JPH11201819A - ２次元分光特性測定装置 - Google Patents

２次元分光特性測定装置

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JPH11201819A
JPH11201819A JP10002371A JP237198A JPH11201819A JP H11201819 A JPH11201819 A JP H11201819A JP 10002371 A JP10002371 A JP 10002371A JP 237198 A JP237198 A JP 237198A JP H11201819 A JPH11201819 A JP H11201819A
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Koichi Terauchi
公一 寺内
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２次元的な分光特性を簡素な構成で、かつ同
時に測定する。 【解決手段】 試料１の像はコリメートレンズ２で平行
光束にされ、バンドパスフィルタ３１〜４６を透過して
分光透過率に応じて分光される。バンドパスフィルタ３
１〜４６を透過した光は、各バンドパスフィルタ３１〜
４６に対応するレンズ５１〜６６によりエリアセンサ９
上に結像し、像７１〜８６が得られる。これによって、
２次元的な分光特性を同時に測定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料の２次元的な
分光特性を測定するための２次元分光特性測定装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、試料の２次元的、すなわち平面的
な分光特性を測定するためには、以下の〜の方法が
用いられていた。 試料と、当該試料の２次元像を撮像する撮像手段との
間に通過帯域が互いに異なる複数のバンドパスフィルタ
を有する回転テーブルを配置し、この回転テーブルを回
転させて試料からの光が透過するフィルタを順に変更す
る。
【０００３】微小サイズのバンドパスフィルタ及び撮
像手段を１セットとし、通過帯域が互いに異なるフィル
タを有するセットを複数セット備え、これらを試料に対
してスキャンさせる。 反射する光の波長が互いに異なる複数のダイクロイッ
クミラーを並設し、試料からの光の反射方向にそれぞれ
対応する撮像手段を配置して、各撮像手段により試料の
２次元像を撮像する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記，
の方法では、回転テーブルを回転させたり、上記セット
をスキャンさせる方法では、回転動作やスキャン動作に
時間を要するため、短時間で測定が行えないという問題
があった。
【０００５】また、回転テーブルを回転させてフィルタ
を切り替える場合には同時に異なる波長の分光特性を測
定することができず、上記セットをスキャンさせる場合
には２次元的な分光特性を同時に測定することができ
ず、いずれも移動する試料の測定を正確に行うことがで
きないという問題があった。
【０００６】また、上記の方法では、短時間で測定が
でき、同時に異なる波長の分光特性が得られるが、撮像
手段の数だけ当該撮像手段から出力される受光データを
処理するための処理回路が必要となるため、処理回路の
回路規模が増大するとともに、装置の構成が複雑化する
という問題があった。
【０００７】本発明は、上記問題を解決するもので、２
次元的な分光特性を簡素な構成で、かつ同時に測定する
ことが可能な２次元分光特性測定装置を提供することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、その焦点に配
置された試料からの試料光を平行光束にするコリメート
レンズと、上記コリメートレンズに関して上記試料と反
対側に並設され、互いに通過帯域が異なる複数のバンド
パスフィルタと、それぞれ上記各バンドパスフィルタに
対応して配設され、上記試料光を所定の結像位置に集光
して上記試料の２次元像を結像する複数のレンズと、上
記結像位置に形成される上記複数の２次元像を一括して
撮像する撮像手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】この構成によれば、試料からの試料光は、
コリメートレンズによって平行光束にされ、バンドパス
フィルタによって分光されて、各バンドパスフィルタに
対応するレンズによって試料光が所定の結像位置に集光
されて試料の２次元像が結像される。そして、この結像
位置に形成される複数の２次元像が一括して撮像される
ことにより、簡素な構成で同時に試料の２次元的な分光
特性が測定されることとなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る２次元分光特
性測定装置の一実施形態の構成図である。この分光特性
測定装置は、試料１について、波長400nm〜700nmの可視
域を20nmの間隔で２次元的な分光特性を測定するもの
で、コリメートレンズ２と、バンドパスフィルタ３１〜
４６と、レンズ５１〜６６と、エリアセンサ（撮像手
段）９とを備え、それぞれ光軸Ｌ上に順に配置されてい
る。
【００１１】コリメートレンズ２は、その焦点に配置さ
れた試料１から出力される光を平行光束にするものであ
る。なお、コリメートレンズ２のサイズは、バンドパス
フィルタ３１〜４６の全体がカバー可能な値になってい
る。
【００１２】バンドパスフィルタ３１〜４６は、それぞ
れ互いに通過帯域が異なる。バンドパスフィルタ３１の
分光透過率は、図２（ａ）に示すように、中心波長が40
0nmになっており、バンドパスフィルタ３２，３３，…
の分光透過率は、中心波長が420nm，440nm，…で、バン
ドパスフィルタ４６の分光透過率は、図２（ｂ）に示す
ように、中心波長が700nmになっている。なお、バンド
パスフィルタ３１〜４６の分光透過率の半値幅は、例え
ば20nmである。
【００１３】レンズ５１〜６６は、焦点距離が同一で、
それぞれバンドパスフィルタ３１〜４６に対応して配設
され、各バンドパスフィルタ３１〜４６を透過した光を
集束して結像するものである。
【００１４】エリアセンサ９は、レンズ５１〜６６の焦
点に配置され、例えばＣＣＤなどからなる多数の撮像素
子が２次元的に配列されて構成されるもので、レンズ５
１〜６６によって結像された像７１〜８６を受光し、受
光した光強度に対応する受光データを撮像素子毎に出力
するものである。
【００１５】処理回路１０は、エリアセンサ９の各撮像
素子から出力される受光データを用いて、試料１の２次
元的な分光特性を得るものである。
【００１６】なお、試料１からの光が反射光であれば、
試料１の２次元分光反射特性を測定することができ、透
過光であれば、試料１の２次元分光透過特性を測定する
ことができる。
【００１７】次に、動作について説明する。試料１の像
はコリメートレンズ２で平行光束にされ、バンドパスフ
ィルタ３１〜４６を透過し、それぞれバンドパスフィル
タ３１〜４６の分光透過率に応じて分光される。
【００１８】そして、バンドパスフィルタ３１を透過し
た400nmの光は、バンドパスフィルタ３１に対応して配
設されたレンズ５１によりエリアセンサ９上に結像し、
波長が400nmの分光特性を有する像７１が得られる。
【００１９】同様に、バンドパスフィルタ３２〜４６を
透過した光は、バンドパスフィルタ３２〜４６に対応す
るレンズ５２〜６６によりエリアセンサ９上に結像し、
像７２〜８６が得られる。
【００２０】このように、バンドパスフィルタ３１〜４
６によって分光された像を１個のエリアセンサ９上の互
いに異なる位置に形成するようにしたので、撮像を１回
行うだけで、同時に400nm〜700nmの範囲の２次元的な分
光特性を20nm間隔で得ることができ、これによって、試
料１が例えば製造ライン上を運搬されるような移動する
場合であっても、２次元的な分光特性を好適に測定する
ことができる。
【００２１】なお、本発明は、上記実施形態に限られ
ず、以下の変形形態（１）〜（５）を採用することがで
きる。 （１）バンドパスフィルタ３１〜４６は、上記実施形態
に限られない。個数を16個から増減したり、分光透過率
の中心波長の範囲を380nm〜780nmとしたり、中心波長の
間隔を10nmとするなど、必要とする分光特性に応じて変
更すればよい。
【００２２】（２）上記実施形態では、レンズ５１〜６
６は、それぞれバンドパスフィルタ３１〜４６に対応し
て配設しているが、これに限られず、４個ずつ（例えば
レンズ５１〜５４）のレンズが一体的に形成されたレン
ズアレイや、レンズ５１〜６６の全体が一体的に形成さ
れたものを用いてもよい。
【００２３】（３）バンドパスフィルタ３１〜４６と、
レンズ５１〜６６の配置を逆にしてもよい。すなわち、
コリメートレンズ２からの平行光束がレンズ５１〜６６
を透過した後に、バンドパスフィルタ３１〜４６を透過
するようにしてもよい。この場合には、バンドパスフィ
ルタ３１〜４６の材質の屈折率を考慮して、レンズ５１
〜６６とエリアセンサ９との距離を調整すればよい。
【００２４】（４）上記実施形態において、レンズ５１
〜６６とエリアセンサ９との間にリレーレンズ系を介挿
するようにしてもよい。
【００２５】（５）上記実施形態において、試料１はレ
ンズ系で作られた像にしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
試料からの試料光をコリメートレンズによって平行光束
にし、バンドパスフィルタによって分光して、各バンド
パスフィルタに対応するレンズによって試料光を所定の
結像位置に集光して試料の２次元像を結像し、この結像
位置に形成される複数の２次元像を一括して撮像するよ
うにしたので、簡素な構成で、かつ同時に試料の２次元
的な分光特性を測定することができ、これによって試料
が移動する場合であっても、２次元的な分光特性の測定
を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る２次元分光特性測定装置の一実施
形態の構成図である。
【図２】（ａ）（ｂ）はバンドパスフィルタの分光透過
率を示す特性図である。
【符号の説明】
１ 試料 ２ コリメートレンズ ９ エリアセンサ ３１〜４６ バンドパスフィルタ ５１〜６６ レンズ ７１〜８６ 像

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 その焦点に配置された試料からの試料光
    を平行光束にするコリメートレンズと、 上記コリメートレンズに関して上記試料と反対側に並設
    され、互いに通過帯域が異なる複数のバンドパスフィル
    タと、 それぞれ上記各バンドパスフィルタに対応して配設さ
    れ、上記試料光を所定の結像位置に集光して上記試料の
    ２次元像を結像する複数のレンズと、 上記結像位置に形成される上記複数の２次元像を一括し
    て撮像する撮像手段とを備えたことを特徴とする２次元
    分光特性測定装置。
JP10002371A 1998-01-08 1998-01-08 ２次元分光特性測定装置 Withdrawn JPH11201819A (ja)

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