JPH11248534A - 分光反射光量計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射光量を正確に計測することができる分光
反射光量計測装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 分光反射光量計測装置は、光源２から出
射された照明光をハーフミラー１３を介してテーブル１
２上に載置された測定試料１に導く照明光学系３と、測
定試料１において反射された光を回折格子６およびモニ
ター用光学系１１に導く結像光学系４と、結像光学系４
における対物レンズ２３をその光軸方向に移動させるた
めのレンズ駆動部５と、回折格子６により分光された分
光スペクトルを測定するラインセンサ７と、制御部とを
有する。この分光反射光量計測装置においては、ライン
センサ７で測定した波長別の光量の測定値に対して、予
め記憶した結像レンズ２３の移動量に対応する補正係数
を乗算して測定値の変化を補正することにより、反射光
量を正確に計測している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば顕微分光
装置等の、被計測物の表面で反射された光の波長別の光
量を計測する分光反射光量計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような分光反射光量計測装置は、照
明光を出射する光源と、被計測物の表面で反射された光
の波長別の光量を計測するための光量測定手段と、光源
から出射された光を被計測物上に照射するための照明光
学系と、被計測物の表面で反射された光を光量測定手段
の受光面に結像させるための結像光学系とを備えてい
る。

【０００３】そして、このような分光反射光量計測装置
の結像光学系としては、例えば、対物レンズとチューブ
レンズとを組み合わせた無限遠補正系をなす光学系が使
用されている。また、この無限遠補正系をなす光学系に
おいては、対物レンズとチューブレンズとの間隔を変更
しても倍率は変更されないことから、この結像光学系の
焦点と被計測物とを一致させる焦点合わせ機構において
は、対物レンズとチューブレンズとのいずれか一方をそ
の光軸方向に移動させる構成が採用されている。

【０００４】また、このような無限遠補正系をなす結像
光学系のかわりに、対物レンズ単独で試料の像を作るよ
うな、有限補正系をなす光学系が採用される場合もあ
る。この場合においても、対物レンズをその光軸方向に
移動させることにより、結像光学系の焦点と被計測物と
を一致させている。

【０００５】レンズを移動させることにより結像光学系
の焦点と被計測物とを一致させるこのような焦点合わせ
機構を採用した場合においては、被計測物を移動させる
必要がないことから、焦点合わせを実行するための機構
を簡易なものとすることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、結像光学
系を構成するレンズを移動させることにより結像光学系
の焦点と被計測物とを一致させる焦点合わせ機構を採用
した場合においては、焦点合わせ動作の実行に伴って、
結像光学系の配置関係が変更されることになる。このた
め、この結像光学系の配置関係の変更に伴って、計測値
が微妙に変化し、反射光量を正確に計測することが不可
能となるという問題が生ずる。

【０００７】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたものであり、結像光学系を構成するレンズのうち少
なくとも一つのレンズをその光軸方向に移動させた場合
に、このレンズの移動に伴う計測値の変化を補正するこ
とにより、反射光量を正確に計測することができる分光
反射光量計測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】請求項１に記載の発明
は、被計測物の表面で反射された光の波長別の光量を計
測する分光反射光量計測装置において、照明光を出射す
る光源と、前記被計測物の表面で反射された光の波長別
の光量を計測するための光量測定手段と、前記光源から
出射された光を前記被計測物上に照射するための照明光
学系と、前記被計測物の表面で反射された光を前記光量
測定手段の受光面に結像させるための結像光学系と、前
記結像光学系を構成するレンズのうち少なくとも一つの
レンズをその光軸方向に移動させることにより、前記結
像光学系の焦点と前記被計測物とを一致させる焦点合わ
せ機構と、前記焦点合わせ機構によるレンズの移動量に
応じて、前記光量測定手段で測定した波長別の光量の測
定値を補正するデータ補正手段とを備えたことを特徴と
する。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記データ補正手段は、前記焦点合わ
せ機構によるレンズの移動量に対応した補正係数を記憶
する記憶手段と、前記光量測定手段で測定した波長別の
光量の測定値と前記補正係数とを乗算する演算手段とを
備えている。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２いずれかに記載の発明において、前記光量測定
手段は前記被計測物の表面で反射された光を分光するた
めの分光手段を有し、前記結像光学系は前記分光手段の
入射ピンホールに前記被計測物の像を結像させている。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項１または
請求項２いずれかに記載の発明において、前記被計測物
に照射される光の波長あるいは前記光量測定手段に入射
する光の波長を選択する波長選択手段を有するととも
に、前記光量測定手段は２次元に配列された複数の受光
素子を有する撮像手段から構成され、前記結像光学系は
前記光量測定手段を構成する撮像手段の受光面に前記被
計測物の２次元像を結像させている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１はこの発明の第１実施形態
に係る分光反射光量計測装置の概要図である。

【００１３】この分光反射光量計測装置は、光源２から
出射された照明光をハーフミラー１３を介してテーブル
１２上に載置された測定試料１に導く照明光学系３と、
測定試料１において反射された光を回折格子６およびモ
ニター用光学系１１に導く結像光学系４と、結像光学系
４における対物レンズ２３をその光軸方向に移動させる
ためのレンズ駆動部５と、回折格子６により分光された
分光スペクトルを測定するラインセンサ７と、後述する
制御部１０とを有する。

【００１４】光源２は照明光としての白色光を出射する
ものであり、例えばハロゲンランプから構成される。

【００１５】照明光学系３は、コンデンサレンズ２１、
２２と、開口絞り１７と、視野絞り１８とを有する。な
お、この視野絞り１８は、測定試料１における測定領域
にのみ照明光が照射されるように、光源２から出射され
る照明光を制限するものである。但し、後述するよう
に、モニター光学系１１において測定位置を確認した
り、焦点合わせを行う場合には、測定領域よりも広い範
囲を照明するため、径の大きい絞りに切り換えられる。

【００１６】結像光学系４は、被計測物たる測定試料１
の像を、分光手段として機能する回折格子６の入射ピン
ホール１５上に結像させるためのものであり、対物レン
ズ２３と、チューブレンズ２４と、照明光学系３からの
照明光を結像光学系４の光路に重ね合わせるハーフミラ
ー１３とを有する。なお、上記入射ピンホール１５は、
結像光学系４を通過した光をモニター用光学系１１に向
けて反射するミラー１４の中央部に形成されている。ま
た、図１における符号１９は、瞳位置を示している。

【００１７】結像光学系４の対物レンズ２３は、圧電素
子等を有するレンズ駆動部５に支持されている。このレ
ンズ駆動部５は、後述するように、対物レンズ２３をそ
の光軸方向に移動させて焦点合わせを行うためのもので
ある。

【００１８】回折格子６は、入射ピンホール１５と共役
な測定試料１上の点からの観察光を分光する分光手段と
して機能するものであり、例えば、分光スペクトルをラ
インセンサ７上に結像するフラットフィールド型回折格
子から構成される。

【００１９】モニター用光学系１１は、結像光学系４に
よりミラー１４の近傍に結像された測定試料１の拡大像
を、リレーレンズ２５により２次元のＣＣＤカメラ１６
上に結像させるものである。なお、ＣＣＤカメラ１６に
より撮像された測定試料１の拡大像は、後述する焦点合
わせや計測位置の確認に使用される。

【００２０】図２は、上述した分光反射光量計測装置の
主要な電気的構成を示すブロック図である。

【００２１】この分光反射光量計測装置は、装置の制御
に必要な動作プログラムが格納されたＲＯＭ２６と、制
御時にデータ等が一時的にストアされるＲＡＭ２７と、
論理演算を実行するＣＰＵ２８とからなる制御部１０を
備える。このＲＡＭ２７は、後述するデータ補正時にお
いて、補正係数を記憶するための記憶手段として機能す
る。また、ＣＰＵ２８は、後述するデータ補正時におい
て、波長別の光量の測定値と補正係数とを乗算する演算
手段として機能する。

【００２２】上述したラインセンサ７は、インターフェ
ース２９を介して制御部１０と接続されている。このラ
インセンサ７による光量の測定値は、制御部１０に入力
される。また、上述したレンズ駆動部５は、インターフ
ェース２９を介して制御部１０と接続されている。この
レンズ駆動部５により移動された対物レンズ２３の移動
量は、レンズ駆動部５からの信号に基づいて制御部１０
が常に監視している。さらに、上述したモニター光学系
１１のＣＣＤカメラ１６は、画像処理部８およびインタ
ーフェース２９を介して制御部１０と接続されている。

【００２３】また、上述したレンズ駆動部５、画像処理
部８およびＣＣＤカメラ１６は、焦点合わせ機構９を構
成する。即ち、この焦点合わせ機構９においては、測定
試料１の拡大像を撮像したＣＣＤカメラ１６のビデオ信
号を画像処理部８において画像処理し、この画像処理部
８からの制御信号に基づいて結像光学系４の対物レンズ
２３をその光軸方向に微動させることにより、結像光学
系４の焦点と測定試料１とを一致させる構成となってい
る。

【００２４】なお、結像光学系４は、対物レンズ２３と
チューブレンズ２４とを組み合わせた無限遠補正系をな
す光学系であることから、対物レンズ２３を移動させた
場合においても倍率が変更されることはない。このた
め、簡易な構成により焦点合わせを実行することが可能
となる。

【００２５】このような構成を有する分光反射光量計測
装置においては、光源２から出射された照明光は、照明
光学系３と結像光学系４のハーフミラー１３および対物
レンズ２３を介して測定試料１の測定領域上に照射され
る。そして、測定試料１において反射された観察光は、
対物レンズ２３、ハーフミラー１３およびチューブレン
ズ２４を通過した後、ミラー１４に形成された回折格子
６の入射ピンホール１５上に結像する。この観察光は、
回折格子６により分光スペクトルに分光されてラインセ
ンサ７上に結像され、その波長別の光量が測定される。
この波長別の光量の測定値は、後述するデータ補正工程
において補正された後、ＲＡＭ２７に記憶される。

【００２６】上述した測定工程においては、レンズ駆動
部５、画像処理部８およびＣＣＤカメラ１６からなる焦
点合わせ機構９は、測定試料１の拡大像を撮像したＣＣ
Ｄカメラ１６のビデオ信号を画像処理部８において画像
処理し、この画像処理部８からの制御信号に基づいて結
像光学系４の対物レンズ２３をその光軸方向に微動させ
ることにより、結像光学系４の焦点と測定試料１とを一
致させる。

【００２７】次に、この発明の特徴部分たる波長別の光
量の測定値を補正するデータ補正動作について説明す
る。

【００２８】上述した分光反射光量計測装置において
は、焦点合わせのため、対物レンズ２３を移動させるこ
とにより結像光学系４の焦点と測定試料１とを一致させ
る構成を採用している。このように、結像光学系４を構
成する対物レンズ２３を移動させることにより結像光学
系４の焦点と測定試料１とを一致させる焦点合わせ機構
を採用した場合においては、焦点合わせ動作の実行に伴
って、結像光学系４の配置関係が変更されることになる
ことから、光量の測定値が微妙に変化し、反射光量を正
確に計測することが不可能となるという問題が生ずる。

【００２９】このため、この分光反射光量計測装置にお
いては、ラインセンサ７で測定した波長別の光量の測定
値に対して、ＲＡＭ２７に予め記憶した結像レンズ２３
の移動量に対応する補正係数を乗算して測定値の変化を
補正することにより、反射光量を正確に計測する構成を
採用している。

【００３０】この補正係数をＲＡＭ２７に予め記憶させ
る工程は、以下のようにして実行される。すなわち、補
正係数の作成に使用される基準試料を光軸方向の原点に
設定されたテーブル１２上に載置し、焦点合わせ機構９
により結像光学系４の焦点と基準試料とを一致させた上
で、波長別の光量を測定し、そのときの測定値Ｓ１
（λ）をＲＡＭ２７に記憶する。ここで、λは回折格子
６によって分光された光の波長を示す。

【００３１】次に、テーブル１２を結像光学系４の光軸
方向に微小距離Ｄ１移動させる。そして、再度、焦点合
わせ機構９により結像光学系４の焦点と基準試料とを一
致させた上で、波長別の光量を測定し、そのときの測定
値Ｓ２（λ）をＲＡＭ２７に記憶する。

【００３２】このとき、分光反射光量計測装置は同一の
基準試料を測定していることから、本来、Ｓ１（λ）＝
Ｓ２（λ）となるはずである。しかしながら、焦点合わ
せ機構９により焦点合わせ動作を実行する際には、対物
レンズ２３の移動により結像光学系４の配置関係が変更
されることになることから、光量の測定値が微妙に変化
する。このため、この移動量Ｄ１に対する（すなわち、
原点からの位置に対する）変化率［Ｓ１（λ）／Ｓ２
（λ）］を補正係数Ｋ１（λ）としてＲＡＭ２７に記憶
する。

【００３３】このような動作を繰り返すことにより、対
物レンズ２３の移動量Ｄ（すなわち、対物レンズ２３の
位置）に対する補正係数Ｋ（λ）を所定の領域において
所定間隔で測定し、ＲＡＭ２７に記憶する。また、必要
に応じ、測定位置間の補正係数Ｋ（λ）を補間し、ＲＡ
Ｍ２７に記憶する。これにより、ＲＡＭ２７には、対物
レンズ２３の移動量Ｄに対応した補正係数Ｋ（λ）が記
憶されることになる。

【００３４】測定試料１の計測時においては、先ず、焦
点合わせ機構９により結像レンズ２３を移動させて結像
光学系４の焦点と測定試料１とを一致させる。このレン
ズ駆動部５により移動された対物レンズ２３の移動量Ｄ
は、上述したように、レンズ駆動部５からの信号に基づ
いて制御部１０が常に監視している。なお、この対物レ
ンズ２３の移動量Ｄを、センサ等により計測する構成と
してもよい。

【００３５】そして、制御部１０において、この移動量
Ｄに対応する補正係数Ｋ（λ）をＲＡＭ２７から読み出
す。そして、制御部１０のＣＰＵ２８により、ラインセ
ンサ７により測定された実際の波長別の光量の測定値Ｓ
（λ）に対し、読み出した補正係数Ｋ（λ）を乗算して
補正し、補正後の測定値を最終的な計測値としてＲＡＭ
２７に記憶して計測動作を終了する。

【００３６】以上のように、この分光反射光量計測装置
においては、ラインセンサ７で測定した波長別の光量の
測定値に対して、ＲＡＭ２７に予め記憶した結像レンズ
２３の移動量に対応する補正係数を乗算して測定値の変
化を補正することにより、反射光量を正確に計測するこ
とができる。

【００３７】なお、上述した移動量Ｄに対応する補正係
数Ｋは、各波長ごとに個別に記憶するようにしてもよ
く、また、各波長に共通する単一の補正係数を記憶する
ようにしてもよい。

【００３８】次に、この発明の他の実施の形態について
説明する。図３はこの発明の第１実施形態に係る分光反
射光量計測装置の概要図である。なお、上述した第１実
施形態と同一の部材については、同一の符号を付して詳
細な説明を省略する。

【００３９】この分光反射光量計測装置は、光源５２か
ら出射された照明光をハーフミラー６５を介してテーブ
ル１２上に載置された測定試料１に導く照明光学系とし
てのレンズ５３と、測定試料１において反射された光を
２次元に配列された複数の受光素子を有するＣＣＤカメ
ラ５７に導く結像光学系５４と、結像光学系５４におけ
る対物レンズ６３をその光軸方向に移動させるためのレ
ンズ駆動部５と、波長選択機構５６と、後述する制御部
１０とを有する。

【００４０】この第２実施形態に係る分光反射光量計測
装置においては、光源５２から出射され、波長選択機構
６及びレンズ５３を通過した光は、ハーフミラー６５で
反射された後、対物レンズ６３を通過してテーブル１２
上に載置された測定試料１を照射する。また、測定試料
１で反射した光は、対物レンズ６３及びハーフミラー６
５を通過した後、レンズ６４でＣＣＤカメラ５７に測定
試料１の像を結ぶ。

【００４１】波長選択機構５６は、光源５２から出射さ
れる光の波長を選択することにより、ＣＣＤカメラ５７
に入射される光の波長を選択するためのものである。

【００４２】図４は、この波長選択機構５６の平面概要
図である。この波長選択機構５６は、図示しない駆動モ
ータに連結されたダイヤル３１の駆動により回転するホ
ルダー３２に、１０個の開口部を形成し、この１０個の
開口部のうちの９個の開口部に、各々バンドパスフィル
ター３３を挿入した構成を有する。そして、各バンドパ
スフィルター３３は、例えば３０ナノメートルごと等、
透過すべき波長が互いに異なるものが使用されている。
なお、この図において符号３４は、バンドパスフィルタ
ー３３が挿入されていない開口部を示している。

【００４３】このため、ダイヤル３１の駆動によりホル
ダー３２を回転させて、９個のバンドパスフィルター３
３のうちの必要なものを光路中に配置せしめることによ
り、光源５２から測定試料１に向けて出射される光の波
長を選択することができ、従って、ＣＣＤカメラ５７に
入射される光の波長を選択することができる。また、バ
ンドパスフィルター３３が挿入されない開口部３４を光
路中に配置すれば、測定試料１に向けて白色光を照射す
ることができる。

【００４４】図５は、上述した分光反射光量計測装置の
主要な電気的構成を示すブロック図である。

【００４５】この分光反射光量計測装置は、上述した第
１実施形態に係る分光反射光量計測装置と同様、装置の
制御に必要な動作プログラムが格納されたＲＯＭ２６
と、制御時にデータ等が一時的にストアされるＲＡＭ２
７と、論理演算を実行するＣＰＵ２８とからなる制御部
１０を備える。このＲＡＭ２７は、データ補正時におい
て、補正係数を記憶するための記憶手段として機能す
る。また、ＣＰＵ２８は、後述するデータ補正時におい
て、波長別の光量の測定値と補正係数とを乗算する演算
手段として機能する。

【００４６】上述した波長選択機構５６は、インターフ
ェース２９を介して制御部１０と接続されている。ま
た、上述したレンズ駆動部５は、インターフェース２９
を介して制御部１０と接続されている。このレンズ駆動
部５により移動された対物レンズ２３の移動量は、レン
ズ駆動部５からの信号に基づいて制御部１０が常に監視
している。さらに、上述したＣＣＤカメラ５７は、画像
処理部８およびインターフェース２９を介して制御部１
０と接続されている。なお、この画像処理部８は、ＣＣ
Ｄカメラ５７により計測した測定試料１の２次元画像情
報を得るためのみではなく、焦点合わせ時においても使
用される。

【００４７】すなわち、上述したレンズ駆動部５、画像
処理部８およびＣＣＤカメラ５７は、焦点合わせ機構９
を構成する。即ち、この焦点合わせ機構９においては、
ＣＣＤカメラ５７のビデオ信号を画像処理部８において
画像処理し、この画像処理部８からの制御信号に基づい
て結像光学系５４の対物レンズ６３をその光軸方向に微
動させることにより、結像光学系５４の焦点と測定試料
１とを一致させる構成となっている。

【００４８】なお、上述した第１実施形態と同様、結像
光学系５４は無限遠補正系をなす光学系であることか
ら、対物レンズ２３を移動させた場合においても倍率が
変更されることはない。このため、簡易な構成により焦
点合わせを実行することが可能となる。

【００４９】このような構成を有する分光反射光量計測
装置においては、光源５２から出射された照明光は、波
長選択機構５６及びレンズ５３を通過した後、ハーフミ
ラー６５および対物レンズ６３を介して測定試料１の測
定領域上に照射される。そして、測定試料１において反
射された観察光は、対物レンズ６３、ハーフミラー６５
およびレンズ６４を通過した後、ＣＣＤカメラ５７の受
光面に結像する。

【００５０】そして、この状態において波長選択機構５
６によりＣＣＤカメラ５７に入射される光の波長を順次
変更することにより、測定試料１に対する波長別の光量
が２次元に測定される。この波長別の光量の測定値は、
データ補正工程において補正された後、ＲＡＭ２７に記
憶される。

【００５１】上述した測定工程においては、レンズ駆動
部５、画像処理部８およびＣＣＤカメラ５７からなる焦
点合わせ機構９は、測定試料１を撮像したＣＣＤカメラ
５７のビデオ信号を画像処理部８において画像処理し、
この画像処理部８からの制御信号に基づいて結像光学系
５４の対物レンズ６３をその光軸方向に微動させること
により、結像光学系５４の焦点と測定試料１とを一致さ
せる。

【００５２】上述した分光反射光量計測装置において
も、結像光学系５４を構成する対物レンズ６３を移動さ
せることにより結像光学系５４の焦点と測定試料１とを
一致させることから、焦点合わせ動作の実行に伴って光
量の測定値が微妙に変化し、反射光量を正確に計測する
ことが不可能となる。このため、この第２実施形態に係
る分光反射光量計測装置においても、上述した第１実施
形態に係る分光反射光量計測装置と同様、ＣＣＤカメラ
５７で測定した波長別の光量の測定値に対して、ＲＡＭ
２７に予め記憶した結像レンズ６３の移動量に対応する
補正係数を乗算して測定値の変化を補正することによ
り、反射光量を正確に計測する構成を採用している。

【００５３】この補正係数をＲＡＭ２７に予め記憶させ
る際には、まず、テーブル１２を結像光学系５４の光軸
方向の原点に設定し、補正係数の作成に使用される基準
試料をテーブル１２上に載置する。次に、波長選択機構
５６により開口部３４を光路中に配置すると共に光源５
２から光を出射させ、焦点合わせ機構９により結像光学
系５４の焦点と基準試料とを一致させる。そして、波長
選択機構５６により各バンドパスフィルター３３を順に
光路中に配置することによって、ＣＣＤカメラ５７によ
って波長別の光量を２次元データ（画像データ）として
測定し、そのときの測定値Ｓ１（λ，Ｎ）をＲＡＭ２７
に記憶する。ここで、λはバンドパスフィルター３３を
透過する光の波長、ＮはＣＣＤカメラ５７における受光
素子の番地を示す。

【００５４】次に、テーブル１２を結像光学系５４の光
軸方向に微小距離Ｄ１移動させる。そして、上記測定と
同じ要領で波長別の光量を２次元データとして測定し、
そのときの測定値Ｓ２（λ，Ｎ）をＲＡＭ２７に記憶す
る。そして、移動量Ｄ１に対する（すなわち、原点から
の位置に対する）変化率［Ｓ１（λ，Ｎ）／Ｓ２（λ，
Ｎ）］を求めて、補正係数Ｋ１（λ，Ｎ）としてＲＡＭ
２７に記憶する。

【００５５】このような動作を繰り返すことにより、対
物レンズ６３の移動量Ｄ（すなわち、対物レンズ６３の
位置）に対する補正係数Ｋ（λ，Ｎ）を所定の領域にお
いて所定間隔で測定し、ＲＡＭ２７に記憶する。また、
必要に応じ、測定位置間の補正係数Ｋ（λ，Ｎ）を補間
し、ＲＡＭ２７に記憶する。これにより、ＲＡＭ２７に
は、対物レンズ６３の移動量Ｄに対応した２次元の補正
係数Ｋ（λ，Ｎ）が記憶されることになる。

【００５６】測定試料１の計測時においては、波長選択
機構５６により測定試料１に照射する光の波長を順次変
更して波長別の光量を２次元に測定する。この波長別の
光量の測定時においては、焦点合わせ機構９により結像
レンズ６３を移動させて結像光学系５４の焦点と測定試
料１とを一致させる。しかる後、制御部１０において、
この移動量Ｄに対応する補正係数Ｋ（λ，Ｎ）をＲＡＭ
２７から読み出す。そして、制御部１０のＣＰＵ２８に
より、ＣＣＤカメラ５７の各受光素子により測定された
実際の波長別の光量の測定値Ｓ（λ，Ｎ）に対し、読み
出した補正係数Ｋ（λ，Ｎ）を乗算して補正し、補正後
の測定値を最終的な計測値としてＲＡＭ２７に記憶して
計測動作を終了する。

【００５７】以上のように、この第２実施例に係る分光
反射光量計測装置においても、ＣＣＤカメラ５７で測定
した波長別の光量の測定値に対して、ＲＡＭ２７に予め
記憶した結像レンズ６３の移動量に対応する補正係数を
乗算して測定値の変化を補正することにより、反射光量
を正確に計測することができる。

【００５８】なお、上述した移動量Ｄに対応する補正係
数Ｋは、各波長ごと、すなわち波長選択機構５６により
選択されるバンドパスフィルター３３ごとに個別に記憶
するようにしてもよく、また、各波長に共通する単一の
補正係数を記憶するようにしてもよい。

【００５９】また、上述した第２実施形態においては、
波長選択手段として、光源５２と対向して波長選択機構
５６を配置することにより、測定試料１に照射される光
の波長を選択する構成を有するものを採用している。し
かしながら、例えば、ＣＣＤカメラ５７と対向する位置
に波長選択機構５６を配置すること等により、ＣＣＤカ
メラ５７に入射する光の波長を選択する構成を有する波
長選択手段を採用することも可能である。

【００６０】また、上述した第２実施形態においては、
バンドパスフィルター３３が挿入されない開口部３４を
光学系５における光路中に配置せしめて白色光を照射
し、結像光学系５４と基準試料との焦点合わせを行った
が、同一波長であればバンドパスフィルター３３を透過
させた光を用いて焦点合わせを行っても良い。

【００６１】さらに、第１、２実施形態においては、補
正係数をＲＡＭ２７に記憶させたが、ＲＯＭ２６に記憶
させておいても良いし、磁気ディスク等の外部記憶媒体
に記憶させて、起動時にＲＡＭ２７にロードする構成に
しても良い。こうすれば、装置を起動するごとに補正係
数を求める必要がなくなる。

【００６２】

【発明の効果】請求項１乃至請求項４に記載の発明によ
れば、焦点合わせ機構によるレンズの移動量に応じて光
量測定手段で測定した波長別の光量の測定値を補正する
構成であることから、レンズの移動により光量測定手段
による光量の測定値が微妙に変化した場合においても、
このレンズの移動に伴う計測値の変化を補正することが
できる。このため、波長別の反射光量を正確に計測する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態に係る分光反射光量計
測装置の概要図である。

【図２】この発明の第１実施形態に係る分光反射光量計
測装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。

【図３】この発明の第２実施形態に係る分光反射光量計
測装置の概要図である。

【図４】波長選択機構５６の平面概要図である。

【図５】この発明の第２実施形態に係る分光反射光量計
測装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 測定試料 ２ 光源 ３ 照明光学系 ４ 結像光学系 ５ レンズ駆動部 ６ 回折格子 ７ ラインセンサ ８ 画像処理部 ９ 焦点合わせ機構 １０ 制御部 １１ モニター用光学系 １５ ピンホール １６ ＣＣＤカメラ ２３ 対物レンズ ２７ ＲＡＭ ２８ ＣＰＵ ３３ バンドパスフィルター ５２ 光源 ５３ レンズ ５４ 結像光学系 ５６ 波長選択機構 ５７ ＣＣＤカメラ ６３ 対物レンズ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被計測物の表面で反射された光の波長別
   の光量を計測する分光反射光量計測装置において、 照明光を出射する光源と、 前記被計測物の表面で反射された光の波長別の光量を計
   測するための光量測定手段と、 前記光源から出射された光を前記被計測物上に照射する
   ための照明光学系と、 前記被計測物の表面で反射された光を前記光量測定手段
   の受光面に結像させるための結像光学系と、 前記結像光学系を構成するレンズのうち少なくとも一つ
   のレンズをその光軸方向に移動させることにより、前記
   結像光学系の焦点と前記被計測物とを一致させる焦点合
   わせ機構と、 前記焦点合わせ機構によるレンズの移動量に応じて、前
   記光量測定手段で測定した波長別の光量の測定値を補正
   するデータ補正手段と、 を備えたことを特徴とする分光反射光量計測装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の分光反射光量計測装置
   において、 前記データ補正手段は、前記焦点合わせ機構によるレン
   ズの移動量に対応した補正係数を記憶する記憶手段と、
   前記光量測定手段で測定した波長別の光量の測定値と前
   記補正係数とを乗算する演算手段とを備える分光反射光
   量計測装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２いずれかに記載
   の分光反射光量計測装置において、 前記光量測定手段は前記被計測物の表面で反射された光
   を分光するための分光手段を有し、前記結像光学系は前
   記分光手段の入射ピンホールに前記被計測物の像を結像
   させる分光反射光量計測装置。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２いずれかに記載
   の分光反射光量計測装置において、 前記被計測物に照射される光の波長あるいは前記光量測
   定手段に入射する光の波長を選択する波長選択手段を有
   するとともに、前記光量測定手段は２次元に配列された
   複数の受光素子を有する撮像手段から構成され、前記結
   像光学系は前記光量測定手段を構成する撮像手段の受光
   面に前記被計測物の２次元像を結像させる分光反射光量
   計測装置。