JPH10332580A - 拡散反射測定装置用の光学系 - Google Patents

拡散反射測定装置用の光学系

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JPH10332580A
JPH10332580A JP15767997A JP15767997A JPH10332580A JP H10332580 A JPH10332580 A JP H10332580A JP 15767997 A JP15767997 A JP 15767997A JP 15767997 A JP15767997 A JP 15767997A JP H10332580 A JPH10332580 A JP H10332580A
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JP
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reflection component
optical system
diffuse reflection
sample
specular reflection
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JP15767997A
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Masatsugu Kawasaki
雅嗣 川崎
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Jasco Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 実質的に正反射成分のない拡散反射のデー
タを得ることができる拡散反射測定装置用の光学系を提
供することを目的とする。 【解決手段】 正反射成分L0および拡散反射成分L1
を含む試料124からの反射光のうち、正反射成分L0
のみを除去して、拡散反射成分L1のみを拡散反射測定
装置M15〜M17へ導入するための反射鏡128を備
えた光学系であって、実質的に該反射鏡128は、鏡面
の正反射成分L0の通過コース上に、試料124からの
反射光のうち、正反射成分L0を除去することが可能な
正反射成分除去部128aが設けられたことを特徴とす
る拡散反射測定装置用の光学系126。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は拡散反射測定装置用
の光学系、特にその正反射成分の除去機構の改良に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、フーリエ変換赤外分光光度計(F
TIR)として図1に記載されたものが知られている。
同図において光束の発光手段である光源10の発光方向
前方には、ビームスプリッタ12が設置されている。光
源10から出た光束はビームスプリッタ12により一部
分は透過して固定鏡14に向かい、他部分は反射されて
移動鏡16にゆき、それぞれ反射され、再度ビームスプ
リッタにて合成された後、試料18を経て検出器20に
集光する。検出器20からの出力信号を、フーリエ変換
手段22によりフーリエ変換することにより赤外スペク
トルを得ることができる。
【0003】ところで、このようなフーリエ変換赤外分
光光度計には付属装置として、試料24の拡散反射を測
定するための光学系26が設けられる場合がある。な
お、図2には図1と同様の光学系26の拡大図が示され
ている。同図においてビームスプリッタ12から出た光
束は、ミラーM1〜M5を介して試料24に所定の角度
(たとえば入射角40度)で入射される。試料24での
反射光がミラーM6〜M10を介して検出器20に集光
される。検出器20からの出力信号を、フーリエ変換手
段22によりフーリエ変換することにより赤外スペクト
ルを得ることができる。
【0004】ところで、拡散反射測定装置用の光学系2
6では、試料24からの正反射成分と拡散反射成分とが
混在しているため、正反射成分を除去する必要がある。
従来、このような正反射成分を除去する方法としては、
試料24を光に対して傾斜させてたり、試料24の中央
部にマスクなどの遮光手段を置くことが一般的であっ
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の試料24を光に対して傾斜させる、試料24の中央
部に遮光手段を置くなどの方法では、正反射成分のみを
除去することは非常に困難であり、もともと弱い光であ
る拡散反射成分もさらに減少してしまう。特に試料24
の中央部に遮光手段を置く方法では、試料24へ光束を
入射させても、試料24の遮光手段が置かれた部分への
光照射が遮光手段にて遮られてしまうため、試料24の
遮光手段が置かれた部分の測定を行うこともできなかっ
た。
【0006】したがって、前記従来の方法では何れの場
合も真の拡散反射成分を測定することができず、満足の
ゆく測定精度を得ることができなかったものの、これを
解決することのできる適切な技術も存在しなかった。本
発明は前記従来技術の事情に鑑みなされたものであり、
その目的は実質的に正反射成分のない拡散反射のデータ
を得ることができる拡散反射測定装置用の光学系を提供
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明にかかる拡散反射測定装置用の光学系は、正反
射成分および拡散反射成分を含む試料からの反射光のう
ち、正反射成分のみを除去して、拡散反射成分のみを拡
散反射測定装置へ導入するための反射鏡を備えた光学系
であって、実質的に前記反射鏡は、鏡面の正反射成分の
通過コース上に、試料からの反射光のうち、正反射成分
を除去することが可能な正反射成分除去部が設けられた
ことを特徴とする。
【0008】なお、前記光学系において、前記反射鏡の
正反射成分除去部を孔部とし、正反射成分および拡散反
射成分を含む試料からの反射光のうち、正反射成分のみ
を該孔部により装置外方へ通過させて除去することが好
適である。また、前記反射鏡の正反射成分除去部を遮光
部とし、正反射成分および拡散反射成分を含む試料から
の反射光のうち、正反射成分のみを遮光部により吸収さ
せて除去することも好適である。また、前記反射鏡は、
F値の明るい楕円面鏡を採用することが好適である。
【0009】なお、ここにいう拡散反射測定装置とは、
前記反射鏡からの拡散反射成分を検出器へ導入するため
の光学系なども含めていう。また、ここにいう遮光部と
は、前記反射鏡の鏡面上だけではなく、試料と前記反射
鏡の間の正反射成分の通過コース上であれば任意の位置
に設けることができるものをいう。しかしながら、この
場合も、遮光部をできる限り前記反射鏡の鏡面直前に設
けることが好適である。その理由は、遮光部をできる限
り前記反射鏡の鏡面直前に設けることにより、拡散反射
成分を損なうことなく、正反射成分のみをより大幅にし
かも的確に除去することができるからである。
【0010】
【発明の実施形態】以下、図面に基づき本発明の好適な
実施形態を説明する。図3には本発明の第1実施形態に
かかる拡散反射測定装置用の光学系の概略構成が示され
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。また、同図において孔部1
28aのみが縦断面図で示されている。同図に示す光学
系126は、ミラーM11〜M14と、鏡面の正反射成
分L0の通過コース上に、正反射成分L0を除去するこ
とが可能な正反射成分除去部が設けられた楕円面鏡12
8(反射鏡)と、ミラーM15〜M17を備える。楕円
面鏡128は、前記正反射成分除去部として、正反射成
分L0および拡散反射成分L1を含む試料124からの
反射光のうち、実質的に正反射成分L0のみを装置外方
へ通過させて除去することが可能な孔部128aを備え
る。
【0011】そして、マイケルソン干渉計を出た光束
は、ミラーM11〜M14を介して試料124に所定の
角度(たとえば入射角40度)で入射される。試料12
4からは、正反射成分L0および拡散反射成分L1を含
む反射光が反射され、楕円面鏡128に入射される。こ
こで、試料124からの反射光のうち、正反射成分L0
のみが楕円面鏡128の孔部128aを通過して除去さ
れ、拡散反射成分L1のみがミラーM15に入反射さ
れ、さらにミラーM16〜M17を介して、たとえば図
1中の検出器20に集光される。
【0012】本発明の第1実施形態にかかる拡散反射測
定装置用の光学系126は概略以上のように構成され、
以下にその作用について説明する。まず、マイケルソン
干渉計を出た光束は、ミラーM11〜M14を介して試
料124に所定の角度(たとえば入射角40度)で入射
される。試料124からは、正反射成分L0および拡散
反射成分L1を含む反射光が反射され、楕円面鏡128
に入射される。
【0013】ここで、従来のように試料124を光に対
して傾斜させる、試料124の中央部に遮光部を置くな
どの方法では、何れの場合も正反射成分L0のみを除去
することは非常に困難であり、もともと弱い光である拡
散反射成分L1もさらに減少してしまう場合があった。
このため、従来、真の拡散反射成分L1を測定すること
は非常に困難であり、満足のゆく測定精度を得ることが
できなかった。そこで、本実施形態にかかる光学系12
6は、鏡面の正反射成分L0の通過コース上に、試料1
24からの反射光のうち、正反射成分L0を除去するこ
とが可能な孔部128aが設けられた楕円面鏡128を
備える。この結果、試料124からの反射光のうち、正
反射成分L0のみが孔部128aを通過して除去され、
拡散反射成分L1のみがミラーM15に入反射され、さ
らにミラーM16〜M17を介して、たとえば図1中の
検出器20に集光される。
【0014】このように試料124から離隔させて孔部
128aが設けられた楕円面鏡128を備えるので、試
料124からの反射光のうち、拡散反射成分L1を損な
うことなく、正反射成分L0のみを大幅にしかも的確に
除去することができるので、実質的に正反射成分L0の
ない拡散反射成分L1のデータを得ることもできる。図
4には本発明の第2実施形態にかかる光学系の概略構成
が示されている。なお、前記図3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。同図に示す楕円
面鏡228は、鏡面の正反射成分L0の通過コース上
に、正反射成分L0および拡散反射成分L1を含む試料
224からの反射光のうち、正反射成分L0のみを吸収
して除去することが可能な遮光部228aが設けられ
る。
【0015】この結果、本発明の第2実施形態にかかる
拡散反射測定装置用の光学系226によれば、正反射成
分L0および拡散反射成分L1を含む試料224からの
反射光のうち、正反射成分L0のみを楕円面鏡228の
遮光部228aにて吸収させて除去し、拡散反射成分L
1のみを、たとえば図1中の検出器20に集光させるこ
とができるので、前記図3に示した本発明の第1実施形
態にかかる光学系126と同様、拡散反射成分L1を損
なうことなく、正反射成分L0のみを大幅にしかも的確
に除去することができる。また、前述のように遮光部2
28aを実質的に楕円面鏡228の鏡面に設けるので、
前記試料の中央部に遮光部を置く従来の方法に比較し、
遮光部が置かれた試料部分の測定を行うことができない
ような不具合を確実に回避することができる。
【0016】しかも、遮光部228aを実質的に楕円面
鏡228の鏡面に設けることにより、光学系の光軸調整
を行う場合、楕円面鏡228の光軸調整を行うのみで済
むので、楕円面鏡228とその遮光部を別体化してこれ
ら光学系をそれぞれ別個に光軸調整を行うものに比較
し、操作容易化を図ることができると共に、光軸調整を
良好に行うこともできる。なお、本発明の拡散反射測定
装置用の光学系としては前記各構成に限定されるもので
はなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能であ
る。たとえば、第2実施形態にかかる光学系を示す図4
では、楕円面鏡228(反射鏡)上に遮光部228aが
設けられた場合について説明したが、本発明の光学系と
してはこれに限定されるものではなく、試料224と楕
円面鏡228の間の正反射成分L0の通過コース上であ
れば任意の位置に設けることができる。
【0017】しかしながら、この場合も、遮光部228
aをできる限り楕円面鏡228(反射鏡)の鏡面直前に
設けることが好適である。その理由は、遮光部228a
をできる限り楕円面鏡228(反射鏡)の鏡面直前に設
けることにより、拡散反射成分を損なうことなく、正反
射成分のみをより的確にしかも的確に除去することがで
きるからである。しかも、遮光部228aを実質的に楕
円面鏡228の鏡面に設けることにより、光学系の光軸
調整を行う場合、楕円面鏡228の光軸調整を行うのみ
で済むので、楕円面鏡228とその遮光部を別体化して
これら光学系をそれぞれ別個に光軸調整を行うものに比
較し、操作容易化を図ることができると共に、光軸調整
を良好に行うこともできる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる拡
散反射測定装置用の光学系によれば、鏡面の正反射成分
の通過コース上に、試料からの反射光のうち、正反射成
分を除去することが可能な正反射成分除去部が設けられ
た反射板を備える。この結果、正反射成分および拡散反
射成分を含む試料からの反射光のうち、正反射成分のみ
を反射板の正反射成分除去部にて除去することができる
ので、拡散反射成分を損なうことなく、正反射成分のみ
を大幅にしかも的確に除去することができる。そして、
正反射成分と拡散反射成分を含む試料からの反射光のう
ち、実質的に正反射成分のみを除去して、拡散反射成分
のみを、たとえば拡散反射測定装置用の検出器へ集光さ
せることができるので、実質的に正反射成分のない拡散
反射のデータを得ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一般的なフーリエ変換赤外分光光度計の概略構
成図である。
【図2】従来の拡散反射測定装置用の光学系の説明図で
ある。
【図3】本発明の第1実施形態にかかる拡散反射測定装
置用の光学系の説明図である。
【図4】本発明の第2実施形態にかかる拡散反射測定装
置用の光学系の説明図である。
【符号の説明】
124,224 試料 128,228 楕円面鏡(反射鏡) 128a 孔部(正反射成分除去部) 228a 遮光部(正反射成分除去部) L0 正反射成分 L1 拡散反射成分 M11〜M17 ミラー

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正反射成分および拡散反射成分を含む試
    料からの反射光のうち、正反射成分のみを除去して、拡
    散反射成分のみを拡散反射測定装置へ導入するための反
    射鏡を備えた光学系であって、 実質的に前記反射鏡は、鏡面の正反射成分の通過コース
    上に、試料からの反射光のうち、正反射成分を除去する
    ことが可能な正反射成分除去部が設けられたことを特徴
    とする拡散反射測定装置用の光学系。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の光学系において、前記反
    射鏡の正反射成分除去部を孔部とし、正反射成分および
    拡散反射成分を含む試料からの反射光のうち、正反射成
    分のみを該孔部により装置外方へ通過させて除去するこ
    とを特徴とする拡散反射測定装置用の光学系。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の光学系において、前記反
    射鏡の正反射成分除去部を遮光部とし、正反射成分およ
    び拡散反射成分を含む試料からの反射光のうち、正反射
    成分のみを遮光部により吸収させて除去すること特徴と
    する拡散反射測定装置用の光学系。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3の何れかに記載の光学
    系において、前記反射鏡を楕円面鏡としたことを特徴と
    する拡散反射測定装置用の光学系。
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