KR100242670B1

KR100242670B1 - 스펙트럼식 반사측정 및 투과측정을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100242670B1
Application number: KR1019960032601A
Authority: KR
Inventors: 카펠 페테르; 렌쯔 베르너; 뮬러 발터; 셰퍼르 크리스티안; 쉐베스타 빌헬름; 바슬러 울리히; 몬드리 옌즈; 고벨 유르겐
Original assignee: 페터 좀머캠프, 이리히 투테; 발 쩌스 운트 레이볼트 도이치란드 홀딩 아크티엔게젤샤프트
Priority date: 1995-08-05
Filing date: 1996-08-05
Publication date: 2000-03-02
Also published as: JPH09119887A; DE59610642D1; EP0758083A3; EP0758083A2; EP0758083B1; DE19528855A1; TW355215B; KR970011803A; US5764352A; ES2203658T3

Abstract

기층에 형성되는 반사성 및 투명성 박막층의 색도를 결정하기 위해, 반사율 곡선을 결정하기 위한 방법이 사용되고, 이 방법에서는 장치적으로 제한을 받고 색도 측정을 방해하는 불안정성이, 측정된 상대 스펙트럼 에너지 분포를 현 측정 광 스펙트럼에 표준화 시킴에 따라, 그리고 측정스펙트럼을 간섭하는 외광의 영향을 고려함에 따라 교정된다. 측정 장치는 검사하려는 기층면을 조명하는 광원(4,6a), 제 1광성경로(20,9,8b,10b)에 있는 광학 장치, 및 수단을 구비하고 있고, 이 광선경로에 의해, 기층에서 반사되거나 투과된 광이 광 분산식의 광 검출 장치(14)의 입구 슬릿(16)으로 향하게되고, 이 수단에 의해 광원에서 방사된 직선 광선부의 특성적 방사스펙트럼이 스펙트럼분석의 목적으로 광분산장치(14)로 안내된다. 또한 제 1광선경로(20,9,8b,10b)및 적어도 하나의 제 2광선경로(13,8a,10a)는 각각 교대로 차단장치(11b,11a)에 의해 서로 광밀적으로 분리할 수 있다.

광원(6a)은 램프(4)가 설치된 구형 측광기(6a)로 이루어져 있다. 램프(4)로는 영구광원구(6a)로 이루어져 있다. 램프(4)로는 영구광원, 특히 할로겐광 램프가 제공된다. 장시간 조건의 불안정성은 기본적으로 백색표준에 의해, 그리고 순간적 불안정성은 사용된 램프(4)의 특성적 방사스펙트럼을 고려하여 교정된다(제 2도).

Description

스펙트럼식 반사측정 및 투과측정을 위한 방법 및 장치

제 1도는 투과측정을 위한 본 발명에 따르는 방법을 실시하기 위한 측정장치를 개략적으로 도시한 도면.

제 2도는 반사광 측정을 위한 본 발명에 따르는 방법을 실시하기 위한 측정장치를 개략적으로 도시한 도면

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 측정장치 2a,2b : 측정대상물

3a,3b : 층 4 : 램프

5 : 프레스 성형물 6a.6b : 구형 측광기

8a,8b : 광섬유 도파관 9 : 커플링편

10a,10b : 광섬유 도파관 11a,11b : 차단기

13 : 외부 커플러 14 : 광분산장치

15 : 수광장치 16 : 입구 슬릿

17 : 평가장치 20 : 광 투영계

22a,22b : 측정면 24 : 출구 개구부

26 : 기준면 27 : 출구 개구부

A, B, C : 측정위치

본 발명은 청구범위 제 1항 및 제 8항에 따라 투명성 및 반사성 대상물의 광학적 성질을 측정하기 위한 방법과, 청구범위 제 1항 내지 제13항에 따르는 방법을 실시하기 위해 청구범위 제14항 및 제15항에 따르는 광학측정장치에 관한 것이다.

광학 제품을 제작하고 및/또는 품질관리를 행할때, 예컨대 반사성 및 투과성과 같은 광학 특성을 측정하여 광파장의 함수로서 그래프로 나타내는 것, 또는 광학 측정변수를 추가적으로 계산 및 평가처리 하는 것이 흔히 요구된다.

이에 대한 예로서는, 차단을 하지만 가지광선을 최대한 방해받지 않고 통과시킬수 있는 적외선 필터로서 작용하는 필터층의 광학적 분석이 있다. 이러한 타입의 필터층은 건축유리의 코팅, 또는 자동차 창문의 코팅에 흔히 사용된다. 다른 예로서는 특히 가시광선 영역내에서 최대한 작은 반사를 가지는 광대역 반사저항코팅처리를 위한 반사저항층이 있다. 이러한 층을 제작할때와 광학적 층성질을 최종검사할때, 이들 층성질을 파장의 함수로서 측정하는 것이 필요하다.

특히 박층가공으로 생산되는 광학적 층물질의 스펙트럼 반사능력 및 투과능력을 특성화하기 위해, 이 반사스펙트럼 및/또는 투과스펙트럼을 소위 상대 스펙트럼 에너지 분포로서 얻기에 적합한 파장영역에 걸쳐 강도에 의해 검출하는 것이 일반적이다. 이러한 상대 스펙트럼 에너지 분포를 근거로, 코팅된 기층의 색도가 결정되고, 이 색도는 기층자체의 광학적 성질에 대한 특성이 된다. 이러한 타입의 측정시 나타나는 일반적인 문제점은, 반사 및/또는 투과시 측정된 관심대상물의 상대 스펙트럼 에너지 분포가 검출경로의 파장 의존적인 광학적 투과성질에 무관하게 결정된다는 점이다. 또한 광원의 방사특성에 있어서, 예컨대, 장시간 작용으로서의 노화에 의해 또는 간섭하는 단시간 작용으로서의 공급전압 또는 주위온도의 변동에 의해, 일시적인 불안정성이 야기되어 재생 가능하고 신뢰 가능한 색도의 분석을 방해한다. 또한 이러한 상대 스펙트럼 에너지 분포 측정은, 예컨대 분광계와 같이 선택된 광분산장치의 광학검출경로의 불안정에 의해 그리고 예컨대 광전증폭관 또는 CCD(charge coupled device) 검출장치와 같이 광검출을 위해 설치된 수광장치의 광학 검출경로의 불안정성에 의해 불리한 영향을 받는다는 것이다. 또한 측정영역을 조명하는데 사용되는 광원의 실제 특성화된 방사 스펙트럼 각각에 의해 그리고 사용된 검출장치의 스펙트럼 민감도 곡선에 의해 영향을 받지않고 시료표면에서 측정하려는 상대 스펙트럼 에너지 분포를 취하는 것이 필요하다. 왜냐하면 그렇지 않은 경우에, 예컨대, 2개의 상이한 광원에 의해 측정된 동일한 시료표면의 상대 스펙트럼 에너지 분포는 서로 비교될 수 없어 관찰자를 위해 더이상 신뢰될 수 없기 때문이다. 특히 어떠한 재생가능한 수치도 얻을 수 없는 것이 단점이다.

따라서, 본 발명의 목적은 반사성 및/또는 투명성 시료에서 측정된 상대 스펙트럼 에너지 분포에 의해 색도를 결정하기 위한 측정방법 및 측정장치를 제공하는 것이며 여기에서 장시간 불안정 및 단시간 불안정을 고려한 시간 제한적 측정 기술이 제거된다.

본 발명에 따라 이러한 목적은, 반사측정의 경우 청구범위 제 1항 및 제14항의 특징에 의해, 그리고 투과광 측정의 경우 청구범위 제 8항 및 제 15항의 특징에 의해 이루어진다.

청구범위 제 1항 및 제 8항에 따라 색도 결정은 기본적으로 2단계에 의해 이루어지는데, 즉 우선 반사율 곡선β(λ)의 분광 측광기에 의한 측정단계와, 그 다음에 반사율 곡선β(λ)에 대한 수학적 분석에 의해 색도를 결정한다. 반사율 곡선β(λ)을 측정하기 위해 시료표면의 일부분이 광원에 의해 국부적으로 조명되고 그리고 시료표면에 의해 반사된 광스펙트럼은 광분산장치에 의해 스펙트럼으로 분해되고 그리고 수광장치에 의해 강도에 관하여 측정된다. 반사율 곡선β(λ)은 다음과 같이 주어진다.

여기에서,

_P

_R

_S

상대 스펙트럼 에너지 분포 _ki,i=1…3(λ)는 특성적인 램프광스펙트럼을 다시 나타낸다. 본 발명에 따른 반사광 측정의 경우 각각의 상대 스펙트럼 에너지 분포 _P(λ), _R(λ) 및 _S(λ)가 먼저 개별적으로 측정되고, 그 다음 짧은 시간에 변동되는 조명원의 특성적 방사스펙트럼이, 각각의 상대 스펙트럼 에너지 분포 _P, _R, 및 _S측정 직후에 _ki,i=1…3(λ) 를 측정함에 따라 측정된다. 각각의 _P, _R및 _S를 측정한 후, 각각의 상대 스펙트럼 에너지 분포 _ki,i=1…3(λ)를 즉각 측정함으로써, 함수 비율의 계산시 각각의 방정식(Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ)에서 β_P, β_R, 및 β_S가 현 램프스펙트럼으로 표준화 되는 것이 보장된다.

투과광측정에서는 상대 스펙트럼 에너지 분포 Φ_P(λ), Φ_R(λ)가 이와 관련된 Φ_ki,i=1…3(λ)과 함께 측정된다. 식(I)에서 β(λ)를 계산하기 위해 β_S(λ)는 상수 0으로 설정된다. 따라서 램프 스펙트럼의 강도 곡선에서의 순간적인 변동이 β_P(λ), β_R(λ) 및 β_S(λ)에 미치는 영향은 제거되어서 바람직하다. 측정주기내에 광원의 강도 불안정이 나타나는 경우에, 각각의 상대 스펙트럼 에너지 분포 Φ(λ)에 의한 측정시 각각의 평균치계산을 수행하는 것, 즉 각각의 상대 스펙트럼 에너지 분포를 여러개의 개별측정 주기에 걸쳐 합산하고 그리고 결과로서 나온 합산함수로 부터 평균치함수를 계산하는 것은 바람직하다(청구범위 제12항 참조).

청구범위 제 1항 및 제 8항에 주어진 본 발명에 따르는 해결책을 실시하기 위해 청구 범위 제14항 및 제15항에 주어진 특징이 사용된다. 또한 본 발명에서 단지 단일 검출경로, 특히 광분산적으로 스펙트럼을 분해하는 장치와 광민감성 수광장치만이 사용된다는 장점이 있다. 따라서, Φ_R,S,P(λ)와 Φ_ki,i=1,2,3(λ)을 측정하는데 별개적으로 사용되는 상이한 검출 장치의 개개의 검출 경로의 반응에 대하여 존재할 수 있는 차이가 제거된다.

사용된 측정장치의 장시간 불안정을 고려하여 β_P(λ)는 백색표준의 반사스펙트럼으로 표준화된다. 또한 청구범위 제 7항에 나타난 바와같이 백색표준으로서는 황산바륨-프레스 성형물 또는 바람직하게 산화마그네슘 또는 세라믹물질로 제작된 편평체의 표면이 사용된다.

β_P(λ) 또는 β_R(λ)-스칼라의 하부 한정지점에 대해서 검은색의 방사체의 방사 특성에 상응하는 β(λ)는=0이 유효하지 않고 β_S(λ)는≠0이 유효한 경우, 및/또는 Φ_P(λ) 및 Φ_R(λ)의 측정시 외부광이 영향을 끼치는 경우, 추가적인 검은색 보상 측정이, 상기식(I)에서 참조되듯이, β_S(λ)를 결정하기 위해 필요하다.

조명원으로서는 청구범위 제 2항 및 제 9항에 따라 바람직하게 구형 측광기(울브리히트구)가 사용되고, 그 내부는 광원에 의해 조명된다. 또한 청구범위 제 5항 및 제10항에 따라 광원으로서 할로겐 램프, 또는 구형 측광기내로 삽입되어 조명되는 광섬유 도파관의 광 출구 개구부가 제공된다. 이것은 열방사 광원에 의해 야기된 구형 측광기의 열부하가 회피될 수 있게 되고 그에 의해 광원의 방사스펙트럼에 부정적 영향을 미치는 열효과가 나타나지 않는다는 장점을 가진다.

조명원으로 사용되는 구형 측광기는 상대 스펙트럼 에너지 분포 Φ_ki,i=1,2,3(λ)를 검출하기 위해 광 출구 개구부 또는 광 입사 방향에 대해 수직인 제 2의 광 출구 개구부를 구비하고 있고, 이 제 2 개구부에 의해 조명원의 특정적 방사 스펙트럼만이 검출된다. 입사광측정을 위해 사용되는 구형 측광기에서 구형 측광기는 제 1 광 출구 개구부에 대해 직경상으로 마주하여 위치된 추가적인 광 출구 개구부를 구비하고 있고, 이 광 출구 개구부를 통해 시료에서 구형 측광기로 반사된 광의 일부분이 바람직하게 광 투영계에 의해 광섬유 도파관의 입구 구역에 촛점이 맞추어지게 되고, 이 도파관의 다른쪽 단부는 파장 의존적 강도 스펙트럼을 검출하기 위해 하류 스펙트럼 분해식 광분산성을 가진 광민감성 수광장치의 입구슬릿과 연결된다.

반사광 측정에서 사용되는 구형 측광기 타입과는 대조적으로 투과광 측정에서는 조명원과 투과된 광을 수집하는 광학 조립체가 청구범위 제 8항에 나타난 바와같이 시료의 반대쪽에 배치된다. 광은 시료를 통과하여 예컨데 광섬유 도판관의 광 입구 단부와 연결된 초점맞춤 렌즈에 이르게 되고, 이 광섬유 도파관에 의해 이 광은 광분산장치, 바람직하게 모노크로메터, 예컨데 격자 모노크로메터의 입구슬릿으로 향하게 된다.

한편으로는 상대 스펙트럼 에너지 분포 Φ_P, Φ_R, Φ_S가 그리고 다른 한편으로는 상대 스펙트럼 에너지 분포 Φ_ki,i=1,2,3(λ)가 각각, 분광계의 입구 개구부의 영역에서 상호작용 없이, 특히 신호 간섭 없이 측정될 수 있게 하기 위해서, 2개의 비임 경로에는 서로에 무관하게 개방되거나 폐쇄될 수 있는 개별적인 광차단기가 설치된다. 광섬유 도파관을 사용하는 것은 광을 분석하고 검출하는 장치에 측정장치가 유연하게 결합될 수 있고, 그에 따라 측정장치가 검사하려는 시료 표면 영역 위로 자유롭게 이동하여 위치지정 될 수 있다는 장점을 가진다. 유연한 광섬유 도파관을 사용하는 것은, 서로에 무관하게 상이한 측정 위치에 배치되는 여러개의 구형 측광기 측정장치가 갖추어질 수 있다는 장점을 가진다. 이와같은 각각의 측정부로 부터 넘겨받은 광 신호는 서로 별개적으로 연속적으로 차단 증폭 장치에 의해 광분산장치(14)에 보내어져 분석되어 검출된다.

추가적인 바람직한 실시형태가 하기 청구범위에 나타나 있다.

본 발명은 특히 바람직한 2개의 실시예를 도시한 도면에 의해 다음에 기술된다.

반사광 측정을 위한 본 발명에 따르는 방법을 실시하기 위한 측정장치가 제 2도에 도시되어 있다. 검사될 시료편(2a)의 표면(22a)은 구형 측광기(6a)의 개구부(24)로 부터 방사된 광에 의해 조명되고, 구형 측광기(6a)는 울브리히트(Ulbricht)구로서 형성된다. 광원으로는 램프(4)가 구형 측광기(6a)내에 설치된다. 램프(4)에 의해 방사된 광은 구형측광기(6a)의 내부벽에서 여러번 반사되어 확산적으로 산란되고 그리고 검사될 표면(22a)의 영역(3a)에 수직으로 낙하한다. 시료표면(3a,22a)에서 구형 측광기로 산란적으로 및/또는 규칙적으로 역 반사된 광은, 개구부(24)에 직경상으로 마주하여 구형 측광기 몸체(6a)의 내부에 배치된 한 세트의 렌즈(20)에 의해 커플링편(9)상에 촛점이 맞추어진다. 이 렌즈(20)에 멀리 면한 커플링편(9)쪽에서 이 커플링편은 광섬유 도파관(8b 및 10b)에 연결되고, 광섬유 도파관(8b 및 10b) 사이에는 차단가능한 차단기(11b)가 배치된다. 차단기(11b)가 개방된 경우 광섬유 도파관(8b)으로부터 광섬유 도파관(10b)으로 전달된 광속은 광섬유 도파관(10b)에 의해 그 출구측에서 스펙트럼 분산장치, 바람직하게는 모노크로메터(14)의 입구 슬릿(16)으로 향하게 된다. 입사된 광은 반사경(31)에 의해 광학적 바람직하게는 오목형 반사 격자상으로 굴절되고 그리고 이것에서부터 공간적으로 산란 분산되어 광 민감성 수광장치(15)에 상으로서 투영된다. 수광장치(15)는 입사된 광을 그 파장에 의존하는 강도 분할에 상응하여 전기적 신호로 변환시키고, 이 신호는 저장 및 추가처리되기 위해 컴퓨터(17)에 보내어 진다.

상대 스펙트럼 에너지 분포 Φ_ki,i=1,2,3(λ)를 결정하기 위해, 구형 측광기(6a)의 내부에 형성되어 층(3a)을 조명하는데 사용되는 광의 스펙트럼 분포는 구형 측광기(6a)의 내측으로부터 구형 측광기(6a)의 개구부(27)에 설치된 외부 커플링편(13)을 통해 광섬유 도파관(8a)으로, 그리고 추가적으로 광섬유 도파관(10a)을 통하여 광 분산 장치(14)의 입구 슬릿(16)으로 향하게 된다. 광섬유 도파관(8a 및 10a)은 광섬유 도파관(8b 및 10b)과 유사하게 선택적으로 차단하기 위한 차단기(11a)에 의해 광밀적으로 서로로부터 분리될 수 있게 된다. 상대 스펙트럼 에너지 분포 Φ_ki,i=1,2,3(λ)를 얻기 위해서, 광섬유 도파관(8a 및 10a)에 의해 광 분산 장치(14)에 보내어진 광은 스펙트럼으로 분해되고, 수광장치(15)에 의해 검출되고, 그리고 그 스페트럼 강도에 의존하여 파장 의존적인 전기신호로서 저장 및 추가저리를 위해 컴퓨터(17)로 공급된다. 수광장치(15)로서는 예컨데 광민감성 CCD배열 또는 광증폭기가 제공된다.

백색표준 스펙트럼을 취하기 위해, 바람직하게는 세라믹으로 이루어진 프레스 성형물(5)이 사용되고, 이 성형물은 바람직하게 황산바륨으로 이루어지고 기본적으로 백색광 반사 스펙트럼을 발생시키는 표면(26)을 가지고 있다. 입구 또는 출구 개구부(24)를 기준면(26)위에 위치시키기 위해서, 구형 측광기(6a)는 제 2도에 도시되지 않는 이동장치에 의해 검사표면(3a,22a,26)에 평행하게 이동될 수 있다. 반사율 곡선 β(λ)을 계산하여 결정하기 위한 상대 스펙트럼 에너지 분포 Φ_P, Φ_R, Φ_S및 Φ_ki,i=1,2,3(λ)를 취하기 위해서, 광섬유 도파관(8a,10a 및 8b,10b)에 의해 안내되는 광은 차단기(11a 및 11b)에 의해 교대로 개별적으로 광분산장치(14)에 보내어 진다. 구조적인 단순함을 위해 광섬유 도파관(10a 및 10b)은 Y자형 광섬유 도파관으로 형성되고, 여기에서 공통의 가이드 스트랜드가 광 분산 장치(14)의 입구 슬릿(16)에 마주한 위치에 놓여진다.

램프(4)로는 본 발명에 따라 영구광 역할을 하는 할로겐 램프가 사용된다. 구형 측광기(6a)내에 직접 설치된 램프(4) 대신에, 출구 개구부(24), 외부 커플링편(13), 그리고 한 세트의 렌즈(20)에 의해 한정되는 비임경로에 대해 직교하여 구형 측광기(6a)에 갖추어진 개구부로 삽입된 제 2도에 도시되지 않는 광섬유 도파관 단부에 의해 구형 측광기(6a)의 내부를 조명하는 것이 선택적으로 제공된다. 출구 및 입구 개구부(24), 외부 커플링편(13) 및 한 세트의 렌즈(20)에 직교하도록 램프(4)를 정렬시킴에 의해, 구형 측광기(6a)로부터 출구 개구부(24)를 통하여 방사된 광과, 그리고 외부 연결편(13)을 통하여 방사되는 광 부분은 그 스펙트럼의 강도 분포에 있어서 서로 상이하지 않게 되고 그리고 출구 개구부(27)로부터 나오는 광은 스펙트럼의 장치함수 Φ_ki,i=1,2,3(λ)를 결정하기 위해 사용되는 것이 본 발명에 따라 보장된다.

제 1도에 개략적으로 도시된 측정장치(1)는 투과에서 결정될 측정대상물(2b)의 방사율 곡선β(λ)을 본 발명에 따라 측정하기 위해 사용된다. 이때 반사광 측정을 위해 설치되는 구형 측광기(6a)에서와 유사하게 구형 측광기(6b)내에 일체화되는 광원이 존재하고, 그리고 측정대상물(2b)의 다른 한쪽에 광 투영계(20)가 존재한다. 구형 측광기(6b)의 개구부로부터 방사된 광은 측정면(22b)의 검사층(3b)의 영역에 수직으로 낙하하고, 그리고 측정대상물(2b)을 통과한 후에 광 투영계(20)에 의해 외부 커플링편(9)의 입구개구부에 촛점이 맞추어진다. 비임경로를 광밀 방식으로 차단하는 차단기(11b)에 의해 서로에 별개적인 광섬유 도파관(8b 및 10b)에 의해, 측정대상물(2b)을 관통하는 광이 스펙트럼 분산 장치(14), 바람직하게 격자 모노크로메터의 입구 슬릿(16)으로 향하게 되고, 그리고 파장 의존적 강도로 나누어지고, 이것은 수광장치(15)에 의해 전기신호로 변화된 후 저장 및 추가처리를 위해 컴퓨터(17)에 보내어 진다. 장치에 관련된 상대 스펙트럼 에너지 분포 Φ_ki,i=1,2,3(λ)를 취하기 위해 구형 측광기(6b)는 외부 커플링편(13)이 삽입되는 개구부(27)를 갖추고 있고, 외부 커플링편은 구형 측광기(6b)에서 개구부(27)로 출사되는 광을 광섬유 도파관(8a)으로 전달하고, 광섬유 도파관의 다른쪽 단부는 차단가능한 차단기(11a)에 연결된다. 차단기(11a)가 개방된 경우, 광은 광섬유 도파관(8a)으로부터 광섬유 도파관(8a)의 출구 끝에 인접하여 배치된 광섬유 도파관(10a)으로 입사되어 스펙트럼 분산장치(14)의 입구 슬릿(16)으로 향하게 되고, 여기에서 스펙트럼으로 분해되고 그리고 강도 의존적인 전기신호로 변환되고, 이 신호는 저장 및 추가적인 계산처리를 위해 컴퓨터(17)에 보내어 진다.

광섬유 도파관(10a 및 10b)은 소위 광학 분기부로 형성되어 있고, 이것은 제 1도 및 제 2도에 도시된 실시예에서 Y자형 광섬유 도파관으로 이루어져 있다.

장치에 관련된 상대 스펙트럼 에너지 분포 Φ_ki,i=1,2,3(λ)를 측정할때 외부광의 영향을 차단하기 위해 출구 개구부(27)는 바람직하게 개구부(24)및 램프(4)에 직교하도록 구형 측광기(6b)내에 배치된다. 따라서, 이러한 배치는 개구부(24)를 통해 구형 측광기(6b)내에 입사된 광이 직접 출구 개구부(27)에 도달하는 것을 방지하고 그리고 램프(4)로부터 방사된 광이 우선 구형 측광기(6b)내에서의 여러번의 반사후에, 산란반사된 분할광 형태로 출구 개구부(27)를 떠나게 되는 효과를 가지게 한다.

Claims

광원(4, 6a), 스펙트럼 분해식 광분산장치(14), 수광장치(15), 그리고 수광장치(15)에 의해 검출되는 광 스펙트럼의 강도신호를 광 파장(λ)의 함수로서 전자적으로 저장하고 전시하는 전자 평가 장치(17)를 구비하고 있고, 광원(4)에서 방사된 광의 제1부분이 대상물 표면(3a, 22a, 26)으로 향하게 되고 그리고 표면(3a, 22a, 26)상태의 함수로서 반사되는 광이 스펙트럼적 상대 스펙트럼 에너지 분포 Φ(λ)를 측정하기 위해 광 분산 장치(14)의 입구 슬릿(16)으로 향하게 되고, 그리고 광원에서 방사된 광의 제2부분이 광원(4, 6a)의 스펙트럼적 장치함수 Φ_{ki, i=1, 2, 3}(λ)를 결정하기 위해 광 분산 장치(14)의 입구 슬릿(16)으로 직접 향하고 있는 상태에서 투명 반사성 및/또는 반사성 대상물의 광학적 성질을 광 파장의 함수로서 측정하기 위한, 바람직하게는 진공코팅방법으로 형성된 박층(3a)의 광학적 성질을 측정하기 위한 방법에 있어서,

a) 대상물 표면(3a, 22a)에서 스펙트럼적 상대 스펙트럼 에너지 분포 Φ_P(λ)를 측정하는 단계,

b) 광원(4, 6a)의 스펙트럼적 장치함수 Φ_k1(λ)를 측정하는 단계,

c) 기준면(26)에서 스펙트럼적 상대 스펙트럼 에너지 분포 Φ_R(λ)를 측정하는 단계,

d) 광원(4, 6a)의 스펙트럼적 장치함수 Φ_k2(λ)를 측정하는 단계,

e) 시료 배경의 상대 스펙트럼 에너지 분포 Φ_S(λ)를 결정하기 위해 시료가 없는 측정영역의 스펙트럼적 상대 스펙트럼 에너지 분포 Φ_S(λ)를 측정하는 단계,

f) 광원(4, 6a)의 스펙트럼적 장치함수 Φ_k3(λ)를 측정하는 단계,

g) 파장 의존적인 상대 스펙트럼 에너지 분포 비율 β_P(λ), β_R(λ), β_S(λ)을 다음의 공식 즉,

에 따라 계산하고,

반사율 곡선 β(λ)을

에 따라 계산하는 단계,

h) 반사율 곡선 β(λ)을 그래프적으로 전시하기 위해 그리고 추가적으로 대상물 표면(3a, 22a, 26)의 파장 관련된 광학적 특성치를 반사율 곡선 β(λ)에 의해 계산하기 위해 반사율 곡선 β(λ)이 전자적으로 저장되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 광원은 내부가 조명되는 구형 측광기(6a)로서 형성되어 있고 그리고 방사광의 일부분은 측정면(22a, 22b)에 마주하여 놓여 있는 구형 측광기(6a, 6b)내의 출구 개구부(24)를 통해 시료(2a, 2b, 26)로 향하게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 측정면(3a, 22a, 26)으로부터 구형 측광기(6a)로 반사된 광은 출구 개구부(24)에 직경상으로 마주하여 배치된 광 투영계(20)에 의해 광 분산 장치(14)의 입구 슬릿(16)으로 향하게 되고, 그리고 구형 측광기(6a)는 적어도 하나의 추가적인 개구부(27)를 구비하고 있고, 이 개구부를 통해 구형 측광기(6a)의 내부에서 발생한 광선의 일부가 장치에 관련된 상대 스펙트럼 에너지 분포 Φ_{ki, i=1, 2, 3}(λ)를 결정하기 위해 광 분산 장치(14)의 입구 슬릿(16)으로 향하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 구형 측광기(6a)에서 발생된 광선은 출구 개구부(24, 27)에 수직으로 정렬되어 배치되어 구형 측광기(6a)내에서 방사하는 램프(4)에 의해, 또는 구형 측광기(6a)내로 삽입되어 광을 방사하고 다른 한 끝이 램프에 의해 조명되는 광섬유 도파관의 출구 단부 영역에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 램프(4)로는 바람직하게는 영구 광을 발생시키는 할로겐 램프가 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 출구 개구부(27)와 광 투영체(20)로부터 출력된 광은 광섬유 도파관(8a, 8b, 10a, 10b)에 의해 광 분산 장치(14)의 입구 슬릿(16)으로 향하게 되고, 개개의 광섬유 도파관 경로(8a, 10a ; 8b, 10b) 각각에는 적어도 하나의 차단기(11a, 11b)가 부속되고, 이 차단기에 의해 비임 경로중 하나가 광의 통로를 허용하도록 선택되어 상대 스펙트럼 에너지 분포 _P(λ), _S(λ), _R(λ) 및 Φ_{ki, i=1, 2, 3}(λ)가 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 기준면(26)으로서는 백색표준, 바람직하게 황산바륨 또는 산화마그네슘으로 이루어진 프레스 성형물, 또는 세라믹 재료로 만들어진 편평체(26)가 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
광원(4, 6b), 스펙트럼 분해식 광 분산 장치(14), 수광 장치(15), 그리고 수광장치(15)에 의해 검출되는 광스펙트럼의 강도신호를 광 파장(λ)의 함수로서 전자적으로 저장하고 전시하는 전자 평가 장치(17)를 구비하고 있고, 광원(4, 6b)에서 방사된 광의 제1 부분이 대상물 표면(3b, 22b)으로 향하게 되고 그리고 조명된 시료표면(3b, 22b)의 상태의 함수로서 투과되는 광이 스펙트럼의 상대 스펙트럼 에너지 분포 Φ(λ)를 측정하기 위해 광 분산 장치(14)의 입구 슬릿(16)으로 향하게 되고, 그리고 광원(4, 6b)에서 방사된 광의 제 2 부분이 광원(4, 6b)의 스펙트럼적 장치함수 Φ_{ki, i=1, 2, 3}(λ)를 결정하기 위해 광 분산 장치(14)의 입구 슬릿(16)으로 직접 향하게 되는 상태에서, 투명 반사성 및/또는 투명성 대상물의 광학적 성질을 광파장의 함수로서 측정하기 위한, 바람직하게는 진공코팅방법으로 형성된 박층(3a)의 광학적 성질을 측정하기 위한 방법에 있어서,

a) 측정 대상물(2b)에 의해 투과된 시료 표면(3b, 22b)의 광의 스펙트럼적 상대 스펙트럼 에너지 분포 Φ_P(λ)를 측정하는 단계,

b) 광원(4, 6b)의 스펙트럼적 장치함수 Φ_k1(λ)를 측정하는 단계,

c) 기준 상대 스펙트럼 에너지 분포 Φ_R(λ)를 결정하기 위해 측정대상물이 없는 측정위치(C)에서 스펙트럼의 상대 스펙트럼 에너지 분포를 측정하는 단계로서, 여기에서 광원(4, 6b)으로부터 방사된 광이 바람직하게 광 투영계(20)로 직접 보내어 지는 단계,

d) 광원(4, 6b)의 스펙트럼적 장치함수 Φ_k2(λ)를 측정하는 단계,

e) 파장 의존적인 상대 스펙트럼 에너지 분포 비율 β_P(λ), β_R(λ)을 다음의 공식, 즉

에 따라 계산하고,

반사율 곡선 β(λ)을

에 따라 계산하는 단계,

f) 반사율 곡선 β(λ)을 그래프적으로 전시하기 위해 그리고 추가적으로 대상물 표면(3b, 22b)의 파장 관련된 광학적 특성치를 반사율 곡선 β(λ)에 의해 계산하기 위해 반사율 곡선 β(λ)이 전자적으로 저장되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법,
제 8항에 있어서, 구형 측광기(6b)에서 발생된 광선은, 출구 개구부(24, 27)에 수직으로 정렬되어 배치되고 구형 측광기(6b)내에서 방사하는 램프(4)에 의해, 또는 구형 측광기(6b)내로 삽입되어 광을 방사하고 다른 한 끝이 램프에 의해 조명되는 광섬유 도파관의 출구 단부 영역에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 8항에 있어서, 램프(4)로는 바람직하게 영구 광을 발생시키는 할로겐 램프가 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 8항에 있어서, 출구 개구부(27)와 광 투영체(20)로부터 출력된 광은 바람직하게 광섬유 도파관(8a, 8b, 10a, 10b)에 의해 광 분산 장치(14)의 입구 슬릿(16)으로 향하게 되고, 개개의 광섬유 경로(8a, 10a ; 8b, 10b) 각각에는 적어도 하나의 차단기(11a, 11b)가 부속되고, 이 차단기에 의해 비임 경로중 하나가 광의 통로를 허용하도록 선택되어 상대 스펙트럼 에너지 분포 _P(λ), _R(λ) 및 Φ_ki가 측정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 8항에 있어서, 상대 스펙트럼 에너지 분포 _P(λ), _R(λ), _S(λ) 및 Φ_{ki, I=1, 2, 3}(λ) 각각은 여러번 측정되어 합산되고, 그리고 이렇게 계산된 합산 함수치로부터 평균 함수치가 계산되고, 이것으로부터 상대 스펙트럼 에너지 분포 비율 β_P(λ), β_R(λ), 및 β_S(λ)과 반사율 곡선 β(λ)이 계산되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 8항에 있어서, 이 방법은 특히 진공의 조력을 받는 박막 생산 공정을 모티터 및/또는 제어하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
기층에 형성된 박막의 색도를 결정하기는 광학적 측정 장치에 있어서,

광을 여러 파장으로 분산시키는 수단과 파장 의존적 강도 측정치를 만드는 수단을 포함하고 있는 측정 장치,

기판을 조명하고 광이 상기 기판으로부터 반사되게 하는 광원,

상기 기판으로부터 반사된 광을 제 1 비임 경로를 따라 상기 측정 장치를 전달시키는 제 1 전달 수단으로서, 상기 제 1 비임 경로를 광밀방식으로 차단하는 제 1 차단 수단을 안에 가지고 있는 상기 제 1 전달 수단,

상기 광원으로 방사된 광을 제 2 비임 경로를 따라 상기 측정 장치에 전달하는 제 2 전달 수단으로서, 상기 제 2 비임 경로를 광밀방식으로 차단하는 제 2 차단수단을 안에 가지고 있는 상기 제 2 전달 수단을 포함하고 있으며,

상기 제 1 및 제 2 광 비임을 선택적으로 차단시킴으로써 상기 기판으로부터 반사된 광과 그리고 상기 광원으로부터 방사된 광에 대한 파장 의존적 강도 측정이 독립적으로 만들어 지는 것을 특징으로 하는 광학적 측정 장치.
기층에 형성된 박막의 색도를 결정하기는 광학적 측정 장치에 있어서,

광을 여러 파장으로 분산시키는 수단과 파장 의존적 강도 측정치를 만드는 수단을 포함하고 있는 측정 장치,

기판을 조명하고 광이 상기 기판을 통하여 투과되게 하는 광원,

상기 기판을 통하여 투과된 광을 제 1 비임 경로를 따라 상기 측정 장치를 전달시키는 제 1 전달 수단으로서, 상기 제 1 비임 경로를 광밀방식으로 차단하는 제1 차단 수단을 안에 가지고 있는 상기 제 1 전달 수단,

상기 광원으로 방사된 광을 제 2 비임 경로를 따라 상기 측정 장치에 전달하는 제 2 전달 수단으로서, 상기 제 2 비임 경로를 광밀방식으로 차단하는 제 2 차단수단을 안에 가지고 있는 상기 제 2 전달 수단을 포함하고 있으며,

상기 제 1 및 제 2 광 비임을 선택적으로 차단시킴으로써 상기 기판을 통하여 투과된 광과 그리고 상기 광원으로부터 방사된 광에 대한 파장 의존적 강도 측정이 독립적으로 만들어 지는 것을 특징으로 하는 광학적 측정 장치.
제14항에 있어서, 상기 광원은 내면을 가지고 있는 울브리히트구와 그리고 상기 내면을 조명하는 수단을 포함하고 있고, 상기 제 1 전달 수단은 상기 기판을 조명하고 광을 상기 제 1 비임 경로를 따라 상기 구내로 다시 반사시키기위해 상기 구내에 개구부를 포함하고 있으며, 상기 제 2 전달 수단은 상기 제 2 비임 경로를 따라 상기 내면으로부터 반사된 광을 받아 들이는 입구 개구부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 광학적 측정 장치.
제15항에 있어서, 상기 광원은 내면을 가지고 있는 울브리히트구와 그리고 상기 내면을 조명하는 수단을 포함하고 있고, 상기 제 1 전달 수단은 상기 기판을 조명하고 광을 상기 제 1 비임 경로를 따라 상기 기판을 통하여 투과시키 위해 상기 구내에 개구부를 포함하고 있으며, 상기 제 2 전달 수단은 상기 제 2 비임 경로를 따라 상기 내면으로부터 반사된 광을 받아 들이는 개구부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 광학적 측정 장치.