JPH06100535B2 - 複屈折測定装置 - Google Patents

複屈折測定装置

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JPH06100535B2
JPH06100535B2 JP61023487A JP2348786A JPH06100535B2 JP H06100535 B2 JPH06100535 B2 JP H06100535B2 JP 61023487 A JP61023487 A JP 61023487A JP 2348786 A JP2348786 A JP 2348786A JP H06100535 B2 JPH06100535 B2 JP H06100535B2
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太郎 山崎
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複屈折測定装置に関する。
光ディスク基板を製作する成形加工の工程においては、
その材質として一般的には、ポリカーボネート、ポリメ
チルメタクリレートなどがよく使われているが、これら
の分子の配向によって複屈折が大きく変化し、光ディス
クとしての性能に影響を与えるものであり、工程の途中
にてこの複屈折性を測定することは非常に重要なことで
ある。本発明はこの複屈折性の測定を簡単で且つ、高精
度で行うことができる複屈折測定装置に関するものであ
る。
〔従来の技術及び問題点〕
光学的異方性を有する物質(方向によって屈折率が異な
る物質)に偏光している光が入射すると、方向によって
屈折率が異なる為、その位相速度が変化し、結果とし
て、偏光状態が変化する。これらの複屈折を測定する方
法として、一般的には、セナルモン補償器を用いる方法
が知られている。セナルモン補償器は、1/4λ板と回転
検光子から成っている。試料(被測定物)の光学軸と45
°の方向に、直線偏光の光を入射させると、z軸方向に
光が進行し、x軸、y軸方向の屈折率がそれぞれnx,ny
のとき、試料を透過した光は だけ位相がずれる。このときλは入射光の波長であり、
dは試料のz軸方向の厚さである。δ=π/2のときは、
直線偏光から円偏光になり、δ<π/2のときは、一般的
に楕円偏光となる。楕円偏光は、次式の形に書くことが
できる。
EY=RP・cos(τ+δ) EX=RS・cosτ しかも座標軸を(X,Y)より(x,y)に適当に回転する
と、δ=π/2とすることができ、次式の様に書ける。
Ey=AO・sinτ′ Ex=BO・cosτ′ これに1/4λ板の光学軸を上の(x,y)座標軸に合わせる
ことにより、1/4λ板を透過した光はπ/2の位相差が生
じる為、次式の様に表される。
Ey=AO・sin(τ″+π/2)=AO・cosτ″ Ex=BO・cosτ″ これは直線偏光を意味している。セナルモンの補償器
は、1/4λ板の次に回転検光子が置かれているが、これ
を回転させて消光させ角度からリターデーションを測定
するものである。この測定法によると、入射する偏光の
方向を常に試料の光学軸と45°方向に設定する必要があ
り、又1/4λ板の光学軸も試料の光学軸と45°方向に設
定する必要がある。
従って試料の光学軸が未知のときは、光学軸を見つける
手順が必要となり、又その試料の光学軸と45°の方向に
入射する偏光の方向と1/4λ板の光学軸を合わせる必要
がある為、操作が複雑となり、且つ連続的に試料の光学
軸が変化しているときは、光学軸を見つける手順も併せ
て行う必要がある。又、回転検光子の角度の読み取りも
精度を要する。
(問題点を解決するための手段) 本発明者は上記の如き問題点を解決すべく鋭意研究の結
果、本発明を完成するに到った。
即ち、本発明は、 (1)光源の直線偏光レーザーを1/4λ板により直線偏
光から円偏光に変換する装置、 (2)被測定物の両側に回転する偏光子と検光子を、ま
た該検光子の後方に受光素子を配置し、併せて偏光子と
検光子を直交ニコル及び平行ニコルの状態にして回転さ
せる制御部、並びに (3)前記受光素子から得られる信号をデジタル信号に
変換する装置を具備し、且つ直交ニコル状態及び平行ニ
コル状態の信号からリターデーション及び光学軸の方向
を求める演算部 から成ることを特徴とする複屈折測定装置を提供するも
のである。
〔実施例〕
以下、図面により本発明の具体的事例について説明す
る。
第1図は本発明はの複屈折測定装置の一実施例を示す図
であり、この図において1は光源であってHe−Neレーザ
ー、半導体レーザーなどの直線偏光レーザーを使用す
る。2は1/4λ板であって、直線偏光を円偏光に変換す
る。3は偏光子であって、7のパルスモーターで回転さ
れる。偏光子3が回転することにより任意の方向の直線
偏光が得られる。4は被測定物であって、複屈折性を有
する光ディスク基板などである。5は検光子であって8
のパルスモーターで回転される。6は受光素子であって
光の強度を電気信号の強度に変換する。9はA/D変換器
であってアナログの信号をデジタルの信号に変換する。
10はマイクロコンピュータであって偏光子回転用パルス
モーター7と検光子回転用パルスモーター8を制御し
て、A/D変換器9から得られたデジタル信号を入力し
て、被測定物4の光学軸の方向とリターデーションを計
算する。
偏光子3と検光子5を直交ニコルの位置にそれぞれを回
転させ、直交ニコルの状態にて回転させるとき、被測定
物4にδのリターデーションがあれば、受光素子6にて
得られる信号は次式の通りである。
I1=I0・sin2(2θ)・sin2(δ/2) 次に偏光子3と検光子5を平行ニコルの位置にそれぞれ
回転させ、平行ニコルの状態にて回転させるとき、受光
素子6にて得られる信号は次式の通りである。
I11=I0(1−sin2(2θ)・sin2(δ/2)) 上の二式においてθは入射する直線偏光の方向と被測定
物4の光学軸との角度であり、θが0度の時直交ニコル
の状態ではI1=0となり受光素子6で得られる信号は0
となる。又平行ニコルのときはI11=I0となる。次にθ
が45度のとき直交ニコルの状態では得られる信号は最大
となり、I1=I0・sin2(δ/2)となる。平行ニコルの状
態では得られる信号は最小となりI11=I0(1−sin
2(δ/2))となる。直交ニコルの状態で測定すると、
θが0度即ち最小光での信号と、θが45度即ち最大光で
の信号との差は、I1(45)-I1(0)=I0・sin2(δ/2)とな
り、I0がわかればδは計算より容易に求めることができ
る。I0は平行ニコルの状態でθが0度のときの値を使用
することができる。
平行ニコルの状態で測定すると、θが0度即ち最大光で
の信号と、θが45度即ち最小光での信号との差は、I
11(0)−I11(45)=I0・sin2(δ/2)となる。このときの
I0は平行ニコル状態でのθが0度の値を使用することが
できる。ただし平行ニコルの状態で測定すると、小さい
リターデーションのときに1/4λ板などの精度が大きく
問題となる為、本実施例では直交コニルと平行ニコルを
併用して測定することとし、以下、第2図に示す測定の
ためのフローチャートにもとずいて説明を行う。
最初のステップとして被測定物4を置かない状態にて偏
光子3と検光子5を平行ニコルの状態にして回転してそ
のときの信号をマイクロコンピュータに入力して、回転
角度に対する光量のばらつき信号として記憶し、以後の
ステップでの補正信号として使用する。第2のステップ
として被測定物4を置き、偏光子3と検光子5を直交ニ
コルの状態にする。第3のステップにて、直交ニコルの
状態のままで偏光子3と検光子5を1回転させると同時
に偏光子3の回転角度に合わせ受光素子6からの信号を
A/D変換器9にてデジタル信号に変換してマイクロコン
ピュータ10に入力する。第4のステップとして、第1の
ステップにて記憶している補正信号で、第3のステップ
で入力した信号を補正する。これにより1/4λ板2の精
度に起因する円偏光からのずれの要素を補正することが
できる。
第5のステップで、第4のステップにて補正の結果得ら
れた信号の最大値、最小値を見つけ、その差ΔIとす
る。又、このときの最小値のときの偏光子の角度ψが光
学軸の角度方向を示している。第3図は、このときに実
際にマイクロコンピュータ10にて得られた信号である。
第6図のステップにて偏光子3と検光子5を平行ニコル
の状態にする。第7のステップにて第5のステップで求
められた光学軸の角度に偏光子3の軸方向が合うように
偏光子3と検光子5を平行ニコルの状態のままで回転す
る。第8のステップにて、このときの受光素子6の信号
をA/D変換器9にてデジタル信号に変換してマイクロコ
ンピュータ10に入力し、第1のステップで得られた補正
信号にて補正し、その結果をI0とする。第9のステップ
で測定するδの計算をマイクロコンピュータ10により次
式の通り行う。
このδがリターデーションとなり、第5のステップで求
めたψが光学軸の方向となる。
以上、第1のステップから第9のステップまでをマイク
ロコンピュータ10で順番に制御し、結果を計算すればよ
いことがわかる。但し、第1のステップで得られる補正
信号は、被測定物4の光ディスク基板に依存するもので
ない為、初期に1回だけ行えばよく、第2回目以後は、
第2のステップから第9のステップを繰り返せばよい。
この様な手順で行えば、1/4λ板をとりかえても、調整
する必要もなく、又、被測定物4の透過率が変化して
も、全く同じ手順で測定することができる。このことは
被測定物4が光ディスクの基板であっても、記録膜が蒸
着されていても、影響を受けることなく測定できる特徴
がある。述べるまでもなく被測定物4である光ディスク
をモータにて角度方向と半径方向に自動的に移動すれば
連続的にリターデーションと光学軸の測定は可能であ
る。
第4図は本発明の複屈折測定装置の別の実施例を示す図
であり、第1図に示す実施例に加えて、集光ビーム状態
を維持するための装置を具備し、被測定物4の微少領域
でのリターデーションと光学軸を測定することを目的と
するものである。1は光源であって、He−Neレーザー、
半導体レーザーなどの直線偏光である。2は1/4λ板で
あって直線偏光を円偏光に変換するものである。11はハ
ーフミラーであり、一般的には反射率、透過率がそれぞ
れ50%のミラーである。3は偏光子で7のパルスモータ
で回転される。12はフォーカスレンズを被測定物4の方
向に前後させるフォーカス用アクチュエータである。15
のフォーカスサーボ回路との組み合わせにて常に被測定
物4の後面にその焦点を結ばせるものである。4は被測
定物であって、複屈折性を有する光ディスク基板などで
ある。13は集光レンズであって被測定物4からの透過光
を集めるものである。5は検光子であって8のパルスモ
ータで回転される。6は受光素子であって光の強度を電
気信号の強度に変換する。14はシリンドリカルレンズと
4分割の受光素子から成り、一般に非点収差法と呼ばれ
るフォーカスエラーの検知手段である。15はフォーカス
サーボ回路であり、14からのフォーカスエラー信号を増
幅して、12のフォーカスアクチュエータを駆動して回転
などによって生ずる被測定物4の面振れ、あるいは被測
定物4自身が初めから待ちあわせているそりなどの影響
を受けずに、被測定物4である光ディスク基板の後面に
焦点を結ばせる。これらの手段と併せて第1図に示す実
施例における第2図のフローチャートにそって制御を行
って、微少領域でのリターデーションと光学軸の測定を
行うものである。第4図に示す実施例では被測定物4が
光ディスク基板などのときには、実際の信号記録、再生
に近い形であり、より実際的な評価が可能となる。
〔発明の効果〕
本発明の装置は光ディスク基板あるいは記録膜が施され
ている光ディスク基板の複屈折性の評価を、光学軸の方
向とリターデーションに分離して測定可能ならしめるも
のであり、光ディスク基板の透過率の変化、あるいはレ
ーザー光の光量変動、1/4λ板の不完全性などに影響さ
れずに複屈折性が測定可能であり、更に集光ビーム状態
にて使用すれば微少領域での複屈折性を測定する手段を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の複屈折測定装置の一実施例を示す図、
第2図は第1図に示す装置を用いた測定法のフローチャ
ート、第3図は第2図の第4のステップで得られたマイ
クロコンピュータの信号、第4図は本発明の複屈折測定
装置の別の実施例を示す図である。 1……光源、2……1/4λ板 3……偏光子、4……被測定物 5……検光子、6……受光素子 7……偏光子回転用パルスモーター 8……検光子回転用パルスモーター 9……A/D変換器 10……マイクロコンピュータ 11……ハーフミラー 12……フォーカスアクチュエータ 13……集光レンズ 14……シリンドリカルレンズと4分割の受光素子 15……フォーカスサーボ回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(1)光源の直線偏光レーザーを1/4λ板
    により直線偏光から円偏光に変換する装置、 (2)被測定物の両側に回転する偏光子と検光子を、ま
    た該検光子の後方に受光素子を配置し、併せて偏光子と
    検光子を直交ニコル及び平行ニコルの状態にして回転さ
    せる制御部、並びに (3)前記受光素子から得られる信号をデジタル信号に
    変換する装置を具備し、且つ直交ニコル状態及び平行ニ
    コル状態の信号からリターデーション及び光学軸の方向
    を求める演算部 から成ることを特徴とする複屈折測定装置。
  2. 【請求項2】(1)光源の直線偏光レーザーを1/4λ板
    により直線偏光から円偏光に変換する装置、 (2)被測定物の両側に回転する偏光子と検光子、更に
    集光ビーム状態を維持するための装置を、また該検光子
    の後方に受光素子を配置し、併せて偏光子と検光子を直
    交ニコル及び平行ニコルの状態にして回転させる制御
    部、並びに (3)前記受光素子から得られる信号をデジタル信号に
    変換する装置を具備し、且つ直交ニコル状態及び平行ニ
    コル状態の信号からリターデーション及び光学軸の方向
    を求める演算部 から成ることを特徴とする複屈折測定装置。
  3. 【請求項3】集光ビーム状態を維持するための装置がハ
    ーフミラー、4分割受光素子、フォーカスサーボ回路、
    フォーカスアクチュエータ及び集光レンズから成るもの
    である特許請求の範囲第2項記載の複屈折測定装置。
JP61023487A 1986-02-05 1986-02-05 複屈折測定装置 Expired - Lifetime JPH06100535B2 (ja)

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JPS62180242A JPS62180242A (ja) 1987-08-07
JPH06100535B2 true JPH06100535B2 (ja) 1994-12-12

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2530454Y2 (ja) * 1989-07-27 1997-03-26 株式会社 京都フィッション・トラック 偏光顕微鏡用プリズム自転装置
JPH0434338A (ja) * 1990-05-30 1992-02-05 Kanzaki Paper Mfg Co Ltd 複屈折測定方法およびその装置
CA2105785A1 (en) * 1992-09-10 1994-03-11 Akihiro Ooka Optical fiber type polarizer
JP2001343329A (ja) * 2000-05-31 2001-12-14 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd フィルムまたはフィルムパッケージ検査装置及び検査方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6013245A (ja) * 1983-07-04 1985-01-23 Mitsubishi Chem Ind Ltd 光学異方性測定装置

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