(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
双楕円体面鏡は、回転軸とその各々一つの焦点が一致するように第１の回転楕円体面鏡と第２の回転楕円体面鏡を一体に接続して構成され、
上記共通の焦点には、光路上に透孔と試料保持孔を選択的に位置決めできる試料支持台が配置されており、
該双楕円体面鏡の残りの２つの焦点に夫々配置された第１のビーム切換鏡及び第２のビーム切換鏡とを備えて、
上記第１の回転楕円体面鏡の入射側には入射用透孔が、上記第２の回転楕円体面鏡の出射側には出射用透孔が夫々形成された入射角度可変の絶対反射率と絶対透過率測定光学系であって、
上記試料に対して表面と裏面からそれぞれ光を入射することにより、表面入射と裏面入射に対する絶対反射率及び表面入射と裏面入射に対する絶対透過率のいずれもが測定可能であることを特徴とする双楕円体面鏡を用いた対称Ｘ型光学系。
【請求項２】
上記表面入射と裏面入射に対する絶対反射率及び表面入射と裏面入射に対する絶対透過率をそれぞれ比較して、測定誤差を求め、この誤差の情報から光学測定が正確におこなわれたかどうかを自己判断可能であることを特徴とする請求項１記載の双楕円体面鏡を用いた対称Ｘ型光学系。
【請求項３】
主に２つのビーム切換鏡を互いに相関を持って回転させることにより、任意の入射角度での反射率と透過率の両方を一度に測定できることを特徴とする請求項１又は２記載の双楕円体面鏡を用いた対称Ｘ型光学系。
【請求項４】
入射側のビーム切換鏡を固定し、出射側のビーム切換鏡を適当に回転させることで、試料による光散乱も測定できることを特徴とする請求項１、２又は３記載の双楕円体面鏡を用いた対称Ｘ型光学系。
【請求項５】
基板上の薄膜試料のような複合試料では、試料への入射光をＰ偏光として主に２つのビーム切換鏡の回転角度を適当に選ぶことで、試料への入射角度を基板に対するブリュスター角度に選ぶことが可能で、基板内の多重反射の影響を受けない薄膜の光学測定をできることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の双楕円体面鏡を用いた対称Ｘ型光学系。
【請求項６】
上記光学系は、分散型分光光度計又はフーリエ変換型分光光度計に組み込み可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の対称Ｘ型光学系。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザやマイクロ波光源のような外部光源と検出器からなる系に、或いは分散型分光光度計又はフーリエ変換型分光光度計中に組み込むことで、任意の入射角度での絶対反射率と絶対透過率の同時測定を可能にする対称Ｘ型光学系である。
【０００２】
【従来の技術】
光テクノロジーは、ＩＴ産業においては高速大容量光通信や画像処理等、医療産業においてはレーザメスやガン治療等、製造加工業においてはレーザを用いたナノテクノロジーや同位体分離や表示器照明器等、学術分野では精密光計測や情報処理技術開発等、現代生活において非常に重要な技術である。
【０００３】
この光テクノロジーを支える基盤技術は、物質の光学定数（屈折率と消衰係数）、あるいは同じことであるが複素誘電率、の決定である。この２つの未知数（屈折率と消衰係数）を決定するためには、２つの独立な測定が必要である。
【０００４】
そのひとつの方法は、誘電体のような透明試料の場合にはある特定の１つの角度で絶対反射率と絶対透過率の２つを測り、これらの連立方程式を解いて光学定数を決定する方法である。金属のような不透明試料では、２つの異なった入射角度に対して絶対反射率を測定して、これらの連立方程式を解いて光学定数を決定する方法である。これらは、直感的で有用な方法である。
【０００５】
従来から分散型分光光度計やフーリエ変換型分光光度計では、多くの場合試料の反射率と透過率測定で異なった光学系を用いている。このために、２つの量（反射率と透過率）を測定をするためには、途中で光学系を『差し替え』なければならず、煩雑である。さらにこの『差し替え』は、測定結果の大きな誤差要因でもある。
【０００６】
ところで、この絶対反射率測定のためには、検出器は固定のままで追加の鏡を移動させる方法（V-N法やV-W法）と、検出器を移動させる方法（ゴニオメトリック法）と、が開発されている。
【０００７】
図２は、従来のゴニオメトリック法による絶対反射率の測定方法を説明する図である。この従来のゴニオメトリック法によると、分光光度計（図中では「光源部」）から出射した光を試料支持台SHの所に集光する。この試料支持台SHには、ブランクの穴と試料が取り付けてあり、スライドしてどちらかを選べるようになっている。この時の入射角度をθとする。まず、この試料支持台SHはブランクを選び、バックグラウンド信号を検出器で測定する。
【０００８】
次に、試料支持台SHをスライドして試料を選び、試料を中心に検出器を（180°―２θ）度回転して、試料からの反射のサンプル信号を測定する（図２（ｂ）参照）。前述のバックグランド信号との比を取ることで、入射角度θに対する絶対反射率が求まる。
【０００９】
従来のゴニオメトリック法では、絶対透過率も測定できる。図２でこの測定方法を説明する。図中の光源部から出射した光を試料支持台SHの所に集光する。この時、入射角度をθとする。まず、この試料支持台SHはブランクを選び、バックグランド信号を検出器で測定する。次に試料支持台SHはスライドして試料を選ぶと、検出器はほぼ同じ場所で試料を透過したサンプル信号を測定できる。これら２つの比として入射角度θに対する絶対透過率が求まる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の光学（反射と透過）測定には、次のような問題がある。絶対透過率は、入射光軸上の試料の有・無による光強度の比として求められる。この時、入射光の光軸上に試料と検出器を一列に並べればよいので、測定は容易である。一方、絶対反射率の測定でも、試料の有・無による光強度の比として求められる。しかし、試料無しの時は、光は入射光の方向に進むが、試料有りの時は、反射のために、反射光の進行方向は元の入射光の方向とは異なる。
【００１１】
上述の絶対反射率測定のための検出器は固定のままで追加の鏡を移動させる方法（V-N法やV-W法）では、絶対透過率測定と絶対反射率測定は、全く別の光学系を用いてきた。このために、両方を測定するには、その度に光学系の『差し替え』が必要であった。
【００１２】
ゴニオメトリック法では絶対反射率と絶対透過率の測定が可能である。
【００１３】
しかし、全ての絶対反射率測定では、検出器か鏡の移動が必要であった。この検出器か鏡の移動の再現性が、測定誤差に大きな影響を与えている。
【００１４】
このように、絶対反射率測定では、一般に測定精度が悪かった。市販の分光光度計をもちいる絶対反射率測定では精度は数％であり、熟練者が試料と測定系に特別の注意を払って測定した時に、先ほどの精度の10分の1程度の測定精度が達成できるのが現状である。
【００１５】
さらに、ゴニオメトリック法では任意の入射角度における絶対反射率測定が可能であるが、他のV-W法やV-N法では入射角度を変えることは一般に不可能である。
【００１６】
試料からの光散乱の測定では、ゴニオメトリック法で試料からの正反射以外の角度に検出器を移動させて測定するか、積分球を用いる方法で試料を積分球の中にセットして正反射光を積分球の外に逃して測定する。しかし、積分球を用いる方法では、平均の光散乱が求まるだけであり、試料による光散乱の角度依存性は原理的にゴニオメトリック法で求まるが、非常に困難な測定である。
【００１７】
基板上の薄膜試料では、反射や透過スペクトルに一般に基板内での多重反射のためにフリンジが現れる。このフリンジは薄膜の光学的性質を高精度に測定しようとする時に、精度を悪くする原因になる。このフリンジが現れないスペクトル測定のためには、基板内での多重反射を起こさせないことであるが、これは試料に対してＰ偏光の光を基板のブリュスター角度で入射させることで可能となる。このブリュスター角度は、波長の関数であるために、波長を変えるたびに角度を変えなければならない。この測定はゴニオメトリック法で原理的に可能であるが、毎回ゴニオメータを再現性良く動かすことは、現実的に不可能である。
【００１８】
本発明では、このような従来の問題を解決することを目的とするものであり、広範に用いられている分散型分光光度計（主に、近赤外の波長より短い波長域で利用されている）やフーリエ変換型分光光度計（主に、近赤外の波長より長い波長域で利用されている）等で、より簡便に、より精度良く物質の光学定数を決定するために、その物質の絶対反射率と絶対透過率を同時に測定できる双楕円体面鏡を用いた対称Ｘ型光学系を実現することを課題とするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、双楕円体面鏡は、回転軸とその各々一つの焦点が一致するように第１の回転楕円体面鏡と第２の回転楕円体面鏡を一体に接続して構成され、上記共通の焦点には、光路上に透孔と試料保持孔を選択的に位置決めできる試料支持台が配置されており、該双楕円体面鏡の残りの２つの焦点に夫々配置された第１のビーム切換鏡及び第２のビーム切換鏡とを備えて、上記第１の回転楕円体面鏡の入射側には入射用透孔が、上記第２の回転楕円体面鏡の出射側には出射用透孔が夫々形成された入射角度可変の絶対反射率と絶対透過率測定光学系であって、上記試料に対して表面と裏面からそれぞれ光を入射することにより、表面入射と裏面入射に対する絶対反射率及び表面入射と裏面入射に対する絶対透過率のいずれもが測定可能であることを特徴とする双楕円体面鏡を用いた対称Ｘ型光学系を提供する。
【００２０】
上記表面入射と裏面入射に対する絶対反射率及び表面入射と裏面入射に対する絶対透過率をそれぞれ比較して、測定誤差を求め、この誤差の情報から光学測定が正確におこなわれたかどうかを自己判断可能である。
【００２１】
主に２つのビーム切換鏡を互いに相関を持って回転させることにより、任意の入射角度での反射率と透過率の両方を一度に測定できる。
【００２２】
入射側のビーム切換鏡を固定し、出射側のビーム切換鏡を適当に回転させることで、試料による光散乱も測定できる。
【００２３】
基板上の薄膜試料のような複合試料では、試料への入射光をＰ偏光として主に２つのビーム切換鏡の回転角度を適当に選ぶことで、試料への入射角度を基板に対するブリュスター角度に選ぶことが可能で、基板内の多重反射の影響を受けない薄膜の光学測定をできる。
【００２４】
上記光学系は、分散型分光光度計又はフーリエ変換型分光光度計に組み込み可能である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明に係わる双楕円体面鏡を用いた対称Ｘ型光学系の実施の形態を実施例に基づいて図面を参照して説明する。
【００２６】
（実施例）
図１は、本発明に係わる双楕円体面鏡を用いた対称Ｘ型光学系の実施例を説明する図であり、この対称Ｘ型光学系１は、２個の回転楕円体面鏡E1、E2から成る双楕円体面鏡２と、２個のビーム切換鏡RM1、RM2と、試料支持台SHとから構成される。
【００２７】
この対称Ｘ型光学系１は、試料に対する任意の入射角度（θ）で入射させる光学配置であり、双楕円体面鏡２を有する構成であることを特徴とする。この双楕円体面鏡２は、概略、二つの回転楕円体面鏡が、夫々の回転軸が同軸上（後述する光源と検出器を結ぶ光軸上）にあるように互いに隣接して配置し、この二つの回転楕円体面鏡を、夫々互いに近接した焦点を含み回転軸に垂直の面において切断して夫々の切断面が一致するように互いに一体に接続して構成されるものである。
【００２８】
これをさらに詳細に説明する。適当な大きさの内部を鏡面に仕上げた２個の回転楕円体面鏡を準備する。これらの回転楕円体の２つの焦点を結ぶ軸を含む水平面から上下に等距離はなれた面に沿って切り、赤道面を含む２つの回転楕円体面鏡を作る。これらの回転楕円体面鏡の一つの焦点f0を通り回転軸に垂直な面に沿って切り落とす。
【００２９】
この切り落す面に含まれる夫々の焦点を一致させて共通焦点f0となし、この共通焦点f0と残りの２つの焦点f1、f2が一つの直線上に並ぶように２つの回転楕円体面鏡E1、E2を配置する。要するに、二つの回転楕円体面鏡を、上記焦点を含む切断面が一致するように互いに一体に接続して構成されるものである。
【００３０】
この直線は上記二つの回転楕円体面鏡E1、E2の回転軸と一致しており、双楕円体面鏡２の回転軸でもある。この軸と回転楕円体面鏡E1、E2の両側における交点で軸に沿って入射用透孔３及び出射用透孔４の２つの透孔が形成される。上記軸上に入射用透孔３に入射する外部の光源部６が配置され、上記軸上に出射用透孔４から出射された光を検出する検出器７が配置されている。共通焦点f0に試料支持台SHを垂直に配置し、残りの２つの焦点f1、f2（回転楕円体面鏡の夫々の焦点）に夫々ビーム切換鏡RM1及びビーム切換鏡RM2が垂直に配置されている。
【００３１】
試料支持台SHには、２つの同じ大きさの穴５、５’が形成されている。一方の穴５は試料無しのブランク（貫通穴）で、他方の穴５’はその穴を完全に覆うように試料を取り付けることのできる試料挿入穴である。これにより試料無しと試料有りの切替が可能である。この試料支持台SHは、光軸上にブランク又は試料が置かれるようにスライドして切り替える。この時、図示しない連動機構により、ビーム切換鏡RM1、RM2も連動して動作するように構成されている。この結果、検出器７や鏡の移動の必要がなくなり、従来必要であった『差し替え』も不要となり、絶対反射率と絶対透過率のデータの再現性も向上し、測定誤差を小さくできる。
【００３２】
（作用）
上記実施例の作用について以下説明する。実際の測定では、外部光源や分光光度計の光源部から、入射用透孔３を通過してこの双楕円体面鏡２内へ入射し、この入射光は、最初にビーム切換鏡RM1に集光され、このビーム切換鏡RM1で反射した光は、回転楕円体面鏡E1に達して反射された後、共通焦点f0の試料上に再度集光される。試料面で反射か透過した光は、回転楕円体面鏡E2に達して反射された後に再度ビーム切換鏡RM2上に集光される。ビーム切換鏡RM2によって反射された光は、元の分光光度計や外部光源の光軸上を進み光検出器に達する。この配置では鏡による色収差はなく、高精度な測定ができる。
【００３３】
本発明に係る双楕円体面鏡２を用いた対称Ｘ型光学系１では、図１に示すように試料支持台は２つの回転楕円体面鏡E1、E2の共通焦点f0に置かれている。通常の測定では試料面は双楕円体面鏡２の軸に平行にセットされる。図１で見えている面を便宜的に表面（Front）と呼ぶことにする。この光学系で任意の入射角度での絶対反射率の測定と絶対透過率の測定に関する作用について説明する。
【００３４】
まず、『回転楕円体面鏡E1の手前の面と回転楕円体面鏡E2の組み合わせ』で求まる表面からの反射率をｒとし、次に『回転楕円体面鏡E1の奥の面と回転楕円体面鏡E2の組み合わせ』で求まる裏面からの反射率をｒ’とする。
【００３５】
具体的に、図３と図４を用いて表面からの反射率測定について説明する。光源部から双楕円体面鏡２に入射する光の光軸は、双楕円体面鏡２の回転軸に一致している。ここでビーム切換鏡RM1が光源部の方向を向いてこの回転軸に垂直の時をゼロ度とする。一方、ビーム切換鏡RM2は検出器の方向を向いてこの回転軸に垂直の時をゼロ度とする。ビーム切換鏡RM1を右回りに適当に回転させて、ビーム切換鏡RM1により反射された入射光が回転楕円体面鏡E1の表面（Front、図３で手前の楕円体面）を照らす時の角度をΨ度とする（図３）。この時、回転楕円体面E1で反射された光は試料支持台SHの表面から入射角度θ度で入射することになる。
【００３６】
バックグラウンド信号測定のために試料支持台SHはブランクを選び、入射光は試料支持台SHのブランクの透孔を通り抜けて回転楕円体面鏡E2の裏面（Back、図３で奥の楕円体面）で反射されてビーム切換鏡RM2に集光される。ここで、ビーム切換鏡RM2を右回りにΨ度回転することでビーム切換鏡RM2に集光された光をビーム切換鏡RM2が反射して、その反射光を元の外部光源の光軸上に一致させる。このようにして光は検出器に集められる。この時の出力をＩ0とする。
【００３７】
次に試料有りのサンプル信号を測定するために試料支持台SHは、試料を選び、入射光は試料により反射されて、回転楕円体面鏡E2の表面（Front、図４で手前の楕円体面）で反射されてビーム切換鏡RM2に集光される。ここで、ビーム切換鏡RM2を左回りにほぼΨ度回転することでビーム切換鏡RM2に集光された光をビーム切換鏡RM2が反射して、その反射光を元の外部光源の光軸上に一致させる。このようにして光は検出器に集められる。この時の出力をＩｒとする。表面からの反射率ｒは、ｒ＝Ir/I0として求まる。
【００３８】
次に、図５と図６を用いて、裏面からの反射率測定について説明する。光源部からの光を左回りに回転したビーム切換鏡RM1が受けて、ビーム切換鏡RM1により反射された入射光が回転楕円体面鏡E1の奥の楕円体面を照らす時の角度をΨ度とする（図５）。この時、回転楕円体面で反射された光は試料支持台SHの裏面から入射角度θ度で入射することになる。
【００３９】
バックグラウンド信号測定のために試料支持台SHはブランクを選び、光は、試料支持台SHのブランクの透孔を通り抜けて回転楕円体面鏡E2の手前の面（図５）で反射されてビーム切換鏡RM2に集光される。ここで、ビーム切換鏡RM2を左回りにΨ度回転することでビーム切換鏡RM2に集光された光をビーム切換鏡RM2が反射して、その反射光を元の外部光源の光軸上に一致させる。このようにして光は検出器に集められる。この時の出力をI'0とする。
【００４０】
次に試料有りのサンプル信号を測定するために試料支持台SHは、試料を選び、入射光は試料により反射されて、回転楕円体面鏡E2の奥の面（図６）で反射されてビーム切換鏡RM2に集光される。ここで、ビーム切換鏡RM2を右回りにほぼΨ度回転することでビーム切換鏡RM2に集光された光をビーム切換鏡RM2が反射して、その反射光を元の外部光源の光軸上に一致させる。このようにして光は検出器に集められる。この時の出力をI'ｒとする。裏面からの反射率ｒ’は、ｒ’＝I'r／I'０として求まる。両面が鏡面研磨されたバルク試料でも、一般に、表面からの反射率と裏面からの反射率は等しくない（ｒ≠ｒ’）。
【００４１】
次にこの双楕円体面鏡２を用いた対称Ｘ型光学系１を用いて、透明試料の場合に表面からの透過率と、裏面からの透過率を測定する。まず、『回転楕円体面鏡E1の手前の面と回転楕円体面鏡E2の奥の面の組み合わせ』で、ブランクと試料有りでそれぞれ光強度を測定し、その比から表面からの透過率ｔを求める。次に『回転楕円体面鏡E1の奥の面と回転楕円体面鏡E2の手前の面の組み合わせ』で、ブランクと試料有りでそれぞれの光強度を測定し、その比から裏面からの透過率ｔ’を求める。
【００４２】
具体的に、図３を用いて、表面からの透過率測定について説明する。光源部からの光をビーム切換鏡RM1が受けて、ビーム切換鏡RM1を右回りに適当に回転させて、ビーム切換鏡RM1により反射された入射光が回転楕円体面鏡E1の手前の面を照らす時の角度をΨ度とする（図３）。この時、回転楕円体面E1で反射された光は試料支持台SHの表面から入射角度θ度で入射することになる。
【００４３】
バックグラウンド信号測定のために試料支持台SHはブランクを選び、光は、試料支持台SHのブランクの透孔を通り抜けて回転楕円体面鏡E2の奥の面（図３）で反射されてビーム切換鏡RM2に集光される。ここで、ビーム切換鏡RM2を右回りにΨ度回転することでビーム切換鏡RM2に集光された光をビーム切換鏡RM2が反射して、その反射光を元の外部光源の光軸上に一致させる。このようにして光は検出器に集められる。この時の出力をＩ0とする。
【００４４】
次に試料有りのサンプル信号を測定するために図３で試料支持台SHは、試料を選び、入射光のうち試料を透過した光が、回転楕円体面鏡E2の奥の面（図３）で反射されてビーム切換鏡RM2に集光される。ここで、ビーム切換鏡RM2を右回りにほぼΨ度回転することでビーム切換鏡RM2に集光された光をビーム切換鏡RM2が反射して、その反射光を元の外部光源の光軸上に一致させる。このようにして光は検出器に集められる。この時の出力をItとする。表面からの透過率ｔは、ｔ＝It／Ｉ０として求まる。
【００４５】
次に、図５も用いて裏面からの透過率測定について説明する。光源部からの光を左回りに回転したビーム切換鏡RM1が受けて、ビーム切換鏡RM1により反射された入射光が回転楕円体面鏡E1の奥の面を照らす時の角度をΨ度とする（図５）。この時、回転楕円体面で反射された光は試料支持台SHの裏面から入射角度θ度で入射することになる。
【００４６】
バックグラウンド信号測定のために試料支持台SHはブランクを選び、光は、試料支持台SHのブランクの透孔を通り抜けて回転楕円体面鏡E2の手前の面（図５）で反射されてビーム切換鏡RM2に集光される。ここで、ビーム切換鏡RM2を左回りにΨ度回転することでビーム切換鏡RM2に集光された光をビーム切換鏡RM2が反射して、その反射光を元の外部光源の光軸上に一致させる。このようにして光は検出器に集められる。この時の出力をI'０とする。
【００４７】
次に試料有りのサンプル信号を測定するために、図５で試料支持台SHは、試料を選び、入射光のうち試料を透過した光が、回転楕円体面鏡E2の手前の面（図５）で反射されてビーム切換鏡RM2に集光される。ここで、ビーム切換鏡RM2を左回りにほぼΨ度回転することでビーム切換鏡RM2に集光された光をビーム切換鏡RM2が反射して、その反射光を元の外部光源の光軸上に一致させる。このようにして光は検出器に集められる。この時の出力をI'tとする。裏面からの透過率ｔ’は、ｔ’＝I't／I'０として求まる。理想的な試料では、表面からの透過率と裏面からの透過率は等しい（ｔ＝ｔ’）。
【００４８】
この双楕円体面鏡２を用いた対称Ｘ型光学系１は、従来の光学測定系に比べて、光学系の『差し替え』が無いために、測定時間を１／２以下に短縮できる。これに伴う試料の脱着が不要なため、測定データの再現性に優れており、測定精度の向上が見込める。さらに標準試料を使わずに絶対反射率と絶対透過率を測定できる。そして、一様な試料の場合、実測値の２つの反射率（ｒとｒ’）の差、２つの透過率（ｔとｔ’）の差から、各々の測定誤差を見積もることも可能となる。この誤差の情報から光学測定が正しくおこなわれたかどうかを自己判定できる。
【００４９】
この双楕円体面鏡２を用いた対称Ｘ型光学系１は、ビーム切換鏡RM１への入射光が回転楕円体面鏡E1を照らす範囲で、Ψを変えることができ、これにより試料への入射角度も可変になり、約１度から約89度まで任意に連続的に入射角度を変えることができる。この光学系を用いることで、誘電体のような透明物質では、絶対反射率と絶対透過率の両方を測定でき、屈折率と消衰係数の２つの未知数を含むこれらの連立方程式を解いて光学定数を決定することができる。
【００５０】
金属のような不透明試料では、２つの異なった入射角度に対して絶対反射率を測定でき、これらの連立方程式を解いて光学定数を決定することができる。この時、測定精度を高めるには、２つの入射角度の差をできるだけ大きくするほうが良い。このために２つの反射率測定を、ほぼ垂直入射（１０°以内）と斜入射（８０°以上）で行なうのがよい。
【００５１】
この双楕円体面鏡２を用いた対称Ｘ型光学系１は、ビーム切換鏡RM1は固定で、ビーム切換鏡RM2を上記Ψの回りで角度を変えて測定することで、試料による光散乱を測定することができる。
【００５２】
この双楕円体面鏡２を用いた対称Ｘ型光学系１は、上述（段落００４８）で述べたように、試料への入射角度を連続的に変えられ、複合試料への入射角度を基板のブリュスター角度にして、反射率と透過率を測定できる。Ｐ偏光を用いた、この角度では、基板内部に多重反射が存在しないために、スペクトル上にフリンジが現れない。この結果、薄膜の光学定数を精度良く決定できる。例えば、真空に対するシリコンのブリュスター角度は、10μｍの波長で、73.7°である。
【００５３】
以上実施例により本発明を説明したが、これらの実施例に限定されることなく、特許請求の範囲記載の技術事項の範囲内でいろいろ実施例があることは言うまでもない。例えば、上記実施例では、分光光度中に組み込んで用いた対称Ｘ型光学系について述べたが、図１、３〜６の「光源部」は、レーザやマイクロ波光源でもよく、検出器はその光にあったものを用いる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明に係る双楕円体面鏡を用いた対称Ｘ型光学系は以上のような構成であるから、今までに市販されている分光光度計等に適用可能であり、分光光度計等の測定精度を向上することができる。その結果、この対称Ｘ型光学系１は広く社会で使われ、社会・経済・学術の発展に役立つと期待できる。
【００５５】
本発明に係る双楕円体面鏡を用いた対称Ｘ型光学系では、２つの絶対反射率と２つの絶対透過率を測定し、これらから測定誤差が求まる。この誤差の情報から、光学測定が正しく行われているかどうかを判定できる。
【００５６】
本発明に係る双楕円体面鏡を用いた対称Ｘ型光学系では、誘電体のような透明試料ではある入射角度に対して絶対反射率と絶対透過率を測定し、屈折率と消衰係数（光学定数）を未知数とする連立方程式を解き、試料の光学定数を精度良く決定できる。
【００５７】
本発明に係る双楕円体面鏡を用いた対称Ｘ型光学系では、任意の入射角度に対して絶対反射率を測定できるので、金属のような不透明試料で２つの入射角度で絶対反射率を測定して、屈折率と消衰係数（光学定数）を未知数とする連立方程式を解き、試料の光学定数を精度良く決定できる。
【００５８】
本発明に係る双楕円体面鏡を用いた対称Ｘ型光学系では、出射側のビーム切換鏡（ビーム切換鏡RM2）を適当に回転して測定することで、試料による光散乱を測定できる。
【００５９】
本発明に係る双楕円体面鏡を用いた対称Ｘ型光学系では、任意の入射角度に対して絶対反射率と絶対透過率を測定できるので、基板上の薄膜のような複合試料では、基板内部での多重反射の影響を受けないスペクトルを測定できる。この結果薄膜の光学定数を精度良く決定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】双楕円体面鏡を用いた対称Ｘ型光学系を説明する図である。
【図２】ゴニオメトリック法を説明する図である。
【図３】双楕円体面鏡を用いた対称Ｘ型光学系の赤道面の図で、表面入射のバックグラウンド測定の配置を示す図である。
【図４】双楕円体面鏡を用いた対称Ｘ型光学系の赤道面の図で、表面入射の反射のサンプル測定の配置を示す図である。
【図５】双楕円体面鏡を用いた対称Ｘ型光学系の赤道面の図で、裏面入射のバックグラウンド測定の配置を示す図である。
【図６】双楕円体面鏡を用いた対称Ｘ型光学系の赤道面の図で、裏面入射の反射のサンプル測定の配置を示す図である。
【符号の説明】
１    対称Ｘ型光学系
２    双楕円体面鏡
３    入射用透孔
４    出射用透孔
５    試料支持台に設けられた穴（ブランク）
５’  試料支持台に設けられた試料挿入穴
６    光源部
７    検出器
E1    回転楕円体面鏡
E2    回転楕円体面鏡
RM1    ビーム切換鏡
RM2    ビーム切換鏡
SH    試料支持台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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