(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光面が固定された励起光を測定試料に照射する光源と、該測定試料を載置する可動ステージと、励起光を前記測定試料の所定位置に照射するとともに該測定試料からの反射光または透過光を集光する集光レンズと、集光した光を検出する分光器と、前記可動ステージを制御する制御手段と、を含み、前記測定試料の顕微分光測定とともに偏光測定を行う偏光測定装置であって、
前記可動ステージは、偏光測定時に測定試料を回転させる回転ステージ部と、該回転ステージ部の下方に位置し測定試料をＸ方向ないしＹ方向に移動させる位置合わせ可動ステージ部と、該回転ステージ部の上方に位置し測定時に測定試料を設置する試料設置ホルダーと、で構成され、
前記制御手段は、可動ステージ上における光軸の位置を該可動ステージ上の目印として利用されるマーカー試料の移動前座標ポイントとし、前記回転ステージ部を回転させたときのマーカー試料の移動後の位置を移動後座標ポイントとし、マーカー試料の移動前後における回転ステージ部の回転による角度を回転角度とし、測定試料の測定前に該移動前座標ポイントと移動後座標ポイントと回転角度を用いて前記回転ステージ部の回転中心を回転中心位置データとして算出し、
前記制御手段は、前記回転中心位置データを利用して前記回転ステージ部の回転後における測定試料位置が当該偏光測定装置の測定視野範囲に入るよう位置合わせ可動ステージ部を移動させ、その後に顕微分光測定による測定試料の観察画像を利用した画像マッチング処理により回転ステージ部の同心度のズレを補正し、
さらに前記制御手段には前記回転ステージ部の回転角度が設定されるとともに該設定された回転角度を動作させる回数として回転回数が設定され、該制御手段により測定試料を前記回転角度と回転回数に応じて連続で回転動作させて偏光測定が可能であることを特徴とする偏光測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の顕微分光測定装置であって、
前記制御手段は、前記試料設置ホルダーに設置されたマーカー試料を光軸位置としての校正原点に移動させて移動前座標ポイントＡとして登録し、該マーカー試料を移動前座標ポイントＡから回転角度θで回転ステージ部を回転させることでマーカー試料を移動させ移動後座標ポイントＢとして登録し、移動前座標ポイントＡと移動後座標ポイントＢと回転角度θを用いて回転ステージ部の回転中心位置データを算出することを特徴とする顕微分光測定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の顕微分光測定装置であって、
前記位置合わせ可動ステージ部は、Ｘ方向ないしＹ方向に加えてさらに深さ方向に測定試料を移動させるＸＹＺ可動ステージ部であることを特徴とする顕微分光測定装置。
【請求項４】
顕微分光測定機能を有する偏光測定装置において測定試料を回転ステージ部によって回転させた後に該測定試料を測定視野範囲に入れるための位置合わせ方法であって、
前記測定試料を載置する可動ステージ上における光軸の位置をマーカー試料の移動前座標ポイントとし、マーカー試料の移動後の位置を移動後座標ポイントとし、マーカー試料の移動前後における回転ステージ部の回転による回転角度とし、測定試料の測定前に該移動前座標ポイントと移動後座標ポイントとマーカー試料の移動前後の回転角度を用いて前記回転ステージ部の回転中心を回転中心位置データとして算出する工程と、
前記回転中心位置データを利用して前記回転ステージ部の回転後における測定試料位置が前記偏光測定装置の測定視野範囲に入るよう位置合わせ可動ステージ部を移動させる工程と、
その後に顕微分光測定による測定試料の観察画像を利用した画像マッチング処理により前記回転ステージ部の同心度のズレを補正する工程と、を含み、
前記制御手段には前記回転ステージ部の回転角度が設定されるとともに該設定された回転角度を動作させる回数として回転回数が設定され、該制御手段により測定試料を前記回転角度と回転回数に応じて連続で回転動作させて偏光測定を行うことを特徴とする位置合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は偏光測定装置、特に顕微分光機能を有する偏光測定装置において偏光測定時に試料を回転させた際の位置合わせ技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光測定を行う場合には、例えば波長板や偏光子を利用して偏光面を変えながら偏光測定を行う方法、あるいは試料へ照射する光の偏光面を固定し該試料を回転させて偏光測定を行う方法が知られている。どちらも一般的な測定方法であり、波長板や偏光子を利用する方法では試料を動かすことなく偏光測定を行うことが可能であるが光学素子の特性が装置関数としてスペクトルに重なるおそれがある。この場合、波長板や偏光子を回転させるたびに装置関数を補正する必要が生じてしまう。一方、試料を回転させる方式であればこのようなリスクがないことから良好な測定結果を得られることが多い。
【０００３】
しかしながら試料を回転させて偏光測定を行う方法では、回転ステージの回転中心位置と測定時の光軸の位置とが必ずしも一致していないことから、試料を回転させるたびに（１回の測定ごとに）該試料の位置合わせを行う必要がある。そのため、一般的には試料の位置合わせを行うために回転ステージ上にさらに回転中心位置合わせ用のＸＹステージを設ける必要があり、このような構成ではどうしても試料室のスペースが大きくなってしまうとともに連続測定が出来ない問題が生じていた。
【０００４】
そこで特許文献１には、測定顕微鏡の回転ステージにおいて試料の観察画像を利用して該試料の所定位置（２点）のＸ方向またはＹ方向のなす角度を試料の傾きとして定期的に算出し、その傾きを表示部に表示させることで、該試料の傾きを手動で容易に補正することができる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】特許第６４１９４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述のとおり特許文献１の測定顕微鏡であれば容易に試料の位置合わせを行うことが出来るが、あくまでもその表示を見ながら測定者が手動で位置補正を行うものであるためこの技術だけでは連続測定を実現することはできず、また、装置構成の簡略化や精度の良い位置合わせを行うためにはまだまだ改良の余地がある。
【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、その目的は試料の回転による偏光測定において偏光測定時に試料の位置合わせを自動で行うことができ、且つ、従来よりも位置合わせ精度が向上するとともに構成が簡略化された偏光測定装置を実現することである。
【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、本発明に係る偏光測定装置は、
偏光面が固定された励起光を測定試料に照射する光源と、該測定試料を載置する可動ステージと、励起光を前記測定試料の所定位置に照射するとともに該測定試料からの反射光または透過光を集光する集光レンズと、集光した光を検出する分光器と、前記可動ステージを制御する制御手段と、を含み、前記測定試料の顕微分光測定とともに偏光測定を行う偏光測定装置であって、
前記可動ステージは、偏光測定時に測定試料を回転させる回転ステージ部と、該回転ステージ部の下方に位置し測定試料をＸ方向ないしＹ方向に移動させる位置合わせ可動ステージ部と、該回転ステージ部の上方に位置し測定時に測定試料を設置する試料設置ホルダーと、で構成され、
前記制御手段は、可動ステージ上における光軸の位置を該可動ステージ上の目印として利用されるマーカー試料の移動前座標ポイントとし、前記回転ステージ部を回転させたときのマーカー試料の移動後の位置を移動後座標ポイントとし、マーカー試料の移動前後における回転ステージ部の回転による角度を回転角度とし、測定試料の測定前に該移動前座標ポイントと移動後座標ポイントと回転角度を用いて前記回転ステージ部の回転中心を回転中心位置データとして算出し、
さらに前記制御手段は、前記回転中心位置データを利用して前記回転ステージ部の回転後における測定試料位置が当該偏光測定装置の測定視野範囲に入るよう位置合わせ可動ステージ部を移動させ、その後に顕微分光測定による測定試料の観察画像を利用した画像マッチング処理により回転ステージ部の同心度のズレを補正することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる偏光測定装置は、
前記制御手段は、前記試料設置ホルダーに設置されたマーカー試料を光軸位置としての校正原点に移動させて移動前座標ポイントＡとして登録し、該マーカー試料を移動前座標ポイントＡから回転角度θで回転ステージ部を回転させることで該マーカー試料を移動させ移動後座標ポイントＢとして登録し、移動前座標ポイントＡと移動後座標ポイントＢと回転角度θを用いて回転ステージ部の回転中心位置データを算出することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる偏光測定装置は、
前記位置合わせ可動ステージ部は、Ｘ方向ないしＹ方向に加えてさらに深さ方向に測定試料を移動させるＸＹＺ可動ステージ部であることを特徴とする。
【００１１】
そして、本発明に係る測定試料の位置合わせ方法は、
顕微分光測定機能を有する偏光測定装置において測定試料を回転ステージ部によって回転させた後に該測定試料を測定視野範囲に入れるための位置合わせ方法であって、
前記測定試料を載置する可動ステージ上における光軸の位置をマーカー試料の移動前座標ポイントとし、マーカー試料の移動後の位置を移動後座標ポイントとし、マーカー試料の移動前後における回転ステージ部の回転による角度を回転角度とし、測定試料の測定前に該移動前座標ポイントと移動後座標ポイントとマーカー試料の移動前後の回転角度を用いて前記回転ステージ部の回転中心を回転中心位置データとして算出する工程と、
前記回転中心位置データを利用して前記回転ステージ部の回転後における測定試料位置が前記偏光測定装置の測定視野範囲に入るよう位置合わせ可動ステージ部を移動させる工程と、
その後に顕微分光測定による測定試料の観察画像を利用した画像マッチング処理により前記回転ステージ部の同心度のズレを補正する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、マーカー試料の移動前座標ポイント、移動後座標ポイント、およびマーカー試料の移動前後の回転角度により回転ステージ部の回転中心位置データを算出し該回転中心位置データを利用して回転ステージ部の回転後における測定試料の位置合わせを行い、その後に測定試料の観察画像を利用した画像マッチング処理により回転ステージ部の同心度のズレを補正することで、偏光測定時に測定試料の位置合わせを自動で行えるとともに従来よりも精度の良い位置合わせが可能な偏光測定装置を提供できる効果を奏する。
【００１３】
したがって、本発明に係る偏光測定装置では、回転ステージ部上に位置合わせ用のＸＹステージを設ける必要がないため試料室がコンパクトになるとともに、従来ではＸＹステージがあることで不可能であった透過測定をすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る偏光測定装置の概略構成図を示す。
【図２】本発明の実施形態に係る偏光測定装置に検光子と偏光解消板を設けた場合の概略構成図を示す。
【図３】本実施形態に係る偏光測定装置における測定視野範囲の概略説明図を示す。
【図４】本実施形態における自動位置合わせ機能の全体概略イメージ図を示す。
【図５】本実施形態に係る偏光測定装置が備える回転ステージ部の回転中心を算出する流れのフローチャートを示す。
【図６】本実施形態に係る偏光測定装置が備える回転ステージ部の回転中心を算出する流れをあらわした画像図を示す。
【図７】本実施形態に係る偏光測定装置における自動位置合わせ機能のフローチャートを示す。
【図８】本実施形態に係る偏光測定装置における自動位置合わせ機能の流れをあらわした画像図を示す。
【図９】本実施形態に係る偏光測定装置における連続測定（回転測定）のフローチャートを示す。
【図１０】本実施形態に係る自動位置合わせ機能を利用した連続測定の測定結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の偏光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。
【００１６】
図１に本発明の実施形態に係る偏光測定装置の概略構成図を示す。本実施形態に係る偏光測定装置は、顕微分光測定機能を有しラマン光を利用して偏光測定を行う偏光測定装置である。
【００１７】
同図に示す偏光測定装置１０は、偏光面が固定された励起光を測定試料２０に照射する光源１２と、該励起光を測定試料２０方向へ導光するビームスプリッター１４と、励起光を測定試料２０の所定位置に照射するとともに該測定試料２０からの反射光を集光する集光レンズ機能を有する対物レンズ１６と、測定試料２０が載置される可動ステージ１８と、集光した測定試料２０からの反射光（ラマン散乱光）の中から測定に不要な特定の光を除去するフィルタ２２と、該フィルタ２２を通過したラマン散乱光を検出する分光器２４と、該分光器２４に接続された制御手段としてのコンピュータ３０と、から構成されている。
【００１８】
ここで可動ステージ１８は、偏光測定時に測定試料２０を回転させる回転ステージ部１８ａと、該回転ステージ部１８ａの下方に位置し測定試料２０をＸ方向ないしＹ方向に移動させる位置合わせ可動ステージ部１８ｂと、該回転ステージ部１８ａの上方に位置し測定時に測定試料２０を設置するための試料設置ホルダー１８ｃと、で構成されている。
【００１９】
位置合わせ可動ステージ部１８ｂは、例えばＸ方向ないしＹ方向に加えてさらに深さ方向に測定試料２０を移動させるＸＹＺ可動ステージ部で構成することも出来る。また、本実施形態におけるコンピュータ３０は例えば市販のパーソナルコンピュータであっても良いし、あるいは当該偏光測定装置１０の専用機（専用コンピュータ）等を利用することも出来る。
【００２０】
はじめにラマン光を利用した偏光測定のおおまかな流れについて説明する。光源１２から放射された励起光は、ビームスプリッター１４によって測定試料２０方向へ反射され、対物レンズ１６を経由して測定試料２０の所定位置へ照射される。本実施形態における励起光は、偏光測定の条件に合わせて所定の方向へ偏光面が固定されている。
【００２１】
本実施形態における光源１２は、例えば測定条件に合わせて偏光面を調整できるようにし、調整後における偏光面が固定された励起光を測定試料２０に照射できるようにしても良い。この励起光が測定試料２０に照射されることで、例えば該励起光とは偏光特性の異なる光（ラマン散乱光）が測定試料２０から散乱する。
【００２２】
そして、これらの反射光（ラマン散乱光）は対物レンズ１６によって取り込まれ（対物レンズ１６は集光レンズとしての役割も果たしている）、その後、ビームスプリッター１４を通過したラマン散乱光はフィルタ２２を介して分光器２４へと進む。本実施形態におけるフィルタ２２には、例えばノッチフィルタやエッジフィルタのようなリジェクションフィルタを利用することが出来る。
【００２３】
本実施形態では、回転ステージ部１８ａを回転させて試料設置ホルダー１８ｃに設置されている測定試料２０を回転させながら偏光面が固定された励起光を該測定試料２０に照射する。例えば、測定試料２０が０度の状態で測定を行い、その後に測定試料２０を０度から９０度に回転させて偏光測定を行う。本実施形態では、この動作（測定試料２０を回転させる動作）を繰り返し行うことで、偏光測定を行っている。
【００２４】
分光器２４によって検出されたラマン散乱光はコンピュータ３０に取り込まれ、スペクトルデータとして目的に合わせた所定の解析が行われる。本実施形態における偏光測定は概略以上のような流れで行われる。
【００２５】
例えば、図２に示すように本実施形態に係る偏光測定装置１０においてビームスプリッター１４およびフィルタ２２の間に検光子４０ａと偏光解消板４０ｂを設けることも出来る。この検光子４０ａと偏光解消板４０ｂは、光路から出し入れ可能な構成として設けられることが好ましい（例えば、測定に必要な場合には検光子４０ａと偏光解消板４０ｂを光路に入れる等）。
【００２６】
このように検出側に検光子４０ａを設けることで、散乱された光の偏光情報を調べることができる。また、分光器２４内の回折格子は偏光特性をもつため、偏光解消板４０ｂを組み合わせて使用する。
【００２７】
ここで、偏光測定を行うためには当然ながら測定試料の位置と偏光測定における光軸の位置とが一致している必要がある。例えば図３に示すように偏光測定における光軸の位置（測定試料の位置）とステージの回転中心との位置は必ずしも一致しておらず、その結果、回転角度θで測定試料を回転させると該測定試料は偏光測定装置の測定視野範囲から外れてしまうこととなる（図３の下側を参照）。
【００２８】
このような理由から測定試料を回転させる方式により偏光測定を行う際には、一般的には回転後に測定試料の位置が測定視野範囲から外れてしまうような場合、すなわち回転中心と測定試料の位置（光軸の位置）が一致していない場合には、該測定試料が測定視野範囲に入るように位置合わせを行う必要がある。上述のとおり、従来通りに測定試料の位置合わせに位置合わせ用のＸＹステージ等を利用すると、試料室が大きくなってしまうとともに連続測定を行うことが出来なくなってしまう。
【００２９】
そこで本実施形態に係る偏光測定装置１０では、光軸の位置と回転中心の位置ズレの影響で回転動作により測定試料が測定視野範囲から外れてしまった場合でも位置合わせ用のＸＹステージ等を利用しないで容易な位置合わせを可能とすべく、特徴的な自動位置合わせ機能を有している。以下、本発明の特徴的な機能である自動位置合わせについて詳しく説明する。
【００３０】
自動位置合わせ機能
本実施形態における自動位置合わせ機能は、回転ステージ部１８ａの回転中心を算出して自動で測定試料２０の位置合わせ（光軸の位置合わせ）を行うとともに、測定試料２０の観察画像を利用した画像マッチング処理により回転ステージ部１８ａの回転動作による同芯度の位置ズレ（偏芯の影響による位置ズレ）を補正するものである。
【００３１】
ここで、自動位置合わせ機能の全体概略イメージについて説明する。図４（ａ）に示すように回転中心と測定試料の位置がズレてしまっている場合、測定視野範囲に位置する測定試料を回転角度θで回転させると測定試料が測定視野範囲から外れてしまうこととなる（図４（ｂ））。
【００３２】
この時、例えば回転ステージ部の回転中心をあらかじめ算出しておき、その算出された回転中心を利用して測定試料が測定視野範囲に入るように位置合わせを行う（図４（ｃ））。この位置合わせにより図４（ｃ）に示すように測定試料を測定視野範囲に入れることができる。
【００３３】
しかしながら、実際にステージ（本実施形態では図１の回転ステージ部１８ａ）を回転させると回転動作による同芯度の位置ズレが生じてしまうこととなる。この場合、例えば高倍率観察時には同一場所の測定が困難である。そこで本発明に係る自動位置合わせ機能では、さらに測定試料の画像マッチング処理により位置ズレの補正を行うことで位置合わせ精度の向上を実現している（図４（ｄ））。
【００３４】
はじめに、本実施形態に係る偏光測定装置が備える回転ステージ部の回転中心の算出について詳しく説明する。図５には、本実施形態における回転ステージ部の回転中心を算出する流れのフローチャートを示す。この回転中心の算出は、測定試料の偏光測定前に行うものとする。また、図５に示すフローチャートとともに図６に示す回転中心を算出する流れをあらわす画像も参照しながら回転ステージ部１８ａの回転中心を算出する流れについて説明する。
【００３５】
図５に示すように、まず校正試料（マーカー試料と呼ぶ）を試料設置ホルダー１８ｃにセットする（Ｓ１）。このマーカー試料は、可動ステージ上の目印として利用される。そして、図６（ａ）に示すようにマーカー試料を測定における光軸の位置である校正原点へ位置移動し（図５のＳ２）、マーカーＡ点のステージ座標をコンピュータ３０に登録する（図５のＳ３）。このマーカーＡ点を移動前座標ポイントＡと呼ぶ。
【００３６】
次に、図６（ｂ）に示すように回転ステージ部１８ａを回転角度θで回転させると（図５のＳ４）、マーカー試料はマーカーＢ点へ位置移動する（図５のＳ５）。この回転ステージ部１８ａにおけるステージ座標をマーカーＢ点としてコンピュータ３０に登録する（図５のＳ６）。このマーカーＢ点（図６（ｃ）のＢ点）を移動後座標ポイントＢとする。
【００３７】
そして、図６（ｄ）に示すように移動前座標ポイントＡ、移動後座標ポイントＢ、および回転角度θを利用して回転ステージ部１８ａの回転中心をコンピュータ３０により算出する（図５のＳ７）。この算出された回転ステージ部１８ａの回転中心を回転中心位置データとする。
【００３８】
このように本実施形態では偏光測定時に測定試料２０を回転させることで測定視野範囲から外れてしまった際には、算出された回転中心位置データによりコンピュータ３０はあらかじめ回転角度θによる座標ポイント、すなわち回転後の測定試料２０の位置を認識出来ているので、測定試料２０の位置が測定視野範囲に入るように自動で調整することが出来る。
【００３９】
次に、回転中心位置データを利用した自動位置合わせ機能について具体的に説明する。図７には、本実施形態に係る偏光測定装置における自動位置合わせ機能のフローチャートを示す。また、図７に示すフローチャートとともに図８に示す本実施形態における自動位置合わせ機能の流れをあらわす画像も参照しながら本発明の自動位置合わせについて説明する。
【００４０】
まず、図７に示すようにあらかじめ算出した回転ステージ部１８ａの回転中心（回転中心位置データ）をコンピュータ３０に登録する（Ｓ８）。そして、測定試料２０を試料設置ホルダー１８ｃ（図１を参照）にセットし（Ｓ９）、試料設置ホルダー１８ｃに設置された測定試料２０を測定して可動ステージ１８上（回転ステージ部１８ａ上）におけるステージ座標および画像を取得する（Ｓ１０）。
【００４１】
次に、回転ステージ部１８ａを回転角度θで回転させる（Ｓ１１）。そして、Ｓ１０で取得した画像マッチング用の画像（テンプレート画像と呼ぶ）についてあらかじめコンピュータ３０により回転角度θに合わせた設定を行い（Ｓ１２）、その後に測定試料２０の自動位置合わせを実行する（Ｓ１３）。
【００４２】
具体的には図８（ａ）に示すように測定試料２０のテンプレート画像をあらかじめ設定しておき、その後に例えば図８（ｂ）のように測定試料２０（回転ステージ部１８ａ）を０度の状態から９０度回転させて測定試料２０の位置合わせを実行する。この位置合わせは、回転中心位置データと回転角度θを利用して測定試料２０の位置が測定視野範囲に入るよう位置合わせ可動ステージ部１８ｂを移動させて行う（Ｓ１４）。
【００４３】
この時、回転ステージ部１８ａの回転により、実際には図８（ｂ）拡大図のように同芯度の位置ズレ（回転動作の偏芯による位置ズレ）が生じてしまう。そこで本実施形態における自動位置合わせでは、テンプレート画像を利用した画像マッチングによる位置補正を行うことで（Ｓ１５）、同芯度の位置ズレを補正している。
【００４４】
具体的には図８（ｃ）に示すようにテンプレート画像を回転角度θ（図８では９０度）で回転させる。そして図８（ｄ）に示すように回転させたテンプレート画像を利用して画像マッチング処理を行うことで位置ズレの補正を行うことが出来る。このように回転中心の算出（回転中心位置データ）による自動位置合わせを行った後に、さらに画像マッチング処理による位置補正を行うことで従来よりも精度の良い位置合わせを実現することが出来る（Ｓ１６）。
【００４５】
このように本発明では、マーカー試料の移動前座標ポイントＡ（光軸の位置）、移動後座標ポイントＢ、およびマーカー試料の移動前後の回転角度θにより回転ステージ部１８ａの回転中心位置データを算出し該回転中心位置データを利用して回転ステージ部１８ａの回転後における測定試料２０の位置合わせを行い、その後に測定試料２０の観察画像を利用した画像マッチング処理により回転ステージ部１８ａの同心度のズレを補正することで、偏光測定時に測定試料２０の位置合わせを自動で行えるとともに従来よりも精度の良い位置合わせを行うことが出来る。
【００４６】
さらに本発明に係る自動位置合わせ機能を利用すれば、従来必要であった位置合わせ用のＸＹステージが不要となるため試料室がコンパクトになるとともに、位置合わせ用のＸＹステージを利用した手動による位置合わせでは実現不可能であった連続測定も行うことが出来る。
【００４７】
図９には、本実施形態に係る偏光測定装置における連続測定（回転測定）のフローチャートを示す。同図に示すようにはじめに回転テーブル部１８ａの回転中心を登録する（Ｐ１）。この回転中心は、図５に示した工程により算出したものである。そして、測定試料２０を試料設置ホルダー１８ｃにセットし（Ｐ２）、測定位置の画像を取得する（Ｐ３）。ここまでの流れは図７に示したフローチャートにおけるＳ８〜Ｓ１０と同様である。
【００４８】
次に、連続測定（回転測定）をするための回転回数Ｎおよび回転ステップΔθ（回転角度θ）をコンピュータ３０に設定する（Ｐ４）。例えば、回転回数Ｎを６回、回転角度θを３０°と設定することが出来る。その後、もとの位置における測定試料２０（回転回数０回の位置における測定試料２０）の偏光測定を行い、測定後に測定試料２０を回転角度θ（例えば３０°）で回転させる（Ｐ５）。この時、可動テーブル１８上における測定試料２０の座標ポイントを計算し、ＸＹステージ（本実施形態では位置合わせ可動ステージ１８ｂ）を移動させて位置合わせを行う（Ｐ６）。
【００４９】
測定試料２０を移動させた後に回転テーブル部１８ａの偏芯の影響による位置ズレを補正するため、画像マッチングによる位置補正を行い（Ｐ７）、偏光測定を行う（Ｐ８）。そして、偏光測定後にはＰ４で設定した回転回数の判定を行う（Ｐ９）。この判定を行った結果、Ｐ４で指定した回転回数Ｎ未満であった場合（例えば回転回数を６回と設定した場合には６回未満と判定した場合）には再度Ｐ５〜Ｐ８までの工程を繰り返し行う。
【００５０】
このように、本実施形態に係る自動位置合わせ機能を利用すれば、回転回数Ｎと回転角度θをあらかじめ設定しておくことで、測定試料２０の連続測定（回転測定）が可能となる。そして、回転回数Ｎを判定した結果、設定した回数（例えば６回）だけ測定試料２０を回転させて偏光測定を行った場合には偏光測定は終了する。
【００５１】
図１０には本実施形態に係る自動位置合わせ機能を利用した連続測定の実施例（測定結果）を示す。図１０は、ポリエチレン製の紐を連続測定した測定結果である。同図に示すように、０°から１８０°までの角度について測定条件を回転回数６回、回転角度３０°に設定して偏光測定を行った結果である。図１０に示すように、連続測定によってポリエチレン製の紐における偏光特性をはっきりと確認することが出来た。
【００５２】
このように本発明に係る自動位置合わせ機能を利用すれば、従来必要であった位置合わせ用のＸＹステージが不要となるため試料室がコンパクトになるとともに、位置合わせ用のＸＹステージを利用した手動による位置合わせでは実現不可能であった連続測定による偏光測定を容易に行うことが出来る。
【００５３】
また、上記説明した各工程を順番に実施する位置合わせ方法を行うことで測定試料を回転させる方式による偏光測定において精度の良い位置合わせを実現することが出来る。すなわち、まず、可動ステージ上における光軸の位置をマーカー試料の移動前座標ポイントとし、マーカー試料の移動後の位置を移動後座標ポイントとし、マーカー試料の移動前後における回転ステージ部の回転による角度を回転角度とし、測定試料の測定前に該移動前座標ポイントと移動後座標ポイントと回転角度を用いて前記回転ステージ部の回転中心を回転中心位置データとして算出する工程を行う。
【００５４】
次に、回転中心位置データを利用して前記回転ステージ部１８ａの回転後における測定試料位置が前記偏光測定装置１０の測定視野範囲に入るよう測定試料２０の位置合わせを行うための位置合わせ可動ステージ部１８ｂを移動させる工程を行う。その後に顕微分光測定による測定試料の観察画像を利用した画像マッチング処理により前記回転ステージ部の同心度のズレを補正する工程を行うことで、自動で測定試料２０の位置合わせができ、且つ、従来よりも精度の良い位置合わせを実現することが出来る。
【００５５】
また、本実施形態ではラマン光を利用した偏光測定について説明したが、例えば赤外光、紫外光、可視光等の他の分光法を利用した偏光測定においても本発明と同様の効果を得ることが出来る。そして、本実施形態では反射による偏光測定について説明したが、本発明では手動で位置合わせを行う際に従来必ず必要であった位置合わせ用のＸＹステージが不要となるため、例えば透過による偏光測定も実現することが出来る。
【符号の説明】
【００５６】
１０        偏光測定装置
１２        光源
１４        ビームスプリッター
１６        対物レンズ
１８        可動ステージ
１８ａ      回転ステージ部
１８ｂ      位置合わせ可動ステージ部
１８ｃ      試料設置ホルダー
２０        測定試料
２２        フィルタ
２４        分光器
３０        コンピュータ（制御手段）
４０ａ      検光子
４２ｂ      偏光解消板
【要約】      （修正有）【課題】偏光測定時に試料を回転させた際の位置合わせ技術を提供する。【解決手段】偏光測定装置１０は光源１２と可動ステージ１８と集光レンズ１６と分光器２４と制御手段３０を備える。可動ステージは測定試料２０を回転させる回転ステージ部１８ａと、測定試料をＸ方向ないし、Ｙ方向に移動させる位置合わせ可動ステージ部１８ｂと、試料設置ホルダー１８ｃで構成される。制御手段は可動ステージ上におけるマーカー試料の移動前座標ポイント、移動後座標ポイント、マーカー試料の回転角度により回転ステージ部の回転中心位置データを算出し、回転中心位置データを利用して回転ステージ部回転後の測定試料位置が測定視野範囲に入るよう位置合わせ可動ステージ部を移動させ、その後に測定試料の画像マッチング処理により回転ステージ部の同心度のズレを補正する。【選択図】図１【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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【図１０】
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