(57)【要約】【課題】測光装置において、被測定試料の被測定面に対して被測定試料の裏面が傾斜している場合でも、裏面反射の影響を低減して測定精度を向上することができるようにする。【解決手段】測光装置５０は、光源１と、光源１からの光束を光軸Ｏ０に直交する断面にて輪帯状パターンの周方向の一部に輪帯欠損部が形成された断面形状の測定光束Ｌ１に整形可能な光束整形部２０と、輪帯欠損部の形成位置を変更する遮光位置変更部と、測定光束Ｌ１を被測定試料の被測定面上に集光する対物レンズ６と、測定光束Ｌ１のうち、被測定試料７によって反射された反射光束を集光する結像光学系９と、結像光学系９を挟んで、被測定面７ａと光学的に共役な位置関係に配置された入射開口絞り１０ａと、入射開口絞り１０ａを通過した光束を測光する分光器１０と、結像光学系９によって、結像光学系９による投影像が観察可能な観察光学系１４と、を備える構成とする。【選択図】図１
2014092366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
該光源から出射される光束を、その光軸に直交する断面において輪帯状パターンの周方向の一部に輪帯欠損部が形成された断面形状を有する測定光束に整形可能な光束整形部と、
前記輪帯欠損部の形成位置を変更する遮光位置変更部と、
前記測定光束を被測定試料の被測定面上に集光する第１の集光光学系と、
前記測定光束のうち、前記被測定試料によって反射された反射光束を集光する第２の集光光学系と、
該第２の集光光学系を挟んで、前記被測定面と光学的に共役な位置関係に配置された開口絞りと、
該開口絞りを通過した光束を測光する測光部と、
前記第２の集光光学系によって、前記被測定面と光学的に共役とされた像面における前記第２の集光光学系による投影像が観察可能な観察部と、
を備える、測光装置。
【請求項２】
前記光束整形部は、
輪帯状の開口が形成された輪帯開口絞りと、
前記開口に対して移動可能に設けられ、前記輪帯開口絞りの前記開口の一部を遮光して前記測定光束の前記輪帯欠損部を形成する遮光部材と
を備え、
前記遮光位置変更部は、
前記遮光部材を、前記輪帯開口絞りの前記開口に対して移動可能に保持する遮光部材移動部を備える
ことを特徴とする、請求項１に記載の測光装置。
【請求項３】
前記遮光部材移動部は、
前記遮光部材を、前記開口の周方向に沿って回転移動させる
ことを特徴とする、請求項２に記載の測光装置。
【請求項４】
前記光束整形部は、
輪帯状パターンの周方向の一部に遮光領域が形成された開口形状を有する絞り部材を備え、
前記遮光位置変更部は、
前記絞り部材を前記輪帯状パターンの周方向に回転移動する
ことを特徴とする、請求項１に記載の測光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は測光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被測定試料に測定光束を照射し、被測定面における測定光束の反射光束を集光し、集光された光束を、例えば、分光器や受光装置などの測光手段に入射して、測光を行う測光装置が知られている。
例えば、特許文献１には、このような測光装置の一例である反射率測定装置が記載されている。
この反射率測定装置は、対物レンズと、該対物レンズの後方に配置された光路分割素子と、該光路分割素子により分けられた一方の光路中に配置された輪帯状光束を発する光源と、上記光路分割素子により分けられた他方の光路中に配置された微小開口絞りと、該微小開口絞りの後方に配置された光感応素子とを具え、上記光源を発した光束を上記光路分割素子を介して上記対物レンズにより被検面に集束し、該被検面による反射光を上記対物レンズ、光路分割素子、微小開口絞りを介して上記光感応素子により受けるようにして成る装置である。
このような反射率測定装置によれば、被測定試料の被測定面と微小開口絞りとを互いに光学的に共役な位置関係に配置する。これにより、被測定面の表面反射光は、微小開口絞りに入射して光感応素子に入射する。一方、被測定面と対向する被測定試料の裏面における裏面反射光は、微小開口絞り上では輪帯状にぼけた像として投影され、微小開口絞りの開口よりも外側に到達して遮光される。
このため、裏面反射光に起因する測定ノイズを低減することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平６−２７７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の測光装置には、以下のような問題があった。
特許文献１の反射率測定装置では、被測定面と裏面とが平行である場合には、被測定面での反射光束と裏面での裏面反射光とが同軸に進むため裏面反射光が遮光される。
しかし、裏面が被測定面に対して傾斜している場合には、微小開口絞り上の裏面反射光の中心が測定光束の光軸からずれるため、輪帯状にぼけていても、裏面反射光の一部が微小開口絞りの開口に入射してしまう場合がある。
このため、微小開口絞りの開口に入射した裏面反射光が測定ノイズになり、被測定面の光学特性を正確に測定できなくなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、被測定試料の被測定面に対して被測定試料の裏面が傾斜している場合でも、裏面反射の影響を低減して測定精度を向上することができる測光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様の測光装置は、光源と、該光源から出射される光束を、その光軸に直交する断面において輪帯状パターンの周方向の一部に輪帯欠損部が形成された断面形状を有する測定光束に整形可能な光束整形部と、前記輪帯欠損部の形成位置を変更する遮光位置変更部と、前記測定光束を被測定試料の被測定面上に集光する第１の集光光学系と、前記測定光束のうち、前記被測定試料によって反射された反射光束を集光する第２の集光光学系と、該第２の集光光学系を挟んで、前記被測定面と光学的に共役な位置関係に配置された開口絞りと、該開口絞りを通過した光束を測光する測光部と、前記第２の集光光学系によって、前記被測定面と光学的に共役とされた像面における前記第２の集光光学系による投影像が観察可能な観察部と、を備える構成とする。
【０００７】
上記測光装置では、前記光束整形部は、輪帯状の開口が形成された輪帯開口絞りと、前記開口に対して移動可能に設けられ、前記輪帯開口絞りの前記開口の一部を遮光して前記測定光束の前記輪帯欠損部を形成する遮光部材とを備え、前記遮光位置変更部は、前記遮光部材を、前記輪帯開口絞りの前記開口に対して移動可能に保持する遮光部材移動部を備えることが可能である。
【０００８】
上記の遮光部材移動部を備える測光装置では、前記遮光部材移動部は、前記遮光部材を、前記開口の周方向に沿って回転移動させることが可能である。
【０００９】
上記測光装置では、前記光束整形部は、輪帯状パターンの周方向の一部に遮光領域が形成された開口形状を有する絞り部材を備え、前記遮光位置変更部は、前記絞り部材を前記輪帯状パターンの周方向に回転移動することが可能である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の測光装置は、遮光位置変更部により測定光束の輪帯欠損部の形成位置を変更することにより、裏面反射して開口絞りの開口に到達する測定光束の一部を遮光することができるため、被測定試料の被測定面に対して被測定試料の裏面が傾斜している場合でも、裏面反射の影響を低減して測定精度を向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態の測光装置の概略構成を示す模式的な構成図である。
【図２】図１におけるＡ視図、このＡ視図におけるＢ−Ｂ断面図、および光束整形部からの出射される測定光束を示す模式的な斜視図である。
【図３】被測定試料が被測定面と裏面とが平行な場合であって、光束整形部を有しない場合の模式的な光路図、および像面の様子の一例を示す模式図である。
【図４】被測定面と裏面とが非平行な場合であって、光束整形部を有しない場合の模式的な光路図、および像面の様子の一例を示す模式図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の測光装置における光束整形部および遮光位置変更部の動作を示す正面図、被測定面と裏面とが平行な場合の像面の様子の一例を示す模式図、および被測定面と裏面とが非平行な場合の像面の様子の一例を示す模式図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の測光装置の遮光部材の移動前、移動後の観察部による観察像の例を示す模式図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の測光装置の主要部の構成を示す図１におけるＡ視図、およびこのＡ視図におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態の測光装置の主要部の構成を示す図１におけるＡ視図、このＡ視図におけるＤ−Ｄ断面図、および動作説明図である。
【図９】本発明の第３の実施形態の測光装置の光束整形部による遮光前、および遮光後の観察部による観察像の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００１３】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態の測光装置について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の測光装置の概略構成を示す模式的な構成図である。図２（ａ）は、図１におけるＡ視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。図２（ｃ）は、光束整形部からの出射される測定光束を示す模式的な斜視図である。
【００１４】
本実施形態の測光装置５０は、図１に示すように、測光装置５０に対向して向けられた被測定試料７（被測定試料）の表面である被測定面７ａ、あるいは同様に配置され、分光反射率が既知の基準被測定試料７０（被測定試料）の基準測定面７０ａ（被測定面）を落射照明することによって、被測定面７ａおよび基準測定面７０ａの分光強度を測定し、それぞれの測定で得られた分光強度の測定値の比率を求め、基準測定面７０ａの既知の分光反射率に基づいて、被測定面７ａの相対分光反射率を算出するものである。
【００１５】
被測定試料７は、特に限定されないが、例えば、レンズ、光学フィルタ、反射ミラー等の光学素子などを挙げることができる。なお、図１は模式図のため、被測定試料７を平板状に描いているが、レンズや曲面ミラーの場合には、被測定面７ａは曲面であってもよい。また、被測定試料７において測光装置５０と反対側に位置する裏面７ｂも曲面が可能である。
また、被測定面７ａおよび裏面７ｂが平面の場合であっても、互いに平行とは限らず、互いに傾斜していることが可能である。
被測定試料７の肉厚は限定されず、例えば、１ｍｍ以下の薄肉形状も可能である。
また、レンズの場合には、測定場所により、被測定面７ａと裏面７ｂとの間隔が変化することが一般的であり、凸レンズの外周部や凹レンズの中心部では、例えば、１ｍｍ以下の薄肉形状になる場合もある。
【００１６】
基準被測定試料７０は、本実施形態では、平行平板から構成されるが、基準測定面７０ａと、基準測定面７０ａを挟んで測光装置５０と反対側に位置する裏面７０ｂとは、１０ｍｍ離れている。このため、基準測定面７０ａと裏面７０ｂとの平行度に製作誤差があったとしても、裏面７０ｂによる反射光束（裏面反射光）が測定ノイズとなるおそれはない。
【００１７】
測光装置５０の概略構成は、光源１、照明レンズ２、ピンホール絞り３、コリメータレンズ４、ハーフミラー５、対物レンズ６（第１の集光光学系、第２の集光光学系）、保持台１９、結像レンズ８（第２の集光光学系）、観察光学系１４（観察部）、分光器１０（測光部）、表示モニタ１５、測定制御部１６、および操作部１７を備える。
このうち、保持台１９、対物レンズ６、ハーフミラー５、結像レンズ８、観察光学系１４、および分光器１０は、分光器１０の入射光軸で規定される測光装置５０の測定基準軸Ｏ上に、この順に配置されている。
【００１８】
光源１は、被測定面７ａ（基準測定面７０ａ）を照明するための測定光束Ｌ０を発生するもので、例えばハロゲンランプや重水素ランプなどを採用することができる。また、測定目的によっては、発光ダイオードなどの発光素子からなる光源を採用することも可能である。
照明レンズ２は、光源１で発生された測定光束Ｌ０によってピンホール絞り３を照明する光学素子である。
ピンホール絞り３は、照明レンズ２によって照明された測定光束Ｌ０の通過範囲をピンホール３ａの内側の範囲に制限する絞り部材である。
【００１９】
コリメータレンズ４は、ピンホール絞り３から出射した測定光束Ｌ０を平行光束とするために、焦点位置をピンホール絞り３に一致するように配置されたレンズまたはレンズ群である。
【００２０】
光束整形部２０は、平行光束化された測定光束Ｌ０を、測定光束Ｌ１に整形するものである。測定光束Ｌ１は、図２（ｃ）に示すように、その光軸Ｏ０に直交する断面において、輪帯状パターンの周方向の一部に輪帯欠損部Ｄ（図２（ｃ）参照）を有する平行光束である。
光束整形部２０は、図示略の支持部材に支持され、図１に示すように、コリメータレンズ４を透過した測定光束Ｌ０の光路上に配置されている。
光束整形部２０は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、輪帯開口絞り２１、遮光部材２２、回転支軸２３、移動操作部２４（遮光位置変更部、遮光部材移動部）、および位置保持部材２５を備える。
【００２１】
輪帯開口絞り２１は、点Ｐ２１（図２（ａ）参照）を中心とする輪帯状の開口部２１ａ（輪帯状の開口）を有する板状の絞り部材であり、図１に示すように、光軸Ｏ０に直交し、光軸Ｏ０が点Ｐ２１を通る位置に配置されている。以下、点Ｐ２１を、輪帯中心点Ｐ２１と称する。
開口部２１ａは、完全な輪帯形状、または擬似的な輪帯状に形成することができる。
擬似的な輪帯状とは、輪帯形状が周方向に途切れているため、厳密には輪帯とは言えないものの、全体としては略輪帯状をなしている形状を意味する。例えば、開口部２１ａの内周部と外周部とを接続するための線状部が一部に形成され、この線状部を除く１以上の開口が全体として略輪帯状をなして配列された形状の例などを挙げることができる。
輪帯開口絞り２１は、例えば、開口部２１ａの形状が打ち抜かれた金属板や、開口部２１ａを除く領域に遮光層が成膜されたガラス板などによって構成することができる。
【００２２】
遮光部材２２は、輪帯開口絞り２１の開口部２１ａを径方向に横断して、開口部２１ａの一部を遮光することにより、測定光束Ｌ１の輪帯欠損部Ｄを形成する部材であり、一方向に細長い帯状の板部材からなる。
遮光部材２２の長手方向の一端部には、後述する回転支軸２３と回転可能に連結する軸受部２２ａが形成されている。
遮光部材２２の長手方向の長さは、長手方向の一端部を輪帯中心点Ｐ２１に配置したときに、長手方向の他端部が開口部２１ａを横断できる長さになっている。
遮光部材２２の短手方向の幅は、輪帯欠損部Ｄとして必要な周方向の大きさに応じて適宜設定する。例えば、開口部２１ａの周方向の１／６〜１／３程度の大きさとすることが可能である。
遮光部材２２の材質は、例えば、金属板や光透過性を有しない合成樹脂などを採用することができる。
【００２３】
回転支軸２３は、遮光部材２２の軸受部２２ａに回転可能に連結する軸部材であり、輪帯開口絞り２１の輪帯中心点Ｐ２１上に立設されている。
移動操作部２４は、遮光部材２２の回転移動を操作するため、遮光部材２２の長手方向において軸受部２３と反対側の端部に、長手方向に沿って固定された棒状部材である。
移動操作部２４は、測光装置５０の外部から操作者が操作可能な位置に、延出方向の先端部が露出されている。
【００２４】
位置保持部材２５は、移動操作部２４の長手方向の中間部を回転の軸方向から挟持して、移動操作部２４を回転移動可能、かつ回転停止時の位置の保持が可能となるように係止する部材である。
位置保持部材２５の構成としては、例えば、回転移動に抗する摩擦力を発生させる弾性部材や、一定の操作力によって乗り越え可能な微細な波形の凹凸を有する弾性部材などを採用することができる。
なお、位置保持部材２５を用いなくても、例えば、移動操作部２４および遮光部材２２の自重等により、測光中に遮光部材２２が移動しない構成になっている場合には、位置保持部材２５を省略した構成とすることも可能である。
【００２５】
ハーフミラー５は、図１に示すように、光束整形部２０を透過した測定光束Ｌ１の一部を対物レンズ６側に反射して、対物レンズ６に導く光路分割手段である。
【００２６】
対物レンズ６は、ハーフミラー５で反射された測定光束Ｌ１を、下方に配置された被測定試料７（基準被測定試料７０）の被測定面７ａ（基準測定面７０ａ）上に測定光束Ｌ２として集光するとともに、被測定面７ａ（基準測定面７０ａ）で反射された測定光束Ｌ３を集光するためのレンズまたはレンズ群である。
対物レンズ６のレンズ光軸は測定基準軸Ｏに整列されている。
このため、対物レンズ６は、測定光束Ｌ１を被測定面７ａ（基準測定面７０ａ）上に集光する第１の集光光学系を構成している。
【００２７】
保持台１９は、被測定試料７（基準被測定試料７０）を、その被測定面７ａ（基準測定面７０ａ）が測定基準軸Ｏに対して垂直、かつ対物レンズ６の焦点位置に一致するように保持するものである。
本実施形態では、保持台１９の構成は、被測定試料７（基準被測定試料７０）を保持する保持部１９ａと、保持部１９ａの測定基準軸Ｏに対する傾斜角を調整する傾斜ステージ１９ｂと、傾斜ステージ１９ｂを測定基準軸Ｏに直交する方向および測定基準軸Ｏに沿う方向に移動するＸＹＺ移動ステージ１９ｃとを備える。
このため、保持台１９の保持部１９ａに保持された被測定面７ａ（基準測定面７０ａ）は、傾斜ステージ１９ｂおよびＸＹＺ移動ステージ１９ｃによって姿勢および位置を調整することで、測定基準軸Ｏに対して垂直、かつ対物レンズ６の焦点位置に一致するように保持される。このような配置によれば、光源１で発生した測定光束Ｌ０によるピンホール３ａの像がスポット状に投影されるようになっている。
なお、保持台１９は、被測定試料７（基準被測定試料７０）を配置するだけで、被測定面７ａ（基準測定面７０ａ）が測定基準軸Ｏに対して垂直、かつ対物レンズ６の焦点位置に一致するように保持できれば、傾斜ステージ１９ｂおよびＸＹＺ移動ステージ１９ｃの少なくともいずれかを削除してもよい。
【００２８】
結像レンズ８は、対物レンズ６によって集光され、ハーフミラー５を透過した測定光束Ｌ４を集光して測定光束Ｌ５として、後述する分光器１０の入射開口絞り１０ａの開口部１０ｂに結像させるものである。
このため、対物レンズ６および結像レンズ８で構成される結像光学系９は、被測定面７ａ（基準測定面７０ａ）と、入射開口絞り１０ａが配置された像面Ｉ０とを、光学的に共役な位置関係としている。
また、結像光学系９は、測定光束Ｌ１のうち、被測定試料７（基準被測定試料７０）によって反射された反射光束を集光する第２の集光光学系を構成している。
【００２９】
観察光学系１４は、結像光学系９により被測定面７ａ（基準測定面７０ａ）と光学的に共役とされた像面Ｉ１の像を観察するものである。本実施形態では、観察光学系１４は、結像レンズ８によって集光される光を測定基準軸Ｏの側方に測定光束Ｌ６として分岐させる光路分岐部材１４ａと、光路分岐部材１４ａで分岐された測定光束Ｌ６による像を観察する接眼レンズ１４ｂとを備える。
このため、光路分岐部材１４ａと接眼レンズ１４ｂとの間の光路上には、入射開口絞り１０ａが配置された像面Ｉ０と等価な像面Ｉ１が形成される。
また、図示は省略するが、本実施形態では、観察光学系１４の光路内に、像面Ｉ１において、像面Ｉ０における開口部１０ｂの開口範囲を参照するための参照線（レティクル）を表示する照準部材が設けられている。本実施形態では、開口部１０ｂの開口形状に一致する円状等の参照線を採用している。ただし、参照線は、開口部１０ｂの中心からの距離や方向が参照可能なパターンを有していてもよい。例えば、一定角度をおいて放射線状に設けられた参照線や、放射線状のパターンと同心円状のパターンとを組み合わせた参照線や、方眼状の参照線などを採用することも可能である。
なお、観察光学系１４では、接眼レンズ１４ｂに代えて撮像カメラを配置し、撮像カメラで撮像した画像をモニタに表示して観察できるようにしてもよい。この場合には、参照線は、画像データとして生成して、撮像した画像と重ね合わせて表示することが可能であるため、観察光学系１４中の照準部材は省略することも可能である。
【００３０】
分光器１０は、回折格子１１と、一次元撮像素子１２と、制御回路１３とを備え、入射開口絞り１０ａから入射された測定光束Ｌ５を回折格子１１によって波長ごとに分解して、一次元撮像素子１２の異なる受光素子上に結像し、一次元撮像素子１２の各受光素子の受光量に応じた出力信号を、測定制御部１６に出力する測光部である。
入射開口絞り１０ａは、結像光学系９によって結像された測定光束を分光器１０内に導くため、分光器１０の外周部において、結像光学系９の像面Ｉ０に配置された板状部材である。入射開口絞り１０ａは、入射開口絞り１０ａには、微小なピンホールからなる開口部１０ｂが貫通して設けられている。開口部１０ｂの内径は、結像光学系９による結像スポットよりもわずかに大きい適宜径に設定されている。
入射開口絞り１０ａは、結像光学系９を挟んで、被測定面７ａと光学的に共役な位置関係に配置された開口絞りを構成している。
【００３１】
一次元撮像素子１２は、例えば、線状に配置されたフォトダイオードからなる複数の受光素子と、各受光素子の蓄積電荷を順次読み出してビデオ信号として取り出すシフトレジスタ等の読み出し手段とを備えている。
制御回路１３は、一次元撮像素子１２に駆動クロックおよびスタートパルス信号を供給し、各受光素子の蓄積電荷をビデオ信号として読み出す制御回路であり、一次元撮像素子１２と測定制御部１６とに電気的に接続されている。
制御回路１３は、ビデオ信号をＡ／Ｄ変換してデジタル化された出力信号を測定制御部１６に送出する構成としてもよいし、ビデオ信号を測定制御部１６に送出し、Ａ／Ｄ変換は、測定制御部１６で行う構成としてもよい。以下では、一例として、制御回路１３からの出力信号はデジタル化されているものとして説明する。
【００３２】
測定制御部１６は、測光装置５０の全体制御を行うものであり、分光器１０と電気的に接続され、例えば、分光器１０から送出された出力信号に演算処理を施して相対分光反射率を算出したり、制御回路１３に蓄積時間を設定したり、分光器１０の受光動作を制御したりすることができる。
測定制御部１６には、測定制御部１６に送出された出力信号や相対分光反射率の情報をグラフや数値情報として表示する表示モニタ１５と、測定制御部１６に操作入力を行うため、例えばキーボード、マウス、操作ボタンなどからなる操作部１７とが接続されている。
【００３３】
測定制御部１６の装置構成は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェース、外部記憶装置などからなるコンピュータからなり、これにより測光装置５０の動作制御に必要な制御機能、演算機能に実現する制御プログラム、演算プログラムが実行されるようになっている。
【００３４】
次に、本実施形態の測光装置５０の動作について説明する。
図３（ａ）、（ｂ）は、被測定試料が被測定面と裏面とが平行な場合であって、光束整形部を有しない場合の模式的な光路図、および像面の様子の一例を示す模式図である。図４（ａ）、（ｂ）は、被測定面と裏面とが非平行な場合であって、光束整形部を有しない場合の模式的な光路図、および像面の様子の一例を示す模式図である。図５（ａ）は、本発明の第１の実施形態の測光装置における光束整形部および遮光位置変更部の動作を示す正面図である。図５（ｂ）、（ｃ）は、被測定面と裏面とが平行な場合の像面の様子の一例を示す模式図、および被測定面と裏面とが非平行な場合の像面の様子の一例を示す模式図である。図６（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の測光装置の遮光部材の移動前、移動後の観察部による観察像の例を示す模式図である。
【００３５】
測光装置５０によって、被測定試料７の相対分光反射率の測定を行うには、基準被測定試料７０および被測定試料７の分光反射率データＲａ（λ）、Ｒｂ（λ）を測定して、予め測定制御部１６に記憶された基準被測定試料７０の基準測定面７０ａにおける相対分光反射率データＲｔｈｅｏｒｙ（λ）を用いて、次式（１）から、被測定面７ａの相対分光反射率データＲｒｅｓｕｌｔ（λ）を算出する。ここで、λは波長を表し、例えば、３８０ｎｍ〜８００ｎｍなど、測定目的に応じた範囲を有する。
【００３６】
【数１】
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【００３７】
基準被測定試料７０および被測定試料７の分光反射率測定は、いずれも略同様にして行うことができ、本実施形態では、それぞれの測定はどちらを先に行ってもよい。以下では、まず、被測定試料７の分光反射率測定を例にとって測定動作を説明し、次に、基準被測定試料７０の測定について、被測定試料７の測定と異なる点を中心に説明する。
【００３８】
まず測定者は、図１に示すように、被測定面７ａが対物レンズ６に対向するように、被測定試料７を保持台１９上に保持させる。被測定面７ａの位置、姿勢が調整されていない場合には、光源１を点灯し、観察光学系１４を通して被測定面７ａ上のスポット像を観察し、保持台１９のＸＹＺ移動ステージ１９ｃや傾斜ステージ１９ｂを用いて位置調整を行い、被測定面７ａを対物レンズ６の焦点位置に合わせるとともに測定基準軸Ｏに直交する姿勢に配置する。
【００３９】
次に測定者は、操作部１７から、分光強度の測定を開始する操作入力を行う。これにより、測定制御部１６は、制御回路１３に制御信号等を出力して、分光器１０の受光動作を開始させる。
【００４０】
ここで、測光装置５０における光路について説明する。
図１に示すように、光源１から出射された測定光束Ｌ０は、照明レンズ２によって集光され、これによりピンホール絞り３が照明される。ピンホール絞り３のピンホール３ａは、コリメータレンズ４の焦点位置に配置されているため、ピンホール３ａを透過した測定光束Ｌ０はコリメータレンズ４に入射して平行光束として出射され、光束整形部２０に入射する。
【００４１】
光束整形部２０に入射した測定光束Ｌ０は、図２（ｃ）に示すように、輪帯欠損部Ｄを有する断面Ｃ字状の平行光束である測定光束Ｌ１に整形されて、ハーフミラー５に到達する。ここで、光軸Ｏ０回りの輪帯欠損部Ｄの位置は、開口部２１ａ上の遮光部材２２の位置に対応しており、後述するように、遮光部材２２を回転移動すると、その回転位置に応じて変化する。
【００４２】
ハーフミラー５では、図１に示すように、測定光束Ｌ１の一部が対物レンズ６側に反射され、測定基準軸Ｏに沿って進む軸上光束として対物レンズ６に入射し、対物レンズ６の焦点位置に向けて集光され、測定光束Ｌ２として被測定面７ａに到達する。
対物レンズ６の焦点面には、コリメータレンズ４および対物レンズ６からなる照明光学系の光学倍率に応じたピンホール３ａの像が投影される。
【００４３】
被測定面７ａでは、測定光束Ｌ２の一部が反射され、測定光束Ｌ３として対物レンズ６に入射して集光され、平行光束である測定光束Ｌ４としてハーフミラー５に入射する。
ハーフミラー５では、測定光束Ｌ４の一部が透過して、結像レンズ８に入射し、結像レンズ８によって集光されて、観察光学系１４の光路分岐部材１４ａに到達する。
【００４４】
光路分岐部材１４ａでは、測定光束Ｌ４の光路が、光路分岐部材１４ａを透過して測定基準軸Ｏ上を直進する測定光束Ｌ５と、光路分岐部材１４ａによって測定基準軸Ｏの側方に導かれる測定光束Ｌ６とに分岐される。
測定光束Ｌ５は、分光器１０の開口部１０ｂに入射し、回折格子１１によって波長に応じて回折されて、一次元撮像素子１２上の異なる位置に結像され、一次元撮像素子１２の受光素子によって受光される。これにより、一次元撮像素子１２の各受光素子の電荷量に対応するビデオ信号が制御回路１３に送出され、各受光素子の受光量に対応する出力信号に変換される。この出力信号は、測定制御部１６からの制御信号に応じて、測定制御部１６に送出される。
一方、測定光束Ｌ６は、接眼レンズ１４ｂに入射し、被測定面７ａ上の像が観察可能となる。これにより、例えば、この像を観察して上記のような被測定面７ａの位置および姿勢の調整を行うことができる。
【００４５】
以上、被測定面７ａから反射された測定光束Ｌ３の光路について説明したが、結像光学系９によって集光される光束には裏面７ｂでの反射光束も含まれる。この反射光束の光路について、遮光部材２２を削除した構成における光路を記載した図３（ａ）、図４（ａ）を参照して説明する。このため、図３（ａ）、図４（ａ）では、各測定光束の断面形状は、結像位置を除いて輪帯状である。
なお、図３（ａ）は、被測定面７ａと裏面７ｂとが平行な場合、図４（ａ）は、被測定面７ａと裏面７ｂ’とが非平行な場合である。裏面７ｂ、７ｂ’は、平面とは限らないが、簡単のため、平面であるとして説明する。
【００４６】
図３（ａ）に示す例では、測定光束Ｌ２のうち被測定面７ａを透過した測定光束Ｌ１２は輪帯状に広がって、被測定試料７の媒質内を進み、裏面７ｂで反射されて、測定光束Ｌ１３として被測定面７ａから出射され、対物レンズ６に入射する。
このとき、測定光束Ｌ１３は、測定光束Ｌ２の結像位置である点Ｐａを裏面７ｂで折り返した点Ｐｂからの拡散光束になっている。なお、点Ｐｂは、測定基準軸Ｏ上にあって点Ｐａよりも物体側に位置している。
このため、測定光束Ｌ１３は、測定光束Ｌ１４、Ｌ１５として示すように、対物レンズ６、結像レンズ８によって集光され、結像光学系９の倍率に応じて、測定光束Ｌ５の結像位置である点Ｑａよりも物体側の点Ｑｂで像を結んでから、拡散光束として入射開口絞り１０ａに到達する。
このため、入射開口絞り１０ａを像側から見ると、図３（ｂ）に示すように、測定光束Ｌ５は、ピンホール状の開口部１０ｂを透過するものの、測定光束Ｌ１５は、測定光束Ｌ５の同心円状に広がる輪帯光束として開口部１０ｂの外周側に照射される。これにより、測定光束Ｌ１５は入射開口絞り１０ａによって遮光される。
【００４７】
これに対し、図４（ａ）に示す例では、測定光束Ｌ１２は、被測定面７ａに対して傾斜した裏面７ｂ’によって、測定基準軸Ｏに交差する方向に反射される。この反射光束は測定光束Ｌ１３’として被測定面７ａから出射され、対物レンズ６に入射する。
測定光束Ｌ１３’は、点Ｐａよりも物体側に位置する軸外の点Ｐｂ’から、対物レンズ６に斜め入射する拡散光束になっている。
このため、測定光束Ｌ１３’は、測定光束Ｌ１４’、Ｌ１５’として示すように、対物レンズ６、結像レンズ８によって集光され、結像光学系９の倍率に応じて、測定光束Ｌ５の結像位置である点Ｑａよりも物体側かつ測定基準軸Ｏに関して点Ｐｂ’と反対側に位置する点Ｑｂ’で像を結んでから、輪帯状に拡散して入射開口絞り１０ａに到達する。
このため、入射開口絞り１０ａを像側から見ると、図４（ｂ）に示すように、測定光束Ｌ１５’は、測定基準軸Ｏに対して偏心した輪帯光束として入射開口絞り１０ａ上に照射される。この結果、偏心の程度によっては、測定光束Ｌ１５’の一部である入射光束Ｆとして、開口部１０ｂ内を透過してしまう。入射光束Ｆは、分光器１０内の回折格子１１で回折されて一次元撮像素子１２に到達するおそれがあり、一次元撮像素子１２で受光されると測定誤差をもたらす。
【００４８】
なお、以上の説明において、裏面７ｂ、７ｂ’が曲面の場合には、その反射面としての屈折力に応じて、結像位置がずれるのみである。
【００４９】
本実施形態では、遮光部材２２によって遮光されることにより、測定光束Ｌ１の一部に輪帯欠損部Ｄが形成される。輪帯欠損部Ｄは、遮光部材２２を回転移動することにより、測定光束Ｌ１の周方向に移動させることができる。例えば、図５（ａ）に示すように、遮光部材２２を回転移動して、図３（ａ）、図４（ａ）において二点鎖線で示す位置に遮光部材２２を移動するとする。
このとき、入射開口絞り１０ａには、開口部２１ａと遮光部材２２とで形成される開口形状が、結像光学系９の倍率に応じて投影されるため、入射開口絞り１０ａを像側から見ると、図５（ｂ）、（ｃ）にそれぞれ破線で示す輪帯の一部を欠いたＣ字状の光像が投影される。参考のため、各図には、遮光部材２２の対応位置を二点鎖線で描いている。
特に、図５（ｃ）では、遮光部材２２が、入射光束Ｆが形成される領域に遮光部材２２による遮光部分が投影されるため、入射光束Ｆは消失する。
このため、測光装置５０では、遮光部材２２を回転移動することにより、裏面７ｂ、７ｂ’による裏面反射光である入射光束Ｆの一部または全部が、開口部１０ｂ内に入射することを防止できる。
【００５０】
具体的な測定動作としては、分光反射率測定に先だって、測定者が接眼レンズ１４ｂを通して像面Ｉ１を観察し、必要に応じて遮光部材２２の位置を変える。
例えば、図６（ａ）に示すように、接眼レンズ１４ｂの視野内は、図示略の照準部材における円状の参照線１４ｃとともに、測定光束Ｌ５、Ｌ１５’が分岐された測定光束Ｌ６、Ｌ１６’による光像Ｓ６、Ｓ１６’が観察される。光像Ｓ１６’は、点Ｏ１６’を中心とする輪帯の一部に、輪帯欠損部Ｄに対応して輪帯欠損部ｄが形成されたＣ字状の画像である。本実施形態では、参照線１４ｃは、開口部１０ｂの開口形状と等価である。
図６（ａ）に示す例では、光像Ｓ１６’が参照線１４ｃの内側に入っているため、測定者は入射光束Ｆが発生していることが分かる。
そこで、測定者は、接眼レンズ１４ｂを通して光像Ｓ１５’を観察しながら、移動操作部２４を回転支軸２３回りに回転させて遮光部材２２を移動させる。これにより、光像Ｓ１６’は点Ｏ１６’を中心として回転し、これに伴って、輪帯欠損部ｄの位置も回転する。測定者は、輪帯欠損部ｄが参照線１４ｃを覆う位置関係となり、光像Ｓ１６’が参照線１４ｃの外側に位置することを確認できたら回転を停止する。
これにより、入射光束Ｆが消失するため、分光反射率の測定を開始することができる。
【００５１】
分光反射率の測定は、測定者が操作部１７を通して測定開始の操作入力を行うことで実行される。
すなわち、測定制御部１６は、制御回路１３に制御信号を送出して、制御回路１３からの出力信号を取得し、この出力信号を一次元撮像素子１２の画素位置の情報とともに記憶する。これにより、測定制御部１６に、被測定面７ａの分光反射率データＲｂ（λ）が記憶される。
【００５２】
次に、測定者は、被測定試料７を保持台１９から外して、上記と同様にして、基準測定面７０ａを保持台１９に保持させて、基準測定面７０ａに、測定光束Ｌ２を照射する。
このとき、本実施形態では、基準被測定試料７０の裏面７０ｂは、基準測定面７０ａから充分離れているため、裏面７０ｂで反射した反射光束が開口部１０ｂに入射するおそれがない。このため、測定者は、遮光部材２２の位置を移動させることなく、操作部１７から操作入力して基準被測定試料７０の分光反射率測定を実行させる。
すなわち、測定制御部１６は、制御回路１３に制御信号を送出して、制御回路１３からの出力信号を取得し、この出力信号を一次元撮像素子１２の画素位置の情報とともに記憶する。これにより、測定制御部１６に、基準測定面７０ａの分光反射率データＲａ（λ）が記憶される。
【００５３】
ただし、基準被測定試料７０の裏面反射光が開口部１０ｂに入射するような場合には、被測定試料７の測定と同様にして、遮光部材２２を移動して、入射光束Ｆが発生しない状態を形成してから、分光反射率測定を開始すればよい。
【００５４】
次に、測定制御部１６は、予め記憶された相対分光反射率データＲｔｈｅｏｒｙ（λ）と、測定された分光反射率データＲｂ（λ）、Ｒａ（λ）とから、上記式（１）を用いて、被測定面７ａの相対分光反射率データＲｒｅｓｕｌｔ（λ）を算出して、表示モニタ１５に算出結果を、例えば、グラフや数値データなどとして表示する。
以上で、測光装置５０による被測定試料７の測光が終了する。
【００５５】
このように本実施形態の測光装置５０によれば、移動操作部２４によって遮光部材２２を移動して測定光束Ｌ１の輪帯欠損部Ｄの形成位置を変更することにより、裏面反射して入射開口絞り１０ａの開口部１０ｂに到達する測定光束の一部を遮光することができる。
このため、被測定試料７の被測定面７ａに対して裏面７ｂが傾斜している場合でも、裏面反射の影響を低減して測定精度を向上することができる。
【００５６】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態の測光装置について説明する。
図７（ａ）は、本発明の第２の実施形態の測光装置の主要部の構成を示す図１におけるＡ視図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図である。
【００５７】
図１に示すように、本実施形態の測光装置５１は、上記第１の実施形態の測光装置５０の光束整形部２０に代えて、光束整形部３０を備える。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５８】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、光束整形部３０は、図示略の支持部材に設けられた回転支軸３２と、回転支軸３２に回転可能に支持された絞り部材３１と、絞り部材３１の外周部に固定された移動操作部３３（遮光位置変更部）と、上記第１の実施形態と同様の位置保持部材２５とを備える。
【００５９】
回転支軸３２の中心軸は、光軸Ｏ０と同軸になるように配置されている。
絞り部材３１は、円状の外形を有する板状部材であり、その中心点Ｐ３１は、回転支軸３２と同軸になっている。
絞り部材３１には、中心点Ｐ３１を中心する同心円弧状に延び、厚さ方向に貫通された開口部３１ａ（輪帯状パターンの周方向の一部に遮光領域が形成された開口形状）が形成されている。
【００６０】
開口部３１ａの形状は、上記第１の実施形態の開口部２１ａの輪帯形状の一部が途切れた形状であるＣ字状とされ、内周部および外周部の径寸法はそれぞれ開口部２１ａの内径および外径に一致している。開口部３１ａの周方向の両端部は、中心点Ｐ３１に対する中心角が、例えば、２４０°〜３００°程度になるように離間している。
このため、開口部３１ａの周方向の両端部の間には、例えば、１２０°〜６０°程度の範囲にわたって、測定光束Ｌ０を遮光する遮光部３１ｂ（遮光領域）が形成されている。
なお、開口部３１ａの両端部は、図７（ａ）のような中心点Ｐ３１を通る径方向に沿う形状には限定されず、例えば、開口部３１ａの対称軸に平行に形成されていてもよい。この場合、両端部の対向間隔を上記第１の実施形態の遮光部材２２の短手方向の幅寸法と一致させれば、開口部３１ａの形状は、上記第１の実施形態の開口部２１ａと遮光部材２２とが重なって形成されるＣ字状の形状と同一になる。
【００６１】
移動操作部３３は、回転支軸３２を中心として、絞り部材３１全体を回転移動する操作を行うための部材であり、上記第１の実施形態の移動操作部２４と同様の棒状部材が絞り部材３１の径方向に沿って延びる姿勢で固定されている。
移動操作部３３の周方向の固定位置は特に限定されないが、本実施形態では、開口部３１ａの対称軸と重なる位置になっている。このため、移動操作部３３の周方向の位置は、遮光部３１ｂの中心位置に対応している。
移動操作部３３は、上記第１の実施形態の移動操作部２４と同様に、絞り部材３１の外周側に配置された一対の位置保持部材２５によって、回転移動可能、かつ回転停止時の位置の保持が可能となるように係止されている。
【００６２】
このような測光装置５１によれば、光束整形部３０が遮光部３１ｂを含む絞り部材３１を備えるため、移動操作部３３によって絞り部材３１の全体を回転することによって輪帯欠損部Ｄを回転移動することができる。
このため、移動操作部２４に代えて、移動操作部３３を操作する点を除いては、上記第１の実施形態と同様にして、被測定試料７の被測定面７ａの相対分光反射率測定を行うことができる。
この測定では、移動操作部３３による回転操作によって、裏面反射して入射開口絞り１０ａの開口部１０ｂに到達する測定光束の一部を遮光することができる。
このため、被測定試料７の被測定面７ａに対して裏面７ｂが傾斜している場合でも、裏面反射の影響を低減して測定精度を向上することができる。
【００６３】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態の測光装置について説明する。
図８（ａ）は、本発明の第３の実施形態の測光装置の主要部の構成を示す図１におけるＡ視図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるＤ−Ｄ断面図である。図８（ｃ）は、本発明の第３の実施形態の測光装置の主要部の動作説明図である。
【００６４】
図１に示すように、本実施形態の測光装置５２は、上記第１の実施形態の測光装置５０の光束整形部２０に代えて、光束整形部４０を備える。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６５】
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、光束整形部４０は、上記第１の実施形態の遮光部材２２に代えて、輪帯開口絞り２１の径方向に進退可能に配置された４枚の遮光板４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ（遮光部材）を備える。
遮光板４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄの外形は、輪帯開口絞り２１の開口部２１ａを径方向外側から、例えば、約１／３程度覆うことができる大きさの矩形状とされ、遮光板保持部材４３によって互いに直交する２軸方向に、それぞれ対をなして配置されている。本実施形態では、遮光板４１Ａ、４１Ｃが図８（ａ）の図示横方向に互いに対向して配置され、遮光板４１Ｂ、４１Ｄが図８（ａ）の図示縦方向に互いに対向して配置されている。
遮光板４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄには、進退量を操作するためのそれぞれの退避方向側の端部に、棒状の移動操作部４２が固定されている。
以下、各遮光板の位置を問題にしない場合には、簡単のため、添字を省略して、遮光板４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄをいずれも遮光板４１と称する場合がある。また、遮光板４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄを総称する場合、各遮光板４１と称する場合がある。
【００６６】
遮光板保持部材４３は、開口部２１ａを外周側から囲むことができる大きさの矩形状の開口部４３ｄが中心に貫通して形成され、開口部４３ｄの径方向外側には、開口部４３ｄの中心に対する径方向に互いに９０°をなして４方向に延びる平面部４３ａを有している。
各平面部４３ａは、各遮光板４１を移動可能に保持する摺動面を構成するもので、延在方向の両側部に遮光板４１の側面を遮光板４１の進退方向に沿って案内するガイド面４３ｂが立設されている。
また、各平面部４３ａの延在方向の端部には、各平面部４３ａ上に配置された各遮光板４１の進退方向に沿って移動操作部４２を移動可能に保持する進退ガイド部４３ｃが設けられている。
【００６７】
このような光束整形部４０の構成により、各平面部４３ａ上の各遮光板４１は、移動操作部４２を測定者が進退させることによって、その操作量に合わせて開口部４３ｄの中心を通る径方向に進退する。
遮光板４１が進出すると、開口部４３ｄから中心側に突出して、輪帯開口絞り２１の開口部２１ａの一部を覆うことができる。本実施形態では、例えば、図８（ａ）に示すように、遮光板４１Ａを最大限進出させると、開口部２１ａの径方向において、例えば、約１／３が覆われるようになっている。
遮光板４１を後退させると、輪帯開口絞り２１の開口部２１ａの外周側の位置に退避して、開口部２１ａと重ならないようにすることが可能である。
【００６８】
同様に、図８（ｃ）に二点鎖線で示すように、他の遮光板４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄも、開口部２１ａに重なる進出位置と、開口部２１ａと重ならない退避位置との間で移動可能である。
移動操作部４２の操作量は、無段階で可変できるため、遮光板４１Ａが開口部２１ａを覆う範囲は、移動操作部４２の進出量に応じて変化させることができる。
【００６９】
本実施形態では、図８（ｃ）に示すように、各遮光板４１の遮光範囲は、一部が重なっており、このため、開口部２１ａの各部は、各遮光板４１のいずれかによって遮光されるようになっている。
【００７０】
次に、測光装置５２の動作について、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
図９（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３の実施形態の測光装置の光束整形部の遮光前、および遮光後の観察部による観察像の一例を示す模式図である。
【００７１】
本実施形態の測光装置５２によって、被測定試料７の相対分光反射率測定を行うには、上記第１の実施形態と略同様にして、被測定試料７、基準被測定試料７０の分光反射率をこの順に測定して、上記式（１）によって、相対分光反射率を算出する。
上記第１の実施形態との違いは、光束整形部２０と光束整形部４０との構成の相違であるため、この点に関係する分光反射率測定前の動作を中心に説明する。
【００７２】
測光装置５２では、被測定試料７の分光反射率測定を行う前に、光束整形部４０の各遮光板４１を後退させておく。このため、測定光束Ｌ１には輪帯欠損部Ｄが形成されず開口部１０ｂには、裏面７ｂの裏面反射による測定光束も輪帯状になる。
このため、観察光学系１４で観察される観察像は、例えば、図９（ａ）に示すように、測定光束Ｌ６に対応するスポット状の光像Ｓ６と、裏面反射による測定光束Ｌ１６’に対応する輪帯状の偏心した光像Ｓ１６’とである。
測定者は、参照線１４ｃ内に入る光像Ｓ１６’の位置を見て、この位置に輪帯欠損部Ｄを形成できる遮光板４１を適宜進出させる。
これにより、遮光板４１が開口部２１ａに重なっていくにつれて、上記第１の実施形態と同様に、測定光束Ｌ１に輪帯欠損部Ｄ（図９（ａ）には図示略）が形成されていく。ただし、輪帯欠損部Ｄの形状は、遮光板４１の重なり方に応じて形成され、図２（ｃ）に示す形状とは異なる。
【００７３】
このため、測定光束Ｌ１６’も、輪帯欠損部Ｄを有する断面Ｃ字状の測定光束Ｌ１６’’に変化し、図９（ｂ）に示すように、接眼レンズ１４ｂを通して、輪帯欠損部ｄ’’を有する光像Ｓ１６’’が観察される。
測定者は、図９（ｂ）に示すように、輪帯欠損部ｄ’’が参照線１４ｃを覆うことにより、光像Ｓ１６’’が参照線１４ｃの外側に位置することを確認できたら、遮光板４１の進出を停止する。
これにより、裏面７ｂの反射光束による開口部１０ｂへの入射光束が消失するため、分光反射率の測定を開始することができる。
【００７４】
なお、裏面７ｂの傾斜量によっては、輪帯欠損部ｄ’’を形成するまでもなく、光像Ｓ１６’が参照線１４ｃの外側に位置する場合がある。この場合には、輪帯欠損部ｄ’’を形成する必要がないため、各遮光板４１は進出させることなく、分光反射率の測定を行うことができる。したがって、光束整形部４０は、場合によっては輪帯欠損部を形成しないため、輪帯欠損部を有する測定光束に整形可能な場合の例になっている。
【００７５】
次に、上記第１の実施形態と同様にして、被測定面７ａの分光反射率の測定を行ってから、被測定試料７を基準被測定試料７０に交換して、基準測定面７０ａの分光反射率を測定する。
このとき、各遮光板４１の位置は、被測定試料７の測定時の位置から変更しないようにする。これにより、被測定面７ａの測定時と、基準測定面７０ａの測定時の測定光束Ｌ１の光量を合わせることができる。
【００７６】
このような測光装置５２によれば、光束整形部４０の遮光板４１を、移動操作部４２を用いて進退させることによって、輪帯欠損部Ｄの形成位置や大きさを変化させることができる。
このため、上記第１の実施形態と略同様にして、被測定試料７の被測定面７ａの相対分光反射率測定を行うことができる。
この測定では、開口部２１ａの外周に配置された複数の遮光板４１を、移動操作部４２の操作により選択的に進退させることによって、裏面反射して入射開口絞り１０ａの開口部１０ｂに到達する測定光束の一部を遮光することができる。
このため、被測定試料７の被測定面７ａに対して裏面７ｂが傾斜している場合でも、裏面反射の影響を低減して測定精度を向上することができる。
また、本実施形態では、遮光板４１による遮光量を、開口部１０ｂへの入射光束の発生状態に合わせて設定することができるため、入射光束の発生が少ない場合には、測定光束の光量を低減しなくて済むため、一律に遮光する場合に比べると測定のＳ／Ｎ比を向上することが可能である。
【００７７】
なお、上記各実施形態の説明では、測光装置が被測定面の相対分光反射率を測定する場合の例で説明したが、上記の説明から容易に分かるように、裏面反射のよる影響は、分光反射率の測定時に除去されている。したがって、測光装置は、分光反射強度（または光量、または光度）を測定する装置であってもよい。
【００７８】
また、上記第３の実施形態の説明では、遮光板４１の最大進出位置が、一例として、開口部２１ａを１／３程度覆う構成として説明したが、遮光板４１の最大進出位置は、開口部１０ｂに入射しうる裏面反射光の発生の仕方に応じて適宜設定することが可能である。例えば、開口部２１ａの１／３よりも多く覆ってもよいし、少なく覆ってもよい。
また、例えば、各遮光板４１を互いに独立に進退できるように保持することも可能である。この場合、２枚以上の遮光板４１によって、より広い範囲を覆うことができるため、開口部１０ｂ上で、裏面反射光が種々の位置に現れる場合でも、より確実に開口部１０ｂへの入射を防止することができる。
【００７９】
また、上記第３の実施形態の説明では、４枚の矩形状の遮光板４１を用いた場合の例で説明したが、これは一例であって、進退移動させる遮光板の枚数、形状はこれには限定されない。例えば、１枚から３枚の構成でもよいし、５枚以上の構成でもよい。また、遮光板の形状は、矩形状の他にも、例えば、円弧状、扇形、台形、その他の任意の形状が可能である。
例えば、１枚の遮光板を用いる例としては、内径が開口部２１ａの外径よりも大きい円環状の遮光板を、開口部２１ａの中心に向かう任意方向に進退させる構成の例などを挙げることができる。
【００８０】
また、上記各実施形態の説明では、光束整形部が形成する輪帯欠損部によって、裏面反射光が測光部にまったく入射しないようにする場合の例で説明したが、測定誤差の許容範囲内であれば、一部の裏面反射光が測光部に入射することは許容できる。
【００８１】
また、上記各実施形態の説明では、光束整形部の遮光位置変更部の操作を測定者が手動で行う場合の例で説明したが、遮光位置変更部は、例えば、遮光部材２２や絞り部材３１を回転させたり、遮光板４１を進退させたりするため、モータ等によって動力駆動可能な移動機構を備えた構成としてもよい。
【００８２】
また、上記の各実施形態で説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせたり、削除したりして実施することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１  光源
２  照明レンズ
４  コリメータレンズ
５  ハーフミラー
６  対物レンズ（第１の集光光学系）
７  被測定試料
７ａ  被測定面
７ｂ、７ｂ’、７０ｂ  裏面
８  結像レンズ
９  結像光学系（第２の集光光学系）
１０  分光器（測光部）
１０ａ  入射開口絞り（開口絞り）
１０ｂ  開口部（開口）
１４  観察光学系（観察部）
１４ｃ  参照線
１６  測定制御部
２０、３０、４０  光束整形部
２１  輪帯開口絞り
２１ａ  開口部（輪帯状の開口）
２２  遮光部材
２４、４２  移動操作部（遮光位置変更部、遮光部材移動部）
３１  絞り部材
３１ａ  開口部（輪帯状パターンの周方向の一部に遮光領域が形成された開口形状）
３１ｂ  遮光部（遮光領域）
３３  移動操作部（遮光位置変更部）
４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄ  遮光板（遮光部材）
５０、５１、５２  測光装置
７０  基準被測定試料（被測定試料）
７０ａ  基準測定面（被測定面）
Ｄ、ｄ、ｄ’’  輪帯欠損部
Ｆ  入射光束
Ｉ０、Ｉ１  像面
Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ１５、Ｌ１５’、Ｌ１６、Ｌ１６’  測定光束
Ｏ  測定基準軸
【図１】
2014092366.tif 000004
【図２】
2014092366.tif 000005
【図３】
2014092366.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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