JPH0989761A - レターデーション測定方法 - Google Patents
レターデーション測定方法Info
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- JPH0989761A JPH0989761A JP26788795A JP26788795A JPH0989761A JP H0989761 A JPH0989761 A JP H0989761A JP 26788795 A JP26788795 A JP 26788795A JP 26788795 A JP26788795 A JP 26788795A JP H0989761 A JPH0989761 A JP H0989761A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 試料を傾斜させながらレターデーション値を
測定する際に、次数の変化を正確にもとめることができ
るようにする。 【解決手段】 試料を傾斜させることにより変化した次
数とレターデーション値を傾斜状態でのみ測定するので
はなく、試料傾斜に伴う次数の増減傾向を求めたうえ
で、偏光子と検光子の偏光透過軸を試料の光学主軸と４
５°をなす方向に固定した状態で、測定しようとする傾
斜角まで試料を傾斜させながら検光子を透過した測定光
強度を連続的に計測してその間に現れた極大値又は極小
値の回数ｍを求め、試料傾斜前の次数ｎにその回数ｍを
加算又は減算してその傾斜状態での次数ｎを決定する。
測定する際に、次数の変化を正確にもとめることができ
るようにする。 【解決手段】 試料を傾斜させることにより変化した次
数とレターデーション値を傾斜状態でのみ測定するので
はなく、試料傾斜に伴う次数の増減傾向を求めたうえ
で、偏光子と検光子の偏光透過軸を試料の光学主軸と４
５°をなす方向に固定した状態で、測定しようとする傾
斜角まで試料を傾斜させながら検光子を透過した測定光
強度を連続的に計測してその間に現れた極大値又は極小
値の回数ｍを求め、試料傾斜前の次数ｎにその回数ｍを
加算又は減算してその傾斜状態での次数ｎを決定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複屈折性材料のレタ
ーデーションを測定する方法に関し、特に高次レターデ
ーションをもつ試料の傾斜時のレターデーションを測定
するのに適した方法に関するものである。
ーデーションを測定する方法に関し、特に高次レターデ
ーションをもつ試料の傾斜時のレターデーションを測定
するのに適した方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】合成樹脂材料を延伸すると光学的異方性
を呈するので、光学的異方性を測定することにより合成
樹脂材料の延伸工程を管理することができる。材質が同
じであるときは厚さが一定のシートであれば複屈折の程
度によって延伸度合いを判定することができ、逆に延伸
度合いが一定のシートではその厚さを判定することがで
きる。偏光を利用する装置、例えば液晶表示装置に使わ
れるシート類では偏光特性を予めチェックしておく必要
がある。試料の偏光特性の一つとして、試料を透過した
直交２偏光の位相のずれ、すなわちレターデーションを
測定することが行なわれている。
を呈するので、光学的異方性を測定することにより合成
樹脂材料の延伸工程を管理することができる。材質が同
じであるときは厚さが一定のシートであれば複屈折の程
度によって延伸度合いを判定することができ、逆に延伸
度合いが一定のシートではその厚さを判定することがで
きる。偏光を利用する装置、例えば液晶表示装置に使わ
れるシート類では偏光特性を予めチェックしておく必要
がある。試料の偏光特性の一つとして、試料を透過した
直交２偏光の位相のずれ、すなわちレターデーションを
測定することが行なわれている。
【０００３】複屈折性は常光線と異常光線の屈折率によ
って表わされ、試料を透過した常光線と異常光線との位
相差として現れる。この位相差はレターデーションと呼
ばれ、２つの屈折率の差と材料の厚さとの積によって決
まる。レターデーションの測定によってシート状試料の
複屈折特性が分かる。
って表わされ、試料を透過した常光線と異常光線との位
相差として現れる。この位相差はレターデーションと呼
ばれ、２つの屈折率の差と材料の厚さとの積によって決
まる。レターデーションの測定によってシート状試料の
複屈折特性が分かる。
【０００４】また、例えば液晶表示装置の表示板では、
表面に垂直な方向以外の方向から見た場合の特性、すな
わち視野角特性も重要な特性である。視野角特性の評価
のためには試料に対する測定光の入射角を変化させたと
きのレターデーション値の測定が必要になる。例えば、
傾斜角０〜５０°の範囲で傾斜角１０°ごとにレターデ
ーション値を測定するといった方法が採られている。
表面に垂直な方向以外の方向から見た場合の特性、すな
わち視野角特性も重要な特性である。視野角特性の評価
のためには試料に対する測定光の入射角を変化させたと
きのレターデーション値の測定が必要になる。例えば、
傾斜角０〜５０°の範囲で傾斜角１０°ごとにレターデ
ーション値を測定するといった方法が採られている。
【０００５】試料のレターデーションを測定するには、
平行ニコル又は直交ニコルに配置された２つの偏光板の
間に試料を置き、偏光板と試料とを相対的に回転させ
る。そして、偏光板と試料を透過した光の変化を記録
し、その結果からレターデーションを計算で求めるとい
う方法が採られている。
平行ニコル又は直交ニコルに配置された２つの偏光板の
間に試料を置き、偏光板と試料とを相対的に回転させ
る。そして、偏光板と試料を透過した光の変化を記録
し、その結果からレターデーションを計算で求めるとい
う方法が採られている。
【０００６】レターデーションは試料に同相で入射させ
た常光線と異常光線との試料出射時の位相差として観察
され、その位相差は一般に（２ｎπ＋δ）で表わされ
る。ｎは０，１，２，……の自然数であり、次数と呼ば
れる。試料が厚くなれば次数ｎも大きくなる。偏光板と
試料とを相対的に回転させて求まる透過光強度の変化幅
はδによって変わる。測定で直接求まるのはδのみであ
って、次数ｎは直接求めることはできないが、次数ｎを
求める方法は幾つか知られている。
た常光線と異常光線との試料出射時の位相差として観察
され、その位相差は一般に（２ｎπ＋δ）で表わされ
る。ｎは０，１，２，……の自然数であり、次数と呼ば
れる。試料が厚くなれば次数ｎも大きくなる。偏光板と
試料とを相対的に回転させて求まる透過光強度の変化幅
はδによって変わる。測定で直接求まるのはδのみであ
って、次数ｎは直接求めることはできないが、次数ｎを
求める方法は幾つか知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】例えば、試料を１０°
ずつ傾斜させながらレターデーション値を求めていった
場合、膜厚の厚い試料のように次数ｎが大きな試料にお
いては、試料の傾斜にともなって次数も変化し、例えば
図１に示されるように、傾斜角によってレターデーショ
ン値の測定値に不連続な値が現われて測定が不正確にな
ることがある。次数ｎが大きな試料では次数決定に誤差
が生じやすく、レターデーション値の測定が不正確にな
ることがあるとすれば、それは次数決定に起因している
と言える。そこで、本発明は試料を傾斜させながらレタ
ーデーション値を測定する際に、次数の変化を正確にも
とめることができるようにすることによって試料傾斜時
のレターデーション値を正しく求めるようにすることを
目的とするものである。
ずつ傾斜させながらレターデーション値を求めていった
場合、膜厚の厚い試料のように次数ｎが大きな試料にお
いては、試料の傾斜にともなって次数も変化し、例えば
図１に示されるように、傾斜角によってレターデーショ
ン値の測定値に不連続な値が現われて測定が不正確にな
ることがある。次数ｎが大きな試料では次数決定に誤差
が生じやすく、レターデーション値の測定が不正確にな
ることがあるとすれば、それは次数決定に起因している
と言える。そこで、本発明は試料を傾斜させながらレタ
ーデーション値を測定する際に、次数の変化を正確にも
とめることができるようにすることによって試料傾斜時
のレターデーション値を正しく求めるようにすることを
目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、試料の測定光
入射側に偏光子、出射側に検光子を配置し、偏光子と検
光子を所定の偏光方位関係に保って偏光子と検光子の偏
光透過軸を試料に対して相対的に回転させながら検光子
を透過した測定光の強度を検出することができる測定装
置を用い、次の工程（Ａ）から（Ｄ）を含んで試料のレ
ターデーション値とその次数を求めるレターデーション
測定方法である。（Ａ）試料の面を測定光の光路に対し
て垂直状態に配置し、偏光子と検光子の偏光透過軸を試
料に対して相対的に回転させることにより試料の傾斜角
０°でのレターデーション値、その次数ｎ及び光学主軸
を求める工程、（Ｂ）２つの光学主軸のうちのいずれか
を傾斜軸として次数が変化しない範囲で試料の面をわず
かに傾斜させ、偏光子と検光子の偏光透過軸を試料に対
して相対的に回転させることによりその傾斜状態でのレ
ターデーション値を求め、試料を傾斜させることにより
レターデーション値が増減いずれの方向に変化するかを
求める工程、（Ｃ）偏光子と検光子の偏光透過軸を試料
の光学主軸と４５°近傍の角度をなす方向に固定した状
態で、測定しようとする傾斜角まで試料を傾斜させなが
ら検光子を透過した測定光強度を連続的に計測してその
間に現れた極大値又は極小値の回数ｍを求め、工程
（Ｂ）での増減傾向に応じてこの工程での試料傾斜前の
次数ｎに前記回数ｍを加算又は減算してその傾斜状態で
の次数ｎを決定する工程、（Ｄ）その傾斜状態で偏光子
と検光子の偏光透過軸を試料に対して相対的に回転させ
ながら検光子を透過した測定光の強度を計測し、工程
（Ｃ）で決定した次数ｎを用いてレターデーション値を
求める工程。
入射側に偏光子、出射側に検光子を配置し、偏光子と検
光子を所定の偏光方位関係に保って偏光子と検光子の偏
光透過軸を試料に対して相対的に回転させながら検光子
を透過した測定光の強度を検出することができる測定装
置を用い、次の工程（Ａ）から（Ｄ）を含んで試料のレ
ターデーション値とその次数を求めるレターデーション
測定方法である。（Ａ）試料の面を測定光の光路に対し
て垂直状態に配置し、偏光子と検光子の偏光透過軸を試
料に対して相対的に回転させることにより試料の傾斜角
０°でのレターデーション値、その次数ｎ及び光学主軸
を求める工程、（Ｂ）２つの光学主軸のうちのいずれか
を傾斜軸として次数が変化しない範囲で試料の面をわず
かに傾斜させ、偏光子と検光子の偏光透過軸を試料に対
して相対的に回転させることによりその傾斜状態でのレ
ターデーション値を求め、試料を傾斜させることにより
レターデーション値が増減いずれの方向に変化するかを
求める工程、（Ｃ）偏光子と検光子の偏光透過軸を試料
の光学主軸と４５°近傍の角度をなす方向に固定した状
態で、測定しようとする傾斜角まで試料を傾斜させなが
ら検光子を透過した測定光強度を連続的に計測してその
間に現れた極大値又は極小値の回数ｍを求め、工程
（Ｂ）での増減傾向に応じてこの工程での試料傾斜前の
次数ｎに前記回数ｍを加算又は減算してその傾斜状態で
の次数ｎを決定する工程、（Ｄ）その傾斜状態で偏光子
と検光子の偏光透過軸を試料に対して相対的に回転させ
ながら検光子を透過した測定光の強度を計測し、工程
（Ｃ）で決定した次数ｎを用いてレターデーション値を
求める工程。
【０００９】複数段階の傾斜状態におけるレターデーシ
ョン値と次数ｎを求めるには、工程（Ｄ）でレターデー
ション値を求めた傾斜状態をもとにして、測定しようと
する次の傾斜状態に対し、工程（Ｃ）と（Ｄ）を繰り返
せばよい。
ョン値と次数ｎを求めるには、工程（Ｄ）でレターデー
ション値を求めた傾斜状態をもとにして、測定しようと
する次の傾斜状態に対し、工程（Ｃ）と（Ｄ）を繰り返
せばよい。
【００１０】レターデーション値と次数ｎを求める方法
自体は既知であり、本発明は既知のどのような方法も用
いることができるが、説明の都合から代表的なものを示
す。しかし、本発明はこれらの例示の方法に限定される
ものではない。
自体は既知であり、本発明は既知のどのような方法も用
いることができるが、説明の都合から代表的なものを示
す。しかし、本発明はこれらの例示の方法に限定される
ものではない。
【００１１】まず、レターデーション値の測定方法につ
いて説明する。偏光子と検光子を互いに平行ニコルの関
係に保ち、その間に配置された試料に対し相対的に回転
させ、検光子透過光を検出し、その検光子透過光強度Ｉ
を試料の基準位置からの回転角φの関数として表わす
と、次の式になる。 Ｉ＝Ｉo{α2cos4(φ-θ)+sin4(φ-θ)+(1/2)Ｃαsin22
(φ-θ)} この検光子透過光強度Ｉを極座標で表示すると、図２に
示されるような十時花形図形となる。ここで、Ｉoは試
料入射光強度、αは試料の２つの光学主軸方向に振動す
る偏光の透過率の比、θは２つの光学主軸のうちの屈折
率最大の方向と基準方向とのなす角であり、Ｃは次の式
で表わされるものであり、図示すると図３に示されるよ
うになる。 Ｃ＝cos(２πＲ／λ) λは測定光の波長、Ｒがレターデーション値である。一
方、回転角φに対するＩの測定値からαとＣが次のよう
に求まる。 α=(Ｉθ／Ｉθ+90)1/2、 Ｃ＝(４Ｉθ+45／Ｉθ+90−１−α2)／２α
いて説明する。偏光子と検光子を互いに平行ニコルの関
係に保ち、その間に配置された試料に対し相対的に回転
させ、検光子透過光を検出し、その検光子透過光強度Ｉ
を試料の基準位置からの回転角φの関数として表わす
と、次の式になる。 Ｉ＝Ｉo{α2cos4(φ-θ)+sin4(φ-θ)+(1/2)Ｃαsin22
(φ-θ)} この検光子透過光強度Ｉを極座標で表示すると、図２に
示されるような十時花形図形となる。ここで、Ｉoは試
料入射光強度、αは試料の２つの光学主軸方向に振動す
る偏光の透過率の比、θは２つの光学主軸のうちの屈折
率最大の方向と基準方向とのなす角であり、Ｃは次の式
で表わされるものであり、図示すると図３に示されるよ
うになる。 Ｃ＝cos(２πＲ／λ) λは測定光の波長、Ｒがレターデーション値である。一
方、回転角φに対するＩの測定値からαとＣが次のよう
に求まる。 α=(Ｉθ／Ｉθ+90)1/2、 Ｃ＝(４Ｉθ+45／Ｉθ+90−１−α2)／２α
【００１２】Ｃが求まり、次数ｎが決まれば、レターデ
ーション値Ｒは次の式により求められる。ｎが偶数のと
き、 Ｒ＝(−１)n+1(λ／２π)cos-1Ｃ＋ｎλ／２ ｎが奇数のとき、 Ｒ＝(−１)n+1(λ／２π)cos-1Ｃ＋(ｎ−１)λ／２
ーション値Ｒは次の式により求められる。ｎが偶数のと
き、 Ｒ＝(−１)n+1(λ／２π)cos-1Ｃ＋ｎλ／２ ｎが奇数のとき、 Ｒ＝(−１)n+1(λ／２π)cos-1Ｃ＋(ｎ−１)λ／２
【００１３】次数ｎを決定する方法は既知であるが、そ
の１つの方法は、波長の異なる２つの光を用いてそれぞ
れについてレターデーション値に対応した位相差δを求
め、次数ｎを１，２，３，……と順に変えながら、レタ
ーデーション値を求める。そして、異なる波長で求めた
レターデーション値が一致したところが求めるレターデ
ーション値であり次数である。また、レターデーション
値によっては正確に求めにくい波長域がでてくるので、
その場合には他の２波長を用いて測定を行なう（特開平
４−２９４２４９号公報参照）。
の１つの方法は、波長の異なる２つの光を用いてそれぞ
れについてレターデーション値に対応した位相差δを求
め、次数ｎを１，２，３，……と順に変えながら、レタ
ーデーション値を求める。そして、異なる波長で求めた
レターデーション値が一致したところが求めるレターデ
ーション値であり次数である。また、レターデーション
値によっては正確に求めにくい波長域がでてくるので、
その場合には他の２波長を用いて測定を行なう（特開平
４−２９４２４９号公報参照）。
【００１４】次数ｎを決定する他の方法は、試料にレタ
ーデーション値が可変の位相板、例えばバビネソレイユ
補償板を重ねて、１つの波長の光に対して試料と位相板
とを合わせたレターデーションに基づく位相差が２πの
整数倍になるようにし、この状態で上記の波長に近接し
た他の波長の光を用い、偏光方向を一定の関係に保った
２枚の偏光板（光源側が偏光子、検出器側が検光子）を
これらの間の試料に対して相対的に回転させ、そのとき
の透過光強度の最大値と最小値との関係を、予め作成し
てあるレターデーションの次数とこの関係とにあてはめ
て、試料のレターデーションの次数を決定する方法（特
願平５−５３０２４号参照）である。他にも次数ｎを決
定する方法はあるが、本発明ではどの方法を採用しても
よい。
ーデーション値が可変の位相板、例えばバビネソレイユ
補償板を重ねて、１つの波長の光に対して試料と位相板
とを合わせたレターデーションに基づく位相差が２πの
整数倍になるようにし、この状態で上記の波長に近接し
た他の波長の光を用い、偏光方向を一定の関係に保った
２枚の偏光板（光源側が偏光子、検出器側が検光子）を
これらの間の試料に対して相対的に回転させ、そのとき
の透過光強度の最大値と最小値との関係を、予め作成し
てあるレターデーションの次数とこの関係とにあてはめ
て、試料のレターデーションの次数を決定する方法（特
願平５−５３０２４号参照）である。他にも次数ｎを決
定する方法はあるが、本発明ではどの方法を採用しても
よい。
【００１５】図２で光学主軸方向（屈折率が最大の方向
Ｉθと最小の方向Ｉθ+90の２つ）に対し４５°をなす
方向の検光子透過光強度Ｉθ+45は、レターデーション
値の変化にともなって極大と極小を繰り返し、図４に示
されるように変化する。次数ｎが変化することによって
も図４の曲線に沿って変化するため、試料を傾斜させな
がらその検光子透過光強度Ｉθ+45を測定し、その極大
又は極小の現われる回数を求めることによって次数の変
化を求めることができる。これが本発明の特徴とすると
ころである。光学主軸方向に対し４５°をなす方向とい
うのは、精度よく測定するためには４５°が最も好まし
いが、４５°近傍の角度、具体的には４０〜５０°の程
度でも次数ｎの変化回数を捉えることができる。
Ｉθと最小の方向Ｉθ+90の２つ）に対し４５°をなす
方向の検光子透過光強度Ｉθ+45は、レターデーション
値の変化にともなって極大と極小を繰り返し、図４に示
されるように変化する。次数ｎが変化することによって
も図４の曲線に沿って変化するため、試料を傾斜させな
がらその検光子透過光強度Ｉθ+45を測定し、その極大
又は極小の現われる回数を求めることによって次数の変
化を求めることができる。これが本発明の特徴とすると
ころである。光学主軸方向に対し４５°をなす方向とい
うのは、精度よく測定するためには４５°が最も好まし
いが、４５°近傍の角度、具体的には４０〜５０°の程
度でも次数ｎの変化回数を捉えることができる。
【００１６】試料の傾斜によって、求められるＣが図３
の曲線上を移動するが、請求項１において試料の面をわ
ずかに傾斜させる角度は、傾斜によるＣの変化が極大点
又は極小点を超えない範囲、すなわち次数ｎが変化しな
い範囲であり、数°程度である。
の曲線上を移動するが、請求項１において試料の面をわ
ずかに傾斜させる角度は、傾斜によるＣの変化が極大点
又は極小点を超えない範囲、すなわち次数ｎが変化しな
い範囲であり、数°程度である。
【００１７】
【実施例】図５と図６により本発明に適用する複屈折測
定装置の一例を示す。白色光の光源２からの測定光が光
ファイバ４で導かれ、集光レンズ６で平行光束となって
出射する。測定光が集光レンズ６から受光素子２４に至
る光路には、集光レンズ６側から順にフィルタ８、偏光
子としての偏光板１４、試料２２、検光子としての偏光
板１８が配置されている。
定装置の一例を示す。白色光の光源２からの測定光が光
ファイバ４で導かれ、集光レンズ６で平行光束となって
出射する。測定光が集光レンズ６から受光素子２４に至
る光路には、集光レンズ６側から順にフィルタ８、偏光
子としての偏光板１４、試料２２、検光子としての偏光
板１８が配置されている。
【００１８】フィルタ８は複数波長による測定により次
数ｎを求めることができるように、フィルタ保持板１０
の周方向に沿って透過光特性の異なる複数のフィルタが
配置されている。フィルタ保持板１０を回転させるステ
ッピングモータ１２によってその中の１つのフィルタが
選択されて測定光の光路に挿入される。なお、波長の選
択は光源２から受光素子２４に至る光路上のどの位置で
行なってもよく、したがってフィルタ８の配置位置は図
５の位置に限定されるものではない。
数ｎを求めることができるように、フィルタ保持板１０
の周方向に沿って透過光特性の異なる複数のフィルタが
配置されている。フィルタ保持板１０を回転させるステ
ッピングモータ１２によってその中の１つのフィルタが
選択されて測定光の光路に挿入される。なお、波長の選
択は光源２から受光素子２４に至る光路上のどの位置で
行なってもよく、したがってフィルタ８の配置位置は図
５の位置に限定されるものではない。
【００１９】偏光板１４と１８は偏光方向が互いに平行
になるように配置され、それぞれ保持円板１６，２０に
保持されている。保持円板１６，２０はそれぞれベルト
２５，２６を介して軸３２上に固定されたプーリ２８，
３０とそれぞれ連結され、軸３２がステッピングモータ
３４によって回転させられることにより、両偏光板１
４，１８が一体的に回転させられる。偏光板１４を装着
した保持円板１６の側面の一箇所に反射体の印がつけら
れており、光電検出器によりこの反射体を検出すること
により、偏光板１４，１８の回転の初期位置が検出され
る。
になるように配置され、それぞれ保持円板１６，２０に
保持されている。保持円板１６，２０はそれぞれベルト
２５，２６を介して軸３２上に固定されたプーリ２８，
３０とそれぞれ連結され、軸３２がステッピングモータ
３４によって回転させられることにより、両偏光板１
４，１８が一体的に回転させられる。偏光板１４を装着
した保持円板１６の側面の一箇所に反射体の印がつけら
れており、光電検出器によりこの反射体を検出すること
により、偏光板１４，１８の回転の初期位置が検出され
る。
【００２０】試料２２を傾斜させた状態でレターデーシ
ョンを測定できるようにする手段として、試料２２をそ
の面内で回転できるようにするとともに、試料２２の表
面に沿う一直線を中心として試料を傾けることができる
ようにするために、試料２２は試料保持装置に保持され
ている。図５では試料保持装置は概略的に示されてい
る。
ョンを測定できるようにする手段として、試料２２をそ
の面内で回転できるようにするとともに、試料２２の表
面に沿う一直線を中心として試料を傾けることができる
ようにするために、試料２２は試料保持装置に保持され
ている。図５では試料保持装置は概略的に示されてい
る。
【００２１】試料保持装置の詳細を図６に示す。試料保
持台７０は中央に穴７２が設けられ、裏面がリング状に
くり抜かれて凹部が形成され、上面には試料を押さえて
保持する押え板７４が２箇所に設けられている。試料保
持台７０の裏面の凹部と嵌合するリング状の凸部７６を
もつ回転台７８が基板８０に取りつけられ、試料保持台
７０を試料面に垂直な軸のまわりに回転可能に保持して
いる。回転台７８に嵌め込まれた試料保持台７０の側面
とステッピングモータ８２の回転軸に取りつけられたプ
ーリ８４との間にベルト８６が装着され、モータ８２に
よって試料保持台７０が回転する。モータ８２も基板８
０に取りつけられており、プーリ８４と試料保持台７０
が一平面内に配置されるように、モータ８２と回転台７
８の取りつけ面が構成されている。基板８０の一対の側
面には軸８８と９０が取りつけられ、軸８８と９０の中
心軸が試料保持台７０の表面にくるように配置されてい
る。これらの軸８８と９０が複屈折測定装置本体に支持
されている。一方の軸８８にはプーリ６２が取りつけら
れ、複屈折測定装置本体側に設けられたステッピングモ
ータ６８のプーリ６６とこのプーリ６２との間にベルト
６４がかけられ、基板８０がモータ６８により傾斜させ
られる。
持台７０は中央に穴７２が設けられ、裏面がリング状に
くり抜かれて凹部が形成され、上面には試料を押さえて
保持する押え板７４が２箇所に設けられている。試料保
持台７０の裏面の凹部と嵌合するリング状の凸部７６を
もつ回転台７８が基板８０に取りつけられ、試料保持台
７０を試料面に垂直な軸のまわりに回転可能に保持して
いる。回転台７８に嵌め込まれた試料保持台７０の側面
とステッピングモータ８２の回転軸に取りつけられたプ
ーリ８４との間にベルト８６が装着され、モータ８２に
よって試料保持台７０が回転する。モータ８２も基板８
０に取りつけられており、プーリ８４と試料保持台７０
が一平面内に配置されるように、モータ８２と回転台７
８の取りつけ面が構成されている。基板８０の一対の側
面には軸８８と９０が取りつけられ、軸８８と９０の中
心軸が試料保持台７０の表面にくるように配置されてい
る。これらの軸８８と９０が複屈折測定装置本体に支持
されている。一方の軸８８にはプーリ６２が取りつけら
れ、複屈折測定装置本体側に設けられたステッピングモ
ータ６８のプーリ６６とこのプーリ６２との間にベルト
６４がかけられ、基板８０がモータ６８により傾斜させ
られる。
【００２２】図５に戻って説明すると、偏光板１４，１
８の間に設置された試料２２にはいずれかのフィルタに
より選択された波長の測定光が偏光板１４を透過して入
射し、試料２２を透過した測定光は偏光板１８を通って
受光素子２４に入射して測光される。
８の間に設置された試料２２にはいずれかのフィルタに
より選択された波長の測定光が偏光板１４を透過して入
射し、試料２２を透過した測定光は偏光板１８を通って
受光素子２４に入射して測光される。
【００２３】受光素子２４の検出出力を増幅するため
に、図示はされていないが、増幅回路が設けられ、増幅
された出力をデジタル信号に変換するためにＡ／Ｄコン
バータが設けられている。デジタル信号に変換された出
力はデータ処理と測定装置の動作制御を兼ねるコンピュ
ータに取り込まれ、データ処理された結果がＣＲＴなど
の表示装置に表示され、プリンタに出力される。コンピ
ュータは測定データを処理するとともに各モータ１２，
３４，６８，８２にパルスを送り、各モータの回転を制
御している。
に、図示はされていないが、増幅回路が設けられ、増幅
された出力をデジタル信号に変換するためにＡ／Ｄコン
バータが設けられている。デジタル信号に変換された出
力はデータ処理と測定装置の動作制御を兼ねるコンピュ
ータに取り込まれ、データ処理された結果がＣＲＴなど
の表示装置に表示され、プリンタに出力される。コンピ
ュータは測定データを処理するとともに各モータ１２，
３４，６８，８２にパルスを送り、各モータの回転を制
御している。
【００２４】図７により図５の測定装置を用いた本発明
の一実施例を説明する。 （Ａ）試料２２の面を測定光の光路に対して垂直状態に
配置し、モータ３４を駆動して偏光板１４，１８を回転
させることにより、既知の方法により試料２２の傾斜角
０°でのレターデーション値、その次数ｎ及び光学主軸
を求める。
の一実施例を説明する。 （Ａ）試料２２の面を測定光の光路に対して垂直状態に
配置し、モータ３４を駆動して偏光板１４，１８を回転
させることにより、既知の方法により試料２２の傾斜角
０°でのレターデーション値、その次数ｎ及び光学主軸
を求める。
【００２５】（Ｂ）光学主軸として互いに直交する２つ
の方向が求まる。この２つの光学主軸は、一方が屈折率
最大の方向であり、他方が屈折率最小の方向である。そ
の何れを傾斜軸としてもよいが、いま屈折率最大の方向
を傾斜軸と定める。そこで、モータ８２により試料２２
をその面内で回転させて、屈折率最大の方向を試料保持
台７０の傾斜軸に合わせる。
の方向が求まる。この２つの光学主軸は、一方が屈折率
最大の方向であり、他方が屈折率最小の方向である。そ
の何れを傾斜軸としてもよいが、いま屈折率最大の方向
を傾斜軸と定める。そこで、モータ８２により試料２２
をその面内で回転させて、屈折率最大の方向を試料保持
台７０の傾斜軸に合わせる。
【００２６】そして、現在の次数ｎが変化しない範囲で
試料２２の面を数°傾斜させた後、偏光板１４，１８を
回転させることにより得られる図２の透過光強度のパタ
ーンからＣ値を求め、そのＣ値からその傾斜状態での現
在の次数ｎにおけるレターデーション値を求める。その
レターデーション値を試料傾斜前のレターデーション値
と比較することにより、試料２２を傾斜させることによ
りレターデーション値が増減いずれの方向に変化するか
を求める。
試料２２の面を数°傾斜させた後、偏光板１４，１８を
回転させることにより得られる図２の透過光強度のパタ
ーンからＣ値を求め、そのＣ値からその傾斜状態での現
在の次数ｎにおけるレターデーション値を求める。その
レターデーション値を試料傾斜前のレターデーション値
と比較することにより、試料２２を傾斜させることによ
りレターデーション値が増減いずれの方向に変化するか
を求める。
【００２７】（Ｃ）偏光板１４，１８を回転させ、偏光
板１４，１８の偏光透過軸が試料２２の屈折率最大の方
向と４５°をなす方向に固定する。その状態で、測定し
ようとする傾斜角（例えば１０°）まで試料２２を傾斜
させながら検光子を透過した測定光強度を連続的に計測
して、その間に現れた極大値又は極小値の回数ｍを求め
る。そして、工程（Ｂ）で試料２２を傾斜させることに
よりレターデーション値が増加する傾向であった場合に
はこの工程での試料傾斜前の次数ｎにその回数ｍを加算
し、逆に工程（Ｂ）で試料２２を傾斜させることにより
レターデーション値が減少する傾向であった場合にはこ
の工程での試料傾斜前の次数ｎにその回数ｍを減算し
て、傾斜後の状態での次数ｎを決定する。
板１４，１８の偏光透過軸が試料２２の屈折率最大の方
向と４５°をなす方向に固定する。その状態で、測定し
ようとする傾斜角（例えば１０°）まで試料２２を傾斜
させながら検光子を透過した測定光強度を連続的に計測
して、その間に現れた極大値又は極小値の回数ｍを求め
る。そして、工程（Ｂ）で試料２２を傾斜させることに
よりレターデーション値が増加する傾向であった場合に
はこの工程での試料傾斜前の次数ｎにその回数ｍを加算
し、逆に工程（Ｂ）で試料２２を傾斜させることにより
レターデーション値が減少する傾向であった場合にはこ
の工程での試料傾斜前の次数ｎにその回数ｍを減算し
て、傾斜後の状態での次数ｎを決定する。
【００２８】（Ｄ）その傾斜状態で偏光板１４，１８を
回転させることにより得られる図２の透過光強度のパタ
ーンからＣ値を求め、工程（Ｃ）で決定した次数ｎを用
いてレターデーション値を求める。さらに、次の傾斜状
態でのレターデーション値を求めるには、上でレターデ
ーション値を求めた傾斜状態をもとにして、測定しよう
とする次の傾斜状態に対し、工程（Ｃ）と（Ｄ）を繰り
返す。これにより、複数段階の傾斜状態におけるレター
デーション値を求めることができる。
回転させることにより得られる図２の透過光強度のパタ
ーンからＣ値を求め、工程（Ｃ）で決定した次数ｎを用
いてレターデーション値を求める。さらに、次の傾斜状
態でのレターデーション値を求めるには、上でレターデ
ーション値を求めた傾斜状態をもとにして、測定しよう
とする次の傾斜状態に対し、工程（Ｃ）と（Ｄ）を繰り
返す。これにより、複数段階の傾斜状態におけるレター
デーション値を求めることができる。
【００２９】
【発明の効果】本発明では、測定しよとする傾斜角まで
試料を傾斜させることにより変化した次数とレターデー
ション値を、傾斜状態でのみ測定するのではなく、試料
傾斜に伴う次数の増減傾向を求めたうえで、偏光子と検
光子の偏光透過軸を試料の光学主軸と４５°をなす方向
に固定した状態で、測定しようとする傾斜角まで試料を
傾斜させながら検光子を透過した測定光強度を連続的に
計測してその間に現れた極大値又は極小値の回数ｍを求
め、試料傾斜前の次数ｎにその回数ｍを加算又は減算し
てその傾斜状態での次数ｎを決定するようにしたので、
傾斜状態での次数を正確に決定することができ、傾斜状
態でのレターデーション値を正確に求めることができる
ようになる。
試料を傾斜させることにより変化した次数とレターデー
ション値を、傾斜状態でのみ測定するのではなく、試料
傾斜に伴う次数の増減傾向を求めたうえで、偏光子と検
光子の偏光透過軸を試料の光学主軸と４５°をなす方向
に固定した状態で、測定しようとする傾斜角まで試料を
傾斜させながら検光子を透過した測定光強度を連続的に
計測してその間に現れた極大値又は極小値の回数ｍを求
め、試料傾斜前の次数ｎにその回数ｍを加算又は減算し
てその傾斜状態での次数ｎを決定するようにしたので、
傾斜状態での次数を正確に決定することができ、傾斜状
態でのレターデーション値を正確に求めることができる
ようになる。
【図１】従来の方法による試料傾斜角とレターデーショ
ン値測定値との関係を示す図である。
ン値測定値との関係を示す図である。
【図２】検光子透過光強度Ｉを極座標表示した図であ
る。
る。
【図３】レターデーション値の関数Ｃを示す図である。
【図４】偏光子と検光子の偏光透過軸を試料の光学主軸
と４５°をなす方向に固定した状態でレターデーション
が変化した場合の検光子透過光強度の変化を示す図あ
る。
と４５°をなす方向に固定した状態でレターデーション
が変化した場合の検光子透過光強度の変化を示す図あ
る。
【図５】本発明に適用する測定装置の一例を示す斜視図
である。
である。
【図６】同測定装置における試料保持装置を示す斜視図
である。
である。
【図７】一実施例の動作を示すフローチャート図であ
る。
る。
２ 光源 ８ フィルタ １２，３４， ６８，８４ ステッピングモータ １４，１８ 偏光板 ２２ 試料 ２４ 受光素子
Claims (3)
- 【請求項１】 試料の測定光入射側に偏光子、出射側に
検光子を配置し、偏光子と検光子を所定の偏光方位関係
に保って偏光子と検光子の偏光透過軸を試料に対して相
対的に回転させながら検光子を透過した測定光の強度を
検出することができる測定装置を用い、次の工程（Ａ）
から（Ｄ）を含んで試料のレターデーション値とその次
数を求めることを特徴とするレターデーション測定方
法。 （Ａ）試料の面を測定光の光路に対して垂直状態に配置
し、偏光子と検光子の偏光透過軸を試料に対して相対的
に回転させることにより試料の傾斜角０°でのレターデ
ーション値、その次数ｎ及び光学主軸を求める工程、 （Ｂ）２つの光学主軸のうちのいずれかを傾斜軸として
次数が変化しない範囲で試料の面をわずかに傾斜させ、
偏光子と検光子の偏光透過軸を試料に対して相対的に回
転させることによりその傾斜状態でのレターデーション
値を求め、試料を傾斜させることによりレターデーショ
ン値が増減いずれの方向に変化するかを求める工程、 （Ｃ）偏光子と検光子の偏光透過軸を試料の光学主軸と
４５°近傍の角度をなす方向に固定した状態で、測定し
ようとする傾斜角まで試料を傾斜させながら検光子を透
過した測定光強度を連続的に計測してその間に現れた極
大値又は極小値の回数ｍを求め、工程（Ｂ）での増減傾
向に応じてこの工程での試料傾斜前の次数ｎに前記回数
ｍを加算又は減算してその傾斜状態での次数ｎを決定す
る工程、 （Ｄ）その傾斜状態で偏光子と検光子の偏光透過軸を試
料に対して相対的に回転させながら検光子を透過した測
定光の強度を計測し、工程（Ｃ）で決定した次数ｎを用
いてレターデーション値を求める工程。 - 【請求項２】 工程（Ｄ）でレターデーション値を求め
た傾斜状態をもとにして、測定しようとする次の傾斜状
態に対し、工程（Ｃ）と（Ｄ）を繰り返すことにより、
複数段階の傾斜状態におけるレターデーション値を求め
る請求項１に記載のレターデーション測定方法。 - 【請求項３】 偏光子と検光子の偏光方位関係は平行ニ
コルの関係である請求項１又は２に記載のレターデーシ
ョン測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26788795A JPH0989761A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | レターデーション測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26788795A JPH0989761A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | レターデーション測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0989761A true JPH0989761A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17451012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26788795A Pending JPH0989761A (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | レターデーション測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0989761A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009229229A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Fujifilm Corp | 複屈折測定装置及び複屈折測定方法 |
-
1995
- 1995-09-20 JP JP26788795A patent/JPH0989761A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009229229A (ja) * | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Fujifilm Corp | 複屈折測定装置及び複屈折測定方法 |
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