(57)【要約】本発明の反射特性測定装置用光学系１Ａでは、校正を行う場合に第１反射部材１３Ａ−１が第１校正位置に配置されるとともに第２反射部材１３Ａ−２が第２校正位置に配置され、照明光を第１反射部材１３Ａ−１で反射することによって照明光が標準部材１４Ａに導光され、そして、試料ＳＭで反射した照明光の反射光と略同じ光路となるように、この標準部材１４Ａで拡散反射した照明光の拡散反射光が第２反射部材１３Ａ−２で反射される。
2012157190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を拡散反射する標準部材と、
測定対象である試料に照射される照明光の第１光路上の第１校正位置と、前記第１校正位置から退避した第１位置との間で移動可能であって、入射光を反射する第１反射部材と、
前記第１光路上の第２校正位置と、前記第２校正位置から退避した第２位置との間で移動可能であって、入射光を反射する第２反射部材とを備え、
前記第１反射部材は、前記第１校正位置に配置されている時に、前記照明光を前記標準部材へ反射する第１姿勢であり、
前記第２反射部材は、前記第２校正位置に配置されている時に、前記標準部材で反射した前記照明光の拡散反射光を、前記試料で反射した前記照明光の反射光の第２光路と重なるように、反射する第２姿勢であること
を特徴とする反射特性測定装置用光学系。
【請求項２】
前記第１反射部材の第１姿勢は、前記第１反射部材に形成された第１反射面が、測定平面および前記第１光路の光軸と前記第２光路の光軸とが成す第１平面の両方に平行な直線を回転軸として傾斜した姿勢であること
を特徴とする請求項１に記載の反射特性測定装置用光学系。
【請求項３】
前記第１反射面と前記測定平面とが成す角の角度は、前記第１反射面と前記標準部材に形成された拡散反射面とが成す角の角度に等しく、
前記第１反射面と前記拡散反射面との間の光学的距離は、前記第１反射面と前記測定平面との間の距離に等しいこと
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の反射特性測定装置用光学系。
【請求項４】
前記第１反射部材と前記第２反射部材とは、一体であること
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の反射特性測定装置用光学系。
【請求項５】
前記第１反射部材と前記第２反射部材と前記標準部材とを取り付ける取付部材とをさらに備えること
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の反射特性測定装置用光学系。
【請求項６】
遮光状態と非遮光状態とを切り換え可能であって、前記遮光状態で前記拡散反射面を遮光可能な遮光部材をさらに備え、
前記遮光部材は、前記試料で反射した前記照明光の反射光が前記第２光路に導光される場合には前記遮光状態にあること、
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の反射特性測定装置用光学系。
【請求項７】
前記照明光を放射する光源と、
前記光源で放射された前記照明光を前記試料に照射させる照明光学系と、
前記試料で反射した前記照明光の前記反射光を受光する受光光学系とをさらに備えること
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の反射特性測定装置用光学系。
【請求項８】
前記第１反射部材を前記第１校正位置に対し進退する第１駆動機構と、
前記第２反射部材を前記第２校正位置に対し進退する第２駆動機構とをさらに備えること
を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の反射特性測定装置用光学系。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の反射特性測定装置用光学系と、
前記受光光学系で受光された前記照明光の前記反射光を分光する分光部と、
前記分光部の出力に基づいて前記試料の反射特性を求める演算部とを備えること
を特徴とする反射特性測定装置。
【請求項１０】
前記試料で反射した前記照明光の前記反射光が入射される測定開口を備える筐体と、
前記測定開口を遮光する測定開口用遮光部材とをさらに備えること
を特徴とする請求項９に記載の反射特性測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象である試料の反射特性を測定する反射特性測定装置に用いられる反射特性測定装置用光学系に関し、特に、光量ロスを低減することができ、種々のジオメトリに適用することができる反射特性測定装置に関する。そして、本発明は、この反射特性測定装置用光学系を備える反射特性測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば車両等の工業製品における表面色の管理や印刷物の色の管理等を行うために、例えば測色計や色彩計等の反射特性測定装置が用いられて来た。この反射特性測定装置は、一般に、測定対象である試料に照明光を照射し、その試料からの前記照明光の反射光における、例えば分光反射特性等の反射特性を測定する装置である。このような反射特性測定装置による反射特性の測定結果は、照明光を試料に照射する照明系および試料からの反射光を受光する受光系のいわゆるジオメトリ（光学的条件）によって影響を受ける。このため、反射特性測定装置には、通常、ＣＩＥ（国際照明委員会）が推奨する４５／０（４５度照明、垂直受光）、０／４５（垂直照明、４５度受光）および４５／４５（４５度照明、４５度受光）等のいずれかのジオメトリが採用されている。一例を挙げると、このような反射特性測定装置は、照明光を放射する光源と、前記光源から放射された前記照明光を試料へ４５度の入射角で照射する照明光学系と、前記試料で反射された前記照明光の反射光を垂直方向で受光する受光光学系と、前記受光光学系で受光された前記照明光の反射光を分光する分光部と、前記分光部の出力に基づいて前記試料の反射特性を求める演算部とを備えている。前記演算部は、より具体的には、反射分光特性が既知の白色校正板を測定することによって得られた基準データを予め記憶しておき、この基準データおよび前記分光部の出力を用いることによって前記試料の反射特性を求めている。【０００３】
このような反射特性測定装置では、例えば経年劣化等の何らかの原因によって、照明光における、例えば光強度や分光特性等の光学特性が変化すると、試料からの前記照明光の反射光における光学特性も変化してしまう。このため、照明光の光学特性の変化を測定してその変化を補正する反射特性測定装置の校正が必要である。【０００４】
この照明光の光学特性における変化の測定として、例えば反射特性測定装置とは別体に用意された標準板を測定し、この標準板の初期値と測定値との差分を求めることによって、照明光の光学特性における変化量を求める方法がある。しかしながら、このような方法では、反射特性測定装置を用いるユーザごとに、また校正ごとに、測定値がばらつき易く（測定値の再現性が悪く）、その結果、校正が適正に行われ難い。【０００５】
そこで、反射特性測定装置内に、照明光の光学特性を測定する照明光の監視用に専用される分光器が設けられ、常時、照明光の光学特性を監視（モニタ）する方法がある。この方法は、上述の不都合を解消することができる。しかしながら、このような方法では、別途に専用の分光器を設ける必要があるため、その分、コスト高となり、また、反射特性測定装置が大型化してしまう。【０００６】
そこで、例えば特許文献１に開示の校正機構がある。この校正機構は、試料の測定面に対して光学的に共役な位置に配置される拡散面を持つプリズムを備え、このプリズムに入射され、内部反射して前記拡散面を透過した照明光の拡散透過光を受光光学系で受光することによって照明光の光強度変化を監視している。しかしながら、この特許文献１に開示の校正機構では、照明光の一部が拡散面で拡散反射されるため、拡散透過光の光量は、照明光の光量よりその分少なくなり、光量ロス（光量損失）が生じてしまう。また、特許文献１に開示の校正機構は、４５／０ジオメトリおよび０／４５ジオメトリを前提としており、これらジオメトリを除く他のジオメトリに適用することが難しい。【０００７】
一方、反射特性測定装置内に標準板を備え、試料に臨まれる測定開口に前記標準板を移動し、前記標準板を測定することで、照明光の光学特性における変化量を求める方法がある。しかしながら、この方法では、標準板の反射面が試料の測定面より照明光学系や受光光学系に近づくため、照明光が試料に照射される照射位置と標準板に照射される照射位置とがずれるから、その分、校正精度が低下してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第７５３８８７１号明細書
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、光量ロスを低減することができ、種々のジオメトリに適用することができる反射特性測定装置用光学系およびこの反射特性測定装置用光学系を備える反射特性測定装置を提供することである。
【００１０】
本発明にかかる反射特性測定装置用光学系および反射特性測定装置では、校正を行う場合に第１反射部材が第１校正位置に配置されるとともに第２反射部材が第２校正位置に配置され、照明光を第１反射部材で反射することによって照明光が標準部材に導光され、そして、試料で反射した前記照明光の反射光と略同じ光路となるように、この標準部材で拡散反射した照明光の拡散反射光が第２反射部材で反射される。校正の際に使用される照明光の拡散反射光は、このように反射によって導光されるので、このような構成の反射特性測定装置用光学系および反射特性測定装置は、光量ロスを低減することができる。そして、このような構成の反射特性測定装置用光学系および反射特性測定装置は、これが用いられる反射特性測定装置のジオメトリと関連しないので、種々のジオメトリに適用することができる。
【００１１】
上記並びにその他の本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な記載と添付図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態における反射特性測定装置の全体概略構成を示すブロック図である。
【図２】試料を測定する場合における第１実施形態の反射特性測定装置の光学系を示す図である。
【図３】校正を行う場合における第１実施形態の反射特性測定装置の光学系を示す図である。
【図４】第１実施形態の反射特性測定装置における光学系および駆動機構を示す斜視図である。
【図５】試料を測定する場合における第２実施形態の反射特性測定装置の光学系を示す図である。
【図６】校正を行う場合における第２実施形態の反射特性測定装置の光学系を示す図である。
【図７】校正を行う場合における測定開口部の遮光の様子を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。また、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態における反射特性測定装置の全体概略構成を示すブロック図である。図２は、試料を測定する場合における第１実施形態の反射特性測定装置の光学系を示す図である。図３は、校正を行う場合における第１実施形態の反射特性測定装置の光学系を示す図である。図２（Ａ）および図３（Ａ）は、側面図であり、図２（Ｂ）および図３（Ｂ）は、正面図であり、そして、図２（Ｃ）および図３（Ｃ）は、底面図である。図４は、第１実施形態の反射特性測定装置における光学系および駆動機構を示す斜視図である。図４（Ａ）は、反射部材が校正位置にある場合を示し、図４（Ｂ）は、反射部材が待機位置にある場合を示す。
【００１５】
第１実施形態における反射特性測定装置ＤＡは、測定対象である試料ＳＭの反射特性を測定する装置であり、例えば、図１ないし図４に示すように、照明受光光学系１Ａと、分光部２と、演算制御部３と、入力部４と、出力部５とを備えている。
【００１６】
照明受光光学系１Ａは、測定対象の試料ＳＭを測定するための位置（場所）として予め設定された所定の測定平面に対し予め設定された所定のジオメトリで、照明光を試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦに照射してその反射光を受光する光学系である。ジオメトリ（光学的条件）は、測定平面に対する、照明光の入射方向および反射光の観察方向である。照明受光光学系１Ａは、照明系１１Ａと、受光光学系１２Ａとを備え、本実施形態では、反射特性測定装置ＤＡ内でその校正を行うために、反射部材１３Ａと、標準部材１４Ａとをさらに備えている。なお、図１では、反射部材１３Ａおよび標準部材１４Ａの図示が省略されている。
【００１７】
照明系１１Ａは、前記測定平面に臨むように配置された、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦに照明光を照射するものである。反射特性測定装置ＤＡでは、通常、正確な測定結果を得るべく、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦが前記測定平面に一致するように配置されることが予定されており、そして、このように配置されることが理想的であり好ましい。照明系１１Ａは、例えば、照明光を放射する光源と、前記光源から放射された照明光を、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦに対し所定の入射角で入射させる照明光学系とを備えている。前記光源は、例えば、ハロゲンランプや白色ランプやＬＥＤ光源等である。前記照明光学系は、例えば、前記光源から放射された照明光を平行光に換えて射出する両凸のコリメートレンズ等である。
【００１８】
受光光学系１２Ａは、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦで反射した照明光の反射光を試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦに対し所定の角度で受光するものである。受光光学系１２Ａは、例えば、前記所定の角度で受光した照明光の反射光を集光する両凸の集光レンズ等である。
【００１９】
反射特性測定装置ＤＡは、任意のジオメトリであってよいが、本実施形態では、４５／０のジオメトリを採用しており、この４５／０のジオメトリとなるように、これら前記照明光学系と受光光学系１２Ａとは、前記測定平面に対して配置される。言い換えれば、例えば仕様等に応じてジオメトリが決まると、このジオメトリに従うように前記測定平面、前記照明光学系の光軸および受光光学系１２Ａの光軸の各位置が相互に規定される。すなわち、ジオメトリは、上述のように定義されるので、ジオメトリおよび測定平面を設定すると、この測定平面に対し、照明系１１Ａの前記照明光学系の光軸の位置および受光光学系１２Ａの光軸の位置が決まる。一方、ジオメトリ、照明系１１Ａの前記照明光学系の光軸および受光光学系１２Ａの光軸が設定されると、測定平面が決まる。
【００２０】
反射部材１３Ａは、入射光を反射する平板状の部材であり、例えば、反射鏡（ミラー）等である。反射部材１３Ａは、第１反射面を形成する第１反射部材１３Ａ−１と、第２反射面を形成する第２反射部材１３Ａ−２とを備えている。すなわち、第１反射部材１３Ａ−１と第２反射部材１３Ａ−２とは、本実施形態では、反射部材１３Ａとして一体で構成されている。第１および第２反射面は、それぞれ、例えばアルミニウム等の金属薄膜や誘電体多層膜等で構成される。あるいは、例えば、反射部材１３Ａ自体が光沢のある金属板であって、該金属板の表面が第１および第２反射面を形成してもよい。
【００２１】
反射部材１３Ａは、反射特性測定装置ＤＡの校正を行う場合に配置される校正位置に挿抜可能に構成されている。すなわち、反射部材１３Ａは、校正を行う場合に校正位置に挿入配置可能であって、測定を行う場合に校正位置から脱抜可能に構成されている。より具体的には、反射部材１３Ａは、反射特性測定装置ＤＡの校正を行う場合に配置される校正位置と、この校正位置から退避した、試料ＳＭにおける試料測定面ＳＭＦの反射特性の測定を行う場合に配置される待機位置とを例えば後述の機構によって切り換え可能に構成されている。この反射部材１３Ａの校正位置は、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦに照射される照明光の第１光路上における所定の位置である。この反射部材１３Ａの待機位置は、前記第１光路上を除く位置である。すなわち、この反射部材１３Ａの待機位置は、照明系１１Ａから試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦに照射される照明光を反射部材１３Ａが妨げることなく、かつ、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦから受光光学系１２Ａで受光される照明光の反射光を反射部材１３Ａが妨げない位置である。本実施形態では、第１および第２反射部材１３Ａ−１、１３Ａ−２は、反射部材１３Ａとして一体で構成されていることから、反射部材１３Ａの校正位置は、第１反射部材１３Ａ−１の第１校正位置であるとともに第２反射部材１３Ａ−２の第２校正位置であり、反射部材１３Ａの待機位置は、第１反射部材１３Ａ−１の第１待機位置であるとともに第２反射部材１３Ａ−２の第２待機位置である。
【００２２】
反射部材１３Ａにおける第１反射部材１３Ａ−１は、この第１校正位置に配置されている場合に、照明系１１Ａから照射される照明光を標準部材１４Ａへ反射する第１姿勢であり、そして、反射部材１３Ａにおける第２反射部材１３Ａ−２は、この第２校正位置に配置されている場合に、標準部材１４Ａで反射した照明光の拡散反射光を、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦで反射した照明光の反射光の第２光路と重なるように、反射する第２姿勢である。より具体的には、本実施形態では、例えば、第１反射部材１３Ａ−１の前記第１姿勢は、第１反射部材１３Ａ−１に形成された第１反射面が、反射特性測定装置ＤＡの前記測定平面、および、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦに照射される照明光の前記第１光路における光軸（すなわち、照明系１１Ａの前記照明光学系の光軸）と、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦで反射した照明光の反射光の前記第２光路における光軸（すなわち、受光光学系１２Ａの光軸）とが成す第１平面（ジオメトリによって規定される平面）の両方に平行な直線Ｒを回転軸Ｒとして所定の角度で傾斜した姿勢である。第２反射部材１３Ａ−２の前記第２姿勢は、第２反射部材１３Ａ−２が第１反射部材１３Ａ−１と一体で形成されているので、前記回転軸Ｒで所定の角度で傾斜した姿勢である。第１反射部材１３Ａ−１における前記所定の角度や第２反射部材１３Ａ−２における前記所定の角度は、標準部材１４Ａの配置位置や拡散反射する拡散反射面の角度等に応じて適宜に設定される。
【００２３】
標準部材１４Ａは、入射光を拡散反射する部材であり、第１反射部材１３Ａ−１で反射された照明光（照明光の反射光）を第２反射部材１３Ａ−２へ向けて拡散反射する。標準部材１４Ａは、照明系１１Ａから照射される照明光の光学特性の変動を補正して校正する場合に使用されるものである。標準部材１４Ａは、例えば、拡散反射板であってよく、また例えば、白色校正板であってもよい。要は、標準部材１４Ａは、少なくとも拡散反射するものであればよい。本実施形態では、標準部材１４Ａも、反射部材１３Ａと同様に、校正位置に挿抜可能に構成されている。より具体的には、標準部材１４Ａは、校正位置と待機位置とを例えば後述の機構によって切り換え可能に構成されている。
【００２４】
このような反射部材１３Ａおよび標準部材１４Ａは、反射特性測定装置ＤＡが校正位置でこれらを保持する保持部材を備え、校正を行う場合（校正モード）では校正位置にオペレータ（ユーザ）によって直接的に配置され、試料ＳＭの測定を行う場合（測定モード）では校正位置からオペレータ（ユーザ）によって直接的に取り除かれてもよいが、本実施形態では、反射特性測定装置ＤＡは、これら反射部材１３Ａおよび標準部材１４Ａを動かして校正位置に対し挿抜する駆動機構を備えている。そして、これら反射部材１３Ａおよび標準部材１４Ａは、オペレータがこの駆動機構を駆動することで動かされてもよいが、本実施形態では、反射特性測定装置ＤＡは、駆動機構に動力を与える動力源を備えており、これら反射部材１３Ａおよび標準部材１４Ａは、動力源の動力によって駆動機構を駆動することで動かされる。より具体的には、例えば、図４に示す構成によって校正位置および待機位置のいずれか一方の位置に切り換え配置される。
【００２５】
図４において、図略の筐体に形成された測定開口に嵌め込まれたカバーガラス２７の測定平面に対し所定のジオメトリとなるように、前記筐体内に固定配置される多角柱形状の固定体２１に照明系１１Ａおよび受光光学系１２Ａが固定される。測定開口は、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦ（測定平面）で反射した照明光の反射光が入射される、前記図略の筐体に形成された貫通孔である。固定体２１には、照明系１１Ａの前記照明光学系の光軸と受光光学系１２Ａの光軸とが成す平面（前記第１平面）の法線方向に沿って延びる長尺円柱状の一対の第１および第２案内ロッド２６−１、２６−２が互いに間隔を空けて凸設されている。これら一対の第１および第２案内ロッド２６−１、２６−２によって案内（ガイド）されるように、反射部材１３Ａ（第１反射部材１３Ａ−１および第２反射部材１３Ａ−２）と標準部材１４Ａとをその一方側に取り付けた取付部材２５がこれら一対の第１および第２案内ロッド２６−１、２６−２に移動可能に配設されている。取付部材２５の他方側の端部には、長尺棒状のアーム部材２４がその一方端部で接続される。アーム部材２４の略中央には、ソレノイドモータ２３の回転軸が固定されている。そして、ソレノイドモータ２３は、側面視で略Ｌ字形状の固定接続部材２２を介して固定体２１に固定される。
【００２６】
このような構成では、演算制御部３の制御によってソレノイドモータ２３が稼働すると、ソレノイドモータ２３の回転軸が回転駆動され、この回転軸の回転駆動に伴ってアーム部材２４も回転駆動される。このアーム部材２４の回転駆動に従って取付部材２５が駆動されるが、取付部材２５の運動は、一対の第１および第２案内ロッド２６−１、２６−２によって規制されるため、アーム部材２４の一方端部における周方向に沿った運動は、取付部材２５の直進方向に沿った運動となる。この運動によって、取付部材２５に取り付けられた反射部材１３Ａおよび標準部材１４Ａは、例えば、照明光および照明光の反射光の各光路から外れた待機位置（図４（Ｂ））から、これら各光路上の校正位置（図４（Ａ））へ切り換え配置される。そして、ソレノイドモータ２３の回転軸を逆回転させることによって、反射部材１３Ａおよび標準部材１４Ａは、校正位置（図４（Ａ））から待機位置（図４（Ｂ））へ切り換え配置される。
【００２７】
なお、前記測定開口は、照明系１１Ａの照明光を試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦへ照射するために、前記筐体の適所に形成された開口（孔）であり、カバーガラス２７は、平板状であり、前記筐体内に例えばチリやホコリ等のゴミの進入を防ぐために、前記測定開口に嵌め込まれている。試料ＳＭを測定する場合には、カバーガラス２７に試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦが当接され、前記測定開口に試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦが臨まれる。このため、図４に示す構成では、カバーガラス２７の外面が前記測定平面とされる。
【００２８】
分光部２は、受光光学系１２Ａで受光された照明光の反射光を分光測定する装置である。分光測定は、測定対象光（ここでは照明光の反射光）の光強度を所定の波長間隔で波長ごとに測定するものである。照明光の反射光は、受光光学系１２Ａから直接的に分光部２へ導光されてもよいが、本実施形態では、分光部２の配置位置に自由度を与えるために、受光光学系１２Ａから導光部材６を介して分光部２に導光されている。導光部材６は、全反射を繰り返して所定の或る箇所から所定の他の箇所まで光を伝播して導くものであり、例えば光ファイバ等である。
【００２９】
分光部２は、より具体的には、例えば、スリット部材と、反射鏡と、回折格子と、測定用アレイセンサとを備えている。前記スリット部材は、前記測定用アレイセンサに入射される反射光を規制する、矩形形状の開口であるスリットを形成した板状部材である。前記反射鏡は、前記スリット部材の前記スリットを介して入射された反射光を回折格子へ反射する凹面鏡である。前記回折格子は、前記反射鏡で反射された反射光を回折することによって該反射光を所定の波長間隔で波長ごとに分光し、前記測定用アレイセンサへ導く光学素子である。前記測定用アレイセンサは、前記回折格子により分光される波長方向に一列に配列された複数の光電変換素子を備えており、各光電変換素子がそれぞれ互いに異なる波長の光を受光し、これら受光した各光の光強度に応じた各電気信号を出力する素子である。
【００３０】
このような分光部２では、試料ＳＭから照明光の反射光は、前記スリット部材のスリットで規制されて前記反射鏡に入射され、前記反射鏡で反射されて前記回折格子に入射され、回折されて分光され、前記測定用アレイセンサに入射される。前記測定用アレイセンサの受光面には、前記スリットの分散像が結像される。前記測定用アレイセンサでは、各光電変換素子が反射光の分散光を光電変換し、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦからの反射光の分光強度に応じた電気信号を出力する。なお、前記反射鏡および前駆回折格子は、反射型凹面回折格子に代えてもよい。
【００３１】
演算制御部３は、反射特性測定装置ＤＡ全体の動作を司るとともに、分光部２の出力に基づいて試料ＳＭにおける試料測定面ＳＭＦの反射特性を求めるものである。演算制御部３は、例えば、照明系１１Ａの前記光源における照明光の発光を制御し、反射部材１３Ａおよび標準部材１４Ａを待機位置および校正位置のいずれか一方に配置されるように制御し、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦからの照明光の反射光を分光するべく分光部２を制御し、分光部２の出力に基づいて試料ＳＭにおける試料測定面ＳＭＦの反射特性を求め、そして、校正を行うべく分光部２を制御し、分光部２の出力に基づいて標準部材１４Ａの反射特性を求めて校正を行うものである。演算制御部３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶素子およびこれらの周辺回路とを備えて構成されるマイクロコンピュータ等である。
【００３２】
入力部４は、外部からコマンド（命令）やデータ等を入力するための装置であり、例えばタッチパネルやキーボード等である。出力部５は、入力部４から入力されたコマンドやデータおよび演算制御部３の演算結果等を出力するための装置であり、例えばＬＣＤ（液晶ディスプレイ）や有機ＥＬディスプレイ等である。
【００３３】
次に、本実施形態の動作について説明する。このような構成の反射特性測定装置ＤＡでは、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦの反射特性を測定する場合には、演算制御部３の制御に従ってソレノイドモータ２３が稼働され、ソレノイドモータ２３の回転軸の回転によってアーム部材２４が回転運動を行い、これによって取付部材２５が一対の第１および第２案内ロッド２６−１、２６−２に案内されて移動し、取付部材２５に取り付けられた反射部材１３Ａおよび標準部材１４Ａは、図４（Ｂ）に示すように、待機位置に配置される。
【００３４】
オペレータ（ユーザ）によって測定平面（カバーガラス２７の外面）に試料ＳＭの試料面が配置される。そして、上述の動作によって、反射部材１３Ａおよび標準部材１４Ａが待機位置に配置されると、演算制御部３は、照明系１１Ａを制御し、照明系１１Ａに照明光を試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦに照射させる。
【００３５】
照明系１１Ａから照射された照明光は、図２に示すように、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦ（測定平面）に対し所定のジオメトリで入射され、反射される。この照明光の反射光は、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦ（測定平面）に対し所定のジオメトリで受光光学系１２Ａによって受光され、導光部材６を介して分光部２へ入射される。なお、この場合、反射部材１３Ａおよび標準部材１４Ａは、待機位置にあって校正位置にはないので、図２では、反射部材１３Ａおよび標準部材１４Ａは、破線で示されている。
【００３６】
分光部２は、この照明光の反射光を分光し、その結果を演算制御部３へ出力する。演算制御部３は、分光部２の出力に基づいて照明光の反射光における例えば分光反射特性等の反射特性を求める。この求めた反射特性は、演算制御部３の制御に従って出力部５に出力される。
【００３７】
一方、反射特性測定装置ＤＡを校正する場合には、演算制御部３の制御に従ってソレノイドモータ２３が稼働され、ソレノイドモータ２３の回転軸の回転によってアーム部材２４が回転運動を行い、これによって取付部材２５が一対の第１および第２案内ロッド２６−１、２６−２に案内されて移動し、取付部材２５に取り付けられた反射部材１３Ａおよび標準部材１４Ａは、図４（Ａ）に示すように、校正位置に配置される。
【００３８】
そして、上述の動作によって、反射部材１３Ａおよび標準部材１４Ａが校正位置に配置されると、演算制御部３は、照明系１１Ａを制御し、照明系１１Ａに照明光を照射させる。
【００３９】
なお、オペレータ（ユーザ）によって測定平面（カバーガラス２７の外面）は、測定平面用遮光部材４１によって遮光されることが好ましい。これによって校正時にカバーガラス２７から入射されるノイズ光を遮光することができ、より精度よく校正を行うことができる。
【００４０】
あるいは、図７に示すように、図略の測定平面遮光機構によって上述の動作に連動して測定平面用遮光部材４１が移動し、校正時にカバーガラス２７から入射されるノイズ光を遮光するように反射特性測定装置ＤＡが構成されてもよい。このような測定平面用遮光部材４１は、少なくともカバーガラス２７を覆う大きさおよび形状を備え、赤外線や可視光の波長領域を遮断する材料で形成される。そして、例えば、測定平面用遮光部材４１を保持する保持枠、前記保持枠にその一端が連結されたアーム部材、および、前記アーム部材の他方端にその駆動軸が連結されたモータ等を備える図略の前記測定平面遮光機構によって、遮光位置（カバーガラス２７を覆って遮光する位置）と待機位置（カバーガラス２７からの光束を阻害しない位置）との間で自動的に切り換え制御される。後述の第２実施形態も同様である。
【００４１】
照明系１１Ａから照射された照明光は、図３に示すように、反射部材１３Ａにおける第１反射部材１３Ａ−１の第１反射面に入射され、反射される。この照明光の反射光は、標準部材１４Ａに入射される。標準部材１４Ａは、この照明光の反射光を受光光学系１２Ａに向けて拡散反射光として拡散反射する。受光光学系１２Ａによって受光された前記拡散反射光は、導光部材６を介して分光部２へ入射される。
【００４２】
分光部２は、この拡散反射光を分光し、その結果を演算制御部３へ出力する。演算制御部３は、分光部２の出力に基づいて当該反射特性測定装置ＤＡを校正するための校正データを求める。この求めた校正データは、演算制御部３に記憶され、測定モードで試料ＳＭにおける試料測定面ＳＭＦの反射特性を求める場合に、用いられる。
【００４３】
このような校正モードは、例えば、反射特性測定装置ＤＡの電源スイッチがオンされた場合や、直近の校正モードから予め設定された所定時間が経過した場合等に行われる。
【００４４】
校正データは、例えば、分光部２の出力データと所定の初期校正データとの差として定義される。この初期校正データは、例えば製造段階や出荷段階等の反射特性測定装置が未使用である初期状態において、校正モードによって得られた分光部２の出力データである。
【００４５】
以上、説明したように、本実施形態では、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦを測定するための光学系（本実施形態では照明系１１Ａおよび受光光学系１２Ａ）と校正を行う光学系（本実施形態では照明系１１Ａ、反射部材１３Ａ、標準部材１４Ａおよび受光光学系１２Ａ）とを備えた反射特性測定装置ＤＡおよびその照明受光光学系１Ａを提供することができる。そして、本実施形態における反射特性測定装置ＤＡおよびその照明受光光学系１Ａでは、校正を行う場合に反射部材１３Ａの第１反射部材１３Ａ−１が第１校正位置に配置されるとともに反射部材１３Ａの第２反射部材１３Ａ−２が第２校正位置に配置され、照明光を第１反射部材１３Ａ−１で反射することによって照明光が標準部材１４Ａに導光され、そして、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦで反射した照明光の反射光と略同じ光路となるように、この標準部材１４で拡散反射した照明光の拡散反射光が第２反射部材１３Ａ−２で反射され、受光光学系１２Ａによって受光される。校正の際に使用される照明光の拡散反射光は、このように反射によって受光光学系１２Ａへ導光されるので、本実施形態における反射特性測定装置ＤＡおよびその照明受光光学系１Ａは、光量ロスを低減することができる。そして、本実施形態における反射特性測定装置ＤＡおよびその照明受光光学系１Ａは、これが用いられる反射特性測定装置ＤＡのジオメトリと関連しないので、種々のジオメトリに適用することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、第１反射部材１３Ａ−１と第２反射部材１３Ａ−２とは、反射部材１３Ａとして一体に形成されている。このため、本実施形態における反射特性測定装置ＤＡおよびその照明受光光学系１Ａは、第１反射部材１３Ａ−１および第２反射部材１３Ａ−２を一体に動かすことができる。したがって、第１反射部材１３Ａ−１および第２反射部材１３Ａ−２を動かす駆動機構を設ける場合に、この駆動機構は、より簡易に構成することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、第１反射部材１３Ａ−１と第２反射部材１３Ａ−２と標準部材１４Ａとは、上述した駆動機構によって待機位置と校正位置とで切り換えられる。このため、これら第１反射部材１３Ａ−１、第２反射部材１３Ａ−２および標準部材１４Ａの各移動を自動化することが可能となり、本実施形態では、ソレノイドモータ２３および演算制御部３によって自動化されている。
【００４８】
また、本実施形態では、第１反射部材１３Ａ−１と第２反射部材１３Ａ−２と標準部材１４Ａは、取付部材２５に取り付けられている。このため、本実施形態における反射特性測定装置ＤＡおよびその照明受光光学系１Ａは、第１反射部材１３Ａ−１、第２反射部材１３Ａ−２および標準部材１４を一体に動かすことができる。したがって、第１反射部材１３Ａ−１、第２反射部材１３Ａ−２および標準部材１４における相互の幾何学的配置関係が一定に維持され、これらが校正位置と待機位置とで繰り返し配置換えされても、第１反射部材１３Ａ−１、第２反射部材１３Ａ−２および標準部材１４における相互の幾何学的配置関係のズレが低減される。この結果、校正がより長期間に亘って良好に行われる。
【００４９】
次に、別の実施形態について説明する。
【００５０】
（第２実施形態）
図５は、試料を測定する場合における第２実施形態の反射特性測定装置の光学系を示す図である。図６は、校正を行う場合における第２実施形態の反射特性測定装置の光学系を示す図である。なお、図５では、反射部材１３Ｂおよび標準部材１４Ｂは、待機位置にあって校正位置にはないので、破線で示されている。
【００５１】
第２実施形態における反射特性測定装置ＤＢは、第１実施形態における反射特性測定装置ＤＡと同様に、測定対象である試料ＳＭの反射特性を測定する装置であり、例えば、照明受光光学系と、分光部と、演算制御部と、入力部と、出力部とを備えている。
【００５２】
ここで、第１実施形態における反射特性測定装置ＤＡおよびその照明受光光学系１Ａは、ジオメトリの一例として４５／０ジオメトリであったが、第２実施形態における反射特性測定装置ＤＢおよびその照明受光光学系は、ジオメトリの他の一例として４５／４５ジオメトリである。このため、第２実施形態における反射特性測定装置ＤＢは、その照明受光光学系が第１実施形態の反射特性測定装置ＤＡにおける照明受光光学系１Ａと異なるだけであり、第２実施形態の反射特性測定装置ＤＢにおける前記分光部、前記演算制御部、前記入力部および前記出力部のそれぞれは、第１実施形態の反射特性測定装置ＤＡにおける分光部２、演算制御部３、入力部４および出力部５のそれぞれと同様であり、その説明を省略する。
【００５３】
この第２実施形態の反射特性測定装置ＤＢにおける照明受光光学系１Ｂは、第１実施形態の照明受光光学系１Ａと同様に、測定対象の試料ＳＭを測定するための位置（場所）として予め設定された所定の測定平面に対し予め設定された所定のジオメトリで、照明光を試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦに照射してその反射光を受光する光学系であり、例えば、図５および図６に示すように、照明系１１Ｂと、受光光学系１２Ｂと、反射部材１３Ｂと、標準部材１４Ｂとを備えている。
【００５４】
そして、上述と同様の理由により、第２実施形態の照明受光光学系１Ｂにおける照明系１１Ｂ、受光光学系１２Ｂ、反射部材１３Ｂおよび標準部材１４Ｂは、その幾何学的配置関係が第１実施形態の照明受光光学系１Ａと異なるだけであり、第２実施形態の照明受光光学系１Ｂにおける照明系１１Ｂ、受光光学系１２Ｂ、反射部材１３Ｂおよび標準部材１４Ｂのそれぞれは、機能的には、第１実施形態の照明受光光学系１Ａにおける照明系１１Ａ、受光光学系１２Ａ、反射部材１３Ａおよび標準部材１４Ａのそれぞれと同様であり、ここでは、その幾何学的配置関係を説明する。
【００５５】
第２実施形態の反射特性測定装置ＤＢおよびその照明受光光学系１Ｂは、上述したように、４５／４５ジオメトリであるので、照明系１１Ｂにおける照明光学系は、光源から放射された照明光を、測定平面に対し４５度の入射角で入射させるように配置され、受光光学系１２Ｂは、照明光の反射光を、測定平面に対し４５度で受光するように配置される。すなわち、測定平面と照明系１１Ｂにおける照明光学系の光軸とが成す角度は、４５度であり、測定平面と受光光学系１２Ｂの光軸とが成す角度は、４５度である。これによって測定平面に略一致するように配置される試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦには、照明光が４５度の入射角で入射され、この試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦでの照明光の反射光は、４５度の角度で受光（観察）される。
【００５６】
反射部材１３Ｂは、第１実施形態の反射部材１３Ａと同様に、入射光を反射する平板状の部材であり、例えば、反射鏡（ミラー）等である。反射部材１３Ｂは、第１反射面を形成する第１反射部材１３Ｂ−１と、第２反射面を形成する第２反射部材１３Ｂ−２とを備えている。反射部材１３Ｂは、反射特性測定装置ＤＢの校正を行う場合に配置される校正位置に挿抜可能に構成されている。より具体的には、反射部材１３Ｂは、校正位置と待機位置とを切り換え可能に構成されている。この反射部材１３Ｂの校正位置は、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦに照射される照明光の第１光路上における所定の位置である。この反射部材１３Ａの待機位置は、前記第１光路上を除く位置である。本実施形態でも、第１および第２反射部材１３Ｂ−１、１３Ｂ−２は、反射部材１３Ｂとして一体で構成されていることから、反射部材１３Ｂの校正位置は、第１反射部材１３Ｂ−１の第１校正位置であるとともに第２反射部材１３Ｂ−２の第２校正位置であり、反射部材１３Ｂの待機位置は、第１反射部材１３Ｂ−１の第１待機位置であるとともに第２反射部材１３Ｂ−２の第２待機位置である。反射部材１３Ｂにおける第１反射部材１３Ｂ−１は、この第１校正位置に配置されている場合に、照明系１１Ｂから照射される照明光を標準部材１４Ｂへ反射する第１姿勢であり、そして、反射部材１３Ｂにおける第２反射部材１３Ｂ−２は、この第２校正位置に配置されている場合に、標準部材１４Ｂで反射した照明光の拡散反射光を、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦで反射した照明光の反射光の第２光路と重なるように、反射する第２姿勢である。より具体的には、本実施形態でも、例えば、第１反射部材１３Ｂ−１の前記第１姿勢は、第１反射部材１３Ｂ−１に形成された第１反射面が、反射特性測定装置ＤＢの前記測定平面、および、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦに照射される照明光の前記第１光路における光軸（すなわち、照明系１１Ｂの前記照明光学系の光軸）と、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦで反射した照明光の反射光の前記第２光路における光軸（すなわち、受光光学系１２Ｂの光軸）とが成す第１平面（ジオメトリによって規定される平面）の両方に平行な直線Ｒを回転軸Ｒとして所定の角度で傾斜した姿勢である。第２反射部材１３Ｂ−２の前記第２姿勢は、第２反射部材１３Ｂ−２が第１反射部材１３Ｂ−１と一体で形成されているので、前記回転軸Ｒで所定の角度で傾斜した姿勢である。第１反射部材１３Ｂ−１における前記所定の角度や第２反射部材１３Ｂ−２における前記所定の角度は、標準部材１４Ｂの配置位置や拡散反射する拡散反射面の角度等に応じて適宜に設定される。
【００５７】
標準部材１４Ｂは、第１実施形態の標準部材１４Ａと同様であり、入射光を拡散反射する部材であり、第１反射部材１３Ｂ−１で反射された照明光（照明光の反射光）を第２反射部材１３Ｂ−２へ向けて拡散反射する。本実施形態では、標準部材１４Ｂも、反射部材１３Ｂと同様に、校正位置に挿抜可能に構成されている。
【００５８】
このような構成の反射特性測定装置ＤＢでは、測定モードでは、反射部材１３Ｂおよび標準部材１４Ｂは、待機位置に配置され、図５に示すように、照明系１１Ｂから照射された照明光は、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦ（測定平面）に対し４５度で入射され、反射される。この照明光の反射光は、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦ（測定平面）に対し４５度で受光光学系１２Ｂによって受光され、分光部２へ入射される。なお、この場合、反射部材１３Ｂおよび標準部材１４Ｂは、待機位置にあって校正位置にはないので、図５では、反射部材１３Ｂおよび標準部材１４Ｂは、破線で示されている。そして、分光部２は、この照明光の反射光を分光し、その結果を演算制御部３へ出力する。演算制御部３は、分光部２の出力に基づいて照明光の反射光における例えば分光反射特性等の反射特性を求める。この求めた反射特性は、演算制御部３の制御に従って出力部５に出力される。
【００５９】
一方、校正モードでは、反射部材１３Ｂおよび標準部材１４Ｂは、校正位置に配置され、図６に示すように、照明系１１Ｂから照射された照明光は、反射部材１３Ｂにおける第１反射部材１３Ｂ−１の第１反射面に入射され、反射される。この照明光の反射光は、標準部材１４Ｂに入射される。標準部材１４Ｂは、この照明光の反射光を受光光学系１２Ｂに向けて拡散反射光として拡散反射する。受光光学系１２Ｂによって受光された前記拡散反射光は、分光部２へ入射される。分光部２は、この拡散反射光を分光し、その結果を演算制御部３へ出力する。演算制御部３は、分光部２の出力に基づいて当該反射特性測定装置ＤＡを校正するための校正データを求める。この求めた校正データは、演算制御部３に記憶され、測定モードで試料ＳＭにおける試料測定面ＳＭＦの反射特性を求める場合に、用いられる。
【００６０】
以上、説明したように、本実施形態における反射特性測定装置ＤＢおよびその照明受光光学系１Ｂでは、校正の際に使用される照明光の拡散反射光は、上述のように反射によって受光光学系１２Ｂへ導光されるので、本実施形態における反射特性測定装置ＤＢおよびその照明受光光学系１Ｂは、光量ロスを低減することができる。
【００６１】
なお、上述の第１および第２実施形態では、ジオメトリの一例として、４５／０ジオメトリおよび４５／４５ジオメトリの場合について説明したが、第１および第２反射部材１３−１、１３−２および標準部材１４は、任意のジオメトリに対し適用することができる。
【００６２】
また、上述の第１および第２実施形態では、標準部材１４も反射部材１３の移動に応じて移動したが、標準部材１４は、照明系１１から試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦに照射される照明光を反射部材１３が妨げることなく、かつ、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦから受光光学系１２で受光される照明光の反射光を反射部材１３が妨げない位置に固定的に配置されてもよい。
【００６３】
また、上述の第１および第２実施形態の反射特性測定装置Ｄおよびその照明受光光学系１において、遮光状態と非遮光状態とを切り換え可能であって、前記遮光状態で標準部材１４の拡散反射面を遮光可能な遮光部材をさらに備えてもよい。この遮光部材は、少なくとも、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦで反射した照明光の反射光が導光部材６を介して分光部２に導光される場合には、遮光状態にある。より具体的には、この遮光部材は、少なくとも前記測定モードである場合には遮光状態にある。本実施形態では、例えば、この遮光部材は、第１反射部材１３−１が第１待機位置に配置されている場合であって第２反射部材１３−２が第２待機位置に配置されている場合には前記遮光状態にあって、第１反射部材１３−１が第１待機位置に配置されていない場合、例えば第１校正位置に配置されている場合であって第２反射部材１３−２が第２待機位置に配置されていない場合、例えば第２校正位置に配置されている場合（前記校正モードである場合）には前記非遮光状態にあるものである。
【００６４】
このような遮光部材をさらに備えることによって、試料ＳＭの試料測定面ＳＭＦの反射特性を測定する場合に標準部材１４を遮光状態とすることによって、標準部材１４で生じる迷光を防止することができる。この結果、このような構成の反射特性測定装置Ｄは、試料ＳＭにおける試料測定面ＳＭＦの反射特性をより精度に測定することが可能となる。
【００６５】
また、上述の第１および第２実施形態の反射特性測定装置Ｄおよびその照明受光光学系１において、好ましくは、第１反射部材１３−１の第１反射面と前記測定平面とが成す角の角度ａは、第１反射部材１３−１の第１反射面と標準部材１４に形成された拡散反射面とが成す角の角度ａに等しく、第１反射部材１３−１の第１反射面と標準部材１４の拡散反射面との間の光学的距離は、第１反射部材１３−１の第１反射面と前記測定平面との間の距離ｂに等しい。すなわち、測定平面と標準部材１４の拡散反射面とは、反射部材１３を対称面とした光学的に対称な関係である。図２および図３には、このような構成の反射特性測定装置ＤＡおよびその照明受光光学系１Ａが示されており、図５および図６には、このような構成の反射特性測定装置ＤＢおよびその照明受光光学系１Ｂが示されている。なお、図２および図３ならびに図５および図６に示す例では、第１反射部材１３−１の第１反射面と標準部材１４の拡散反射面との間の光学的距離は、その間の屈折率が１であり、第１反射部材１３−１の第１反射面と標準部材１４の拡散反射面との間の距離ｂ（物理的な距離ｂ）である。
【００６６】
このような構成の反射特性測定装置Ｄおよびその照明受光光学系１は、反射特性測定装置Ｄのジオメトリと同じジオメトリで標準部材１４に対し照明光を入出射させることができるから、より高精度に校正を行うことができる。
【００６７】
本明細書は、上記のように様々な態様の技術を開示しているが、そのうち主な技術を以下に纏める。
【００６８】
一態様にかかる反射特性測定装置用光学系は、入射光を拡散反射する標準部材と、測定対象である試料に照射される照明光の第１光路上の第１校正位置と、前記第１校正位置から退避した第１位置との間で移動可能であって、入射光を反射する第１反射部材と、前記第１光路上の第２校正位置と、前記第２校正位置から退避した第２位置との間で移動可能であって、入射光を反射する第２反射部材とを備え、前記第１反射部材は、前記第１校正位置に配置されている時に、前記照明光を前記標準部材へ反射する第１姿勢であり、前記第２反射部材は、前記第２校正位置に配置されている時に、前記標準部材で反射した前記照明光の拡散反射光を、前記試料で反射した前記照明光の反射光の第２光路と重なるように、反射する第２姿勢である。
【００６９】
また、他の一態様では、上述の反射特性測定装置用光学系において、好ましくは、前記第１反射部材の第１姿勢は、前記第１反射部材に形成された第１反射面が、測定平面および前記第１光路の光軸と前記第２光路の光軸とが成す第１平面の両方に平行な直線を回転軸として傾斜した姿勢である。
【００７０】
このような構成の反射特性測定装置用光学系では、校正を行う場合に第１反射部材が第１校正位置に配置されるとともに第２反射部材が第２校正位置に配置され、照明光を第１反射部材で反射することによって照明光が標準部材に導光され、そして、前記試料で反射した前記照明光の反射光と略同じ光路となるように、この標準部材で拡散反射した照明光の拡散反射光が第２反射部材で反射される。校正の際に使用される照明光の拡散反射光は、このように反射によって導光されるので、このような構成の反射特性測定装置用光学系は、光量ロスを低減することができる。そして、このような構成の反射特性測定装置用光学系は、これが用いられる反射特性測定装置のジオメトリと関連しないので、種々のジオメトリに適用することができる。
【００７１】
また、他の一態様では、これら上述の反射特性測定装置用光学系において、前記第１反射面と前記測定平面とが成す角の角度は、前記第１反射面と前記標準部材に形成された拡散反射面とが成す角の角度に等しく、前記第１反射面と前記拡散反射面との間の光学的距離は、前記第１反射面と前記測定平面との間の距離に等しい。
【００７２】
このような構成の反射特性測定装置用光学系は、これが用いられる反射特性測定装置のジオメトリと同じジオメトリで標準部材に対し照明光を入出射させることができるから、より高精度に校正を行うことができる。
【００７３】
また、他の一態様では、これら上述の反射特性測定装置用光学系において、前記第１反射部材と前記第２反射部材とは、一体である。
【００７４】
この構成によれば、反射特性測定装置用光学系は、第１反射部材および第２反射部材を一体に動かすことができる。
【００７５】
また、他の一態様では、これら上述の反射特性測定装置用光学系において、前記第１反射部材と前記第２反射部材と前記標準部材とを取り付ける取付部材をさらに備える。
【００７６】
この構成によれば、反射特性測定装置用光学系は、第１反射部材、第２反射部材および標準部材を一体に動かすことができる。
【００７７】
また、他の一態様では、これら上述の反射特性測定装置用光学系において、遮光状態と非遮光状態とを切り換え可能であって、前記遮光状態で前記拡散反射面を遮光可能な遮光部材をさらに備え、前記遮光部材は、前記試料で反射した前記照明光の反射光が前記第２光路に導光される場合には前記遮光状態にある。
【００７８】
この構成によれば、試料の反射特性を測定する場合に標準部材を遮光状態とすることによって、標準部材で生じる迷光を防止することができ、試料の反射特性の測定精度を向上することができる。
【００７９】
また、他の一態様では、これら上述の反射特性測定装置用光学系において、前記照明光を放射する光源と、前記光源で放射された前記照明光を前記試料に照射させる照明光学系と、前記試料で反射した前記照明光の前記反射光を受光する受光光学系とをさらに備える。
【００８０】
このような構成によれば、試料を測定するための光学系と校正を行う光学系とを備えた反射特性測定装置用光学系を提供することができる。
【００８１】
また、他の一態様では、これら上述の反射特性測定装置用光学系において、前記第１反射部材を前記第１校正位置に対し進退する第１駆動機構と、前記第２反射部材を前記第２校正位置に対し進退する第２駆動機構とをさらに備える。
【００８２】
このような構成によれば、第１および第２反射部材を第１および第２校正位置に対し進退する第１および第２駆動機構を備えた反射特性測定装置用光学系を提供することができる。このような構成の反射特性測定装置用光学系は、このような第１および第２駆動機構を用いることによって、第１および第２反射部材の移動の自動化が容易となる。
【００８３】
また、他の一態様にかかる反射特性測定装置は、これら上述のいずれかの反射特性測定用光学系と、前記受光光学系で受光された前記照明光の前記反射光を分光する分光部と、前記分光部の出力に基づいて前記試料の反射特性を求める演算部とを備える。
【００８４】
このような構成の反射特性測定装置は、これら上述のいずれかの反射特性測定用光学系が用いられるので、校正を行う場合に光量ロスを低減することができ、種々のジオメトリを採用することができる。
【００８５】
また、他の一態様では、上述の反射特性測定装置において、前記試料で反射した前記照明光の前記反射光が入射される測定開口を備える筐体と、前記測定開口を遮光する測定開口用遮光部材とをさらに備える。
【００８６】
このような構成の反射特性測定装置は、校正の際に測定開口を測定開口用遮光部材で遮光することができるので、ノイズ光が遮光され、より精度よく校正を行うことができる。
【００８７】
この出願は、２０１１年５月１３日に出願された日本国特許出願特願２０１１−１０７８１４を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。
【００８８】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明によれば、反射特性測定装置用光学系および反射特性測定装置を提供することができる。
【図１】
2012157190.tif 000003
【図２】
2012157190.tif 000004
【図３】
2012157190.tif 000005
【図４】
2012157190.tif 000006
【図５】
2012157190.tif 000007
【図６】
2012157190.tif 000008
【図７】
2012157190.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月1日(2013.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を拡散反射する標準部材と、
測定対象である試料に照射される照明光の第１光路上の第１校正位置と、前記第１校正位置から退避した第１位置との間で移動可能であって、入射光を反射する第１反射部材と、
前記第１光路上の第２校正位置と、前記第２校正位置から退避した第２位置との間で移動可能であって、入射光を反射する第２反射部材とを備え、
前記第１反射部材は、前記第１校正位置に配置されている時に、前記照明光を前記標準部材へ反射する第１姿勢であり、
前記第２反射部材は、前記第２校正位置に配置されている時に、前記標準部材で反射した前記照明光の拡散反射光を、前記試料で反射した前記照明光の反射光の第２光路と重なるように、反射する第２姿勢であり、
前記試料を測定するための位置として予め設定された測定平面と前記標準部材の拡散反射面とは、前記第１反射部材を対称面とした光学的に対称な関係であること
を特徴とする反射特性測定装置用光学系。
【請求項２】
前記第１反射部材の第１姿勢は、前記第１反射部材に形成された第１反射面が、測定平面および前記第１光路の光軸と前記第２光路の光軸とが成す第１平面の両方に平行な直線を回転軸として傾斜した姿勢であること
を特徴とする請求項１に記載の反射特性測定装置用光学系。
【請求項３】
前記第１反射面と前記測定平面とが成す角の角度は、前記第１反射面と前記標準部材に形成された拡散反射面とが成す角の角度に等しく、
前記第１反射面と前記拡散反射面との間の光学的距離は、前記第１反射面と前記測定平面との間の光学的距離に等しいこと
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の反射特性測定装置用光学系。
【請求項４】
前記第１反射部材と前記第２反射部材とは、一体であること
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の反射特性測定装置用光学系。
【請求項５】
前記第１反射部材と前記第２反射部材と前記標準部材とを取り付ける取付部材とをさらに備えること
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の反射特性測定装置用光学系。
【請求項６】
遮光状態と非遮光状態とを切り換え可能であって、前記遮光状態で前記拡散反射面を遮光可能な遮光部材をさらに備え、
前記遮光部材は、前記試料で反射した前記照明光の反射光が前記第２光路に導光される場合には前記遮光状態にあること、
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の反射特性測定装置用光学系。
【請求項７】
前記照明光を放射する光源と、
前記光源で放射された前記照明光を前記試料に照射させる照明光学系と、
前記試料で反射した前記照明光の前記反射光を受光する受光光学系とをさらに備えること
を特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の反射特性測定装置用光学系。
【請求項８】
前記第１反射部材を前記第１校正位置に対し進退する第１駆動機構と、
前記第２反射部材を前記第２校正位置に対し進退する第２駆動機構とをさらに備えること
を特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の反射特性測定装置用光学系。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の反射特性測定装置用光学系と、
前記受光光学系で受光された前記照明光の前記反射光を分光する分光部と、
前記分光部の出力に基づいて前記試料の反射特性を求める演算部とを備えること
を特徴とする反射特性測定装置。
【請求項１０】
前記試料で反射した前記照明光の前記反射光が入射される測定開口を備える筐体と、
前記測定開口を遮光する測定開口用遮光部材とをさらに備えること
を特徴とする請求項９に記載の反射特性測定装置。
【国際調査報告】
2012157190.tif 000010
2012157190.tif 000011
2012157190.tif 000012
2012157190.tif 000013