JPH0783828A - 角度可変絶対反射率測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 試料光束１１１及び対照光束１０９を発光す
る光源１０８と、サンプル１１８を着脱可能に、かつ載
置したサンプル１１８の反射面の向きを可変するように
回転可能に設けられたサンプル台と１２０、前記サンプ
ル台１２０に載置されたサンプル１１８から一定の距離
に配置され、該サンプル１１８の載置位置を中心に回転
可能に設けられた積分球１２２と、前記積分球１２２に
設置され、該積分球１２２に入射した光を検出する検出
器１２４と、一端が前記光源１０８に他端が前記積分球
１２２に接続され、該光源１０８からの対照光束１０９
を積分球１２２に入射させる柔軟性を有するオプティカ
ルファイバー１３４と、を備えた。 【効果】 安価な角度可変絶対反射率測定装置を得るこ
とが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は角度可変絶対反射率測定
装置、特に光束を積分球へ入射させる光学系の改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、金属表面や蒸着面などの試料への
試料光束の入射角を可変して反射率を測定する角度可変
絶対反射率測定装置の開発が行われている。そして、前
記角度可変絶対反射率測定装置としては、従来図２に示
すものが考えられている。同図に示す角度可変絶対反射
率測定装置は、光源８からの対照光束９と試料光束１１
を用い、それぞれの光束を別々のディテクタで検出して
いる。即ち、該角度可変絶対反射率測定装置は、対照側
積分球１０及び対照側検出器１２と、試料側積分球１４
及び試料側検出器１６と、を有している。そして、前記
対照光束９は対照側積分球１０へ入射させ、また試料光
束１１は試料側積分球１４へ入射させ、それぞれの光の
強度を対照側検出器１２及び試料側検出器１６により検
出するのである。

【０００３】また、前記試料光束１１の光路上にはサン
プル１８が載置されるサンプル台２０が配置されてお
り、該サンプル台２０は回転可能に設けられている。従
って、サンプル台２０を回転させることによりサンプル
１８の向きを変え、該サンプル１８への試料光束１１の
入射角度を可変することができる。一方、前記試料側積
分球１４も前記サンプル１８の載置位置を中心に回転可
能に設けられており、同図に示すように前記試料光束１
１がサンプル１８で反射した反射光の光路上に位置する
ように試料側積分球１４を移動させ、該試料側積分球１
４で反射した試料光束１１を入射させることができる。
そして、前記角度可変絶対反射率測定装置を用いて試料
の絶対反射率を測定する場合、まずサンプル１８を載置
しない状態で対照光束９及び試料光束１１を、それぞれ
対照側積分球１０及び試料側積分球１４において検出
し、試料光の対照光に対する比率を求める。

【０００４】次に、サンプル１８を載置し、試料光束１
１をサンプル１８で反射させる。そして、前述したよう
に該反射光の光路上に試料側積分球１４を回転移動させ
て、試料光束１１のサンプル１８での反射光を試料側積
分球１４に入射させ検出する。一方、対照光束９は前記
同様、対照側積分球１０において検出し、前記反射光の
対照光に対する比率を求める。そして、始めに測定した
試料光と対照光の比率値に対する、後に測定した反射光
と対照光の比率値の比率が絶対反射率として求められ、
サンプル１８への入射角度及び光の波長を変えてそれぞ
れの絶対反射率を測定するのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記角
度可変絶対反射率測定装置は、対照光を基準に試料光及
び反射光の比率を求めているため、光源の輝度などが変
化しても高精度で測定できるが、一方で積分球及び検出
器を二つ要するためコスト高となってしまうという課題
があった。本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は対照光を基準に試料光及び反射
光の比率より高精度で絶対反射率を測定できる非常に安
価な角度可変絶対反射率測定装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明にかかる角度可変絶対反射率測定装置は、試料
光束及び対照光束を発光する光源と、試料を着脱可能
に、かつ載置した試料の反射面の向きを可変するように
回転可能に設けられた試料取り付け台と、前記試料取り
付け台に載置された試料から一定の距離に配置され、該
試料の載置位置を中心に回転可能に設けられた積分球
と、前記積分球に設置され、該積分球に入射した光を検
出する検出器と、一端が前記光源の対照光束側に他端が
前記積分球に接続され、該光源からの対照光束を積分球
に入射させる柔軟性を有するオプティカルファイバー
と、を備えたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明にかかる角度可変絶対反射率測定装置
は、試料を載置する試料取り付け台が回転可能に設けら
れており、該試料取り付け台を回転させ試料の反射面の
向きを変えることにより光源からの試料光束に対して入
射角度を任意に変更する。また、前記積分球は試料の載
置位置を中心に回転可能に設けられており、前記試料の
反射面において反射した試料光束の光路上に該積分球を
回転移動させることにより該試料光束を積分球に入射さ
せる。一方、光源の対照光束側と積分球はオプティカル
ファイバーによって接続されており、対照光束は該オプ
ティカルファイバーを通って積分球に入射される。そし
て、前記オプティカルファイバーは柔軟性を有してお
り、自在に形状を変化させるため、前記積分球の回転移
動に追従していくことができる。従って、前記回転移動
する一つの積分球に試料光束及び対照光束の双方を入射
させることができるため、試料光束と対照光束に対して
別々の積分球及び検出器を設ける必要がなく、安価な角
度可変絶対反射率測定装置を得ることが可能となる。

【０００８】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の好適な実施例を
説明する。図１には、本発明の一実施例にかかる角度可
変絶対反射率測定装置の概略構成図が示されている。な
お、前記図２と対応する部分には符号１００を加えて示
し説明を省略する。同図に示す角度可変絶対反射率測定
装置は、対照光束１０９及び試料光束１１１を発光する
光源１０８と、該対照光束１０９及び試料光束１１１が
入射する積分球１２２と、該積分球１２２に入射した光
束を検出する検出器１２４と、サンプル１１８を着脱可
能に取り付け載置するサンプル台１２０と、を有してい
る。また、前記積分球１２２の試料光束入射側には反射
鏡１２６が設けられており、試料光束１１１を該反射鏡
１２６で反射させて積分球１２２に入射させるようにな
っている。

【０００９】そして、前記積分球１２２、検出器１２４
及び反射鏡１２６でディテクタブロック１２８を構成し
ている。また、前記サンプル台１２０は、載置されるサ
ンプル１１８の反射面が前記試料光束１１１の光路上に
位置するようにベース１３０に配置されており、さらに
該反射面の試料光束入射位置を中心に回転可能に設置さ
れている。そして、前記サンプル台１２０を回転させ、
サンプル１１８の反射面向きを変えることにより、前記
試料光束１１１の該サンプル１１８への入射角を変更し
ていく。一方、前記ディテクタブロック１２８も、サン
プル１１８の反射面の試料光束入射位置を中心に回転可
能にベース１３０に設置されている。そして、前記サン
プル１１８の反射面向きに合せて、該サンプル１１８で
反射した試料光束１１１の光路上に反射鏡１２６が位置
するようにディテクタブロック１２８を回転移動させ、
試料光束１１１を該反射鏡１２６で反射させて積分球１
２２へ入射させるのである。

【００１０】なお、前記ベース１３０には、試料光束１
１１のサンプル１１８への入射角に対応した入射角目盛
１３２が付されており、サンプル１１８への入射角と一
致する該入射角目盛１３２にディテクタブロック１２８
の目印を合せることにより、反射鏡１２６がサンプル１
１８で反射した試料光束１１１の光路上に位置するよう
になっている。

【００１１】一方、前記光源１０８からの対照光束１０
９は、オプティカルファイバー１３４を用いて前記積分
球１２２に入射させている。前述したように、従来の角
度可変絶対反射率測定装置は、回転可能に設けられた試
料光束用のディテクタとは別に、固定された対照光束用
のディテクタを設けなければならなかった そこで、本実施例においては、柔軟性を有するオプティ
カルファイバー１３４の一端を光源１０８の対照光束１
０９に、他端を前記積分球１２２に接続することによ
り、一つのディテクタブロック１２８で対照光束１０９
及び試料光束１１１の双方を検出可能としている。即
ち、同図に示すように試料光束１１１のサンプル１１８
への入射角に対応させてディテクタブロック１２８を回
転移動した場合、前記オプティカルファイバー１３４は
該ディテクタブロック１２８の回転移動に追従してその
形状を自在に変化させることができる。

【００１２】従って、前記ディテクタブロック１３４を
どの角度に回転移動させても、該回転移動を妨げること
なく積分球１２２に試料光束１１１と共に対照光束１０
９をも入射させることができるのである。そして、本実
施例にかかる角度可変絶対反射率測定装置を用いてサン
プルの絶対反射率を測定する場合、まず、同図の鎖線で
示すようにディテクタブロック１２８を入射角目盛１３
２の９０度の位置に設定し、サンプル台１２０にサンプ
ル１１８を載置しない状態で、光源１０８の波長を変え
ながら所定波長毎の試料光束１１１とオプティカルファ
イバー１３４から導かれた対照光束１０９を積分球１２
２で受光し検出する。そして、前記サンプル１１８を介
さない試料光束１１１の対照光束１０９に対する比率を
前記所定波長毎にコンピュータ（図示省略）において測
定し、その値を該コンピュータにメモリーする。

【００１３】次に、サンプル台１２０にサンプル１１８
を載置し、該サンプル台１２０を回転させ、サンプル１
１８への試料光束１１１の入射角を調整するとともに、
同図の実線で示すようにディテクタブロック１２８も入
射角目盛１３２の該入射角度に合せて回転させる。そし
て、前記サンプル１１８で反射した試料光束１１１と、
オプティカルファイバー１３４から導かれた対照光束１
０９を積分球１２２で受光し、該試料光束１１１の対照
光束１０９に対する比率を前記同様所定波長毎に測定す
る。さらに、前記サンプル１１８を介さない試料光束１
１１の対照光束１０９に対する比率のメモリー値を基準
として、前記サンプル１１８で反射した試料光束１１１
の対照光束１０９に対する比率のメモリー値の比率を求
め、その入射角におけるサンプル１１８の絶対反射率を
測定するのである。このように、本実施例にかかる角度
可変絶対反射率測定装置は、サンプル１１８への試料光
束１１１の入射角を容易に任意変更することができると
ともに、試料光束１１１と対照光束１０９を受光する積
分球１２２を供用して一つとすることができる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる角
度可変絶対反射率測定装置は、光源の対照光束側と積分
球をオプティカルファイバーにより接続しているので、
回転移動する一つの積分球で試料光束とともに対照光束
を入射受光させることができ、安価な角度可変絶対反射
率測定装置を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる角度可変絶対反射率
測定装置の概略構成の説明図である。

【図２】従来の角度可変絶対反射率測定の概略構成の説
明図である。

【符号の説明】

８，１０８ … 光源 ９，１０９ … 対照光束 １１，１１１ … 試料光束 １８，１１８ … サンプル ２０，１２０ … サンプル台 １２２ … 積分球 １２４ … 検出器 １２６ … 反射鏡 １２８ … ディテクタブロック １３０ … ベース １３２ … 入射角目盛 １３４ … オプティカルファイバー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料光束及び対照光束を発光する光源
   と、 試料を着脱可能に、かつ載置した試料の反射面の向きを
   可変するように回転可能に設けられた試料取り付け台
   と、 前記試料取り付け台に載置された試料から一定の距離に
   配置され、該試料の載置位置を中心に回転可能に設けら
   れた積分球と、 前記積分球に設置され、該積分球に入射した光を検出す
   る検出器と、 一端が前記光源に他端が前記積分球に接続され、該光源
   からの対照光束を積分球に入射させる柔軟性を有するオ
   プティカルファイバーと、を備えたことを特徴とする角
   度可変絶対反射率測定装置。