(57)【要約】【課題】  ０度入射による絶対反射率測定技術の改良に関する。【解決手段】  絶対反射率測定装置１０は、入射する光のうちの一部の光を透過させ、残りの光を反射させる第１導光ミラー１６と第２導光ミラー１８を有し、  試料載置手段１４は試料２４を載置する中央台２８と、中央台２８の周りを回転する第１回転台３０と、第１回転台３０の周りを回転する第２回転台３２を備え、  第１回転台３０に第１導光ミラー１６と第２導光ミラー１８が配置され、  第２回転台３２に検出器２６が配置され、  第１導光ミラー１６の透過率と第２導光ミラー１８の反射率を測定する第１予備測定と、第１導光ミラー１６の反射率と第２導光ミラー１８の透過率を測定する第２予備測定と、第１導光ミラー１６で試料を測定する第１試料測定と、第２導光ミラー１８で試料を測定する第２試料測定を行い、試料の略垂直方向における絶対反射率を測定する。【選択図】      図１
2018071982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定光を試料に照射する光源と、前記試料を載置する試料載置手段と、前記試料へ測定光を照射させる導光ミラーと、前記試料から反射した光を検出する検出手段と、を備えた絶対反射率測定装置であって、
前記導光ミラーは、第１導光ミラーと第２導光ミラーを有し、該第１導光ミラーと第２導光ミラーは入射する光のうちの一部の光を透過させるとともに残りの光を反射させるミラーであって、
前記試料載置手段は、試料が載置される中央台と、該中央台よりも外側に位置し中央台のまわりを回転する第１回転台と、該第１回転台よりも外側に位置し第１回転台のまわりを回転する第２回転台と、を備え、
前記第１回転台には、前記第１導光ミラーおよび第２導光ミラーが配置され、
前記第２回転台には、前記検出手段が配置され、
前記導光ミラーの特性を測定する予備測定のうち、前記第１導光ミラーの透過率および前記第２導光ミラーの反射率を測定する第１予備測定と、前記第１導光ミラーの反射率および前記第２導光ミラーの透過率を測定する第２予備測定と、を行うとともに、前記試料の特性を測定する試料測定のうち、前記第１導光ミラーで前記試料の特性を測定する第１試料測定と、前記第２導光ミラーで前記試料の特性を測定する第２試料測定と、を行うことで、前記試料の略垂直方向における絶対反射率を測定することを特徴とする絶対反射率測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の絶対反射率測定装置であって、
当該絶対反射率測定装置は、制御手段を備え、
前記制御手段は、前記予備測定と試料測定との自動切り替えを行うために前記第１回転台および第２回転台を制御し、
さらに前記制御手段は、第１予備測定による測定結果と、第２予備測定による測定結果と、第１試料測定による測定結果と、第２試料測定の測定結果から、前記試料の略垂直方向における絶対反射率を算出することを特徴とする絶対反射率測定装置。
【請求項３】
請求項１および請求項２の何れかに記載の絶対反射率測定装置であって、
前記第２回転台は、１８０度回転することで、前記予備測定と試料測定とが切り替えられることを特徴とする絶対反射率測定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れかに記載の絶対反射率測定装置であって、
前記第１回転台は、前記予備測定においては該第１回転台が１８０度回転することで、前記第１予備測定と第２試予備定とが切り替えられることを特徴とする絶対反射率測定装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れかに記載の絶対反射率測定装置であって、
前記第１回転台は、前記試料測定においては該第１回転台が１８０度回転することで、前記第１試料測定と第２試料測定とが切り替えられることを特徴とする絶対反射率測定装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れかに記載の絶対反射率測定装置であって、
前記第１導光ミラーおよび第２導光ミラーは、入射された光に対して反射する光と透過する光が同一強度のハーフミラーであることを特徴とする絶対反射率測定装置。
【請求項７】
試料の絶対反射率を測定する方法であって、
光源からの光を第１導光ミラーへ照射し該第１導光ミラーを透過した光は第２導光ミラーへ照射され、該第２導光ミラーで反射された光を検出手段で検出して第１予備測定を行う工程と、
前記第１導光ミラーと第２導光ミラーの位置を入れ替える工程と、
前記光源からの光を第２導光ミラーへ照射し該第２導光ミラーを透過した光は第１導光ミラーへ照射され、該第１導光ミラーで反射された光を前記検出手段で検出して第２予備測定を行う工程と、を含み、
前記第１予備測定と第２予備測定を行うことで、前記試料の略垂直方向における絶対反射率を測定する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶対反射率を測定する装置、特に０度入射による絶対反射率測定の技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今では、サンプル蒸着面などへのサンプル光束の入射角を可変して絶対反射率を測定する角度可変型の絶対反射率測定装置の開発が行われている。このような角度可変が容易な絶対反射率測定装置は、太陽電池部材、半導体、薄膜、光学素子、光デバイスなど各種個体サンプルの分光特性や膜厚などの測定に実用されている。
【０００３】
ここで、一般的な絶対反射率の概念について説明する。図９には、絶対反射率測定の概念図を示す。はじめに、図９（ａ）に示すように、測定光を照射する光源と検出器の間（光路）には何も置かずに、光源からの測定光を検出器に向けて照射する（リファレンス測定）。次に図９（ｂ）に示すように、光源と検出器との間（光路）にサンプルを載置してから測定光をサンプルに照射し、該サンプルから反射した光を検出器によって検出する（サンプル測定）。この時、リファレンス測定とサンプル測定の光路長は等しくなるように調整してある。そして、リファレンス測定で検出された値を検出値１とし、サンプル測定で検出された値を検出値２とした場合、絶対反射率は検出値２／検出値１で算出することが出来る。
【０００４】
一般的に絶対反射率を測定するには、前述の図９に示すように、リファレンス測定（予備測定）を行ったうえで、サンプル測定において測定光をサンプルに照射し、該サンプルから反射した光を検出器で検出することによって絶対反射率を算出する必要がある。つまり、絶対反射率の測定をするためには必ずサンプルから反射した光を検出する必要があり、その測定を実現するためには、光源と検出器とが重ならないように、必ずある程度の入射角度が必要となってしまう。そこで、特許文献１には、第１の固定ミラーと第２の固定ミラーと移動可能な検出装置を備えることで、リファレンス測定後に検出器を適正な位置に移動させ、第１の固定ミラーおよび第２の固定ミラーをサンプルに可能な限り接近させることで、サンプル反射面に対して垂直入射に近い角度における絶対反射率を測定出来る角度可変が可能な絶対反射率測定装置の技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１９８２４４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記絶対反射率測定装置のように固定ミラーをサンプルに限りなく接近させて配置することで、サンプルからの反射角度を限りなく０度（垂直）に近い絶対反射率を測定することは可能であるが、この方法では固定ミラーを配置出来る位置には限界があり、完全な０度入射（垂直反射）による絶対反射率を測定することは出来ない。そして本発明者らの調査では、０度入射（垂直入射）による絶対反射率測定装置は、これまでに開発されていない。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みて行われたものであって、その目的は、０度入射（垂直入射）による絶対反射率が、誰でも簡単に測定できる絶対反射率測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る絶対反射率測定装置は、
測定光を試料に照射する光源と、前記試料を載置する試料載置手段と、前記試料へ測定光を照射させる導光ミラーと、前記試料から反射した光を検出する検出手段と、を備えた絶対反射率測定装置であって、
前記導光ミラーは、第１導光ミラーと第２導光ミラーを有し、該第１導光ミラーと第２導光ミラーは入射する光のうちの一部の光を透過させるとともに残りの光を反射させるミラーであって、
前記試料載置手段は、試料が載置される中央台と、該中央台よりも外側に位置し中央台のまわりを回転する第１回転台と、該第１回転台よりも外側に位置し第１回転台のまわりを回転する第２回転台と、を備え、
前記第１回転台には、前記第１導光ミラーおよび第２導光ミラーが配置され、
前記第２回転台には、前記検出手段が配置され、
前記導光ミラーの特性を測定する予備測定のうち、前記第１導光ミラーの透過率および前記第２導光ミラーの反射率を測定する第１予備測定と、前記第１導光ミラーの反射率および前記第２導光ミラーの透過率を測定する第２予備測定と、を行うとともに、前記試料の特性を測定する試料測定のうち、前記第１導光ミラーで前記試料の特性を測定する第１試料測定と、前記第２導光ミラーで前記試料の特性を測定する第２試料測定と、を行うことで、前記試料の略垂直方向における絶対反射率を測定することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る絶対反射率測定装置は、
当該絶対反射率測定装置は、制御手段を備え、
前記制御手段は、前記予備測定と試料測定との自動切り替えを行うために前記第１回転台および第２回転台を制御し、
さらに前記制御手段は、第１予備測定による測定結果と、第２予備測定による測定結果と、第１試料測定による測定結果と、第２試料測定の測定結果から、前記試料の略垂直方向における絶対反射率を算出することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る絶対反射率測定装置は、
前記第２回転台は、１８０度回転することで、前記予備測定と試料測定とが切り替えられることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る絶対反射率測定装置は、
前記第１回転台は、前記予備測定においては該第１回転台が１８０度回転することで、前記第１予備測定と第２試予備測定とが切り替えられることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る絶対反射率測定装置は、
前記第１回転台は、前記試料測定においては該第１回転台が１８０度回転することで、前記第１試料測定と第２試料測定とが切り替えられることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る絶対反射率測定装置は、
前記第１導光ミラーおよび第２導光ミラーは、入射された光に対して反射する光と透過する光が同一強度のハーフミラーであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、入射する光のうちの一部の光を透過させ、残りの光を反射させるハーフミラーなどの導光ミラーを利用して、光源からの測定光を透過させることで試料に測定光を照射させ、さらに試料から反射した光を前記導光ミラーで検出手段へ反射させて試料測定を行うことで、試料の０度入射（垂直方向）における絶対反射率を測定（算出）することができる効果を奏する。
また、試料載置手段に第１回転台と第２回転台を備え、第１回転台には第１導光ミラーと第２導光ミラーを載置し、第２回転台には検出手段を載置し、それぞれを適正なタイミングおよび角度で回転させることで、０度入射における絶対反射率測定に必要なリファレンス測定およびサンプル測定を誰でも簡単に行うことができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る実施形態の０度入射による絶対反射率測定装置の概略構成図を示す。
【図２】本発明に係る実施形態の絶対反射率測定装置における０度入射の第１リファレンス測定の概略図を示す。
【図３】本発明に係る実施形態の絶対反射率測定装置における０度入射の第２リファレンス測定の概略図を示す。
【図４】本発明に係る実施形態の絶対反射率測定装置における０度入射の第１サンプル測定の概略図を示す。
【図５】本発明に係る実施形態の絶対反射率測定装置における０度入射の第２サンプル測定の概略図を示す。
【図６】一般的なハーフミラーの拡大イメージ図を示す。
【図７】本発明に係る実施形態のサンプル測定時におけるハーフミラー面の概略図を示す。
【図８】本発明に係る実施形態のリファレンス測定時におけるハーフミラー面の概略図を示す。
【図９】一般的な絶対反射率測定の概要を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の絶対反射率測定装置について図面を用いて説明するが、本発明の趣旨を超えない限り何ら以下の例に限定されるものではない。
【００１７】
図１に本発明に係る実施形態における絶対反射率測定装置の概略図を示す。同図に示す絶対反射率測定装置１０は、測定光を出射する光源１２と、サンプル２４を載置するためのサンプル載置テーブル１４と、測定光をサンプル２４へ照射するとともに該サンプル２４から反射した光を検出器２６へ導光する第１ハーフミラー１６と、同じく測定光をサンプル２４へ照射するとともに該サンプル２４から反射した光を検出器２６へ導光する第２ハーフミラー１８と、測定光のうちの測定に利用しない光を測定から遮断するための第１ライトトラップ２０と、同じく測定に利用しない光を測定から遮断するための第２ライトトラップ２２と、第１ハーフミラー１６または第２ハーフミラー１８によって導光された光を検出するための検出器２６と、を備える。
【００１８】
本発明について特徴的なことは、サンプル載置テーブル１４が第１回転テーブル３０と第２回転テーブル３２を備え、第１回転テーブル３０には第１ハーフミラー１６および第２ハーフミラー１８が所定の位置に配置され、第２回転テーブル３２には検出器２６が所定の位置に配置されていることである。この所定位置に配置された各機器（第１ハーフミラー１６と第２ハーフミラー１８と検出器２６）を第１回転テーブル３０および第２回転テーブル３２を回転させて適正な位置に調整することによって、リファレンス測定（各ハーフミラーの透過率、反射率等を事前に確認する予備測定）およびサンプル測定を行い、各測定結果に基づいて０度入射（垂直入射）に対する絶対反射率を算出する。本実施形態ではリファレンス測定を２回行い、その後にサンプル測定を２回行うことにより、絶対反射率を算出する。サンプル載置テーブル１４の中央部分（サンプルが載置されている部分）は回転しない中央テーブル２８である。なお、本明細書においては、第１ハーフミラー１６の透過率および第２ハーフミラー１８の反射率に対するリファレンス測定を第１リファレンス測定と呼び、第２ハーフミラー１８の透過率および第１ハーフミラー１６の反射率に対するリファレンス測定を第２リファレンス測定と呼ぶこととする。また、第１ハーフミラー１６によるサンプル２４測定を第１サンプル測定と呼び、第２ハーフミラー１８によるサンプル測定を第２サンプル測定と呼ぶこととする。また、本明細書におけるハーフミラーとは、入射する光のうちの一部の光を反射し、残りの光を透過する鏡のうち、反射光と透過光の強さがほぼ同じものを言う。つまり、反射光と透過光とが全く同じである必要はない。また、本発明における導光ミラーは、透過および反射が可能なミラーであればハーフミラーに限らず、どのようなミラーでも構わない。
【００１９】
リファレンス測定
はじめに第１リファレンス測定（第１ハーフミラー１６の透過率および第２ハーフミラー１８の反射率に対する予備測定）について説明する。図２には、本発明に係る実施形態の絶対反射率測定装置における０度入射の第１リファレンス測定の概略図を示す。まず、第１リファレンス測定開始準備として、図１に示す絶対反射率測定装置１０における検出器２６の位置から第２回転テーブル３２を回転させて図２に示す検出器２６の位置にセットする。この時の回転方向は右まわりでも左まわりでもどちらでも構わない。また、本実施形態においては、サンプル測定でセットした位置から第２回転テーブル３２を１８０度回転させることで、検出器２６をリファレンス測定に適した位置に調整することが出来るが、どの角度で調整できるようにしても構わない。そして、リファレンス測定にはサンプル２４は不用であるため、サンプル載置テーブル１４から外しておく。
【００２０】
各構成機器がサンプル載置テーブル１４の所定位置に載置されていることを確認し、第１リファレンス測定を開始する。最初に光源１２から測定光を出射する。測定光は絶対反射率を測定出来ればどのような種類の光でも構わない。出射された測定光は、第１回転テーブル３０の所定位置に配置された第１ハーフミラー１６に到達する。第１ハーフミラー１６に照射された測定光は、該第１ハーフミラー１６によって、ライトトラップ２０の方向へ反射される光と第２ハーフミラー１８の方向へ透過する光とに分けられる。ライトトラップ２０の方向へ反射された光は、第１リファレンス測定に影響を及ぼさないようにライトトラップ２０内部に閉じ込めれられる。そして、第１ハーフミラー１６を透過した光は第２ハーフミラー１８に到達する。
【００２１】
第２ハーフミラー１８に到達した光は、前述の第１ハーフミラー１６に測定光が到達した時と同様に、ライトトラップ２２の方向へ透過する光と検出器２６の方向へ反射される光とに分けられる。ライトトラップ２２の方向へ透過した光は、該ライトトラップ２２によって第１リファレンス測定に影響を及ぼさないように内部に閉じ込められる。そして、第２ハーフミラー１８によって反射された光は、検出光として検出器２６へと導光され、絶対反射率を算出するための検出値として検出される。つまり、光源１２を出射した光は、図２に示すように、第１光路長Ｌ１→第１ハーフミラー１６を透過→第２光路長Ｌ２→第２ハーフミラー１８を反射→第３光路長Ｌ３を経てから検出器２６で検出されているのである。
【００２２】
次に第２リファレンス測定について説明する。図３には、本発明に係る実施形態の絶対反射率測定装置における０度入射の第２リファレンス測定の概略図を示す。測定開始準備として、図２に示す状態から第１回転テーブル３０を回転させて第１ハーフミラー１６と第２ハーフミラー１８を所定の位置に配置する（第１ハーフミラー１６と第２ハーフミラー１８の位置を入れ替える。この作業は手動で行っても、自動制御によるものでも良い。）。この時の回転方向は右まわりでも左まわりでも構わない。また、本実施形態においては、第１リファレンス測定で各ハーフミラーがセットされた位置から第１回転テーブル３０を１８０度回転させることで第２リファレンス測定に適した位置に調整することが出来るが、どの角度で調整できるようにしても構わない。加えて第１回転テーブルを回転させずに、手動で第１ハーフミラー１６と第２はーミラー１８の位置を入れ替えても構わない。そして上述した図２で示したものと同様のリファレンス測定を行うこととなる。具体的には、光源１２から出射された測定光は、第１回転テーブル３０の所定位置に載置された第２ハーフミラー１８に到達する。第２ハーフミラー１８に照射された測定光は、該第２ハーフミラー１８によって、ライトトラップ２０の方向へ反射される光と第１ハーフミラー１６の方向へ透過する光とに分けられる。ライトトラップ２０の方向へ反射された光は、第２リファレンス測定に影響を及ぼさないようにライトトラップ２０内部へ閉じ込められる。そして、第２ハーフミラー１８を透過した光は第１ハーフミラー１６に到達する。
【００２３】
第１ハーフミラー１６に到達した光は、前述の第２ハーフミラー１８に測定光が到達した時と同様に、ライトトラップ２２の方向へ透過する光と検出器２６の方向へ反射される光とに分けられる。ライトトラップ２２の方向へ透過した光は、第２リファレンス測定に影響を及ぼさないようにライトトラップ２２内部へ閉じ込められる。そして、第１ハーフミラー１６によって反射された光は、検出光として検出器２６へと導光され、絶対反射率を算出するための検出値として検出される。つまり、光源１２を出射した光は、図３に示すように、第１光路長Ｌ１→第２ハーフミラー１８を透過→第２光路長Ｌ２→第１ハーフミラー１６を反射→第３光路長Ｌ３を経てから検出器２６で検出されているのである。
【００２４】
以上のように、第１リファレンス測定および第２リファレンス測定によって、第１ハーフミラー１６および第２ハーフミラー１８の特性（透過率、反射率等）を検出し、後述する絶対反射率を算出するための計算式に利用される。
【００２５】
サンプル測定
次にサンプル測定について説明する。サンプル測定は第１ハーフミラー１６による第１サンプル測定、および第２ハーフミラー１８による第２サンプル測定の計２回行うこととする。
【００２６】
図４に、本発明に係る実施形態の絶対反射率測定装置における０度入射の第１サンプル測定の概略図を示す。測定開始準備として、図３に示す状態から第１回転テーブル３０を回転させて第１ハーフミラー１６と第２ハーフミラー１８を所定の位置に配置する（第１ハーフミラー１６と第２ハーフミラー１８の位置を入れ替える）。この時の回転方向は右まわりでも左まわりでも構わない。また、本実施形態においては、第２リファレンス測定でセットされた位置から第１回転テーブル３０を１８０度回転させることで第１サンプル測定に適した位置に調整しているが出来るが、どの角度で調整できるようにしても構わない。また、第１サンプル測定を行うために、第２回転テーブル３２を回転させて検出器２６を図３に示す位置から図４に示す第１サンプル測定に適した所定位置に移動させる。この時も回転方向はどちらでも良く、またどのような角度（本実施形態では１８０度）で調整できるようにしても構わない。そして、サンプル２４をサンプル載置テーブル１４の中央に位置する中央テーブル２８に載置する。ここで、０度入射による絶対反射率を測定する場合にはサンプル２４は、光源１２による測定光が垂直方向から（０度入射）照射される位置に載置される。
【００２７】
最初に光源１２から測定光を出射する。出射された測定光は、第１回転テーブル３０の所定位置に載置された第１ハーフミラー１６に到達する。第１ハーフミラー１６に照射された測定光は、該第１ハーフミラー１６によって、ライトトラップ２０の方向へ反射される光とサンプル２４の方向へ透過する光とに分けられる。ライトトラップ２０の方向へ反射された光は、第１サンプル測定に影響を及ぼさないようにライトトラップ２０内部に閉じ込められる。そして、第１ハーフミラー１６を透過した光はサンプル２４に到達する。
【００２８】
サンプル２４に到達した光は、該サンプル２４表面で反射され、再び第１ハーフミラー１６へと到達する。そして、第１ハーフミラー１６に到達した光は、光源１２側へ透過される光と、検出器２６の方向に反射される光に分けられる。反射された光は、検出光として検出器２６へと導光され、サンプル２４の反射率を求める検出光として検出される。ここで、第２光路長Ｌ２は第１ハーフミラー１６とサンプル２４の光路間を往復することで、図２（または図３）における第２光路長Ｌ２と同じ光路長となる。つまり、光源１２を出射した光は、図４に示すように、第１光路長Ｌ１→第１ハーフミラー１６を透過→第２光路長Ｌ２→第１ハーフミラー１６を反射→第３光路長Ｌ３を経てから検出器２６で検出されており、これは第１リファレンス測定および第２リファレンス測定と同じ光路長であると言える。また、本実施形態にける第１回転テーブル３０を回転させて第１ハーフミラー１６を適正な位置に配置させることで、図４のように測定に使用しない第２ハーフミラー１８をサンプル２４の裏側（光源１２から光の届かないところ）に退避させることが可能となる。
【００２９】
次に第２サンプル測定について説明する。図５に本発明に係る実施形態の絶対反射率測定装置における０度入射の第２サンプル測定の概略図を示す。第２サンプル測定は図４における第１サンプル測定と同じ測定を第２ハーフミラー１８についても行うものである。測定開始準備として、図４に示す状態から第１回転テーブル３０を１８０度回転させて第２ハーフミラー１８を所定の位置に配置する。この時、第１ハーフミラー１６は測定には使用しないので、光源１２から光の届かないサンプル２４の後方に配置される。そして、光源１２から測定光を出射し、該出射された測定光は、第１回転テーブル３０の所定位置に配置された第２ハーフミラー１８に到達する。第２ハーフミラー１８に照射された測定光は、該第２ハーフミラー１８によって、ライトトラップ２０の方向へ反射される光とサンプル２４の方向へ透過する光とに分けられる。この時、ライトトラップ２０の方向へ反射された光は、第１サンプル測定と同様にライトトラップ２０内部に閉じ込められる。そして、第２ハーフミラー１８を透過した光はサンプル２４に到達する。
【００３０】
サンプル２４に到達した光は、該サンプル２４表面で反射され、再び第２ハーフミラー１８へと到達する。そして、第２ハーフミラー１８に到達した光は、光源１２方向へ透過する光と検出器２６の方向に反射される光に分けられる。反射された光は、検出光として検出器２６へと導光され、サンプル２４の反射率および透過率を求める検出光として検出される。この時の第２光路長Ｌ２も第２ハーフミラー１８とサンプル２４との間を往復しているので第１サンプル測定時と同様に各リファレンス測定時の第２光路長Ｌ２と同じ光路長であると言える。つまり、光源１２を出射した光は、図５に示すように、第１光路長Ｌ１→第２ハーフミラー１８を透過→第２光路長Ｌ２→第２ハーフミラー１８を反射→第３光路長Ｌ３を経てから検出器２６で検出されており、これは第１リファレンス測定および第２リファレンス測定と同じ光路長であると言える。このように、第１回転テーブル３０および第２回転テーブル３２を備えたサンプル載置テーブル１４を利用することで、第１リファレンス測定、第２リファレンス測定、第１サンプル測定、第２サンプル測定について全て同じ光路長となる測定が容易に実現することが出来る。
【００３１】
ハーフミラーの厚みの影響
ここで、第１ハーフミラー１６および第２ハーフミラー１８の厚みの影響について説明する。光源から測定光をハーフミラーに照射した場合、理想的にはハーフミラーの表面からの入射された光に対しても、ハーフミラーの裏から入射された光に対しても、反射率および透過率は同じであることが望ましい。しかしながら図６に示すように、実際にはハーフミラーはわずかな厚みを有しており、表面が蒸着層となっていることが多い。そうすると、ハーフミラーの表面から入射された光に対する反射率（または透過率）と裏面から入射された光に対する反射率（または透過率）は、わずかに異なる可能性がある。そして絶対反射率測定を正確に測定する場合は、このハーフミラーの表面、裏面に対する誤差（表面と裏面の特性の違い）も考慮する必要がある。
【００３２】
具体的には図７に示すように、本実施形態におけるサンプル測定では、測定光がハーフミラーの表面を透過し、サンプルからの光はハーフミラーの裏面を反射することで検出器に導光されている。つまり、各リファレンス測定（第１リファレンス測定および第２リファレンス測定）においては、各ハーフミラー（第１ハーフミラー１６および第２ハーフミラー１８）の表面に対する透過率と裏面に対する反射率を測定する必要がある。そこで、本発明に係る実施形態におけるリファレンス測定では図８に示すように、第１リファレンス測定後に第１回転テーブル３０を回転させて第２リファレンス測定を行うことで、サンプル測定において必要な面に対応した反射率および透過率の測定を実現しているのである。したがって、本実施形態の構成とすることで、正確な絶対反射率を算出することが出来る。
【００３３】
絶対反射率の算出
次に、絶対反射率の算出について説明する。第１リファレンス測定、第２リファレンス測定、および第１サンプル測定、第２サンプル測定で得られた検出値を以下のように表示する。
＜各種測定値の表示＞
測定光強度                  ：ｌ０
第１ハーフミラー１６の反射率：ｒ１
第１ハーフミラー１６の透過率：ｔ１
第２ハーフミラー１８の反射率：ｒ２
第２ハーフミラー１８の透過率：ｔ２
サンプル２４の反射率        ：Ｘ
そして、上記表示による記号を用いると、各測定における光強度は以下のようにあらわすことが出来る。
＜各測定による光強度＞
第１リファレンス測定における光強度：ｌ１  ⇒  ｌ１＝ｒ２・ｔ１・ｌ０
第２リファレンス測定における光強度：ｌ２  ⇒  ｌ２＝ｒ１・ｔ２・ｌ０
第１サンプル測定における光強度    ：ｌ３  ⇒  ｌ３＝ｒ１・ｔ１・ｌ０・Ｘ
第２サンプル測定における光強度    ：ｌ４  ⇒  ｌ４＝ｒ２・ｔ２・ｌ０・Ｘ
次に、上記光強度ｌ１〜ｌ４より、サンプル２４の反射率Ｘは以下のように算出することが出来る。
ｌ３・ｌ４／（ｌ１・ｌ２）
＝（ｒ１・ｒ２・ｔ１・ｔ２・ｌ０２・Ｘ２）／（ｒ１・ｒ２・ｔ１・ｔ２・ｌ０２）
＝Ｘ２
したがって、サンプル２４の０度入射（垂直方向）における絶対反射率は、以下の式により算出することが出来る。
絶対反射率Ｘ＝Ｓｑｒｔ｛ｌ３・ｌ４／（ｌ１・ｌ２）｝
【００３４】
このように、第１リファレンス測定、第２リファレンス測定、第１サンプル測定、第２サンプル測定を行い、上記の式を使用することにより、０度入射の絶対反射率を簡単に算出することが出来る。また、本実施形態においては第１ハーフミラー１６および第２ハーフミラー１８の位置調整、検出器２６の位置調整は全て第１回転テーブル２８と第２回転テーブル３２により自動調整されているが、第１回転テーブル３０および第２回転テーブル３２を備えずに、各ハーフミラーと検出器の位置調整を手動で行っても良い。さらに、各ハーフミラーを配置するテーブルまたは検出器を配置するテーブルのどちらか一方のみを回転可能なテーブルとして、各ハーフミラー（または検出器）は手動で位置調整を行い、検出器（または各ハーフミラー）は自動で位置調整を行うようにしても良い。
【００３５】
以上のように本発明の絶対反射率測定装置によれば、入射する光のうちの一部の光を透過させ、残りの光を反射させるハーフミラーなどの導光ミラーを利用して、光源１２からの測定光を透過させることでサンプル２４に測定光を照射させ、さらにサンプル２４から反射した光を前記導光ミラーで検出器２６へ反射させてサンプル測定を行うことで、サンプル２４の０度入射（垂直方向）における絶対反射率を測定（算出）が可能な絶対反射率測定装置が実現出来る。
また、サンプル載置テーブル１４に第１回転テーブル３０と第２回転テーブル３２を備え、第１回転テーブル３０には第１導光ミラー１６と第２導光ミラー１８を配置し、第２回転テーブル３２には検出器２６を配置し、それぞれを適正なタイミングおよび角度で回転させることで、０度入射における絶対反射率測定に必要なリファレンス測定およびサンプル測定を誰でも簡単に行うことが出来る絶対反射率測定装置を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００３６】
１０        絶対反射率測定装置
１２        光源
１４        サンプル載置テーブル
１６        第１ハーフミラー
１８        第２ハーフミラー
２０        第１ライトトラップ
２２        第２ライトトラップ
２４        サンプル
２６        検出器
２８        中央テーブル
３０        第１回転テーブル
３２        第２回転テーブル
Ｌ１        第１光路長
Ｌ２        第２光路長
Ｌ３        第３光路長
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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