JPH04350524A - 偏光測定装置 - Google Patents
偏光測定装置Info
- Publication number
- JPH04350524A JPH04350524A JP22543991A JP22543991A JPH04350524A JP H04350524 A JPH04350524 A JP H04350524A JP 22543991 A JP22543991 A JP 22543991A JP 22543991 A JP22543991 A JP 22543991A JP H04350524 A JPH04350524 A JP H04350524A
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- JP
- Japan
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- light
- polarization
- color
- measuring
- thin film
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- Pending
Links
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- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 11
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は偏光状態を測定する装
置に関するものである。
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】検光子の方位角を機械的、又は電気的に
回転させてその透過光量の全体から光束の偏光の状態を
測定していた。
回転させてその透過光量の全体から光束の偏光の状態を
測定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとしている課題】従来の技術は光束
内の偏光状態の分布を高速に測定できなかった。誘電体
薄膜などの光学特性（膜厚、屈折率など）を測定するた
めに偏光測定を行おうとするとき、従来の技術では薄膜
の二次元的特性を高速に測定することができなかった。
内の偏光状態の分布を高速に測定できなかった。誘電体
薄膜などの光学特性（膜厚、屈折率など）を測定するた
めに偏光測定を行おうとするとき、従来の技術では薄膜
の二次元的特性を高速に測定することができなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】互いに異なる方位角をも
った３枚の偏光子を通過した光束を、それぞれＲ．Ｇ．
Ｂ３色に対応させる色変換器を通過させた後、カラーセ
ンサー上に結像させる。
った３枚の偏光子を通過した光束を、それぞれＲ．Ｇ．
Ｂ３色に対応させる色変換器を通過させた後、カラーセ
ンサー上に結像させる。
【０００５】
【作用】楕円偏光の状態は３個のパラメーターによって
表現される。互いに異なる方位角を持った３枚の検光子
による透過光量を測定すれば楕円偏光の状態（主軸、楕
円率）は完全に規定される。色変換器によって３枚の検
光子の出力を３原色に対応させて、カラーセンサーによ
って３色の出力を個々に測定すれば検光子の各々を通過
した光量がわかり、従って楕円偏光の状態を測定するこ
とができる。光束をカラーエリアセンサー上に結像させ
れば光束内の偏光状態の二次元的分布を測定することが
できる。光束をカラーラインセンサー上に結像させれば
光束内の偏光状態の一次元的分布を測定することができ
る。誘電体薄膜に一定の偏光状態の光を適当な入射角で
照射してその反射光の偏光状態を測定すれば薄膜の光学
定数を知ることができる。一定の直線偏光を試料表面に
適当な入射角で照射して、反射光を互いに異なる方位角
の３枚の検光子を透過させ、さらにそれぞれを３色に色
変換してカラーセンサーによって光量を色ごとに測定す
れば反射光の偏光状態が判り、薄膜の光学定数を知るこ
とができる。異なる主軸と色を持った３色の偏光光束を
試料表面に適当な入射角で照射して、反射光を一定の方
位角を持った検光子を通してから、カラーセンサーによ
って３色の透過光量を個々に測定すれば、光学系の対称
の原理から同様に薄膜の光学定数を知ることができる。
表現される。互いに異なる方位角を持った３枚の検光子
による透過光量を測定すれば楕円偏光の状態（主軸、楕
円率）は完全に規定される。色変換器によって３枚の検
光子の出力を３原色に対応させて、カラーセンサーによ
って３色の出力を個々に測定すれば検光子の各々を通過
した光量がわかり、従って楕円偏光の状態を測定するこ
とができる。光束をカラーエリアセンサー上に結像させ
れば光束内の偏光状態の二次元的分布を測定することが
できる。光束をカラーラインセンサー上に結像させれば
光束内の偏光状態の一次元的分布を測定することができ
る。誘電体薄膜に一定の偏光状態の光を適当な入射角で
照射してその反射光の偏光状態を測定すれば薄膜の光学
定数を知ることができる。一定の直線偏光を試料表面に
適当な入射角で照射して、反射光を互いに異なる方位角
の３枚の検光子を透過させ、さらにそれぞれを３色に色
変換してカラーセンサーによって光量を色ごとに測定す
れば反射光の偏光状態が判り、薄膜の光学定数を知るこ
とができる。異なる主軸と色を持った３色の偏光光束を
試料表面に適当な入射角で照射して、反射光を一定の方
位角を持った検光子を通してから、カラーセンサーによ
って３色の透過光量を個々に測定すれば、光学系の対称
の原理から同様に薄膜の光学定数を知ることができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】光源（１）からの白色光またはＲ．Ｇ．Ｂ
３色を合成した光をコリメーターレンズ（２）を経由し
て、偏光子（３）によって直線偏光とする。それを適当
な入射角で試料（１１）に照射し、反射光を集光レンズ
（４）を経由して、ビームスプリッター（５）によって
３本の光束に分離し、その各々をそれぞれ互いに異なる
方位角の検光子（６）、互いに異なる色透過特性をもつ
ダイクロイックミラー（８）を経由させる。これによっ
て異なる方位角の偏光はそれぞれ異なる色をもつことに
なる。これらの光束は全反射鏡（７）、結像レンズ（９
）によって単一の光束としてカラーＣＣＤエリアセンサ
ー（１０）上に結像される。エリアセンサー （１０
）上の各色の強度は反射された楕円偏光の、検光子（６
）の方位角に対応する強度に相当する。
３色を合成した光をコリメーターレンズ（２）を経由し
て、偏光子（３）によって直線偏光とする。それを適当
な入射角で試料（１１）に照射し、反射光を集光レンズ
（４）を経由して、ビームスプリッター（５）によって
３本の光束に分離し、その各々をそれぞれ互いに異なる
方位角の検光子（６）、互いに異なる色透過特性をもつ
ダイクロイックミラー（８）を経由させる。これによっ
て異なる方位角の偏光はそれぞれ異なる色をもつことに
なる。これらの光束は全反射鏡（７）、結像レンズ（９
）によって単一の光束としてカラーＣＣＤエリアセンサ
ー（１０）上に結像される。エリアセンサー （１０
）上の各色の強度は反射された楕円偏光の、検光子（６
）の方位角に対応する強度に相当する。
【実施例２】紫外光源（１）からの紫外光を、コリメー
ターレンズ（２）を経由して、偏光子（３）によって直
線偏光とする。それを適当な入射角で試料（１１）に入
射し、その反射光を集光レンズ（４）を経由して、ビー
ムスプリッター（５）によつて異なる光束に分離し、そ
れぞれ異なる方位角の検光子（６）を通過させる。各検
光子（６）の後には紫外光を吸収してそれぞれＲ．Ｇ．
Ｂに波長変換する蛍光板（１２）、及び発光スペクトル
をシャープにする為のＲ．Ｇ．Ｂの色フィルター（１３
）を置く。これらを通過した光は、全反射鏡（７）、ビ
ームスプリッター（１４）、結像レンズ（９）によって
単一の光束としてＣＣＤカラーエリアセンサー（１０）
上に結像させる。 エリアセンサー（１０）上の各色
の強度は反射された楕円偏光の、検光子（６）の方位角
に対応する強度に相当する。この配置では実施例１、実
施例３の場合と異なり試料（１１）の波長特性には関係
しない。
ターレンズ（２）を経由して、偏光子（３）によって直
線偏光とする。それを適当な入射角で試料（１１）に入
射し、その反射光を集光レンズ（４）を経由して、ビー
ムスプリッター（５）によつて異なる光束に分離し、そ
れぞれ異なる方位角の検光子（６）を通過させる。各検
光子（６）の後には紫外光を吸収してそれぞれＲ．Ｇ．
Ｂに波長変換する蛍光板（１２）、及び発光スペクトル
をシャープにする為のＲ．Ｇ．Ｂの色フィルター（１３
）を置く。これらを通過した光は、全反射鏡（７）、ビ
ームスプリッター（１４）、結像レンズ（９）によって
単一の光束としてＣＣＤカラーエリアセンサー（１０）
上に結像させる。 エリアセンサー（１０）上の各色
の強度は反射された楕円偏光の、検光子（６）の方位角
に対応する強度に相当する。この配置では実施例１、実
施例３の場合と異なり試料（１１）の波長特性には関係
しない。
【実施例３】白色光源（１）からの光を全反射鏡（７）
、互いに異なる色透過特性をもつダイクロイックミラー
（８）によって３色に分解し、それぞれ異なる方位角の
偏光子（３）を通過させる。これらの偏光子はそのジョ
ーンズ行列が互いに一次独立になるように（例えば＋４
５°、０゜、−４５°）選ばれる。これらの光束をビー
ムスプリッター（５）、コリメーターレンズ（２）を通
して平行光束として適当な入射角で試料（１１）に照射
し、反射光は検光子（６）を通して直線偏光にした後、
集光レンズ（４）、結像レンズ（９）を経て、カラーＣ
ＣＤエリアセンサー（１０）上に結像させる。試料（１
１）と検光子（６）の特性行列を（Ｍ）、（Ｎ）、入射
光を（ＩＲｉ）、（ＩＧｉ）、（ＩＢｉ）、反射光を（
ＩＲｏ）、（ＩＧｏ）、（ＩＢｏ）、とする。 （ＩＲｏ）＝（Ｎ）（Ｍ）（ＩＲｉ） （ＩＧｏ）＝（Ｎ）（Ｍ）（ＩＧｉ） （ＩＢｏ）＝（Ｎ）（Ｍ）（ＩＢｉ） 損失係数で行列を正規化すれば、（Ｍ）は２つの独立変
数をもつユニモジュラーな（２、２）行列であり、（Ｎ
）は既知で、センサーのＲ．Ｇ．Ｂの強度から（ＩＲｏ
）、（ＩＧｏ）、（ＩＢｏ）が得られるので（Ｍ）を計
算することができる。
、互いに異なる色透過特性をもつダイクロイックミラー
（８）によって３色に分解し、それぞれ異なる方位角の
偏光子（３）を通過させる。これらの偏光子はそのジョ
ーンズ行列が互いに一次独立になるように（例えば＋４
５°、０゜、−４５°）選ばれる。これらの光束をビー
ムスプリッター（５）、コリメーターレンズ（２）を通
して平行光束として適当な入射角で試料（１１）に照射
し、反射光は検光子（６）を通して直線偏光にした後、
集光レンズ（４）、結像レンズ（９）を経て、カラーＣ
ＣＤエリアセンサー（１０）上に結像させる。試料（１
１）と検光子（６）の特性行列を（Ｍ）、（Ｎ）、入射
光を（ＩＲｉ）、（ＩＧｉ）、（ＩＢｉ）、反射光を（
ＩＲｏ）、（ＩＧｏ）、（ＩＢｏ）、とする。 （ＩＲｏ）＝（Ｎ）（Ｍ）（ＩＲｉ） （ＩＧｏ）＝（Ｎ）（Ｍ）（ＩＧｉ） （ＩＢｏ）＝（Ｎ）（Ｍ）（ＩＢｉ） 損失係数で行列を正規化すれば、（Ｍ）は２つの独立変
数をもつユニモジュラーな（２、２）行列であり、（Ｎ
）は既知で、センサーのＲ．Ｇ．Ｂの強度から（ＩＲｏ
）、（ＩＧｏ）、（ＩＢｏ）が得られるので（Ｍ）を計
算することができる。
【実施例４】光源（１）からの白色光またはＲ．Ｇ．Ｂ
３色を合成した光をコリメーターレンズ（２）を経由し
て、偏光子（３）によって直線偏光とする。それを適当
な入射角で試料（１１）に照射し、反射光を集光レンズ
（４）を経由して、ビームスプリッター（５）、偏光ビ
ームスプリッター（１５）によって３本の光束に分離す
る。検光子（６）と偏光ビームスプリッター（１５）と
は３本の光束が互いに異なる方位角をもつ偏光となるよ
うに設定する。結像レンズ（９）、Ｒ．Ｇ．Ｂの色フィ
ルター（１３）を通してカラーＣＣＤエリアセンサー（
１０）上に結像させる。エリアセンサー （１０）上
の各色の強度は反射された楕円偏光の、異なった方位角
に対応する強度に相当する。このカラーセンサー（１０
）の出力をディスプレイ上に表示すれば、偏光状態の二
次元的分布を直視することができる。
３色を合成した光をコリメーターレンズ（２）を経由し
て、偏光子（３）によって直線偏光とする。それを適当
な入射角で試料（１１）に照射し、反射光を集光レンズ
（４）を経由して、ビームスプリッター（５）、偏光ビ
ームスプリッター（１５）によって３本の光束に分離す
る。検光子（６）と偏光ビームスプリッター（１５）と
は３本の光束が互いに異なる方位角をもつ偏光となるよ
うに設定する。結像レンズ（９）、Ｒ．Ｇ．Ｂの色フィ
ルター（１３）を通してカラーＣＣＤエリアセンサー（
１０）上に結像させる。エリアセンサー （１０）上
の各色の強度は反射された楕円偏光の、異なった方位角
に対応する強度に相当する。このカラーセンサー（１０
）の出力をディスプレイ上に表示すれば、偏光状態の二
次元的分布を直視することができる。
【０００７】
【発明の効果】光束内の偏光状態の分布を高速に測定で
きる。
きる。
【図１】本発明の実施例１における光学系の構成を示す
模式図。
模式図。
【図２】本発明の実施例２における光学系の構成を示す
模式図。
模式図。
【図３】本発明の実施例３における光学系の構成を示す
模式図。
模式図。
【図４】本発明の実施例４における光学系の構成を示す
模式図。
模式図。
１ 光源
２ コリメーターレンズ
３ 偏光子
４ 集光レンズ
５ ビームスプリッター
６ 検光子
７ 全反射鏡
８ ダイクロイックミラー
９ 結像レンズ
１０ カラーＣＣＤエリアセンサー１１
試料 １２ 蛍光板 １３ 色フィルター １４ ビームスプリッター
試料 １２ 蛍光板 １３ 色フィルター １４ ビームスプリッター
Claims (1)
- 【請求項１】 互いに異なる方位角を持った３枚の偏
光子を通過した光束のそれぞれをＲ．Ｇ．Ｂ３色に対応
させる色変換器を通過させた後、カラーセンサー上に結
像させることを特徴とする偏光測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22543991A JPH04350524A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 偏光測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22543991A JPH04350524A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 偏光測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04350524A true JPH04350524A (ja) | 1992-12-04 |
Family
ID=16829386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22543991A Pending JPH04350524A (ja) | 1991-05-28 | 1991-05-28 | 偏光測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04350524A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012526269A (ja) * | 2009-05-07 | 2012-10-25 | テールズ | 多波長偏光画像からシーンを識別するための方法 |
| JP2024516053A (ja) * | 2021-01-29 | 2024-04-12 | ジェイ・エイ・ウーラム・カンパニー・インコーポレイテッド | サンプル検査システム、及び、サンプル検査の方法 |
-
1991
- 1991-05-28 JP JP22543991A patent/JPH04350524A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012526269A (ja) * | 2009-05-07 | 2012-10-25 | テールズ | 多波長偏光画像からシーンを識別するための方法 |
| JP2024516053A (ja) * | 2021-01-29 | 2024-04-12 | ジェイ・エイ・ウーラム・カンパニー・インコーポレイテッド | サンプル検査システム、及び、サンプル検査の方法 |
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