the elements were synthesized.

【0060】そこで、実施例の装置では、第1段階での4回の測定状態での試料なしでのαをバイアスとして求め、第2段階での4回の測定での試料なしでのβをバイアスとして求め、それぞれメモリーに記憶しておく。 [0060] Therefore, in the apparatus of the embodiment obtains the α with no sample in four measurement state in the first stage as a bias, the β with no sample in the 4 measurements in the second stage calculated as a bias, and stored in the memory, respectively. また、回転させるλ/4板は、目盛と実際の中性軸とのズレを把握しておく。 Moreover, lambda / 4 plate to be rotated, know the deviation between the actual neutral axis scale.

【0061】これらの誤差を試料を配置しての測定の際に測定値から差し引くことにより、装置自体の誤差をキャンセルして試料の複屈折を正確に測定することができる。 [0061] By subtracting these errors from the measured value when measuring by placing the sample, it is possible to accurately measure the birefringence of a sample by canceling the error of the device itself.

【0062】 [0062]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば偏光素子の位相、角度の誤差により生じる装置自体が持つバイアスの複屈折情報を、測定された試料の複屈折情報から差し引くことにより、試料の複屈折を正確に解析することができる。 As described above, according to the present invention, the phase of the polarizing element according to the present invention, the bias birefringence information possessed by the apparatus itself caused by the error of the angle by subtracting from the birefringence information of the measured sample, the birefringence of the sample can be accurately analyzed.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】 この発明に係る複屈折測定装置の一実施例を示す説明図である。 1 is an explanatory view showing an example of a birefringence measurement apparatus according to the present invention.

【図2】 偏光楕円を示すグラフである。 2 is a graph showing the polarization ellipse.

【図3】 第1のλ/4板の位相が1°誤差を持つ場合のリターダンスを示すグラフである。 [3] the first lambda / 4 plate of the phase is a graph showing the retardance when with 1 ° error.

【図4】 第1のλ/4板の方向が1°誤差を持つ場合のリターダンスを示すグラフである。 [4] direction of the first lambda / 4 plate is a graph showing the retardance when with 1 ° error.

【図5】 第2のλ/4板の方向(0°)が1°誤差を持つ場合のリターダンスを示すグラフである。 [5] the second lambda / 4 plate direction (0 °) is a graph showing the retardance when with 1 ° error.

【図6】 第2のλ/4板の方向(45°)が1°誤差を持つ場合のリターダンスを示すグラフである。 [6] The second lambda / 4 plate direction (45 °) is a graph showing the retardance when with 1 ° error.

【図7】 検光子の方向が1°の誤差を持つ場合のリターダンスを示すグラフである。 7 is a graph showing the retardance when the direction of the analyzer has an error of 1 °.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10…光源部 20…第1のλ/4板 30…試料 40…第2のλ/4板 50…検光子 60…イメージセンサ 64…メモリ 10 ... light source section 20 ... first lambda / 4 plate 30 ... sample 40 ... second lambda / 4 plate 50 ... analyzer 60 ... image sensor 64 ... memory

Claims (5)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】特定の偏光を試料に対して入射させる光源と、 該試料を射出した光束の偏光状態を変化させる偏光素子と、 該偏光素子を透過した光束を受光する受光手段と、 前記偏光素子を回転させつつ前記受光手段の出力を検出して光束の偏光状態を測定する測定手段と、 前記試料を配置せずに測定した測定装置固有の偏光状態を記憶する記憶手段と、 前記測定手段の出力から前記記憶手段の出力を差し引いて前記試料の複屈折を解析する手段とを有することを特徴とする複屈折測定装置。 A light source for 1. A enters a specific polarization to the sample, and light receiving means for receiving a polarization element that changes the polarization state of the light beam emerging from the sample, the light beam transmitted through the polarization element, the polarization storage means for storing a measurement means for measuring the polarization state of the light beam, the measuring device specific polarization state measured without placing the sample by detecting the output of said light receiving means while rotating element, said measuring means birefringence measuring apparatus characterized by having from the output and means for analyzing the birefringence of the sample by subtracting the output of said storage means.
  2. 【請求項2】前記光源は、前記試料に対して円偏光を入射させることを特徴とする請求項1に記載の複屈折測定装置。 Wherein said light source, the birefringence measurement apparatus according to claim 1, characterized in that is incident circularly polarized light to the sample.
  3. 【請求項3】前記偏光素子は、移相子と検光子とから構成され、該検光子を回転させつつ偏光状態を測定することを特徴とする請求項2に記載の複屈折測定装置。 Wherein the polarizing element is composed of a retarder and an analyzer, the birefringence measurement apparatus according to claim 2, characterized in that measuring the polarization state while rotating the 該検 photons.
  4. 【請求項4】前記解析手段は、前記移相子を第1の角度に設定して測定した結果と、前記移相子を光軸周りに所定角度回転させて第2の角度に設定して測定した結果とに基づいて前記試料の複屈折を解析することを特徴とする請求項3に記載の複屈折測定装置。 Wherein said analyzing means, said a result of retarders was measured by setting the first angle, said retarder is set to a second angle by a predetermined angle around the optical axis birefringence measuring device according to claim 3, characterized in that analyzing the birefringence of the sample based on the result of measurement.
  5. 【請求項5】円偏光を試料に対して入射させる光源と、 前記試料を透過した光束を移相子と検光子とを介して受光する受光手段と、 前記検光子を回転させつつ、前記受光手段の出力から光束の偏光状態を測定する測定手段と、 前記試料を配置せずに前記測定手段により測定した測定装置固有の偏光状態を記憶する記憶手段と、 前記移相子を互いに異なる複数の角度に設定し、それぞれの設定状態で前記測定手段の出力から前記記憶手段の出力を差し引いて測定された偏光状態に基づき、前記試料の複屈折を解析する手段とを有することを特徴とする複屈折測定装置。 A light source for incident wherein circularly polarized light to the sample, and light receiving means for receiving through the light beam between retarder and analyzer transmitted through the sample, while rotating the analyzer, the light receiving measuring means for measuring the polarization state of the light beam from the output means, storage means for storing the measurement device specific polarization state measured by the measuring means without placing the sample, a plurality of different said retarder to each other It was set at an angle, on the basis of an output of said measuring means at each set state in the polarization state by subtracting the output was measured in the storage means, and having a means for analyzing the birefringence of the sample double refraction measuring device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005241406A (en) * 2004-02-26 2005-09-08 Nokodai Tlo Kk Instrument and method for measuring double refraction dispersion
JP2010150739A (en) * 2003-10-10 2010-07-08 Truetzschler Gmbh & Co Kg Apparatus on spinning preparation for detecting foreign objects of plastics material
JP2015081835A (en) * 2013-10-22 2015-04-27 Hoya株式会社 Method for measuring birefringence, method for manufacturing mask blank substrate, method for manufacturing mask blank, method for manufacturing transfer mask, and method for manufacturing semiconductor device

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