JPH0534273A - レターデーシヨン測定装置 - Google Patents
レターデーシヨン測定装置Info
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- JPH0534273A JPH0534273A JP3188934A JP18893491A JPH0534273A JP H0534273 A JPH0534273 A JP H0534273A JP 3188934 A JP3188934 A JP 3188934A JP 18893491 A JP18893491 A JP 18893491A JP H0534273 A JPH0534273 A JP H0534273A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- analyzer
- light
- sample
- polarizer
- wavelength
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/21—Polarisation-affecting properties
- G01N21/23—Bi-refringence
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J4/00—Measuring polarisation of light
- G01J4/04—Polarimeters using electric detection means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】複数の波長のレターデーション測定データを効
率良く得ることのできる装置を提供する。 【構成】偏光方向を一定の関係に保った偏光子と検光子
との間に試料をおいて，偏光子に波長分布を有する光を
照射して，試料を経て検光子を透過した光を分光し，各
波長毎の透過光強度を同時に検出する。具体的には，偏
光子に白色光を照射し，偏光子と検光子とを試料に対し
て相対的に回転して各角度ごとに透過光強度を，一次元
ＣＣＤ等により各波長成分毎に検出し，これをデー処理
してレターデーションの波長分散等を得る。
率良く得ることのできる装置を提供する。 【構成】偏光方向を一定の関係に保った偏光子と検光子
との間に試料をおいて，偏光子に波長分布を有する光を
照射して，試料を経て検光子を透過した光を分光し，各
波長毎の透過光強度を同時に検出する。具体的には，偏
光子に白色光を照射し，偏光子と検光子とを試料に対し
て相対的に回転して各角度ごとに透過光強度を，一次元
ＣＣＤ等により各波長成分毎に検出し，これをデー処理
してレターデーションの波長分散等を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，レターデーション測定
装置に関し，特にレターデーションの測定光波長分散を
求め得る装置に関するものである。
装置に関し，特にレターデーションの測定光波長分散を
求め得る装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のレターデーション測定装置におい
ては，平行ニコルの関係に保った偏光子と検光子と間に
測定試料を保持し，単色光を偏光子に照射して試料を経
て検光子を透過した光の強度を測定しながら，試料に対
して偏光子及び検光子を相対的に回転させて，透過光強
度の回転角度依存性を測定し，測定波長光に対するレタ
ーデーションを求めることが行われていた。
ては，平行ニコルの関係に保った偏光子と検光子と間に
測定試料を保持し，単色光を偏光子に照射して試料を経
て検光子を透過した光の強度を測定しながら，試料に対
して偏光子及び検光子を相対的に回転させて，透過光強
度の回転角度依存性を測定し，測定波長光に対するレタ
ーデーションを求めることが行われていた。
【０００３】イ）この従来の測定法では，角度依存性を
観測するために試料，または偏光子と検光子を回転する
ので，１点の測定に必要なデータを得るのに例えば分単
位の時間を要していた。 ロ）１回の測定で得られるのは選択した特定波長におけ
るレターデーションのみであり，他の波長での測定に
は，測定光束の波長切り替えを行って，改めて角度依存
性データの採取を行う必要があった。従って数個の波長
データを得るにも，相当の時間を要し，波長分散を求め
るに必要な多数の波長のデータを得ることは，大変な作
業を要し，実際的には殆ど行われなかった。
観測するために試料，または偏光子と検光子を回転する
ので，１点の測定に必要なデータを得るのに例えば分単
位の時間を要していた。 ロ）１回の測定で得られるのは選択した特定波長におけ
るレターデーションのみであり，他の波長での測定に
は，測定光束の波長切り替えを行って，改めて角度依存
性データの採取を行う必要があった。従って数個の波長
データを得るにも，相当の時間を要し，波長分散を求め
るに必要な多数の波長のデータを得ることは，大変な作
業を要し，実際的には殆ど行われなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は，複数の波長
のレターデーション測定データを効率良く得ることので
きるレターデーション測定装置を提供することを第一の
目的とする。本発明の第二の目的は，レターデーション
の波長分散が得られるレターデーション測定装置を提供
することにある。
のレターデーション測定データを効率良く得ることので
きるレターデーション測定装置を提供することを第一の
目的とする。本発明の第二の目的は，レターデーション
の波長分散が得られるレターデーション測定装置を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は，偏光方向を一
定の関係に保った偏光子と検光子との間に試料を保持
し，偏光子に波長分布を有する光，例えば白色光を照射
して，試料を経て検光子を透過した光を分光し，複数波
長の透過光強度と偏光方位角度依存性データを得ること
を特徴とするレターデーション測定装置であり，これに
より所期の目的を達成した。
定の関係に保った偏光子と検光子との間に試料を保持
し，偏光子に波長分布を有する光，例えば白色光を照射
して，試料を経て検光子を透過した光を分光し，複数波
長の透過光強度と偏光方位角度依存性データを得ること
を特徴とするレターデーション測定装置であり，これに
より所期の目的を達成した。
【０００６】本発明はまた，複数波長の透過光強度と角
度依存性データからレターデーションの波長分散を得る
こと，偏光方向を同一に保った偏光子と検光子の間に試
料を保持し，白色光束を偏光子に照射して偏光子と検光
子を同期回転したときの検光子透過光を分光して，各波
長毎の検光子透過光強度と回転角の関係から，試料のレ
タデーションの波長分散性を測定するように構成したこ
と等の具体的な構成をも有している。
度依存性データからレターデーションの波長分散を得る
こと，偏光方向を同一に保った偏光子と検光子の間に試
料を保持し，白色光束を偏光子に照射して偏光子と検光
子を同期回転したときの検光子透過光を分光して，各波
長毎の検光子透過光強度と回転角の関係から，試料のレ
タデーションの波長分散性を測定するように構成したこ
と等の具体的な構成をも有している。
【０００７】
【作用】本発明は，偏光方向を一定の関係に保った偏光
子と検光子との間に試料を保持し，偏光子に波長分布を
有する光を照射して試料を経て検光子を透過した光を分
光し，複数波長の透過光強度と偏光方位角度依存性デー
タを得ることができる。本発明はまた，具体的には複数
波長の透過光強度と角度依存性データからレターデーシ
ョンの波長分散を得ること，偏光方向を同一に保った偏
光子と検光子の間に試料を保持し，白色光束を偏光子に
照射して偏光子と検光子を同期回転したときの検光子透
過光を分光して，各波長毎の検光子透過光強度と回転角
の関係から，試料のレタデーションの波長分散性を測定
するように構成したこと等により，各波長ごとの，透過
光強度の角度依存性データを一挙に得ることができるの
でこのデータをメモリに記憶しておけば，或る特定試料
の測定に複数の波長のデータが必要な場合，データメモ
リから必要データを任意に取り出し，利用することがで
きる。また任意の試料に対して，レタデーションの波長
分散性を求めることができる。
子と検光子との間に試料を保持し，偏光子に波長分布を
有する光を照射して試料を経て検光子を透過した光を分
光し，複数波長の透過光強度と偏光方位角度依存性デー
タを得ることができる。本発明はまた，具体的には複数
波長の透過光強度と角度依存性データからレターデーシ
ョンの波長分散を得ること，偏光方向を同一に保った偏
光子と検光子の間に試料を保持し，白色光束を偏光子に
照射して偏光子と検光子を同期回転したときの検光子透
過光を分光して，各波長毎の検光子透過光強度と回転角
の関係から，試料のレタデーションの波長分散性を測定
するように構成したこと等により，各波長ごとの，透過
光強度の角度依存性データを一挙に得ることができるの
でこのデータをメモリに記憶しておけば，或る特定試料
の測定に複数の波長のデータが必要な場合，データメモ
リから必要データを任意に取り出し，利用することがで
きる。また任意の試料に対して，レタデーションの波長
分散性を求めることができる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の１実施例のレターデーション
測定装置の概略構成図である。（１）は光源であり，所
要の波長範囲にわたってほぼ均等な波長分布を有するも
のを用い，例えば重水素ランプ等の白色光源が望まし
い。光源（１）からの光は，集光レンズ等の適当な光学
素子により，適当な径の細い光束として照射される。
（２）は照射光束を特定の偏光方向の直線偏光とする偏
光子，（３）は偏光子（２）からの光を受ける測定試
料，（４）は試料透過光の特定の偏光方向のものを透過
する検光子である。偏光子（２），検光子（４）は，そ
れぞれ保持枠（２ａ），（４ａ）に保持され，偏光方向
を一定の関係，例えば平行ニコルの関係に保って，光軸
（Ｌ）の周りに回転可能に保持されている。（偏光子の
偏光方向と検光子の偏光方向が既知の一定角度ずれてい
てもよいが，平行ニコルの構成とした方が，データの処
理が簡潔となる。）（５）は 偏光子（２），検光子
（４）を回転させるためのモータであり．例えばステッ
プモータで構成され，軸（６）には回転角度信号を取り
出すためのエンコーダ（７）が設けられている。
（８），（９），（１０），（１１）は，偏光子
（２），検光子（４）を一体として駆動するための伝動
機構であり，たとえば（８），（９）はプーリまたはベ
ルト車，（１０），（１１）はベルトまたは線材であ
る。なお保持枠（２ａ），（４ａ）の外周部は，プーリ
またはベルト車等伝動機構の一部を形成している。
測定装置の概略構成図である。（１）は光源であり，所
要の波長範囲にわたってほぼ均等な波長分布を有するも
のを用い，例えば重水素ランプ等の白色光源が望まし
い。光源（１）からの光は，集光レンズ等の適当な光学
素子により，適当な径の細い光束として照射される。
（２）は照射光束を特定の偏光方向の直線偏光とする偏
光子，（３）は偏光子（２）からの光を受ける測定試
料，（４）は試料透過光の特定の偏光方向のものを透過
する検光子である。偏光子（２），検光子（４）は，そ
れぞれ保持枠（２ａ），（４ａ）に保持され，偏光方向
を一定の関係，例えば平行ニコルの関係に保って，光軸
（Ｌ）の周りに回転可能に保持されている。（偏光子の
偏光方向と検光子の偏光方向が既知の一定角度ずれてい
てもよいが，平行ニコルの構成とした方が，データの処
理が簡潔となる。）（５）は 偏光子（２），検光子
（４）を回転させるためのモータであり．例えばステッ
プモータで構成され，軸（６）には回転角度信号を取り
出すためのエンコーダ（７）が設けられている。
（８），（９），（１０），（１１）は，偏光子
（２），検光子（４）を一体として駆動するための伝動
機構であり，たとえば（８），（９）はプーリまたはベ
ルト車，（１０），（１１）はベルトまたは線材であ
る。なお保持枠（２ａ），（４ａ）の外周部は，プーリ
またはベルト車等伝動機構の一部を形成している。
【０００９】（１２）は検光子（４）を透過した光を収
束させるための集光レンズ，（１３）はこの光を伝達す
るための光ファイバー，（１４）は光ファイバーから出
る光を波長成分に応じて一次元上に分散させる分光装置
である。（１５）は波長毎に分散された光を波長毎に検
出し光電変換する一次元光センサ（一次元ＣＣＤ等）で
ある。
束させるための集光レンズ，（１３）はこの光を伝達す
るための光ファイバー，（１４）は光ファイバーから出
る光を波長成分に応じて一次元上に分散させる分光装置
である。（１５）は波長毎に分散された光を波長毎に検
出し光電変換する一次元光センサ（一次元ＣＣＤ等）で
ある。
【００１０】（１６）は検出出力の増幅，Ａ／Ｄ変換な
どの処理を行う入力データ処理部，（１７）は（１６）
から入力されたデータに各種のデータ処理を行うコンピ
ュータ部である。コンピュータ部（１７）は，ＣＰＵの
ほか，装置全体の動作制御のための制御プログラム，各
種の演算処理を行うプログラムを内蔵したＲＯＭメモ
リ，入出力バッファメモリ用及び処理データを格納用の
ＲＡＭメモリ等をも包含している。（１８）は処理され
たデータを表示するためのＣＲＴ装置，（１９）はこれ
らのデータを印字出力するためのプリンタ，（２０）は
各種の入力を行うためのキーボードである。
どの処理を行う入力データ処理部，（１７）は（１６）
から入力されたデータに各種のデータ処理を行うコンピ
ュータ部である。コンピュータ部（１７）は，ＣＰＵの
ほか，装置全体の動作制御のための制御プログラム，各
種の演算処理を行うプログラムを内蔵したＲＯＭメモ
リ，入出力バッファメモリ用及び処理データを格納用の
ＲＡＭメモリ等をも包含している。（１８）は処理され
たデータを表示するためのＣＲＴ装置，（１９）はこれ
らのデータを印字出力するためのプリンタ，（２０）は
各種の入力を行うためのキーボードである。
【００１１】次に本発明装置の動作について説明する。
光源（１）からの白色光は，偏光子（２）に照射され
る。偏光子（２）及び検光子（４）は，測定期間中光軸
（Ｌ）の周りにに回転される。即ちコンピュータ（１
７）のメモリに記憶されたプログラムにより，モータ制
御回路（図示せず）からステップモータ（５）に制御パ
ルスが出され，偏光子（２），検光子（４）は設定した
所定の微小角度，例えば１°毎に間欠回転される。
光源（１）からの白色光は，偏光子（２）に照射され
る。偏光子（２）及び検光子（４）は，測定期間中光軸
（Ｌ）の周りにに回転される。即ちコンピュータ（１
７）のメモリに記憶されたプログラムにより，モータ制
御回路（図示せず）からステップモータ（５）に制御パ
ルスが出され，偏光子（２），検光子（４）は設定した
所定の微小角度，例えば１°毎に間欠回転される。
【００１２】偏光子（２）に照射された光束は，これを
透過して偏光子の回転角度位置に応じた偏光方向の直線
偏光となり，試料（３）に入射する。試料（３）を通過
した光は，各波長成分毎に試料のレターデーション値に
応じて入射光に対して位相のずれを生じる。検光子
（４）を透過する光の強度は，各波長成分毎に相違す
る。検光子（４）の透過光は，集光レンズ（またはミラ
ー）（１２）により集光され，光ファイバー（１３）を
経て分光装置（１４）に入射される。分光装置（１４）
では入射した特定方向の偏光が，波長成分に応じて分散
され，一次元光センサ（１５）により波長成分毎に受光
され，それぞれ電気信号に変換される。
透過して偏光子の回転角度位置に応じた偏光方向の直線
偏光となり，試料（３）に入射する。試料（３）を通過
した光は，各波長成分毎に試料のレターデーション値に
応じて入射光に対して位相のずれを生じる。検光子
（４）を透過する光の強度は，各波長成分毎に相違す
る。検光子（４）の透過光は，集光レンズ（またはミラ
ー）（１２）により集光され，光ファイバー（１３）を
経て分光装置（１４）に入射される。分光装置（１４）
では入射した特定方向の偏光が，波長成分に応じて分散
され，一次元光センサ（１５）により波長成分毎に受光
され，それぞれ電気信号に変換される。
【００１３】センサ（１５）の出力は，入力データ処理
部（１６）において，各波長ごとに増幅され，エンコー
ダ（７）から発生される回転角度信号に同期して各波長
ごとに（同時にまたは順次）Ａ／Ｄ変換され，コンピュ
ータ（１７）に導入され，メモリに格納されて，所要の
データ処理が行われる。即ち ａ）コンピュータに導入されたデータは，分類整理さ
れ，測定波長，回転角度と関連して透過光強度のデータ
が例えばＲＡＭメモリ（図示せず）に記憶される。
部（１６）において，各波長ごとに増幅され，エンコー
ダ（７）から発生される回転角度信号に同期して各波長
ごとに（同時にまたは順次）Ａ／Ｄ変換され，コンピュ
ータ（１７）に導入され，メモリに格納されて，所要の
データ処理が行われる。即ち ａ）コンピュータに導入されたデータは，分類整理さ
れ，測定波長，回転角度と関連して透過光強度のデータ
が例えばＲＡＭメモリ（図示せず）に記憶される。
【００１４】ｂ）上記ａ）のデータから必要な特定の測
定波長と回転角度の透過光強度データを随時取り出し，
角度依存性チャートを描かせたり，レターデーションを
計算することができる。 ｃ）各波長のレターデーション値を求め，レターデーシ
ョンの波長分散を得て，例えば図２のように，これをＣ
ＲＴ表示したり，印字することができる。
定波長と回転角度の透過光強度データを随時取り出し，
角度依存性チャートを描かせたり，レターデーションを
計算することができる。 ｃ）各波長のレターデーション値を求め，レターデーシ
ョンの波長分散を得て，例えば図２のように，これをＣ
ＲＴ表示したり，印字することができる。
【００１５】なお以上の実施例では，偏光子と検光子と
を試料に対して相対的に回転して各回転角度ごとの透過
光強度データをサンプリングする場合について説明した
が，本発明はこれに限るものではなく，偏光子と検光子
の組合せを種々の方位角ごとに設けておき，各組合せ毎
に，検光子透過光強度を分光し，各波長成分毎の検出を
行うような場合にも適用できる。
を試料に対して相対的に回転して各回転角度ごとの透過
光強度データをサンプリングする場合について説明した
が，本発明はこれに限るものではなく，偏光子と検光子
の組合せを種々の方位角ごとに設けておき，各組合せ毎
に，検光子透過光強度を分光し，各波長成分毎の検出を
行うような場合にも適用できる。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように，本発
明により次のような効果が得られる。 １）波長切り替え動作なしに，種々の波長のデータを同
時に得ることができるので，これをメモリに記憶してお
くことにより，迅速に任意の波長のデータを選択して各
種のデータ処理を行うことができる。
明により次のような効果が得られる。 １）波長切り替え動作なしに，種々の波長のデータを同
時に得ることができるので，これをメモリに記憶してお
くことにより，迅速に任意の波長のデータを選択して各
種のデータ処理を行うことができる。
【００１７】２）従ってレターデーションの波長分散を
効率良く求めることができ，材料の基礎研究や開発その
他に有用な情報をもたらすことができる。 ３）また次数の決定等のために，複数の波長データを用
いるような場合にも，所要のデータを迅速に得ることが
できる。
効率良く求めることができ，材料の基礎研究や開発その
他に有用な情報をもたらすことができる。 ３）また次数の決定等のために，複数の波長データを用
いるような場合にも，所要のデータを迅速に得ることが
できる。
【図１】図１は，本発明の１実施例のレターデーション
測定装置の概略構成図である。
測定装置の概略構成図である。
【図２】図２は，本発明により得られる，レターデーシ
ョンの波長分散スペクトルの１例図である。
ョンの波長分散スペクトルの１例図である。
１ 光源
２ 偏光子
３ 試料
４ 検光子
５ モータ
６ 駆動軸
７ エンコーダ
８ 伝動機構（ベルト車）
９ 伝動機構（ベルト車）
１０ 伝動機構（ベルト）
１１ 伝動機構（ベルト）
１２ 集光レンズ
１３ 光ファイバー
１４ 分光装置
１５ 一次元光センサ
１６ 入力信号処理部
１７ コンピュータ部
１８ ＣＲＴ
１９ プリンタ
２０ キーボード
Claims (4)
- 【請求項１】偏光方向を一定の関係に保った偏光子と検
光子との間に試料を保持し，偏光子に波長分布を有する
光を照射して，試料を経て検光子を透過した光を分光
し，複数波長の透過光強度と偏光方位角度依存性データ
を得ることを特徴とするレターデーション測定装置。 - 【請求項２】複数波長の透過光強度を同時に検出する手
段と，この検出データを偏光方位角ごとに記憶する手段
とを備えたことを特徴とする請求項１記載のレタデーシ
ョン測定装置。 - 【請求項３】記憶されたデータからレターデーションの
波長分散性を得ることを特徴とする，請求項２記載のレ
ターデーション測定装置。 - 【請求項４】偏光方向を同一に保った偏光子と検光子の
間に試料を保持し，白色光束を偏光子に照射して偏光子
と検光子を同期回転したときの検光子透過光を分光し
て，各波長毎の検光子透過光強度と回転角の関係から，
試料のレターデーションの波長分散性を測定するように
構成したことを特徴とするレターデーション測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3188934A JPH0534273A (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | レターデーシヨン測定装置 |
| US07/918,761 US5406371A (en) | 1991-07-29 | 1992-07-27 | Apparatus for measuring birefringence and retardation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3188934A JPH0534273A (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | レターデーシヨン測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0534273A true JPH0534273A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16232458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3188934A Pending JPH0534273A (ja) | 1991-07-29 | 1991-07-29 | レターデーシヨン測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5406371A (ja) |
| JP (1) | JPH0534273A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011133428A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Yokogawa Electric Corp | リタデーション測定装置 |
| JP2013137209A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Neoark Corp | 偏光変化スペクトル測定装置、偏光変化スペクトル測定方法、磁気光学効果測定装置及び磁気光学効果測定方法 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5412473A (en) * | 1993-07-16 | 1995-05-02 | Therma-Wave, Inc. | Multiple angle spectroscopic analyzer utilizing interferometric and ellipsometric devices |
| JP3379287B2 (ja) * | 1995-06-26 | 2003-02-24 | 松下電器産業株式会社 | 複屈折層ギャップ厚測定方法 |
| US5825492A (en) * | 1996-04-26 | 1998-10-20 | Jaton Systems Incorporated | Method and apparatus for measuring retardation and birefringence |
| US5890095A (en) * | 1997-01-21 | 1999-03-30 | Nichols Research Corporation | System for receiving and enhancing electromagnetic radiation input signals |
| US5864403A (en) * | 1998-02-23 | 1999-01-26 | National Research Council Of Canada | Method and apparatus for measurement of absolute biaxial birefringence in monolayer and multilayer films, sheets and shapes |
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| DE10131684C1 (de) * | 2001-06-29 | 2002-12-12 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur ortsaufgelösten Messung einer Schichtdicke |
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