JPH01182737A - 複屈折測定方法 - Google Patents
複屈折測定方法Info
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- JPH01182737A JPH01182737A JP593488A JP593488A JPH01182737A JP H01182737 A JPH01182737 A JP H01182737A JP 593488 A JP593488 A JP 593488A JP 593488 A JP593488 A JP 593488A JP H01182737 A JPH01182737 A JP H01182737A
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- JP
- Japan
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- measured
- analyzer
- birefringence
- analyzers
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光ディスクなどの複屈折を測定する複屈折測
定方法に関するものである。
定方法に関するものである。
光ディスクに使用される代表的な材料としてはポリカー
ボネイトがあるが、この材料は複屈折を有しており、光
ディスクから反射された光の偏光状態が変化してしまう
など、光ディスクとしての性能に悪影響を与えてしまう
ことがある。このため、光ディスクの特性を正確に知る
ためには、複屈折の値をも測定する必要がある。
ボネイトがあるが、この材料は複屈折を有しており、光
ディスクから反射された光の偏光状態が変化してしまう
など、光ディスクとしての性能に悪影響を与えてしまう
ことがある。このため、光ディスクの特性を正確に知る
ためには、複屈折の値をも測定する必要がある。
従来、複屈折の測定方法としては、偏光５ ｍ ｊ！を
使用する方法が知られている。これは、測定試料を透過
した光を偏光盟微鏡で見ながら検光子（アナライザ）お
よび測定試料を順次回転させ、検光子を透過する光が０
となる（暗くなる）状態を検出して、このときの検光子
の回転角度から複屈折の位相差を、測定試料の回転角度
から複屈折の方位を測定するものである。
使用する方法が知られている。これは、測定試料を透過
した光を偏光盟微鏡で見ながら検光子（アナライザ）お
よび測定試料を順次回転させ、検光子を透過する光が０
となる（暗くなる）状態を検出して、このときの検光子
の回転角度から複屈折の位相差を、測定試料の回転角度
から複屈折の方位を測定するものである。
しかしながら、このような測定方法では、検光子におけ
る透過状態の判定を目視により行っているので、正確な
判定を行うことができない。また、このような方法では
、可視光以外の光源で複屈折の方位と位相差を測定する
ことはできない。
る透過状態の判定を目視により行っているので、正確な
判定を行うことができない。また、このような方法では
、可視光以外の光源で複屈折の方位と位相差を測定する
ことはできない。
本発明は、上記のような従来方法の欠点をなくし、簡単
な測定動作により被測定物の複屈折を高精度に測定する
ことのできる複屈折測定方法を提供することを目的とす
るものである。
な測定動作により被測定物の複屈折を高精度に測定する
ことのできる複屈折測定方法を提供することを目的とす
るものである。
本発明の複屈折測定方法は、偏光子を介して被測定物に
直線偏光の光を照射する光源と、このとき被測定物を介
して得られる透過光または反射光を検光子を介して検出
する光パワー検出器とを具備し、被測定物を配置すべき
測定位置に複屈折のない標準試料を配置するとともに前
記検光子を少なくとも１８０°回転させこのときの検光
子の回転角度に対応した前記光パワー検出器の出力を測
定する第１の工程と、前記標準試料の代りに被測定物を
配置して前記第１の工程と同様に前記検光子を回転させ
このときの検光子の回転角度に対応した前記光パワー検
出器の出力を測定する第２の工程とを経て、前記第１お
よび第２の工程において前記光パワー検出器の出力がそ
れぞれ最大または最小となる前記検光子の回転角度の差
から複屈折の方位を求めるとともに、前記第２の工程に
おける前記光パワー検出器出力の最大値Ｖ ｍ ａ ｘ
と最小［Ｖｍｉｎとから α＝２ｔａｎ−’ ｍｔｎ ｍａｘにより複
屈折の位相差αを求めるようにしたものである。
直線偏光の光を照射する光源と、このとき被測定物を介
して得られる透過光または反射光を検光子を介して検出
する光パワー検出器とを具備し、被測定物を配置すべき
測定位置に複屈折のない標準試料を配置するとともに前
記検光子を少なくとも１８０°回転させこのときの検光
子の回転角度に対応した前記光パワー検出器の出力を測
定する第１の工程と、前記標準試料の代りに被測定物を
配置して前記第１の工程と同様に前記検光子を回転させ
このときの検光子の回転角度に対応した前記光パワー検
出器の出力を測定する第２の工程とを経て、前記第１お
よび第２の工程において前記光パワー検出器の出力がそ
れぞれ最大または最小となる前記検光子の回転角度の差
から複屈折の方位を求めるとともに、前記第２の工程に
おける前記光パワー検出器出力の最大値Ｖ ｍ ａ ｘ
と最小［Ｖｍｉｎとから α＝２ｔａｎ−’ ｍｔｎ ｍａｘにより複
屈折の位相差αを求めるようにしたものである。
このように、検光子の角度を変化させるとともに、その
ときの光パワー検出器の出力を測定すると、検出器出力
が最大値または最小値などの特定の値を示すときの検光
子の回転角度は複屈折の方位に応じて変化し、最大値と
最小値との比は複屈折の位相差に応じて変化するので、
簡単な測定動作により、複屈折の方位および位相差を測
定することができる。また、検光子における透過状態を
光パワー検出器の出力を利用して検出しているので、所
定の透過状態を正確に判定することができる。
ときの光パワー検出器の出力を測定すると、検出器出力
が最大値または最小値などの特定の値を示すときの検光
子の回転角度は複屈折の方位に応じて変化し、最大値と
最小値との比は複屈折の位相差に応じて変化するので、
簡単な測定動作により、複屈折の方位および位相差を測
定することができる。また、検光子における透過状態を
光パワー検出器の出力を利用して検出しているので、所
定の透過状態を正確に判定することができる。
以下、図面を使用して本発明の複屈折測定方法を説明す
る。
る。
第１図は本発明の複屈折測定方法の一実施例を示す構成
図である。図において、１は光源、２は偏光子、３は無
偏光ビームスプリッタ、４１．４２は検光子、５１．５
２は光パワー検出器、６は光ディスクなどの被測定物で
ある。光源１から出射された光は偏光子２により直線偏
光の光に変換され、無偏光ビームスプリッタ３を介して
被測定物６に照射される。被測定物６が透過性のもので
あれば、被測定物６を透過した光は検光子４１を介して
光パワー検出器５１に入射する。また、被測定物６が反
射性のものであれば、被測定物６により反射された光は
無偏光ビームスプリッタ３および検光子４２を介して光
パワー検出器５２に入射する。以下、図中の被測定物６
は透過性のものであるとして、動作の説明を行う。
図である。図において、１は光源、２は偏光子、３は無
偏光ビームスプリッタ、４１．４２は検光子、５１．５
２は光パワー検出器、６は光ディスクなどの被測定物で
ある。光源１から出射された光は偏光子２により直線偏
光の光に変換され、無偏光ビームスプリッタ３を介して
被測定物６に照射される。被測定物６が透過性のもので
あれば、被測定物６を透過した光は検光子４１を介して
光パワー検出器５１に入射する。また、被測定物６が反
射性のものであれば、被測定物６により反射された光は
無偏光ビームスプリッタ３および検光子４２を介して光
パワー検出器５２に入射する。以下、図中の被測定物６
は透過性のものであるとして、動作の説明を行う。
このように構成された測定装置においては、まず、被測
定物６を配置すべき測定位置に複屈折のない標準試料を
配置する。そこで、検光子４１を１８０°回転させると
、光パワー検出器５１に入射する光の量がその偏光状態
に応じて、検光子４１の回転とともに変化するようにな
る。すなわち、検光子４１の方位が入射する光の偏光方
向（方位）と一致したときにその透過光が最大となり、
直交したときに最少となる。
定物６を配置すべき測定位置に複屈折のない標準試料を
配置する。そこで、検光子４１を１８０°回転させると
、光パワー検出器５１に入射する光の量がその偏光状態
に応じて、検光子４１の回転とともに変化するようにな
る。すなわち、検光子４１の方位が入射する光の偏光方
向（方位）と一致したときにその透過光が最大となり、
直交したときに最少となる。
第２図はこの様な検光子４１の回転角θと光パワー検出
器５１の出力Ｖｏとの関係を示す波形図である１図にお
いて、Ａは標準試料を介して入射した光（直線偏光光）
に対する検出器出力Ｖｏの一例を示したものである。こ
の場合、検光子４１の回転角θがθ１となったときに、
検光子４１の方位と入射光の方位とが直交し、検出器出
力ＶＯが最小値となっている。このようにして、出力波
形Ａを得たところで第１の工程が終了する。
器５１の出力Ｖｏとの関係を示す波形図である１図にお
いて、Ａは標準試料を介して入射した光（直線偏光光）
に対する検出器出力Ｖｏの一例を示したものである。こ
の場合、検光子４１の回転角θがθ１となったときに、
検光子４１の方位と入射光の方位とが直交し、検出器出
力ＶＯが最小値となっている。このようにして、出力波
形Ａを得たところで第１の工程が終了する。
次に、標準試料の代りに、被測定物６を測定位置に配置
する。そして、前記第１の工程と同様に、検光子４１を
回転させるとともに、そのときの検出器出力Ｖｏを測定
する。第２図において、このときに得られた検出器出力
ｖＯをＢとする。これが第２の工程である。。
する。そして、前記第１の工程と同様に、検光子４１を
回転させるとともに、そのときの検出器出力Ｖｏを測定
する。第２図において、このときに得られた検出器出力
ｖＯをＢとする。これが第２の工程である。。
さて、このようにして得られた測定結果からは、次のよ
うにして被測定物６の複屈折を求めることができる。ま
ず、第２図の出力波形Ｂにおいて、検出器出力Ｖｏが最
小となる回転角θをθ２とすれば、出力波形Ａから求め
た回転角θ、との差（θ２−θ、）が複屈折の方位を表
している。
うにして被測定物６の複屈折を求めることができる。ま
ず、第２図の出力波形Ｂにおいて、検出器出力Ｖｏが最
小となる回転角θをθ２とすれば、出力波形Ａから求め
た回転角θ、との差（θ２−θ、）が複屈折の方位を表
している。
また、出力波形Ｂにおいて、振幅が出力波形Ａより減少
しているのは、透過光の偏光状態が直線偏光から楕円偏
光に変化したためであり、その最大＠ Ｖ ｍ ａ ｘ
と最小値Ｖｍｉｎとからは、次式により、位相差αが求
められる。
しているのは、透過光の偏光状態が直線偏光から楕円偏
光に変化したためであり、その最大＠ Ｖ ｍ ａ ｘ
と最小値Ｖｍｉｎとからは、次式により、位相差αが求
められる。
α＝２ｔａｎ−’ ｒｒｚｎ ｍａｘ第３図は
この様子を示したものである０例えば、直線偏光の場合
には、Ｖｍｉｎが０となるので、位相差αは０°、円偏
光の場合には、Ｖｍａｘ＝Ｖｍｉｎとなるので、位相差
αは９０” となる。
この様子を示したものである０例えば、直線偏光の場合
には、Ｖｍｉｎが０となるので、位相差αは０°、円偏
光の場合には、Ｖｍａｘ＝Ｖｍｉｎとなるので、位相差
αは９０” となる。
なお、上式お°よび第３図において、検出器出力Ｖｏ
（Ｖｍａｘ、Ｖｍｉ ｎ）の平方根を使用しているのは
、検出器出力Ｖｏが透過光のパワーに比例しているため
である。
（Ｖｍａｘ、Ｖｍｉ ｎ）の平方根を使用しているのは
、検出器出力Ｖｏが透過光のパワーに比例しているため
である。
以上は本発明の複屈折測定方法の測定原理を示したもの
であるが、測定光学系の中に方位を回転させたり、位相
差を生じさせるものがあると、正確な測定を行うことが
できなくなってしまう。以下に、このような測定誤差を
補正する補正方法について説明する。
であるが、測定光学系の中に方位を回転させたり、位相
差を生じさせるものがあると、正確な測定を行うことが
できなくなってしまう。以下に、このような測定誤差を
補正する補正方法について説明する。
光の開光状態は第４図に示すごとく、球座標（ポアンカ
レ球）に表すことができ、位相差α（緯度）と方位β／
２（経度）に応じて球表面上を移動する。偏光状態の変
化と球表面上の移動は完全に対応するので、測定光学系
における位相差と方位を標準試料を使用して測定し、そ
れが原点となるように座標変換を行えば、測定光学系に
よる測定誤差を補正して、被測定物による偏光状態の変
化を正確に検出することができる。
レ球）に表すことができ、位相差α（緯度）と方位β／
２（経度）に応じて球表面上を移動する。偏光状態の変
化と球表面上の移動は完全に対応するので、測定光学系
における位相差と方位を標準試料を使用して測定し、そ
れが原点となるように座標変換を行えば、測定光学系に
よる測定誤差を補正して、被測定物による偏光状態の変
化を正確に検出することができる。
第５図に示すごとく、（χ、シ、Ｚ）座標系により測定
された測定点（位相差α、方位β／２）を原点とするた
めには、次のような座標変換を合えば良いことになる。
された測定点（位相差α、方位β／２）を原点とするた
めには、次のような座標変換を合えば良いことになる。
また、第６図に示すごとく、球座標の半径をＲとすれば
、 Ｘ工ＲＣＯ３αＣＯＳβ Ｙ＝Ｒｓｔｎα Ｚ＝ＲｃｏＳａ ｓｉｎβ と表すことができ、位相差αはＹを、また方位β／２は
Ｚ／Ｘをそれぞれ展開することにより求められる。
、 Ｘ工ＲＣＯ３αＣＯＳβ Ｙ＝Ｒｓｔｎα Ｚ＝ＲｃｏＳａ ｓｉｎβ と表すことができ、位相差αはＹを、また方位β／２は
Ｚ／Ｘをそれぞれ展開することにより求められる。
したがって、被測定物６を測定位置に挿入したときに得
られた位相差をα′、方位をβ′／２とすれば、 となるので、位相差αおよび方位β／２は、ｓｉｎα＝
ａ２１ｃｏｓα’ ｃｏｓβ′＋ａ２２Ｓｉｎｃｒ
１＋ ａ２ｓｃｏｓａ ′ｓｉｎβ′ ｔａｎβ＝ （ａ３１ｃｏｓα’ ｃｏｓβ′＋ａ３
２Ｓｉｎα１＋８３３ＣＯ３α’ Ｓｉｎβ’ ）
／ （ａ１１ｃｏｓα’−ＣＯＳβ’ ＋ａ１２Ｓｉｎ
ｆｆ ’ ＋ａ１３ＣＯ３α′・ ｓｉｎβ′） ただし、 のように求められる。
られた位相差をα′、方位をβ′／２とすれば、 となるので、位相差αおよび方位β／２は、ｓｉｎα＝
ａ２１ｃｏｓα’ ｃｏｓβ′＋ａ２２Ｓｉｎｃｒ
１＋ ａ２ｓｃｏｓａ ′ｓｉｎβ′ ｔａｎβ＝ （ａ３１ｃｏｓα’ ｃｏｓβ′＋ａ３
２Ｓｉｎα１＋８３３ＣＯ３α’ Ｓｉｎβ’ ）
／ （ａ１１ｃｏｓα’−ＣＯＳβ’ ＋ａ１２Ｓｉｎ
ｆｆ ’ ＋ａ１３ＣＯ３α′・ ｓｉｎβ′） ただし、 のように求められる。
なお、上記の説明においては、被測定物６が透過性のも
のであると仮定して、各部の動作を説明したが、被測定
物６が反射性のものであった場合には、反射光は無偏光
ビームスプリッタ３により反射され、検光子４２を介し
て光パワー検出器５２に入射することになる。また、こ
のような場合、標準試料としては、アルミ蒸着ミラーな
ど偏光状態に変化を与えない反射面が使用される。
のであると仮定して、各部の動作を説明したが、被測定
物６が反射性のものであった場合には、反射光は無偏光
ビームスプリッタ３により反射され、検光子４２を介し
て光パワー検出器５２に入射することになる。また、こ
のような場合、標準試料としては、アルミ蒸着ミラーな
ど偏光状態に変化を与えない反射面が使用される。
以上説明したように、本発明の複屈折測定方法では、偏
光子を介して被測定物に直線偏光の光を照射する光源と
、このとき被測定物を介して得られる透過光または反射
光を検光子を介して検出する光パワー検出器とを具備し
、被測定物を配置すべき測定位置に複屈折のない標準試
料を配置するとともに前記検光子を少なくとも１８０°
回転させこのときの検光子の回転角度に対応した前記光
パワー検出器の出力を測定する第１の工程と、前記標準
試料の代りに被測定物を配置して前記第１の工程と同様
に前記検光子を回転させこのときの検光子の回転角度に
対応した前記光パワー検出器の出力を測定する第２の工
程とを経て、前記第１および第２の工程において前記光
パワー検出器の出力がそれぞれ最大または最小となる前
記検光子の回転角度の差から複屈折の方位を求めるとと
もに、前記第２の工程における前記光パワー検出器出力
の最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎとからα＝２ｔａｎ
−’ ｍｘｎ ｍａｘにより複屈折の位相差α
を求めるようにしているので、検光子における透過状態
を光パワー検出器の出力を利用して検出することができ
、簡単な測定動作により被測定物の複屈折を高精度に測
定することのできる複屈折測定方法を提供することがで
きる。′
光子を介して被測定物に直線偏光の光を照射する光源と
、このとき被測定物を介して得られる透過光または反射
光を検光子を介して検出する光パワー検出器とを具備し
、被測定物を配置すべき測定位置に複屈折のない標準試
料を配置するとともに前記検光子を少なくとも１８０°
回転させこのときの検光子の回転角度に対応した前記光
パワー検出器の出力を測定する第１の工程と、前記標準
試料の代りに被測定物を配置して前記第１の工程と同様
に前記検光子を回転させこのときの検光子の回転角度に
対応した前記光パワー検出器の出力を測定する第２の工
程とを経て、前記第１および第２の工程において前記光
パワー検出器の出力がそれぞれ最大または最小となる前
記検光子の回転角度の差から複屈折の方位を求めるとと
もに、前記第２の工程における前記光パワー検出器出力
の最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎとからα＝２ｔａｎ
−’ ｍｘｎ ｍａｘにより複屈折の位相差α
を求めるようにしているので、検光子における透過状態
を光パワー検出器の出力を利用して検出することができ
、簡単な測定動作により被測定物の複屈折を高精度に測
定することのできる複屈折測定方法を提供することがで
きる。′
第１図は本発明の複屈折測定方法の一実施例を示す構成
図、第２図〜第６図は本発明の複屈折測定方法における
測定原理を示す波形図およびベクトル図である。 １・・・・・・光源、２・・・・・・偏光子、３・・・
・・・無偏光ビームスプリッタ、４１．４２・・・・・
・検光子、５１．５２・・・・・・光パワー検出器、６
・・・・・・被測定物。 」ン 第１図 第２図 θｌ 第３図
図、第２図〜第６図は本発明の複屈折測定方法における
測定原理を示す波形図およびベクトル図である。 １・・・・・・光源、２・・・・・・偏光子、３・・・
・・・無偏光ビームスプリッタ、４１．４２・・・・・
・検光子、５１．５２・・・・・・光パワー検出器、６
・・・・・・被測定物。 」ン 第１図 第２図 θｌ 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 偏光子を介して被測定物に直線偏光の光を照射する光源
と、このとき被測定物を介して得られる透過光または反
射光を検光子を介して検出する光パワー検出器とを具備
し、被測定物を配置すべき測定位置に複屈折のない標準
試料を配置するとともに前記検光子を少なくとも１８０
°回転させこのときの検光子の回転角度に対応した前記
光パワー検出器の出力を測定する第１の工程と、前記標
準試料の代りに被測定物を配置して前記第１の工程と同
様に前記検光子を回転させこのときの検光子の回転角度
に対応した前記光パワー検出器の出力を測定する第２の
工程とを経て、前記第１および第２の工程において前記
光パワー検出器の出力がそれぞれ最大または最小となる
前記検光子の回転角度の差から複屈折の方位を求めると
ともに、前記第２の工程における前記光パワー検出器出
力の最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎとから次式により
複屈折の位相差αを求めることを特徴とする複屈折測定
方法。 α＝２ｔａｎ＾−＾１√（Ｖｍｉｎ／Ｖｍａｘ）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP593488A JPH01182737A (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | 複屈折測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP593488A JPH01182737A (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | 複屈折測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01182737A true JPH01182737A (ja) | 1989-07-20 |
Family
ID=11624728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP593488A Pending JPH01182737A (ja) | 1988-01-14 | 1988-01-14 | 複屈折測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01182737A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002504673A (ja) * | 1998-02-20 | 2002-02-12 | ハインズ インスツルメンツ インコーポレイテッド | 複屈折特性測定方法および装置 |
| WO2009048003A1 (ja) * | 2007-10-12 | 2009-04-16 | Nikon Corporation | 表面検査装置 |
| JP2014130046A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Seiko Epson Corp | 旋光度測定方法、成分濃度測定方法、旋光度測定装置及び医療機器 |
-
1988
- 1988-01-14 JP JP593488A patent/JPH01182737A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002504673A (ja) * | 1998-02-20 | 2002-02-12 | ハインズ インスツルメンツ インコーポレイテッド | 複屈折特性測定方法および装置 |
| WO2009048003A1 (ja) * | 2007-10-12 | 2009-04-16 | Nikon Corporation | 表面検査装置 |
| JPWO2009048003A1 (ja) * | 2007-10-12 | 2011-02-17 | 株式会社ニコン | 表面検査装置 |
| JP2014130046A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Seiko Epson Corp | 旋光度測定方法、成分濃度測定方法、旋光度測定装置及び医療機器 |
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