KR101656879B1

KR101656879B1 - 광학 특성 측정 장치 및 광학 특성 측정 방법

Info

Publication number: KR101656879B1
Application number: KR1020090047212A
Authority: KR
Inventors: 쯔또무 미즈구찌; 히로유끼 사노; 히사시 시라이와
Original assignee: 오츠카 일렉트로닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2009-05-29
Publication date: 2016-09-12
Also published as: TW201009307A; JP5217046B2; JP2009288150A; KR20090124986A; TWI454670B

Abstract

분광기(1)는 피측정물(2)로부터의 측정광을 사용하여 피측정물(2)의 광학 특성을 측정하는 측정부(10)와, 피측정물(2)과 측정부(10) 사이의 광학 경로 상에 설치되는 대물 렌즈(20)와, 측정부(10)와 대물 렌즈(20) 사이의 광학 경로 상의 소정 위치에, 피측정물(2)에서 반사 가능한 파장을 포함하는 관찰광을 광학 경로 외로부터 주입 가능한 LED(30)를 구비한다. 분광기(1)는 관찰광을 광학 경로에 주입하는 제1 모드와, 관찰광을 광학 경로에 주입하지 않고 측정부(10)에 의한 측정을 행하는 제2 모드를 실현하는 것이 가능하다.

분광기, 피측정물, 측정광, 관찰광, 대물 렌즈

Description

광학 특성 측정 장치 및 광학 특성 측정 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING OPTICAL CHARACTERISTICS}

본 발명은, 광학 특성 측정 장치 및 광학 특성 측정 방법에 관한 것으로, 특히 측정 대상에 대하여 광을 조사하여 그 반사광을 계측함으로써 측정 대상의 광학 특성을 측정하는 광학 특성 측정 장치 및 상기 장치를 사용한 광학 특성 측정 방법에 관한 것이다.

피측정물에 대하여 광을 조사하여 그 반사광을 분광 계측함으로써, 당해 피측정물의 광학 특성을 측정하는 광학 특성 측정 장치가 종래부터 알려져 있다. 이러한 광학 특성 측정 장치로서는, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 평11-316186호 공보(특허 문헌1) 및 일본 특허 출원 공개 평11-230829호 공보(특허 문헌2)에 기재된 것을 들 수 있다.

특허 문헌1에 기재된 광학 특성 측정 장치(분광 광도계)는 피측정물을 적재하는 샘플 세트면을 차광하기 위한 개폐 가능한 상부 차광부를 갖는 것이다.

또한, 특허 문헌2에 기재된 광학 특성 측정 장치(현미 분광 장치)는 광원으로부터 출사된 조명광을 하프 미러를 통하여 테이블 위에 적재된 측정 시료로 유도 하는 조명 광학계와, 측정 시료에 있어서 반사된 광을 회절 격자 및 모니터용 광학계로 유도하는 결상 광학계를 구비한다. 그리고, 회절 격자는 측정 시료 상의 측정 영역으로부터의 관찰광을 분광하는 분광 수단으로서 기능하여, 분광 스펙트럼을 라인 센서 위에 결상한다. 그리고, 라인 센서에 의해 측정되는 분광 스펙트럼에 의하여 광학 특성이 산출된다. 한편, 모니터용 광학계는 측정 시료의 확대상을 릴레이 렌즈에 의해 2차원의 CCD 카메라 상에 결상한다. 그리고, CCD 카메라에 의하여 촬상된 측정 시료의 확대상은 측정 위치의 확인이나 초벌 포커싱에 사용된다.

일반적인 광학 특성 측정 장치에서는, 특허 문헌2에 기재된 현미 분광 장치와 같이 광원으로부터 출사된 조명광을 분광 스펙트럼의 측정과 포커싱에 겸용하고 있다.

특허 문헌1, 2에 기재와 같은 광학 특성 측정 장치에서는, 피측정물에 대향하는 대물 렌즈의 포커싱이나, 측정 부위의 특정을 행하려는 요청이 있다. 이에 대해, 특허 문헌2에 기재된 광학 특성 측정 장치에서는 CCD 카메라(16)를 설치함으로써 포커싱 및 측정 부위의 특성이 가능하나, 상술한 바와 같이 광원으로부터 출사된 조명광을 분광 스펙트럼의 측정과 포커싱에 겸용하고 있기 때문에, 필연적으로 하프 미러(13)를 사용하여 관찰용 조명을 분광 측정광의 광학 경로에 삽입할 필요가 있다. 이로 인해, 측정광의 광량이 손상된다고 하는 문제가 있다.

본 발명은, 상기와 같은 문제를 고려하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적은 측정광량의 저감을 억제하면서 대물 렌즈의 초점 조정이나 측정 부위의 특정을 행하는 것이 가능한 광학 특성 측정 장치 및 광학 특성 측정 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따른 광학 특성 측정 장치는, 피측정물로부터의 직선 형상의 측정광을 평면에 전개되도록 분광함으로써 피측정물의 광학 특성을 측정하는 측정부와, 피측정물과 측정부 사이의 광학 경로 상에 설치되는 대물 렌즈와, 측정부와 대물 렌즈 사이의 광학 경로 상의 소정 위치에, 피측정물에서 반사 가능한 파장을 포함하는 관찰광을 광학 경로 외로부터 주입 가능한 광 주입부를 구비하고, 관찰광을 광학 경로에 주입하는 제1 모드와, 관찰광을 광학 경로에 주입하지 않고 측정부에 의한 측정을 행하는 제2 모드를 실현하는 것이 가능하다.

상기 구성에 따르면, 피측정물에서 반사 가능한 파장을 포함하는 관찰광을 피측정물과 측정부 사이의 광학 경로에 주입함으로써 대물 렌즈의 초점 조정이나 측정 부위의 특정을 행하는 것이 가능해진다. 여기서, 관찰광을 주입하지 않는 상태에서 측정부에 의한 측정을 행함으로써, 측정을 행할 때에 상기 광학 경로를 개방할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 광학 특성 측정 장치에 따르면, 측정광량의 저감을 억제하면서 대물 렌즈의 초점 조정이나 측정 부위의 특정을 행할 수 있 다. 또한, 관찰광이 측정광학계에 들어가는 것이 억제되므로, 측정 중에 미광이 발생하는 것이 억제된다.

상기 광학 특성 측정 장치는, 광학 경로의 상기 소정 위치에 설치된 셔터를 더 구비하고, 셔터는 광학 경로를 폐지하면서 관찰광을 대물 렌즈를 향하게 하는 제1 상태와, 광학 경로를 개방하는 제2 상태를 실현하는 것이 가능하며, 셔터가 제1 상태로 됨으로써 제1 모드가 실현되고, 셔터가 제2 상태로 됨으로써 제2 모드가 실현된다.

상기와 같이, 광학 경로의 폐지/개방을 절환 가능한 셔터를 설치함으로써, 간단한 구성으로 상기한 제1 모드 및 제2 모드를 실현할 수 있다.

상기 광학 특성 측정 장치는 대물 렌즈와 셔터 사이에 설치되고, 측정광을 반사하는 미러부와, 미러부로부터의 반사광에 의하여 얻어지는 반사상을 취득하는 촬상부를 더 구비한다.

상기와 같이, 측정광의 반사광에 의하여 얻어지는 반사상을 취득하는 촬상부를 설치함으로써 촬상부에 의해 얻어지는 상에 기초하여 대물 렌즈의 초점 조정이나 측정 부위의 특정을 행하는 것도 가능해진다.

본 발명에 따른 광학 특성 측정 방법은, 피측정물로부터의 직선 형상의 측정광을 평면에 전개되도록 분광함으로써 피측정물의 광학 특성을 측정하는 광학 특성 측정 방법이며, 측정광의 광학 경로 상에 있어서, 대물 렌즈에 대하여 피측정물의 반대측에 위치하는 소정 위치에 설치된 셔터에 의해 측정광의 광학 경로를 폐지함과 함께, 소정 위치를 향하여 피측정물에서 반사 가능한 파장을 포함하는 관찰광을 광학 경로 외로부터 주입하는 제1 스텝과, 셔터가 상기 광학 경로를 개방함과 함께 관찰광을 광학 경로에 주입하지 않고 측정광을 사용한 측정을 행하는 제2 스텝을 구비한다.

상기 방법에 따르면, 제1 스텝에 있어서, 피측정물에서 반사 가능한 파장을 포함하는 관찰광을 피측정물과 측정부 사이의 광학 경로에 주입함으로써, 대물 렌즈의 초점 조정이나 측정 부위의 특정을 행하는 것이 가능해진다. 또한, 제2 스텝에 있어서, 관찰광을 주입하지 않고 측정부에 의한 측정을 행함으로써, 측정을 행할 때에 상기 광학 경로를 개방할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 광학 특성 측정 방법에 따르면, 측정광량의 저감을 억제하면서 대물 렌즈의 초점 조정이나 측정 부위의 특정을 행할 수 있다. 또한, 관찰광이 측정광학계에 들어가는 것이 억제되므로, 측정 중에 미광이 발생하는 것이 억제된다.

상기 광학 특성 측정 방법은, 광학 경로 상에 설치된 미러부에 의해 측정광을 반사시켜, 미러부로부터의 반사광에 의하여 얻어지는 반사상을 취득하는 것을 포함한다.

상기와 같이, 광학 경로 상에 설치된 미러부로부터의 반사광에 의하여 얻어지는 반사상을 취득함으로써, 당해 반사상에 기초하여 대물 렌즈의 초점 조정이나 측정 부위의 특정을 행하는 것도 가능해진다.

본 발명에 따르면, 광학 특성을 측정하기 위한 측정광의 광량의 저감을 억제하면서 대물 렌즈의 초점 조정이나 측정 부위의 특정을 행할 수 있다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은 첨부된 도면과 관련되어 이해되는 본 발명에 따른 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

이하에, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 동일하거나 또는 상당하는 부분에 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 설명을 반복하지 않는 경우가 있다.

또한, 이하에 설명하는 실시 형태에 있어서, 개수, 양 등을 언급할 경우, 특히 기재가 있는 경우를 제외하고, 본 발명의 범위는 반드시 그 개수, 양 등에 한정되지 않는다. 또한, 이하의 실시 형태에 있어서, 각각의 구성 요소는 특별히 기재가 있는 경우를 제외하고, 본 발명에 있어서 반드시 필수적인 것이 아니다. 또한, 이하에 복수의 실시 형태가 존재할 경우, 특별히 기재가 있는 경우를 제외하고, 각각의 실시 형태의 구성을 적절하게 조합시키는 것은 당초부터 예정되어 있다.

본 실시 형태에 따른 광학 특성 측정 장치는, 전형적으로는 색 얼룩 측정, 휘도 편차 측정, 막 두께 불균일 측정 및 다포인트 분광 측정 등의 용도에 사용되나, 그 이외의 용도에 적용하는 것도 가능하다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 광학 특성 측정 장치의 사용 상태를 설명하는 도면이다. 도 1을 참조하여 본 실시 형태에 따른 광학 특성 측정 장치로서의 분광기(1)는 피측정물인 샘플(2A)의 광학 특성을 측정하기 위한 장치이다. 분광기(1)는 도 1에 도시한 바와 같이 선 형상의 영역의 측정을 행하는 것이 가능하다. 즉, 분광기(1)는 직선 형상의 광을 평면에 전개되도록 분광함으로써 샘플(2A)의 광학 특성을 해석하는 것이다. 이와 같이 함으로써, 평면 형상으로 퍼짐이 있는 피측정물의 광학 특성의 측정을, 비교적 단시간에 행하는 것이 가능하다.

도 1의 예에서는, 직사각 형상의 샘플(2A)을 화살표(DR2A) 방향으로 슬라이드 이동시키면서, 샘플(2A)의 폭 방향으로 배열된 복수(예를 들어, 3개)의 분광기(1)에 의하여 측정을 행함으로써 샘플(2A)의 광학 특성의 측정을 행하고 있다.

이에 대해, 분광기(1)의 사용 상태로서, 도 2와 같은 변형예도 생각할 수 있다. 도 2의 예에서는, 원 형상의 샘플(2B)을 화살표(DR2B) 방향으로 회전시키면서 1개의 분광기(1)에 의하여 측정을 행함으로써, 샘플(2B)의 광학 특성의 측정을 행하고 있다.

<분광기(1)의 구성>

다음에, 도 3을 사용하여 분광기(1)의 구성에 대하여 설명한다. 도 3을 참조하여 분광기(1)는, 측정부(10)와, 대물 렌즈(20)와, LED(30)와, 슬릿 미러(40)와, 셔터(50)와, 트리플릿 렌즈(triplet lens)(60, 80)와, 회절 격자(70)와, 미러(90, 100)와, 렌즈(110)와, 촬상부(120)와, 하우징(130)을 포함한다.

측정부(10)는 수광부(11)를 포함한다. 분광기(1)에 의하여 피측정물(2)의 광학 특성을 측정할 때는 측정용 광원(도시하지 않음)으로부터의 광을 피측정물(2)에 조사하고 피측정물(2)로부터의 반사광을 회절 격자(70)를 통하여 측정부(10)에 있어서의 수광부(11)로 유도한다.

대물 렌즈(20)는 피측정물(2)에 대향하도록 설치되어 있다. 도시하지 않은 측정용 광원으로부터의 광은 대물 렌즈(20)를 통하여 피측정물(2)에 도달하고, 피측정물(2)에서 반사된 반사광(측정광)은 대물 렌즈(20)를 통하여 측정부(10)에 도달한다.

LED(30)는 피측정물(2)로의 포커싱이나, 피측정물(2)에 있어서의 측정 대상 위치를 특정하기 위한 광(관찰광)을 출사하는 광원이다. LED(30)는 셔터(50)를 향하여 관찰광을 조사한다. 셔터(50)는 폐쇄 상태에서는 LED(30)로부터의 광을 대물 렌즈(20)를 향하여 반사시킨다. 이 반사광은, 피측정물(2)의 표면에 결상되므로 그 초점이 맞도록 대물 렌즈(20)를 조정함으로써 대물 렌즈(20)의 초점 조정을 행할 수 있다. 또한, 피측정물(2)의 표면에 결상된 광의 위치로부터 측정 부위를 특정하는 것도 가능하다.

슬릿 미러(40)는 가늘고 긴 형상의 개구부(슬릿)를 갖는 미러 부재이다. 슬릿 미러(40)를 통과한 직선 형상의 광은 셔터(50)가 개방되어 있는 상태에서는 트리플릿 렌즈(60), 회절 격자(70) 및 트리플릿 렌즈(80)를 통하여 측정부(10)의 수광부(11)로 유도된다. 한편, 슬릿 미러(40)에 의해 반사된 광은 미러(90, 100) 및 렌즈(110)를 통하여 촬상부(120)로 유도된다. 이렇게 함으로써, 슬릿 미러(40)의 미러부에 투영되는 측정부 주변의 상을 촬상부(120)에서 취득할 수 있다. 촬상부(120)에서는, 슬릿 미러(40)에 있어서의 슬릿 부분만이 검게 나타난 상이 얻어진다. 따라서, 촬상부(120)에 있어서 얻어지는 상 중 검게 형성된 슬릿 부분이 측정부위가 된다. 즉, 촬상부(120)에 의해 얻어지는 상을 참조함으로써 측정 부위를 특정하는 것이 가능하다. 또한, 슬릿 미러(40)에 투영되는 상의 초점이 맞도록 대물 렌즈(20)를 조정함으로써 대물 렌즈(20)의 초점 조정을 행할 수 있다.

또한, 상술한 LED(30), 슬릿 미러(40), 셔터(50), 트리플릿 렌즈(60, 80), 회절 격자(70), 미러(90, 100), 렌즈(110)는 모두 단일의 하우징(130)의 내부에 수 납되어 있다. 이 하우징(130)에 측정부(10), 대물 렌즈(20) 및 촬상부(120)를 설치함으로써 분광기(1)가 구성된다. 분광기(1)의 측정부(10)에는 제어 장치(3)가 접속되어 있다. 제어 장치(3)는 분광기(1)에 의한 검출 결과로부터 피측정물(2)의 광학 특성을 산출하는 것이다. 이 광학 특성의 산출 방법의 일례에 대해서는, 후술한다.

<분광기(1)에 의한 광학 특성 측정의 수순>

다음에, 도 4를 사용하여 분광기(1)에 의한 광학 특성 측정의 수순에 대하여 설명한다. 도 4를 참조하여 분광기(1)에 의한 광학 특성의 측정 방법은 LED(30)로부터 관찰광을 주입하는 스텝(도 4 중의 S10)과, LED(30)로부터의 관찰광을 주입하지 않고, 측정용 광원(도시하지 않음)으로부터의 측정광을 사용한 측정을 행하는 스텝(도 4 중 S20)을 포함한다.

S10에 있어서, 셔터(50)는 「닫힘 상태」에 있다. 이 상태에서는 LED(30)로부터의 광은 피측정물(2)을 향하여 반사된다. 여기서, 피측정물(2)의 표면에 결상되는 상의 초점이 맞도록 대물 렌즈(20)를 조정함으로써 대물 렌즈(20)의 초점 조정을 행하는 것이 가능하다. 또한, 피측정물(2)의 표면에 결상된 광의 위치로부터 측정 부위를 특정하는 것이 가능하다.

한편, 피측정물(2)에서 반사된 광의 상은, 촬상부(120)에서 취득된다. 촬상부(120)에서 얻어지는 상을 참조함으로써 측정 부위를 특정하는 것이 가능하다. 또한, 슬릿 미러(40)에 투영되는 상의 초점이 맞도록 대물 렌즈(20)를 조정함으로써 대물 렌즈(20)의 초점 조정을 행하는 것이 가능하다.

상기 S10 후, S20에 있어서, LED(30)와는 다른 광원(측정용 광원)으로부터의 광을 사용하여 피측정물(2)의 광학 특성의 측정을 행한다. S20에 있어서, LED(30)는 소등되어 있다. 이렇게 함으로써, LED(30)로부터의 광이 측정 광학계에 들어가는 것이 억제되므로, 측정 중에 미광이 발생하는 것이 억제된다.

<분광기(1)의 검출 결과에 근거한 광학 특성의 산출 방법>

다음에, 분광기(1)의 검출 결과에 근거한 광학 특성의 산출 방법에 대하여 설명한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 분광기(1)의 측정부(10)에는 제어 장치(3)가 접속되어 있다. 제어 장치(3)는 분광기(1)에 의한 측정값에 기초하여 피측정물(2)의 밝기나 색도 등의 광학 특성을 산출한다. 제어 장치(3)에 의해 산출되는 광학 특성의 대표예로서는, 3자극값, 색도 좌표, 주 파장(Dominant), 자극 순도(Purity), 상관 색 온도 및 편차(Duv), 연색성 평가 수 등을 들 수 있다. 이들의 측정 항목은, 주로 XYZ 표색계에 기초하여 규정된다.

XYZ 표색계는, 이하와 같은 연산식에 따라 산출되는 3자극값(X, Y, Z)을 사용하여 규정된다.

상기 식과 같이, 3자극값(X, Y, Z)의 산출에는 측정값(분광 분포)이 필요하며, 제어 장치(3)는 가시 영역(380㎚ 내지 780㎚)에 있는 각 파장 성분의 강도에 대응하는 등색 함수의 값을 곱한 값을 적산한다. 이 3자극값(X, Y, Z)의 산출 방법은 JIS Z 8724 「색의 측정 방법-광원색」으로서 정해져 있다.

도 5는 국제 조명 위원회(CIE)에 의하여 정해져 있는 등색 함수를 도시하는 도면이다. 도 5를 참조하여 등색 함수는 인간의 눈에 있어서의 분광 감도를 표현한 것에 상당한다.

3자극값(X, Y, Z) 중 자극값(Y)의 값은 피측정물(2)의 밝기에 상당하는 값이다. 또한, 상기 식에 있어서, 정수(k)는 수광부(11) 등에 있어서의 검출 게인을 고려한 값이며, 「Y」의 값이 실제로 측정되는 밝기의 절대값과 일치하도록 미리 설정된다.

또한, 3자극값(X, Y, Z) 중 자극값(X) 및 자극값(Y)의 값은 색도 좌표를 산출하기 위해 사용된다. 색도 좌표(x, y)는 이하와 같은 연산식에 따라서 산출된다.

색도 좌표(x, y)는 XYZ 표색계의 횡축 방향의 값과 종축 방향의 값을 나타낸다. 이 색도 좌표(x, y)의 산출 방법은, JIS Z 8724 「색의 측정 방법-광원색」으로서 정해져 있다. 색도 좌표의 산출 방법으로서는, CIE 1960 UCS나 CIE 1976 UCS에 의해서도 다른 산출 방법이 정해져 있으며, 이들 산출 방법을 사용해도 된다.

이와 같이, 제어 장치(3)는 분광기(1)에 의해 검출된 측정값에 기초하여 3자극값(X, Y, Z)을 산출함으로써 측정 대상의 피측정물(2)의 밝기(kY) 및 색도 좌표(x, y) 중 적어도 한 쪽을 산출한다. 또한, 제어 장치(3)는 상술한 등색 함수나 정수(k)를 미리 저장한다.

주 파장은 XYZ 표색계에 규정된 색도도 중 색도 좌표(x, y)의 y 좌표의 값에 대응하는 파장에 상당하며, 피측정물(2)의 색의 차이를 의미한다. 자극 순도는 원점의 좌표와 색도 좌표(x, y)의 거리에 상당하며, 피측정물(2)의 색의 농도를 의미한다. 이 주 파장 및 자극 순도의 산출 방법은 JIS Z 8701 「색의 표시 방법-XYZ 표색계 및 X10Y10Z10 표색계」로서 정해져 있다.

상관 색 온도 및 편차(Duv)는 각각 피측정물(2)의 색에 가장 근사한 흑체의 온도 및 흑체의 온도에 대한 편차를 의미하고, JIS Z 8725 「광원의 분포 온도 및 색 온도·상관 색 온도의 측정 방법」으로서 정해져 있다.

연색성 평가 수는, 피측정물(2)의 연색성을 평가하는 것이며, JIS Z 8726 「광원의 연색성 평가 방법」으로서 정해져 있다.

<상기 구성의 변형예>

상기 구성의 변형예로서는, 예를 들어 하기와 같은 것이 생각된다. 즉, 본 변형예에서는, 도 3에 있어서의 렌즈(110) 및 촬상부(120)를 폐지하고, 그들의 광축의 중심에 맞추어 다른 LED를 설치하고 있다. 이렇게 한 경우, 다른 LED로부터의 광(관찰광)이 슬릿 미러(40)에 의해 반사되어 피측정물(2)의 표면에 도달하게 된다. 여기서, 피측정물(2) 상에서 초점을 맞추도록 대물 렌즈(2)를 조정함으로써, 대물 렌즈(2)의 포커싱을 행할 수 있다. 또한, 피측정물(2)의 표면에 형성된 상 중 슬릿 부분에 대응하는 위치가 측정 위치가 된다.

<요약>

상술한 내용에 대하여 요약하면, 이하와 같이 된다. 즉, 본 실시 형태에 따른 「광학 특성 측정 장치」로서의 분광기(1)는 피측정물(2)로부터의 측정광을 사용하여 피측정물(2)의 광학 특성을 측정하는 측정부(10)와, 피측정물(2)과 측정부(10) 사이의 광학 경로 상에 설치되는 대물 렌즈(20)와, 측정부(10)와 대물 렌즈(20) 사이의 광학 경로 상의 소정 위치에, 피측정물(2)에서 반사 가능한 파장을 포함하는 관찰광을 광학 경로 외로부터 주입 가능한 「광 주입부」로서의 LED(30) 를 구비한다. 분광기(1)는 관찰광을 광학 경로에 주입하는 제1 모드(도 4 중의 S10)와, 관찰광을 광학 경로에 주입하지 않고 측정부(10)에 의한 측정을 행하는 제2 모드(도 4 중의 S20)를 실현하는 것이 가능하다.

더 구체적으로는, 분광기(1)는 광학 경로의 상기 소정 위치에 설치된 셔터(50)를 더 구비한다. 셔터(50)는 광학 경로를 폐지하면서 관찰광을 대물 렌즈(20)를 향하게 하는 제1 상태와, 광학 경로를 개방하는 제2 상태를 실현하는 것이 가능하며, 셔터(50)가 제1 상태(폐지 상태)로 됨으로써 상기 제1 모드(S10)가 실현되고, 셔터(50)가 제2 상태(개방 상태)로 됨으로써 제2 모드(S20)가 실현된다.

또한, 분광기(1)는 대물 렌즈(20)와 셔터(50) 사이에 설치되고, 측정광을 반사하는 「미러부」로서의 슬릿 미러(40)와, 슬릿 미러(40)로부터의 반사광에 의하여 얻어지는 반사상을 취득하는 촬상부(120)를 더 구비한다.

본 실시 형태에 따른 분광기(1)에 따르면, 피측정물(2)에서 반사 가능한 파장을 포함하는 관찰광을 피측정물(2)과 측정부(10) 사이의 광학 경로에 주입함으로써, 대물 렌즈의 초점 조정이나 측정 부위의 특정을 행하는 것이 가능해진다. 여기서, 관찰광을 주입하지 않은 상태에서 측정부(10)에 의한 측정을 행함으로써, 측정을 행할 때에 상기 광학 경로를 개방할 수 있다. 따라서, 분광기(1)에 따르면, 측정광량의 저감을 억제하면서 대물 렌즈(20)의 초점 조정이나 측정 부위의 특정을 행할 수 있다.

또한, 분광기(1)에서는, 광학 경로의 폐지/개방을 절환 가능한 셔터(50)를 설치함으로써, 간단한 구성으로 상기한 제1 모드(S10) 및 제2 모드(S20)를 실현할 수 있다.

또한, 분광기(1)에서는 측정광의 반사광에 의하여 얻어지는 반사상을 취득하는 촬상부(120)를 설치함으로써, 촬상부(120)에 의해 얻어지는 상에 기초하여 대물 렌즈(20)의 초점 조정이나 측정 부위의 특정을 행하는 것도 가능하다.

본 실시 형태에 따른 광학 특성 측정 방법은, 피측정물(2)로부터의 측정광을 사용하여 피측정물(2)의 광학 특성을 측정하는 광학 특성 측정 방법이며, 측정광의 광학 경로 상에 있어서, 대물 렌즈(20)에 대하여 피측정물의 반대측에 위치하는 소정 위치에 피측정물(2)에서 반사 가능한 파장을 포함하는 관찰광을 광학 경로 외로부터 주입하는 제1 스텝(S10)과, 관찰광을 광학 경로에 주입하지 않고 측정광을 사용한 측정을 행하는 제2 스텝(S20)을 구비한다. 또한, 광학 경로 상에 설치된 슬릿 미러(40)에 의해 측정광을 반사시켜 슬릿 미러(40)로부터의 반사광에 의하여 얻어지는 반사상을 취득하는 것도 가능하다.

본 발명을 상세하게 설명하여 기재해 왔으나, 이것은 예시를 위한 것일뿐이며, 한정해서는 안되며, 발명의 범위는 첨부된 청구 범위에 의하여 해석되는 것이 명백하게 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 광학 특성 측정 장치의 사용 상태의 일례를 도시하는 도면.

도 2는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 광학 특성 측정 장치의 사용 상태의 다른 예를 도시하는 도면.

도 3은 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 광학 특성 측정 장치의 구성을 도시하는 도면.

도 4는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 광학 특성 측정 방법을 설명하는 흐름도.

도 5는 국제 조명 위원회(CIE)에 의하여 정해져 있는 등색 함수를 도시하는 도면.

<부호의 설명>

1 : 분광기

2 : 피측정물

2A, 2B : 샘플

3 : 제어 장치

10 : 측정부

11 : 수광부

20 : 대물 렌즈

30 : LED

40 : 슬릿 미러

50 : 셔터

60, 80 : 트리플릿 렌즈

70 : 회절 격자

90, 100 : 미러

110 : 렌즈

120 : 촬상부

130 : 하우징

Claims

피측정물로부터의 직선 형상의 측정광을 평면에 전개되도록 분광함으로써 상기 피측정물의 광학 특성을 측정하는 측정부와,

상기 피측정물과 상기 측정부의 사이의 광학 경로 상에 설치되는 대물 렌즈와,

상기 측정부와 상기 대물 렌즈의 사이의 상기 광학 경로 상의 소정 위치에, 상기 피측정물에서 반사 가능한 파장을 포함하는 관찰광을 상기 광학 경로 외(外)로부터 주입 가능한 광 주입부와,

상기 광학 경로의 상기 소정 위치에 설치된 셔터와,

상기 대물 렌즈와 상기 셔터 사이에 설치되고, 상기 측정광을 반사하는 미러부와,

상기 미러부로부터의 반사광에 의하여 얻어지는 반사상을 취득하는 촬상부를 구비하고,

상기 관찰광을 상기 광학 경로에 주입하는 제1 모드와, 상기 관찰광을 상기 광학 경로에 주입하지 않고 상기 측정부에 의한 측정을 행하는 제2 모드를 실현하는 것이 가능하고,

상기 셔터는 상기 광학 경로를 폐지하면서 상기 관찰광을 상기 대물 렌즈를 향하게 하는 제1 상태와, 상기 광학 경로를 개방하는 제2 상태를 실현하는 것이 가능하며,

상기 셔터가 상기 제1 상태로 됨으로써 상기 제1 모드가 실현되고, 상기 셔터가 상기 제2 상태로 됨으로써 상기 제2 모드가 실현되는, 광학 특성 측정 장치.
피측정물로부터의 직선 형상의 측정광을 평면에 전개되도록 분광함으로써 상기 피측정물의 광학 특성을 측정하는 광학 특성 측정 방법이며,

상기 측정광의 광학 경로 상에 있어서, 대물 렌즈에 대하여 상기 피측정물의 반대측에 위치하는 소정 위치에 설치된 셔터에 의해 상기 측정광의 광학 경로를 폐지함과 함께, 상기 소정 위치를 향하여 상기 피측정물에서 반사 가능한 파장을 포함하는 관찰광을 상기 광학 경로 외로부터 주입하는 제1 스텝과,

상기 셔터가 상기 광학 경로를 개방함과 함께 상기 관찰광을 상기 광학 경로에 주입하지 않고 상기 측정광을 사용한 측정을 행하는 제2 스텝을 구비하고,

상기 광학 경로 상에 설치된 미러부에 의해 상기 측정광을 반사시켜, 상기 미러부로부터의 반사광에 의하여 얻어지는 반사상을 취득하는 것을 포함하는, 광학 특성 측정 방법.
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