KR102137053B1 - Ellipsometer and The Module for Reflecting Polarized Light - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양팔형 광학대와 고니오메터가 없는 무광학대 타원해석기에 관한 것으로, 타원해석기에 포함된 편광 출사부 및 편광 입사부는, 광의 진행각도를 변경시키는 복수의 반사면을 포함하고, 상기 편광 출사부 및 상기 편광 입사부를 통해 반사된 편광을 기초로 하여, 상기 편광발생기를 통과하는 출사광과 상기 편광분석기를 통과하는 입사광이 평행하도록 상기 편광발생기(40)와 상기 편광분석기(50)는 평행 배치될 수 있다.The present invention relates to an elliptical analyzer of a non-optical type without an armature optical band and a goniometer, and the polarization output part and the polarization incident part included in the elliptical analyzer include a plurality of reflection surfaces for changing the angle of travel of the light. The polarization generator 40 and the polarization analyzer 50 are parallel so that the emission light passing through the polarization generator and the incident light passing through the polarization analyzer are parallel based on the polarization reflected through the emission part and the polarization incident part. Can be deployed.

Description

타원해석기 및 편광 반사 모듈{Ellipsometer and The Module for Reflecting Polarized Light}Ellipsometer and the module for reflecting polarized light

본 발명은 타원해석기 및 편광 반사 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물질의 광특성 및 박막의 두께를 측정하는 광학장치인 타원해석기와 타원해석기에 결합되는 편광 반사 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to an ellipsoid analyzer and a polarization reflection module, and more particularly, to a polarization reflection module coupled to an ellipsoid analyzer and an ellipsometer which is an optical device for measuring the optical properties of a material and the thickness of a thin film.

도 1은 편광파의 시편 방향에 따른 p-파와 s-파를 보여주는 도면이다.1 is a view showing p-wave and s-wave according to the specimen direction of polarized waves.

도 1을 참조하면, 입사하는 빛(I)의 입장에서 시편(10)과 반사되는 빛(R)을 앞 방향에 놓고 쳐다보았을 때, 빛의 전기장이 가로방향으로 진동하면 s-파 편광이고, 세로방향으로 진동하면 p-파 편광이라고 한다. Referring to FIG. 1, when the specimen 10 and the reflected light R are viewed in the front direction from the viewpoint of the incident light I, when the electric field of light vibrates in the horizontal direction, it is s-wave polarized light, When it vibrates in the vertical direction, it is called p-wave polarization.

타원해석기술(ellipsometry)은 시편으로 사입사된 편광된 빛이 표면에서 반사될 때 그 시편을 구성하고 있는 물질의 굴절률이나 박막의 두께에 따라 빛의 편광상태가 변화하는 성질을 이용하여 시편의 광학 특성 또는 박막의 두께 등의 구조적 특성을 조사하는 분석법이다.Ellipsometry uses the property of changing the polarization state of light according to the refractive index of the material constituting the specimen or the thickness of the thin film when the polarized light incident on the specimen is reflected from the surface. It is an analytical method that investigates structural properties such as properties or thin film thickness.

도 2는 종래의 타원해석기의 구성도이다.2 is a block diagram of a conventional elliptical analyzer.

도 2를 참조하면, 기존의 타원해석기는 양팔(two-arm)형 광학대를 지닌 각도기, 즉, 고니오메터(90, Goniometer)의 형태를 가지는데, 광원측 광학대(70)와 검출기측 광학대(80)가 시편(10)을 중심으로 특정 입사각(θ)을 가지도록 꺾어져 있다. 이 때 입사각(θ)은 측정감도를 높이기 위해 시편에 따라 보통 65도, 70도, 75도 근처로 설정된다. 광원측 광학대(70) 위에는 일반적으로 백색광원(20), 콜리메이션 렌즈(30), 편광발생기(40) 및 구동장치가 놓이고, 검출기측 광학대(80) 위에는 편광분석기(50), 구동장치와 분광검출기(60)가 놓이는 구조로 되어 있다.Referring to Figure 2, the conventional elliptical interpreter has a form of a protractor having a two-arm type optical band, that is, a goniometer 90, a light source side optical band 70 and a detector side The optical table 80 is bent so as to have a specific angle of incidence θ about the specimen 10. At this time, the angle of incidence (θ) is usually set around 65 degrees, 70 degrees, and 75 degrees depending on the specimen to increase the measurement sensitivity. Generally, a white light source 20, a collimation lens 30, a polarization generator 40 and a driving device are placed on the light source side optical band 70, and a polarization analyzer 50 and driving on the detector side optical band 80 are placed. It has a structure in which the device and the spectroscopic detector 60 are placed.

(KR) 등록특허 제10-1590389호(KR) Registered Patent No. 10-1590389

본 발명은 종래의 태원해석기의 구조적인 측면에서 다음과 같은 특징이 있다.The present invention has the following features in the structural aspect of the conventional Taewon interpreter.

첫째, 광부품들이 양쪽으로 벌려진 두 광학대(70, 80)를 따라 배열될 뿐만 아니라 이 광학대들(70, 80)은 시편(10)으로부터 멀리 떨어져 있기 때문에 장비의 길이가 보통 60cm 내지 100 cm로 길게 형성된다. First, the length of the equipment is usually 60 cm to 100 cm, as not only the optical components are arranged along the two optical bands 70 and 80, which are spread on both sides, but also because these optical bands 70 and 80 are far from the specimen 10. It is formed long.

두 광학대(70, 80)가 시편(10)으로부터 멀리 떨어져야 하는 이유는 도 2에서 입사각(θ)을 크게 할 경우, 광학대의 아랫부분이 시편에 부딪히기 때문이다. 따라서, 종래의 타원해석기는 좁은 공간에는 설치하기가 어렵고, 타원해석기를 이동하면서 사용하기에도 부적당하다.The reason why the two optical bands 70 and 80 should be far from the specimen 10 is that when the incident angle θ in FIG. 2 is increased, the lower portion of the optical band hits the specimen. Therefore, the conventional elliptical interpreter is difficult to install in a narrow space, and is also unsuitable for use while moving the elliptical interpreter.

둘째, 광부품들을 장착한 광학대가 특정 입사각(θ)을 유지하도록 시편(10)을 중심으로 'V'자 형태로 비스듬히 고정되어야 한다. 따라서, 광학대, 광학부품 지지대, 그리고 입사각 설정용 각도 고정 장치인 고니오메터(90)가 정밀하면서도 견고하여야 하므로 장비의 무게는 보통 수십 kg중으로 무게가 무겁다. Second, it should be fixed obliquely in the form of a'V' centered around the specimen 10 so that the optical table equipped with the optical components maintains a specific incident angle θ. Therefore, the weight of the equipment is usually heavy among dozens of kg, because the goniometer 90, which is an optical fixture, an optical component support, and an angle fixing device for setting an angle of incidence must be precise and robust.

셋째, 입사각(θ)을 바꾸기 위해, 모든 광부품들이 고정된 무거운 광학대를 정밀하게 회전시키는 메카니즘이 필요하다. Third, in order to change the incidence angle θ, a mechanism is required to precisely rotate a heavy optical band in which all optical components are fixed.

넷째, 상기와 같은 구조적인 장치문제 때문에 생산원가가 높다.Fourth, the production cost is high due to the structural device problem as described above.

종래의 타원해석기에 있어서, 상기 구조적 특징은 타원해석기의 원리에서 기인한다. 즉, 타원해석기는 양팔형 광학대 구조를 가져야 하는데, 두 광학대는 약 140도의 사이각으로 서로 반대 방향으로 놓여야 한다는 것이다. 그리고, 한쪽 광학대에는 광원과 편광발생기가 놓이고 반대편 광학대에는 편광분석기와 검출기가 놓여야 한다는 것이다. In a conventional elliptical interpreter, the structural feature originates from the principle of the elliptical interpreter. That is, the elliptical analyzer should have a two-armed optical band structure, and the two optical bands should be placed in opposite directions at an angle of about 140 degrees. In addition, a light source and a polarization generator are placed on one optical band, and a polarization analyzer and a detector are placed on the opposite optical band.

본 발명에서는 양팔형 광학대와 고니오메터가 없는 새로운 형태의 무광학대 타원해석기를 제공하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 타원해석기에 결합되는 편광 반사 모듈을 제공한다. The present invention provides a new type of non-optical-type elliptical analyzer without a two-armed optical band and a goniometer, and provides a polarization reflection module coupled to the elliptical analyzer according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by a person skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 타원해석기는 편광된 광을 발생시키는 편광발생기(40); 상기 편광된 광을 시편으로 출사하는 편광 출사부(200); 상기 시편에 반사된 편광이 입사하는 편광 입사부(300); 및 상기 편광 입사부를 통해 입사된 편광을 분석하는 편광분석기(50)를 포함할 수 있다.An elliptical analyzer according to an embodiment of the present invention includes a polarization generator 40 for generating polarized light; A polarization output unit 200 for emitting the polarized light to a specimen; A polarization incident part 300 into which polarized light reflected by the specimen is incident; And it may include a polarization analyzer 50 for analyzing the polarization incident through the polarization incident portion.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 편광 출사부(200) 및 상기 편광 입사부(300)는, 광의 진행각도를 변경시키는 반사면(110, 111, 120 또는 121)을 포함할 수 있다.The polarization emitting part 200 and the polarization incident part 300 according to an embodiment of the present invention may include a reflective surface 110, 111, 120 or 121 that changes the traveling angle of light.

본 발명의 일 실시예에 따른 타원해석기는 상기 편광 출사부 및 상기 편광 입사부를 통해 반사된 편광을 기초로 하여, 상기 편광발생기를 통과하는 출사광(P)과 상기 편광분석기를 통과하는 입사광(A)이 평행하도록 상기 편광발생기(40)와 상기 편광분석기(50)는 평행 배치될 수 있다.The elliptical analyzer according to an embodiment of the present invention is based on the polarized light emitted from the polarized light emitting part and the polarized light incident part, and output light P passing through the polarization generator and incident light passing through the polarization analyzer (A ), the polarization generator 40 and the polarization analyzer 50 may be arranged in parallel.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 편광 출사부(200)는, 편광의 진행각도를 변경시키는 제1 반사면(110); 및 상기 제1 반사면에 의해 반사된 편광의 진행각도를 다시 변경시키는 제2 반사면(111)을 포함하고, 상기 편광 입사부(300)는 입사된 편광의 진행각도를 변경시키는 제3 반사면(120); 및 상기 제3 반사면에 의해 반사된 편광의 진행각도를 다시 변경시키는 제4 반사면(121)을 포함할 수 있다.The polarization emitting part 200 according to an embodiment of the present invention includes: a first reflective surface 110 for changing a traveling angle of polarization; And a second reflecting surface 111 that changes the propagation angle of the polarized light reflected by the first reflecting surface again, and the polarization incident part 300 changes the propagation angle of the incident polarized light. (120); And a fourth reflective surface 121 that changes the traveling angle of polarized light reflected by the third reflective surface again.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1 반사면 내지 상기 제4 반사면은 반사면에 입사하는 광의 진행방향에 대하여 45°각도를 이루는 것을 특징으로 할 수 있다.The first to fourth reflective surfaces according to an embodiment of the present invention may be characterized in that they form an angle of 45° with respect to a traveling direction of light incident on the reflective surface.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면은 서로 이격 배치되고, 상기 제2 반사면은 제1 반사면에 대하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 90°회전한 위치에 배치되며, 상기 제3 반사면과 상기 제4 반사면은 서로 이격 배치되고, 상기 제4 반사면은 제3 반사면에 대하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 90°회전한 위치에 배치될 수 있다.The first reflective surface and the second reflective surface according to an embodiment of the present invention are spaced apart from each other, and the second reflective surface is rotated 90° clockwise or counterclockwise with respect to the first reflective surface. The third reflective surface and the fourth reflective surface are spaced apart from each other, and the fourth reflective surface may be disposed at a position rotated 90° clockwise or counterclockwise with respect to the third reflective surface.

본 발명의 일 실시예에 따른 타원해석기는 상기 편광 출사부(200) 및 상기 편광 입사부(300)가 결합하는 반사경 장착대(400)를 더 포함하고, 상기 반사경 장착대(400)는 상기 편광 출사부 및 상기 편광 입사부가 결합되도록 구멍이 형성된 회전 스테이지(410)를 포함할 수 있다.The elliptical analyzer according to an embodiment of the present invention further includes a reflector mount 400 to which the polarization output 200 and the polarization incident part 300 are coupled, and the reflector mount 400 includes the polarization It may include a rotating stage 410 is formed with a hole so that the exit portion and the polarization incident portion are combined.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 반사경 장착대(400)는, 상기 회전 스테이지(410)를 회전시킴으로써, 상기 편광 출사부로부터 출사되어 시편에 입사하는 편광의 입사각을 조절하는 입사각 조절부(420)를 더 포함할 수 있다.The reflector mount 400 according to an embodiment of the present invention, by rotating the rotating stage 410, the incident angle adjustment unit 420 for adjusting the incident angle of the polarized light emitted from the polarization exit unit and incident on the specimen It may further include.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 편광 출사부(200)는, 상기 반사경 장착대에 결합되는 제1 장착대 결합부(220) 및 복수의 반사면을 포함하는 제1 반사경부(230)를 포함하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 편광 입사부(300)는, 상기 반사경 장착대에 결합되는 제2 장착대 결합부(320) 및 복수의 반사면을 포함하는 제2 반사경부(330)를 포함할 수 있다.The polarization emitting part 200 according to an embodiment of the present invention includes a first mounting part coupling part 220 coupled to the reflecting part mounting part and a first reflecting part part 230 including a plurality of reflective surfaces. And, the polarization incident unit 300 according to an embodiment of the present invention, the second reflector unit 330 including a second mounting unit coupling unit 320 and a plurality of reflective surfaces coupled to the reflector mounting unit It may include.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 장착대 결합부(220, 320)는 상기 반사경부(230, 330)에 수직 결합하는 것을 특징으로 할 수 있다.The mount coupling portion 220, 320 according to an embodiment of the present invention may be characterized in that it is vertically coupled to the reflector (230, 330).

본 발명의 일 실시예에 따른 타원해석기는 상기 편광 출사부(200) 및 상기 편광 입사부(300)를 포함하는 편광 반사부(500); 상기 편광발생기(40) 및 상기 편광분석기(50)를 포함하는 편광기부(600); 및 백색광원(20) 및 분광검출기(60)를 포함하는 광원부(700)를 더 포함하고, 상기 편광 반사부(500), 상기 편광기부(600) 및 상기 광원부(700)는 직렬로 연결될 수 있다.An elliptical analyzer according to an embodiment of the present invention includes a polarization reflection unit 500 including the polarization output unit 200 and the polarization incident unit 300; A polarizer unit 600 including the polarization generator 40 and the polarization analyzer 50; And a light source unit 700 including a white light source 20 and a spectroscopic detector 60, and the polarization reflector 500, the polarizer unit 600, and the light source unit 700 may be connected in series. .

본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 편광 반사부(500)는 상기 편광 출사부(200) 및 상기 편광 입사부(300)로 분리가능하고, 상기 편광기부(600)는 상기 편광발생기(40) 및 상기 편광분석기(50)로 분리가능하고, 상기 광원부(700)는 상기 백색광원(20) 및 상기 분광검출기(60)로 분리가능하되, 본 발명의 다른 실시예에 따른 타원해석기(1100)는 상기 편광 출사부(200), 상기 편광발생기(40) 및 상기 백색광원(20)을 결합하는 제1 결합부; 및 상기 편광 입사부(300), 상기 편광분석기(50) 및 상기 분광검출기(60)를 결합하는 제2 결합부를 포함할 수 있다.The polarization reflection part 500 according to another embodiment of the present invention is separable into the polarization output part 200 and the polarization incident part 300, and the polarizer part 600 includes the polarization generator 40 and The polarization analyzer 50 is separable, and the light source unit 700 is separable by the white light source 20 and the spectroscopic detector 60, but the elliptic analyzer 1100 according to another embodiment of the present invention is the A polarization emitting part 200, a first coupling part for coupling the polarization generator 40 and the white light source 20; And it may include a second coupling unit for coupling the polarization incident portion 300, the polarization analyzer 50 and the spectroscopic detector 60.

본 발명의 일 실시예에 따른 편광 반사 모듈(100)은 상기 반사 모듈은, 편광의 진행각도를 변경시키는 제1 반사면(110) 및 상기 제1 반사면에 의해 반사된 편광의 진행각도를 다시 변경시키는 제2 반사면(111)을 포함할 수 있다.Polarization reflection module 100 according to an embodiment of the present invention, the reflection module, the first reflection surface 110 for changing the progress angle of the polarization and the progress angle of the polarization reflected by the first reflection surface again A second reflective surface 111 to be changed may be included.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1 반사면 및 상기 제2 반사면은 반사면에 입사하는 광의 진행방향에 대하여 45°각도를 이루는 것일 수 있다.The first reflective surface and the second reflective surface according to an embodiment of the present invention may be formed at an angle of 45° with respect to a traveling direction of light incident on the reflective surface.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면은 서로 이격 배치되고, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 반사 모듈(100)은 상기 제2 반사면이 제1 반사면에 대하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 90°회전한 위치에 배치되는 것일 수 있다.The first reflective surface and the second reflective surface according to an embodiment of the present invention are spaced apart from each other, and in the polarization reflective module 100 according to an embodiment of the present invention, the second reflective surface has a first reflective surface It may be disposed at a position rotated 90 degrees in a clockwise or counterclockwise direction.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 편광 반사 모듈(100)은, 상기 제1 반사면 및 상기 제2 반사면을 포함하는 반사경부; 상기 편광 반사 모듈이 반사경 장착대에 결합되는 장착대 결합부를 더 포함하고, 상기 장착대 결합부는 상기 반사경부에 수직 결합할 수 있다.The polarization reflection module 100 according to an embodiment of the present invention includes a reflector including the first reflective surface and the second reflective surface; The polarization reflection module may further include a mount coupling part coupled to the reflector mount, and the mount coupling part may be vertically coupled to the reflector mount.

본 발명은 다수의 거울을 사용하지만, 거울 반사에 따르는 편광오차가 없다.The present invention uses a plurality of mirrors, but there is no polarization error due to mirror reflection.

또한, 본 발명은 무광학대 타원해석기를 제공함으로써, 대형이면서 무거운 고니오메터와 광학대 등을 필요로 하지 않으므로, 타원해석기의 크기와 무게를 획기적으로 줄이는 동시에 저렴하게 생산이 가능하도록 한다.In addition, the present invention does not require a large and heavy goniometer and optical band by providing a non-optical ellipsoid analyzer, thereby dramatically reducing the size and weight of the ellipsoid analyzer and making it possible to produce at a low cost.

입사각 변경을 위해서 기존의 타원해석기에서는 모든 광부품들이 놓인 광학대를 돌려야 하는 반면, 본 발명은 소형 반사경이 포함된 편광 반사 모듈만 돌리면 되므로, 사용의 편의성을 높일 수 있다. In order to change the angle of incidence, in the conventional elliptical analyzer, all optical components have to be rotated, while the present invention only needs to rotate a polarization reflection module including a small reflector, thereby improving convenience of use.

또한, 본 발명은 광부품들이 평행하게 배열되고 각 부품이 모듈화 가능하므로 타원해석기의 제작 및 조립이 쉬고 대량 생산이 가능하다.In addition, in the present invention, since the optical components are arranged in parallel and each component can be modularized, it is easy to manufacture and assemble the elliptical analyzer and mass production is possible.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 편광파의 시편 방향에 따른 p-파와 s-파를 보여주는 도면이다.
도 2는 종래의 타원해석기의 구성도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 반사 모듈의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따라 프리즘으로 구성된 편광 반사 모듈을 나타낸다.
도 3c는 본 발명의 또다른 실시예에 따라 두 개의 프리즘을 일체형으로 제작한 편광 반사 모듈을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 반사 모듈을 포함하는 편광 출사부와 편광 반사 모듈을 포함하는 편광 입사부를 나타내는 도면이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 반사부의 분해도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 반사부의 결합도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 반사부의 사용도로, 도 6a는 사용도의 전면도이고, 도 6b는 사용도의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 타원해석기의 전체를 나타내는 정면도이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광기부의 외부를 나타내는 도면이다.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광기부의 내부를 나타내는 도면이다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원부의 외부를 나타내는 도면이다.
도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원부의 내부를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 타원해석기 전체의 내부 평면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 타원해석기를 나타내는 정면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 타원해석기의 내부 평면도이다.1 is a view showing p-wave and s-wave according to the specimen direction of polarized waves.
2 is a block diagram of a conventional elliptical analyzer.
3A is a view showing the structure of a polarization reflection module according to an embodiment of the present invention.
3B shows a polarization reflection module composed of a prism according to another embodiment of the present invention.
3C shows a polarization reflection module in which two prisms are integrally manufactured according to another embodiment of the present invention.
4 is a view showing a polarization output unit including a polarization reflection module and a polarization incident unit including a polarization reflection module according to an embodiment of the present invention.
5A is an exploded view of a polarization reflector according to an embodiment of the present invention.
5B is a combined view of a polarization reflector according to an embodiment of the present invention.
6 is a usage diagram of a polarization reflector according to an embodiment of the present invention, FIG. 6A is a front view of the usage diagram, and FIG. 6B is a plan view of the usage diagram.
7 is a front view showing the whole of the elliptical analyzer according to an embodiment of the present invention.
8A is a view showing the outside of a polarizer unit according to an embodiment of the present invention.
8B is a view showing the interior of a polarizer unit according to an embodiment of the present invention.
9A is a view showing the exterior of a light source unit according to an embodiment of the present invention.
9B is a view showing the interior of a light source unit according to an embodiment of the present invention.
10 is an internal plan view of the entire elliptical analyzer according to an embodiment of the present invention.
11 is a front view showing an elliptical analyzer according to another embodiment of the present invention.
12 is an internal plan view of an elliptical analyzer according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.The present invention can be applied to various changes and can have various embodiments, and specific embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc. can be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. The term and/or includes a combination of a plurality of related description items or any one of a plurality of related description items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급될 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is said to be "connected" to or "connected" to another component, it should be understood that other components may be directly connected to, or connected to, other components. something to do. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that no other component exists in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, terms such as “include” or “have” are intended to indicate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and that one or more other features are present. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms, such as those defined in a commonly used dictionary, should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Does not.

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification and claims, when a part includes a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 반사 모듈의 구조를 나타내는 도면이다. 3A is a view showing the structure of a polarization reflection module according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 편광 반사 모듈(100)의 반사면(110, 111)을 구성하는 복수의 거울을 사용하는데, 거울은 빛의 편광상태를 변하게 하는 단점이 있다. 즉, 광 경로에 시편과 거울이 연속하도록 설치되면, 거울에 따른 반사의 영향으로 편광상태의 변화와 시편반사에 의한 편광상태 변화가 서로 혼합되는데, 이러한 문제는 측정오차가 발생하는 문제점을 일으킨다. The present invention uses a plurality of mirrors constituting the reflective surfaces (110, 111) of the polarization reflection module 100, the mirror has a disadvantage of changing the polarization state of the light. That is, when the specimen and the mirror are continuously installed in the optical path, a change in polarization state and a change in polarization state due to reflection of the specimen are mixed with each other under the influence of reflection due to the mirror, and this problem causes a problem of measurement error.

본 발명은 광 경로에 4개의 거울이 시편과 연속하여 설치됨에도 불구하고 거울에 의한 편광상태 변화가 없도록 한다. 한편, 명세서 전체에서 본 발명의 반사면은 거울을 일 실시예로 하여 설명하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후술할 프리즘도 포함할 수 있다. The present invention ensures that the polarization state is not changed by the mirror even though four mirrors are continuously installed in the optical path. On the other hand, the reflective surface of the present invention in the entire specification is described as an example of a mirror, but is not limited thereto, and may include a prism to be described later.

도 3a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 반사 모듈(100)은 표면이 광의 진행방향에 대하여 45도로 기울어진 두 개의 거울(110, 111)이 서로 90도 뒤틀린 채 마주보는 형태로 구성된다. Referring to FIG. 3A, the polarization reflection module 100 according to an embodiment of the present invention has two mirrors 110 and 111 in which the surface is inclined at a 45 degree angle with respect to the direction of light, and is twisted 90 degrees from each other. It is composed.

도 3b 및 도 3c는 본 발명의 다른 실시예에 따라 프리즘으로 구성된 편광 반사 모듈을 나타낸다.3B and 3C show a polarization reflection module composed of a prism according to another embodiment of the present invention.

도 3b를 참조하면, 반사면(110, 111)은 거울 대신 프리즘(130, 140)으로 구성될 수 있고, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 반사 모듈(100)은 프리즘의 내부 반사 효과를 이용할 수 있다.Referring to Figure 3b, the reflective surface (110, 111) may be composed of a prism (130, 140) instead of a mirror, the polarization reflection module 100 according to an embodiment of the present invention can use the internal reflection effect of the prism Can.

도 3c를 참고하면, 두 개의 프리즘을 일체형(150)으로 하여 편광 반사 모듈을 구성할 수도 있다. Referring to FIG. 3C, a polarization reflection module may be configured by using two prisms as an integral type 150.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 반사 모듈(100)을 통과하는 빛의 편광 특성을 설명하고자 한다. 편의상 도 3a를 참조하여 설명한다. Hereinafter, the polarization characteristics of light passing through the polarization reflection module 100 according to an embodiment of the present invention will be described. For convenience, it will be described with reference to FIG. 3A.

편광 반사 모듈(100)에 입사한 빛(I)은 첫 번째 거울(110)에 45도의 입사각으로 입사하여 1차 반사가 되고(R1), 이어서 두 번째 거울(120)에도 45도의 입사각으로 입사하여 2차 반사가 된다(R2). The light I incident on the polarization reflection module 100 enters the first mirror 110 at an incidence angle of 45 degrees and becomes the primary reflection (R1), and then enters the second mirror 120 at an incidence angle of 45 degrees. It becomes secondary reflection (R2).

첫 번째 거울(110) 입장에서 보면, 입사하는 편광(1)과 반사된 편광(1b)는 전기장의 진동이 가로방향이므로 s-파이다. 그리고, 입사하는 편광(2)와 반사된 편광(2b)는 전기장의 진동이 세로방향이므로 p-파이다. From the perspective of the first mirror 110, the incident polarization 1 and the reflected polarization 1b are s-waves because the vibration of the electric field is transverse. In addition, the incident polarization 2 and the reflected polarization 2b are p-waves because the vibration of the electric field is vertical.

첫 번째 거울(110)에서 반사된 편광(1b)와 편광(2b)는 두 번째 거울(111)에 입사하게 되는데, 두 번째 거울(111)의 표면은 첫 번째 거울(110)을 기준으로 90도 회전한 상태이다. The polarized light 1b and the polarized light 2b reflected from the first mirror 110 enter the second mirror 111, and the surface of the second mirror 111 is 90 degrees based on the first mirror 110. It's rotated.

보다 상세하게는, 두 번째 거울을 구성하는 반사면(111)은 첫 번째 거울을 구성하는 반사면(110)이 z축에 대하여 시계방향으로 90도, y축에 대하여 180도 회전한 상태이다. More specifically, the reflective surface 111 constituting the second mirror is a state in which the reflective surface 110 constituting the first mirror is rotated 90 degrees clockwise with respect to the z axis and 180 degrees with respect to the y axis.

따라서, 두 번째 거울(111) 입장에서 보면, 이번에는 입사하는 편광(1b)가 p-파가 되고, 편광(2b)는 s-파가 되므로 첫 번째 거울(110)에서와는 서로 반대가 된다. 즉, 편광(1)과 편광(2)는 두 거울(110, 111)에서 편광은 번갈아 한번은 s-파로 반사되고 나머지 한번은 p-파로 반사되므로, 최종적으로 두 편광 사이의 특성차이는 없어지는 것이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 반사 모듈(100)를 사용하면 거울반사로 인한 편광상태 변화는 없게 된다.Therefore, from the perspective of the second mirror 111, this time, the incident polarization 1b becomes a p-wave, and the polarization 2b becomes an s-wave, so that it is opposite to the first mirror 110. That is, since the polarization (1) and the polarization (2), the polarization in the two mirrors (110, 111) is alternately reflected as an s-wave and the other as a p-wave, the characteristic difference between the two polarizations is finally eliminated. Therefore, when using the polarization reflection module 100 according to an embodiment of the present invention, there is no change in polarization state due to mirror reflection.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 반사 모듈을 포함하는 편광 출사부와 편광 반사 모듈을 포함하는 편광 입사부를 나타내는 도면이다.4 is a view showing a polarization output part including a polarization reflection module and a polarization incident part including a polarization reflection module according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 도 3a에서 설명한 편광 반사 모듈(100)을 이용하여 편광 출사부(200) 및 편광 입사부(300)를 제작할 수 있다. The present invention can manufacture the polarization output unit 200 and the polarization incident unit 300 using the polarization reflection module 100 described in FIG. 3A.

편광 출사부(200)는 편광발생기 측에 설치되는 편광 반사 모듈을 지칭할 수 있고, 편광 입사부(300)는 편광분석기 측에 설치되는 편광 반사 모듈을 지칭할 수 있다.The polarization output unit 200 may refer to a polarization reflection module installed on the polarization generator side, and the polarization incident unit 300 may refer to a polarization reflection module installed on the polarization analyzer side.

본 발명의 일 실시예에 따른 편광 출사부(200)는 제1 시편 가이드부(210), 제1 장착대 결합부(220) 및 제1 반사경부(230)를 포함할 수 있다.The polarization emission part 200 according to an embodiment of the present invention may include a first specimen guide part 210, a first mounting portion coupling part 220, and a first reflector part 230.

본 발명의 일 실시예에 따른 제1 시편 가이드부(210)는 광이 시편으로 입사하도록 광 경로를 제공할 수 있고, 제1 반사경부(230)에 직각으로 결합될 수 있다.The first specimen guide unit 210 according to an embodiment of the present invention may provide an optical path so that light enters the specimen, and may be coupled at a right angle to the first reflector 230.

본 발명의 일 실시예에 따른 제1 반사경부(230)는 반사면을 포함하는 편광 반사 모듈로 구성될 수 있고, 제1 장착대 결합부(220)와 직각으로 결합될 수 있다.The first reflector 230 according to an embodiment of the present invention may be configured as a polarization reflecting module including a reflective surface, and may be coupled at a right angle to the first mount coupling unit 220.

본 발명의 일 실시예에 따른 편광 입사부(300)는 제2 시편 가이드부(310), 제2 장착대 결합부(320) 및 제2 반사경부(330)를 포함할 수 있다.The polarization incident part 300 according to an embodiment of the present invention may include a second specimen guide part 310, a second mount coupling part 320, and a second reflector part 330.

본 발명의 일 실시예에 따른 제2 시편 가이드부(310)는 광이 시편으로 입사하도록 광 경로를 제공할 수 있고, 제2 반사경부(330)에 직각으로 결합될 수 있다.The second specimen guide unit 310 according to an embodiment of the present invention may provide an optical path to allow light to enter the specimen, and may be coupled to the second reflector 330 at a right angle.

본 발명의 일 실시예에 따른 제2 반사경부(330)는 반사면을 포함하는 편광 반사 모듈로 구성될 수 있고, 제2 장착대 결합부(320)와 직각으로 결합될 수 있다.The second reflector 330 according to an embodiment of the present invention may be configured as a polarization reflecting module including a reflecting surface, and may be coupled at a right angle to the second mount coupling part 320.

도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 반사부의 분해도이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 반사부의 결합도이다.5A is an exploded view of a polarization reflector according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a combined view of a polarization reflector according to an embodiment of the present invention.

도 5a를 참조하면, 편광 출사부(200)의 제1 장착대 결합부(220)는 반사경 장착대(400)를 구성하는 제1 회전 스테이지(411)에 삽입되고, 편광 입사부(300)의 제2 장착대 결합부(320)는 반사경 장착대(400)를 구성하는 제2 회전 스테이지(412)에 삽입된다.Referring to FIG. 5A, the first mount coupling unit 220 of the polarization output unit 200 is inserted into the first rotation stage 411 constituting the reflector mount 400, and the polarization incident unit 300 The second mount coupling part 320 is inserted into the second rotating stage 412 constituting the reflector mount 400.

따라서, 편광 반사부(500)가 도 5b와 같이 완성될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 반사부(500)는 편광 출사부(200), 편광 입사부(300) 및 반사경 장착대(400)를 포함할 수 있다.Therefore, the polarization reflector 500 may be completed as shown in FIG. 5B. That is, the polarization reflection part 500 according to an embodiment of the present invention may include a polarization output part 200, a polarization incident part 300, and a reflector mount 400.

한편, 반사경 장착대(400)는 회전 스테이지(411, 412)를 회전시킴으로써, 시편에 입사하는 편광의 입사각(

Figure 112018126714318-pat00001
)을 조절하는 입사각 조절부(420)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the reflector mount 400 rotates the rotating stages 411 and 412, so that the incident angle of polarization incident on the specimen (
Figure 112018126714318-pat00001
) May be included.

본 발명의 일 실시예에 따른 입사각 조절부(420)는 웜기어 마이크로메타로 구성될 수 있다. 웜기어 마이크로메타를 돌리면 회전 스테이지(410)의 각도가 바뀌므로, 편광 출사부(200) 및 편광 입사부(300)의 각도도 바뀌어, 도 6a와 같이 원하는 입사각(θ)을 정밀하게 조절할 수 있다.The incident angle adjusting unit 420 according to an embodiment of the present invention may be configured as a worm gear micrometer. When the worm gear micrometer is rotated, the angle of the rotation stage 410 changes, so that the angles of the polarization output part 200 and the polarization incident part 300 also change, and as shown in FIG. 6A, the desired angle of incidence θ can be precisely adjusted.

즉, 본 발명은 웜기어 마이크로메타와 같이 소형의 입사각 조절부(420)를 조절함으로써, 소형의 편광 반사부(500)의 각도를 상이하게 조절하고, 시편에 대한 광의 입사각을 조절할 수 있다. That is, the present invention can adjust the angle of the small polarization reflector 500 differently and adjust the incident angle of light to the specimen by adjusting the small incident angle adjusting unit 420 such as a worm gear micrometer.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 편광 반사부의 사용도로, 도 6a는 사용도의 전면도이고, 도 6b는 사용도의 평면도이다.6 is a usage diagram of a polarization reflector according to an embodiment of the present invention, FIG. 6A is a front view of the usage diagram, and FIG. 6B is a plan view of the usage diagram.

도 6b를 참조하면, 편광 출사부(200) 및 편광 입사부(300)가 시편에 대하여 나란히 일렬로 배열된다. 따라서, 편광 출사부(200) 및 편광 입사부(300)가 시편과 한 방향으로 배열됨에 따라, 타원해석기를 소형으로 제작할 수 있는 특징을 가진다.Referring to FIG. 6B, the polarization output part 200 and the polarization incident part 300 are arranged in parallel with respect to the specimen. Therefore, as the polarized light emitting portion 200 and the polarized light incident portion 300 are arranged in one direction with the specimen, it has a feature that the elliptic analyzer can be made compact.

한편, P는 편광 반사부(500)의 편광 출사부(200) 쪽으로 들어오는 빛을 표시한 것이고, A는 편광 반사부(500)의 편광 입사부(300)에서 나온 빛을 나타내고, 빛 A는 후술할 도 7의 편광기부(600)로 향한다.Meanwhile, P denotes light entering the polarization output unit 200 of the polarization reflection unit 500, A denotes light from the polarization incident unit 300 of the polarization reflection unit 500, and light A is described later. To the polarizer 600 of FIG. 7.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 타원해석기의 전체를 나타내는 정면도이다.7 is a front view showing the whole of the elliptical analyzer according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 타원해석기(1000)는 편광 반사부(500), 편광기부(600) 및 광원부(700)를 포함할 수 있다.The elliptical analyzer 1000 according to an embodiment of the present invention may include a polarization reflecting part 500, a polarizing part 600 and a light source part 700.

본 발명의 일 실시예에 따른 편광기부(600)는 도 8을 참조하여 설명하고, 광원부(700)는 도 9를 참조하여 설명한다.The polarizer unit 600 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8, and the light source unit 700 will be described with reference to FIG. 9.

도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 편광기부(600)의 외부를 나타내는 도면이고, 도 8b는 편광기부(600)의 내부를 나타내는 도면이다.8A is a view showing the outside of the polarizer unit 600 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a view showing the inside of the polarizer unit 600.

도 8b를 참조하면, 편광발생기 및 그 구동장치(40)와 편광분석기 및 그 구동장치(50)가 서로 평행하게 배치 있다. 도 8b와 같은 평행 배치 구조로 인하여, 편광기부(600)는 편광 반사부(500)의 일면에 간편하고 정확하게 연결될 수 있다.Referring to FIG. 8B, the polarization generator and its driving device 40 and the polarization analyzer and its driving device 50 are disposed parallel to each other. Due to the parallel arrangement structure shown in FIG. 8B, the polarizer unit 600 can be easily and accurately connected to one surface of the polarization reflector 500.

한편, 편광발생기(40)와 편광분석기(50)는 선편광기(polarizer)와 위상지연판(retarder)을 조합하여 구성될 수 있다. Meanwhile, the polarization generator 40 and the polarization analyzer 50 may be configured by combining a linear polarizer and a phase retarder.

도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원부의 외부를 나타내는 도면이고, 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원부의 내부를 나타내는 도면이다.9A is a view showing the outside of a light source unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a view showing the interior of a light source unit according to an embodiment of the present invention.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원부(700)를 나타내는데, 내부에는 백색광원(20) 및 콜리메이션 렌즈(30)가 있고, 분광검출기(60)는 백색광원(20) 및 콜리메이션 렌즈(30)에 평행하게 배치된다. 상기 구조로 인하여 광원부(700)는 편광기부(600)의 일면에 간편하고 정확하게 연결될 수 있다. 9A and 9B show a light source unit 700 according to an embodiment of the present invention, wherein there is a white light source 20 and a collimation lens 30, and the spectroscopic detector 60 has a white light source 20 and It is arranged parallel to the collimation lens 30. Due to the above structure, the light source unit 700 can be easily and accurately connected to one surface of the polarizer unit 600.

백색광원(20)으로는 텅스텐 할로겐 램프, 제논방전 램프, 중수소 램프 등을 사용할 수 있다. 분광검출기(60)로는 분광기와 일차원 CCD 어레이(array)나 포토다이오드(photodiode) 어레이가 결합된 스펙트로메터(spectrometer)를 사용할 수 있다. 분광 데이타가 필요없을 경우는 LED 등의 단색광과 포토다이오드 등의 단일검출기를 사용할 수 있다. 이미징(Imaging) 데이타가 필요한 경우는 2차원 어레이(array)검출기를 사용한다.As the white light source 20, a tungsten halogen lamp, a xenon discharge lamp, a deuterium lamp, or the like can be used. As the spectroscopic detector 60, a spectrometer in which a spectrometer and a one-dimensional CCD array or photodiode array are combined may be used. When no spectral data is required, a single detector such as a monochromatic light such as an LED or a photodiode can be used. When imaging data is required, a two-dimensional array detector is used.

종합하면, 상기 편광 반사부(500), 상기 편광기부(600) 및 상기 광원부(700)를 도 7 및 도 10과 같이 직렬로 연결하여 간편하게 본 발명에 따른 타원해석기(1000)를 제작할 수 있다.In summary, the elliptical interpreter 1000 according to the present invention can be easily manufactured by connecting the polarization reflecting part 500, the polarizing part 600, and the light source part 700 in series as shown in FIGS. 7 and 10.

상기 편광 반사부(500), 상기 편광기부(600) 및 상기 광원부(700)의 연결은 직접 체결하는 방식으로 연결할 수도 있고 광섬유로 연결할 수도 있다.The connection of the polarization reflection part 500, the polarizer part 600, and the light source part 700 may be connected by a direct fastening method or may be connected by an optical fiber.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 타원해석기 전체의 내부 평면도이다. 도7 및 10을 참조하여 타원해석기의 구성 및 전체 동작과정을 상세히 설명한다.10 is an internal plan view of the entire elliptical analyzer according to an embodiment of the present invention. The configuration and overall operation of the elliptical analyzer will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 10.

본 발명의 일 실시 예에 따른 타원해석기는 편광 반사부(500), 편광기부(600), 및 광원부(700)가 직렬로 연결되어 있으며, 조립시에 모든 광부품이 평행한 두 라인(P, A) 상에 위치한다. 백색광원(20), 콜리메이션 렌즈(30), 편광발생기와 그 구동장치(40) 및 편광 출사부(200)가 한 라인(빛 P의 진행라인)을 구성하며, 편광 입사부(300), 편광분석기와 그 구동장치(50) 및 분광검출기(60)가 다른 라인(빛 A의 진행라인)을 구성한다.The elliptical analyzer according to an embodiment of the present invention is a polarizing reflector 500, the polarizer 600, and the light source unit 700 are connected in series, and when assembling all optical components are parallel two lines (P, It is located on A). The white light source 20, the collimation lens 30, the polarization generator and its driving device 40, and the polarization output unit 200 constitute one line (progress line of light P), and the polarization incident unit 300, The polarization analyzer and its driving device 50 and the spectroscopic detector 60 constitute different lines (progress line of light A).

백색광원(20)에서 나온 빛은 콜리메이션 렌즈(30)에 의해 평행광이 된다. 이 평행광은 편광발생기 및 그 구동장치(40)를 통과하면서 특정 편광 상태를 가지게 된다. 이 편광된 빛은 반사경 장착대(400)를 통해 편광 출사부(200)로 입사한 다음, 편광 출사부(200)의 내부에서 2회의 거울반사를 거친 후, 도 7에 도시된 바와 같이 시편(10)에 특정 입사각(θ)으로 입사한다. The light emitted from the white light source 20 becomes parallel light by the collimation lens 30. The parallel light passes through the polarization generator and its driving device 40 and has a specific polarization state. The polarized light enters the polarization output unit 200 through the reflector mount 400, and then undergoes two mirror reflections inside the polarization output unit 200, and then, as shown in FIG. 10) is incident at a specific angle of incidence (θ).

이 때 거울반사에 의한 편광상태의 변화는 없다. 시편(10)에서 반사된 빛은 편광상태가 변하고, 편광 입사부(300)에 입사한다.At this time, there is no change in polarization state due to mirror reflection. The light reflected from the specimen 10 changes in polarization state and enters the polarization incident part 300.

시편(10)에서 반사된 빛은 편광 입사부(300)의 내부에서 2회의 거울반사를 거친 후, 편광 입사부(300)가 연결된 반사경 장착대(400)의 일면으로 나온다(A). 이 때 거울반사에 의한 편광상태의 변화는 없다. The light reflected from the specimen 10 passes through two mirror reflections inside the polarization incident portion 300, and then comes out to one surface of the reflector mount 400 to which the polarization incident portion 300 is connected (A). At this time, there is no change in polarization state due to mirror reflection.

편광 입사부(300)를 거처 나온 빛(A)은 편광분석기와 그 구동장치(50)를 통과하면서 파장별로 오직 시편(10)에 의한 편광특성의 변화가 분석되고, 분광검출기(60)를 차례로 통과하면서 오직 시편(10)에 대한 정보를 도출할 수 있다.As the light (A) passing through the polarization incident unit 300 passes through the polarization analyzer and its driving device 50, the change in polarization characteristics by only the specimen 10 for each wavelength is analyzed, and the spectroscopic detector 60 is sequentially turned. As it passes, it is possible to derive information about the specimen 10 only.

다시 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 타원 해석기는 두 개의 반사면이 뒤틀리게 배치된(제2 반사면이 제1 반사면을 기준으로 90도 회전한 상태) 편광 반사 모듈을 사용하기 때문에, 거울면에서 발생하는 편광상태 변화를 없앨 수 있다.In other words, since the elliptical analyzer according to an embodiment of the present invention uses a polarization reflection module in which two reflection surfaces are distorted (the second reflection surface is rotated 90 degrees relative to the first reflection surface), The polarization state change occurring in the mirror surface can be eliminated.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 타원해석기를 나타내는 정면도이고, 도 12는 내부 평면도이다.11 is a front view showing an elliptical analyzer according to another embodiment of the present invention, and FIG. 12 is an internal plan view.

도 11 및 도 12를 참고하면, 편광발생기와 그 구동장치(40), 백색광원(20) 및 콜리메이션 렌즈(30)를 하나의 모듈로 제작할 수 있고, 편광분석기와 그 구동장치(50) 및 분광검출기(60)를 다른 하나의 모듈로 제작할 수도 있다.11 and 12, the polarization generator and its driving device 40, the white light source 20 and the collimation lens 30 can be manufactured as one module, and the polarization analyzer and its driving device 50 and The spectroscopic detector 60 can also be manufactured with another module.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사경 장착대(400)도 편광 출사부(200)측과 편광 입사부(300)측으로 분리될 수 있다.In addition, the reflector mount 400 according to an embodiment of the present invention may also be separated into the polarization exit unit 200 side and the polarization incident unit 300 side.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10 : 시편 20 : 백색광원 30 : 콜리메이션렌즈
40 : 편광발생기 및 그 구동장치
50 : 편광분석기 및 그 구동장치
60 : 분광검출기 70 : 광원측 광학대 80 : 검출기측 광학대
90 : 고니오메터
100 : 편광 반사 모듈
110 , 111, 120, 121 : 반사면
200 : 편광 출사부
210 : 제1 시편 가이드부 220 : 제1 장착대 결합부 230 : 제1 반사경부
300 : 편광 입사부
310 : 제2 시편 가이드부 320 : 제2 장착대 결합부 330 : 제2 반사경부
400 : 반사경 장착대
410 : 회전 스테이지 411 : 제1 회전 스테이지
412 : 제2 회전 스테이지
420, 421, 422 : 입사각 조절부
500 : 편광 반사부
600 : 편광기부
700 : 광원부
1000, 1100 : 타원해석기10: Psalm 20: white light source 30: collimation lens
40: polarization generator and its driving device
50: polarization analyzer and its driving device
60: spectroscopic detector 70: light source side optical band 80: detector side optical band
90: Goniometer
100: polarization reflection module
110, 111, 120, 121: reflective surface
200: polarized light emitting portion
210: 1st specimen guide part 220: 1st mount coupling part 230: 1st reflector part
300: polarization incident part
310: 2nd specimen guide part 320: 2nd mounting part coupling part 330: 2nd reflector part
400: reflector mount
410: rotating stage 411: first rotating stage
412: second rotating stage
420, 421, 422: incident angle adjustment unit
500: polarization reflector
600: polarizer portion
700: light source
1000, 1100: Ellipse interpreter

Claims (13)

편광된 광을 발생시키는 편광발생기;
상기 편광된 광을 시편으로 출사하는 편광 출사부;
상기 시편에 반사된 편광이 입사하는 편광 입사부; 및
상기 편광 입사부를 통해 입사된 편광을 분석하는 편광분석기
를 포함하고,
상기 편광 출사부 및 상기 편광 입사부는,
광의 진행각도를 변경시키는 복수의 반사면을 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 편광 출사부 및 상기 편광 입사부를 통해 반사된 편광을 기초로 하여,
상기 편광발생기를 통과하는 출사광과 상기 편광분석기를 통과하는 입사광이 평행하도록 상기 편광발생기와 상기 편광분석기는 평행 배치되고,
상기 편광 출사부는,
편광의 진행각도를 변경시키는 제1 반사면과
상기 제1 반사면에 대하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 90°회전한 위치에 이격 배치되는 제2 반사면을 포함하고,
상기 편광 입사부는
입사된 편광의 진행각도를 변경시키는 제3 반사면과
상기 제3 반사면에 대하여 시계 방향 또는 반시계 방향으로 90°회전한 위치에 이격 배치되는 제4 반사면을 포함하고,
상기 제1 반사면 내지 상기 제4 반사면은 반사면에 입사하는 광의 진행방향에 대하여 45°각도를 이루는 것을 특징으로 하는 타원해석기.A polarization generator that generates polarized light;
A polarization output unit for emitting the polarized light to a specimen;
A polarization incident portion to which polarized light reflected by the specimen is incident; And
Polarization analyzer that analyzes the polarized light incident through the polarization incident part
Including,
The polarization output portion and the polarization incident portion,
Characterized in that it comprises a plurality of reflective surfaces for changing the angle of travel of the light,
On the basis of the polarized light reflected through the polarized light emitting portion and the polarized light incident portion,
The polarization generator and the polarization analyzer are arranged in parallel so that the emission light passing through the polarization generator and the incident light passing through the polarization analyzer are parallel,
The polarization output unit,
And a first reflective surface that changes the angle of polarization
And a second reflective surface spaced apart at a position rotated 90° clockwise or counterclockwise with respect to the first reflective surface,
The polarization incident portion
And a third reflective surface that changes the angle of incidence of the incident polarization.
And a fourth reflective surface spaced apart at a position rotated 90° clockwise or counterclockwise with respect to the third reflective surface,
The first reflective surface to the fourth reflective surface is an elliptical interpreter characterized in that it forms an angle of 45 ° with respect to the traveling direction of light incident on the reflective surface. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 편광 출사부 및 상기 편광 입사부가 결합하는 반사경 장착대를 더 포함하고,
상기 반사경 장착대는 상기 편광 출사부 및 상기 편광 입사부가 결합되도록 구멍이 형성된 회전 스테이지를 포함하는 것인 타원해석기.According to claim 1,
The polarizing light emitting portion and the polarization incident portion further comprises a reflector mount coupled to,
The reflector mounting table is an elliptical interpreter comprising a rotating stage formed with a hole so that the polarization exit portion and the polarization incident portion are combined. 제 5항에 있어서,
상기 반사경 장착대는, 상기 회전 스테이지를 회전시킴으로써, 상기 편광 출사부로부터 출사되어 시편에 입사하는 편광의 입사각을 조절하는 입사각 조절부를 더 포함하는 타원해석기.The method of claim 5,
The reflector mounting table, by rotating the rotating stage, the elliptical interpreter further comprises an incident angle adjustment unit for adjusting the incident angle of the polarized light emitted from the polarization output unit and incident on the specimen. 제 5 항에 있어서,
상기 편광 출사부는,
상기 반사경 장착대에 결합되는 제1 장착대 결합부 및 복수의 반사면을 포함하는 제1 반사경부를 포함하고,
상기 편광 입사부는,
상기 반사경 장착대에 결합되는 제2 장착대 결합부 및 복수의 반사면을 포함하는 제2 반사경부를 포함하고,
상기 장착대 결합부는 상기 반사경부에 수직 결합하는 타원해석기.The method of claim 5,
The polarization output unit,
And a first reflector part including a first mount part coupled to the reflector mount and a plurality of reflecting surfaces,
The polarization incident portion,
And a second reflector part including a second mount part coupled to the reflector mount and a plurality of reflecting surfaces,
The mount coupling portion is an elliptical analyzer vertically coupled to the reflector. 제 1 항에 있어서,
상기 편광 출사부 및 상기 편광 입사부를 포함하는 편광 반사부;
상기 편광발생기 및 상기 편광분석기를 포함하는 편광기부; 및
백색광원 및 광검출기를 포함하는 광원부를 더 포함하고,
상기 편광 반사부, 상기 편광기부 및 상기 광원부는 직렬로 연결된 것인 타원해석기.According to claim 1,
A polarization reflection unit including the polarization emission unit and the polarization incident unit;
A polarizer part including the polarization generator and the polarization analyzer; And
Further comprising a light source unit including a white light source and a photodetector,
The polarization reflector, the polarizer unit and the light source unit is an elliptical analyzer connected in series. 제 8 항에 있어서,
상기 편광 반사부는 상기 편광 출사부 및 상기 편광 입사부로 분리가능하고,
상기 편광기부는 상기 편광발생기 및 상기 편광분석기로 분리가능하고,
상기 광원부는 상기 백색광원 및 상기 광검출기로 분리가능하되,
상기 편광 출사부, 상기 편광발생기 및 상기 백색광원을 결합하는 제1 결합부; 및
상기 편광 입사부, 상기 편광분석기 및 상기 광검출기를 결합하는 제2 결합부를 포함하는 타원해석기.The method of claim 8,
The polarization reflection unit is separable into the polarization output unit and the polarization incident unit,
The polarizer part is separable by the polarization generator and the polarization analyzer,
The light source unit is separable by the white light source and the photodetector,
A first coupling unit for coupling the polarization emission unit, the polarization generator, and the white light source; And
An elliptical analyzer comprising a second coupling part for coupling the polarization incident part, the polarization analyzer and the photodetector. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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