(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、偏光子と、位相子と、透過軸方位が一定の回転角度で変化する回転検光子と、受光器とを用い、前記位相子と前記回転検光子との間に測定対象を入れて、前記測定対象のレタデーションを求める複屈折測定方法において、
前記偏光子の透過軸を第１透過軸方位に固定した状態で、前記光源からの光を、前記偏光子、前記位相子、前記測定対象、前記回転検光子を介して、前記受光器で検出する第１光検出ステップと、
前記第１光検出ステップ後に、前記回転検光子の透過軸方位とその透過軸方位のときに前記受光器で検出した光の強度とを対応付けて第１光強度データを作成する第１光強度データ作成ステップと、
前記偏光子の透過軸を前記第１透過軸方位から前記第１透過軸方位と異なる方位の第２透過軸方位に変更する透過軸方位変更ステップと、
前記偏光子の透過軸を前記第２透過軸方位に固定した状態で、前記第１光検出ステップと同様のステップを行う第２光検出ステップと、
前記第２光検出ステップ後に、前記第１光強度データ作成ステップと同様のステップを行い、第２光強度データを作成する第２光強度データ作成ステップと、
前記第１又は第２光強度データに基づいて、前記測定対象の主軸方位を求める主軸方位算出ステップと、
前記測定対象の主軸方位、前記第１光強度データ、及び前記第２光強度データに基づいて、前記測定対象のレタデーションを求めるレタデーション算出ステップとを有することを特徴とする複屈折測定方法。
【請求項２】
前記第１光検出ステップの前に、前記測定対象を除いた状態で、前記第１光検出ステップ及び第１光強度データ作成ステップと同様のステップを行い、第１測定前光強度データを作成する第１の測定前光強度データ作成ステップと、
前記第１測定前光強度データに基づいて、前記測定対象に入射する前の光の偏光状態を示す第１ストークスパラメータを求める第１ストークスパラメータ算出ステップと、
前記第２光検出ステップの前に、前記測定対象を除いた状態で、前記第２光検出ステップ及び第２光強度データ作成ステップと同様のステップを行い、第２測定前光強度データを作成する第２の測定前光強度データ作成ステップと、
前記第２測定前光強度データに基づいて、前記測定対象に入射する前の光の偏光状態を示す第２ストークスパラメータを求める第２ストークスパラメータ算出ステップとを有し、
前記主軸方位算出ステップでは、前記第１又は第２光強度データに加え、前記第１又は第２ストークスパラメータに基づいて、前記測定対象の主軸方位を求め、
前記レタデーション算出ステップでは、前記測定対象の主軸方位、前記第１光強度データ、及び第２光強度データに加え、前記第１及び第２ストークスパラメータに基づいて、前記測定対象のレタデーションを求めることを特徴とする請求項１記載の複屈折測定方法。
【請求項３】
前記レタデーション算出ステップは、
前記第１ストークスパラメータ、前記第１光強度データ、及び前記測定対象の主軸方位から得られる第１観測値に基づいて、前記測定対象の第１レタデーション候補値を複数特定する第１レタデーション候補値特定ステップと、
前記第２ストークスパラメータ、前記第２光強度データ、及び前記測定対象の主軸方位から得られる第２観測値から得られる第２観測値に基づいて、前記測定対象の第２レタデーション候補値を複数特定する第２レタデーション候補値特定ステップと、
複数の前記第１及び第２レタデーション候補値のうち、値が一致またはほぼ一致するレタデーション候補値を前記測定対象のレタデーションとして決定するレタデーション決定ステップとを含むことを特徴とする請求項２記載の複屈折測定方法。
【請求項４】
前記第１観測値と前記第１レタデーション候補値との関係及び前記第２観測値と前記第２レタデーション候補値との関係は正弦関数で表され、前記第１観測値と前記第１レタデーション候補値の関係から得られる正弦曲線は、前記第２観測値と前記第２レタデーション候補値から得られる正弦曲線と所定の位相分だけ離れていることを特徴とする請求項３記載の複屈折測定方法。
【請求項５】
前記第１または第２観測値は「−１」以上「１」以下であり、
前記レタデーション決定ステップは、
複数の前記第１及び第２レタデーション候補値のうち、値が一致またはほぼ一致するレタデーション候補値を特定するステップと、
値が一致またはほぼ一致したレタデーション候補値に対応する観測値が「±１」または「±１の近傍」以外の範囲にあるか否かを判定するステップと、
「±１」または「±１の近傍」以外の範囲にある観測値に対応するレタデーション候補値を前記測定対象のレタデーションとして決定するステップとを含むことを特徴とする請求項４記載の複屈折測定方法。
【請求項６】
前記透過軸方位変更ステップでは、前記偏光子の透過軸を、前記主軸方位に関して前記第１透過軸方位と対称の前記第２透過軸方位に変更することを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の複屈折測定方法。
【請求項７】
前記偏光子及び前記位相子を経た光は、円偏光、直線偏光、又は楕円偏光であることを特徴とする請求項１ないし６いずれか１項記載の複屈折測定方法。
【請求項８】
前記測定対象は位相差フイルムであることを特徴とする請求項１ないし７いずれか１項記載の複屈折測定方法。
【請求項９】
光源と、偏光子と、位相子と、透過軸方位が一定の回転角度で変化する回転検光子と、受光器とを用い、前記位相子と前記回転検光子との間に測定対象を入れて、前記測定対象のレタデーションを求める複屈折測定装置において、
前記偏光子の透過軸を第１透過軸方位と前記第１透過軸方位と異なる方位の第２透過軸方位と間で変更する透過軸方位変更部と、
前記偏光子の透過軸を前記第１透過軸方位又は前記第２透過軸方位に固定した状態で、前記光源からの光を、前記偏光子、前記位相子、前記測定対象、前記回転検光子を介して、前記受光器で検出する光検出部と、
前記回転検光子の透過軸方位とその透過軸方位のときに前記受光器で検出した光の強度とを対応付けて、前記偏光子の透過軸が前記第１透過軸方位にあるときの第１光強度データ及び前記偏光子の透過軸が前記第２透過軸にあるときの第２光強度データを作成する光強度データ作成部と、
前記第１又は第２光強度データに基づいて、前記測定対象の主軸方位を求める主軸方位算出部と、
前記測定対象の主軸方位、前記第１光強度データ、及び前記第２光強度データに基づいて、前記測定対象のレタデーションを求めるレタデーション算出部とを有することを特徴とする複屈折測定装置。
【請求項１０】
光源と、偏光子と、位相子と、透過軸方位が一定の回転角度で変化する回転検光子と、受光器とを用い、前記位相子と前記回転検光子との間に測定対象を入れて、前記測定対象のレタデーションを求める複屈折測定プログラムにおいて、
前記偏光子の透過軸を第１透過軸方位に固定した状態で、前記光源からの光を、前記偏光子、前記位相子、前記測定対象、前記回転検光子を介して、前記受光器で検出する手順と、
前記第１光検出ステップ後に、前記回転検光子の透過軸方位とその透過軸方位のときに前記受光器で検出した光の強度とを対応付けて第１光強度データを作成する手順と、
前記偏光子の透過軸を前記第１透過軸方位から前記第１透過軸方位と異なる方位の第２透過軸方位に変更する手順と、
前記偏光子の透過軸を前記第２透過軸方位に固定した状態で、前記第１光検出ステップと同様のステップを行う手順と、
前記第２光検出ステップ後に、前記第１光強度データ作成ステップと同様のステップを行い、第２光強度データを作成する手順と、
前記第１又は第２光強度データに基づいて、前記測定対象の主軸方位を求める手順と、
前記測定対象の主軸方位、前記第１光強度データ、及び前記第２光強度データに基づいて、前記測定対象のレタデーションを求める手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする複屈折測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に用いられる位相差フイルムなどの光学フイルムの複屈折特性を測定する複屈折測定方法及び装置並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、液晶型の表示装置（以下「液晶表示装置」という）が市場に数多く出回っている。この液晶表示装置の表示パネルには液晶物質を封入した液晶セルが設けられており、この液晶セルの一方にバックライトと偏光フィルタが、その他方に位相差フイルムと偏光フィルタが設けられている。
【０００３】
液晶セルは光の波長に応じて透過率が変わる波長依存性を有しているため、バックライト及び偏光フィルタを経た光が液晶セルを透過すると、その透過光に位相差が生じるようになる。この透過光の位相差を位相差フイルムで補償する。したがって、透過光の位相差を確実に補償するためには、位相差フイルムの主軸方位（進相軸方位または遅相軸方位）や位相差（レタデーション）などの複屈折特性を精度良く測定することが求められている。
【０００４】
これまで、複屈折特性を測定する方法としては、回転検光子法、位相変調子法、回転位相子法などの様々な方法が提案されている（特許文献１〜３参照）。例えば、回転検光子法を用いる複屈折測定装置では、光源、分光器、偏光子、回転検光子、受光器を、光源の光軸に沿って順に配置し、偏光子と回転検光子との間に位相差フイルムなどの測定対象を入れて、測定対象の主軸方位とレタデーションとを測定する（特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１の複屈折測定装置では、以下の手順により、位相差フイルムの主軸方位とレタデーションとを求める。まず、回転検光子を一定の角速度で回転させ、その回転検光子から出た光を受光器で検出する。そして、回転検光子の回転角度と、その回転角度のときに受光器で検出した受光光の強度とを対応付けてメモリに記憶する。そして、メモリに記憶した回転角度及びその回転角度のときの受光光の強度に基づいて、位相差フイルムの主軸方位及びレタデーションを求める。
【０００６】
また、位相変調法を用いる複屈折測定装置では、上述の複屈折測定装置の位相子の代わりに、位相差フイルムに入る前の光の位相を周期的に変化させる光弾性変調器が設けられている（特許文献２参照）。また、回転位相子法を用いる複屈折測定装置では、上述の複屈折測定装置で固定していた位相子を回転させて、測定を行う（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１０−８２６９７号公報
【特許文献２】特表２００６−５１１８２３号公報
【特許文献３】特開２００４−２０３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２の複屈折測定装置で用いられる光弾性変調器は高価であるとともに、この光弾性変調器は温度による影響を受けやすいという問題がある。加えて、特許文献２では、測定可能なレタデーションの範囲が「０〜λ／２（λ：光源の波長）」に限定されている。また、特許文献３の複屈折測定装置については、測定対象に対して光源側だけでなく受光器側にも位相子を設けるため、装置の構成が複雑になり、複屈折特性の測定にコストがかかってしまうという問題がある。
【０００８】
これに対して、特許文献１の複屈折測定装置は、特許文献２及び３のものと比較して、コストをかけることなく、簡素に複屈折特性を測定することができるが、次のような問題がある。特許文献１の複屈折測定装置では、予め理論的に得られるレタデーション算出式に基づいて、位相差フイルムのレタデーションを求める。レタデーション算出式は、回転検光子の回転角度及びその回転角度のときの受光光の強度から得られる観測値とレタデーションとの関係を余弦関数で表した式である。レタデーション算出式では、観測値は「−１」〜「＋１」の範囲にあり、観測値が「±１」または「±１の近傍」にある場合には、その観測値に対応するレタデーションの測定精度が極めて低くなるという問題がある。
【０００９】
この問題に対して、特許文献１では、観測値が「±１」または「±１の近傍」の場合には、偏光子と位相差フイルムの間に位相子を挿入することにより、レタデーションの測定精度の低下を防いでいた。しかしながら、位相子を挿入または離脱させるための装置が別途必要になるため、コストがかかってしまう。また、位相子を挿入する際には位相子の主軸の位置合わせを行う必要があるため、測定に手間及び時間がかかってしまう。
【００１０】
本発明は、コスト、手間、及び時間などかけることなく且つ簡単な構成で、主軸方位やレタデーションなどの複屈折特性を精度良く測定する複屈折測定方法及び装置並びにプログラム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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、光源と、偏光子と、位相子と、透過軸方位が一定の回転角度で変化する回転検光子と、受光器とを用い、前記位相子と前記回転検光子との間に測定対象を入れて、前記測定対象のレタデーションを求める複屈折測定方法において、前記偏光子の透過軸を第１透過軸方位に固定した状態で、前記光源からの光を、前記偏光子、前記位相子、前記測定対象、前記回転検光子を介して、前記受光器で検出する第１光検出ステップと、前記第１光検出ステップ後に、前記回転検光子の透過軸方位とその透過軸方位のときに前記受光器で検出した光の強度とを対応付けて第１光強度データを作成する第１光強度データ作成ステップと、前記偏光子の透過軸を前記第１透過軸方位から前記第１透過軸方位と異なる方位の第２透過軸方位に変更する透過軸方位変更ステップと、前記偏光子の透過軸を前記第２透過軸方位に固定した状態で、前記第１光検出ステップと同様のステップを行う第２光検出ステップと、前記第２光検出ステップ後に、前記第１光強度データ作成ステップと同様のステップを行い、第２光強度データを作成する第２光強度データ作成ステップと、前記第１又は第２光強度データに基づいて、前記測定対象の主軸方位を求める主軸方位算出ステップと、前記測定対象の主軸方位、前記第１光強度データ、及び前記第２光強度データに基づいて、前記測定対象のレタデーションを求めるレタデーション算出ステップとを有することを特徴とする。
【００１２】
前記第１光検出ステップの前に、前記測定対象を除いた状態で、前記第１光検出ステップ及び第１光強度データ作成ステップと同様のステップを行い、第１測定前光強度データを作成する第１の測定前光強度データ作成ステップと、前記第１測定前光強度データに基づいて、前記測定対象に入射する前の光の偏光状態を示す第１ストークスパラメータを求める第１ストークスパラメータ算出ステップと、前記第２光検出ステップの前に、前記測定対象を除いた状態で、前記第２光検出ステップ及び第２光強度データ作成ステップと同様のステップを行い、第２測定前光強度データを作成する第２の測定前光強度データ作成ステップと、前記第２測定前光強度データに基づいて、前記測定対象に入射する前の光の偏光状態を示す第２ストークスパラメータを求める第２ストークスパラメータ算出ステップとを有し、前記主軸方位算出ステップでは、前記第１又は第２光強度データに加え、前記第１又は第２ストークスパラメータに基づいて、前記測定対象の主軸方位を求め、前記レタデーション算出ステップでは、前記測定対象の主軸方位、前記第１光強度データ、及び第２光強度データに加え、前記第１及び第２ストークスパラメータに基づいて、前記測定対象のレタデーションを求めることが好ましい。
【００１３】
前記第１の測定前光強度データ作成ステップ、前記第１ストークスパラメータ算出ステップ、前記第２の測定前光強度データ作成ステップ、及び前記第２ストークスパラメータ算出ステップにおける算出は、測定前に限らず予め事前に行っておくことが好ましい。こうすることで、測定対象の測定フロー中に前記測定対象を除く、またはセットすることが不要となる。また、同時に前記第１及び第２の測定前光強度データ作成ステップや第１及び第２ストークスパラメータ算出ステップは測定フロー上不要となり、測定時間を短縮することができる。
【００１４】
前記レタデーション算出ステップは、前記第１ストークスパラメータ、前記第１光強度データ、及び前記測定対象の主軸方位から得られる第１観測値に基づいて、前記測定対象の第１レタデーション候補値を複数特定する第１レタデーション候補値特定ステップと、前記第２ストークスパラメータ、前記第２光強度データ、及び前記測定対象の主軸方位から得られる第２観測値から得られる第２観測値に基づいて、前記測定対象の第２レタデーション候補値を複数特定する第２レタデーション候補値特定ステップと、複数の前記第１及び第２レタデーション候補値のうち、値が一致またはほぼ一致するレタデーション候補値を前記測定対象のレタデーションとして決定するレタデーション決定ステップとを含むことが好ましい。
【００１５】
前記第１観測値と前記第１レタデーション候補値との関係及び前記第２観測値と前記第２レタデーション候補値との関係は正弦関数で表され、前記第１観測値と前記第１レタデーション候補値の関係から得られる正弦曲線は、前記第２観測値と前記第２レタデーション候補値から得られる正弦曲線と所定の位相分だけ離れていることが好ましい。
【００１６】
前記第１または第２観測値は「−１」以上「１」以下であり、前記レタデーション決定ステップは、複数の前記第１及び第２レタデーション候補値のうち、値が一致またはほぼ一致するレタデーション候補値を特定するステップと、値が一致またはほぼ一致したレタデーション候補値に対応する観測値が「±１」または「±１の近傍」以外の範囲にあるか否かを判定するステップと、「±１」または「±１の近傍」以外の範囲にある観測値に対応するレタデーション候補値を前記測定対象のレタデーションとして決定するステップとを含むことが好ましい。
【００１７】
前記透過軸方位変更ステップでは、前記偏光子の透過軸を、前記主軸方位に関して前記第１透過軸方位と対称の前記第２透過軸方位に変更することが好ましい。前記偏光子及び前記位相子を経た光は、円偏光、直線偏光、又は楕円偏光であることが好ましい。前記測定対象は位相差フイルムであることが好ましい。
【００１８】
本発明の複屈折測定装置は、前記偏光子の透過軸を第１透過軸方位と前記第１透過軸方位と異なる方位の第２透過軸方位と間で変更する透過軸方位変更部と、前記偏光子の透過軸を前記第１透過軸方位又は前記第２透過軸方位に固定した状態で、前記光源からの光を、前記偏光子、前記位相子、前記測定対象、前記回転検光子を介して、前記受光器で検出する光検出部と、前記回転検光子の透過軸方位とその透過軸方位のときに前記受光器で検出した光の強度とを対応付けて、前記偏光子の透過軸が前記第１透過軸方位にあるときの第１光強度データ及び前記偏光子の透過軸が前記第２透過軸にあるときの第２光強度データを作成する光強度データ作成部と、前記第１又は第２光強度データに基づいて、前記測定対象の主軸方位を求める主軸方位算出部と、前記測定対象の主軸方位、前記第１光強度データ、及び前記第２光強度データに基づいて、前記測定対象のレタデーションを求めるレタデーション算出部とを有することを特徴とする。
【００１９】
本発明の複屈折測定プログラムは、前記偏光子の透過軸を第１透過軸方位に固定した状態で、前記光源からの光を、前記偏光子、前記位相子、前記測定対象、前記回転検光子を介して、前記受光器で検出する手順と、前記第１光検出ステップ後に、前記回転検光子の透過軸方位とその透過軸方位のときに前記受光器で検出した光の強度とを対応付けて第１光強度データを作成する手順と、前記偏光子の透過軸を前記第１透過軸方位から前記第１透過軸方位と異なる方位の第２透過軸方位に変更する手順と、前記偏光子の透過軸を前記第２透過軸方位に固定した状態で、前記第１光検出ステップと同様のステップを行う手順と、前記第２光検出ステップ後に、前記第１光強度データ作成ステップと同様のステップを行い、第２光強度データを作成する手順と、前記第１又は第２光強度データに基づいて、前記測定対象の主軸方位を求める手順と、前記測定対象の主軸方位、前記第１光強度データ、及び前記第２光強度データに基づいて、前記測定対象のレタデーションを求める手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、コスト、手間、及び時間などかけることなく且つ簡単な構成で、主軸方位やレタデーションなどの複屈折特性を精度良く測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１に示すように、本発明の複屈折測定装置１０は、光源１１、分光器１２、光ファイバ１３、レンズ１４、偏光子１５、位相子１６、検光部１７、受光器１８を備えている。ここで、光源１１、分光器１２、光ファイバ１３の入射部２５は、光源の光軸ＬＬに沿って順に設けられており、レンズ１４、偏光子１５、位相子１６、検光部１７、受光部１８は、光ファイバ１３の出射部２７の光軸Ｌに沿って順に設けられている。また、複屈折測定装置１０には各種制御及び演算を行うコントローラ２０が設けられている。測定対象の位相差フイルム１９は、位相子１６と回転検光子１７との間に挿入される。なお、分光器１２は、検光部１７と受光器１８の間に光軸Ｌに沿って設けてもよい。
【００２２】
光ファイバ１３の出射部２７、レンズ１４、偏光子１５、位相子１６、位相差フイルム１９、検光部１７、及び受光器１８の受光面１８ａの中心は、光軸Ｌに合わせられている。以下、光軸Ｌの方向をＺ方向とし、光軸Ｌに直交する面において水平方向をＸ方向と、垂直方向をＹ方向とする。
【００２３】
光源１１は単色光源もしくは白色光源から構成される。単色光源には、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、レーザダイオード、及びＬＥＤなどが用いられる。白色光源には、ハロゲンランプ、Ｘｅランプなどが用いられる。なお、光源１１からの光を効率よく光ファイバ１３の入射部２５まで導くために、光ファイバ１３の入射部２５手前の光軸ＬＬに沿って、レンズや楕円鏡などの集光手段を取り付けてもよい。
【００２４】
分光器１２は分光フィルタや回折格子から構成され、光源１１からの光のうち、中心波長が５９０ｎｍでその半値幅が１０ｎｍの光を取り出す。なお、分光器で取り出す光の中心波長を５９０ｎｍとしたが、これに限る必要はなく、分光器により光源からの光の単色性を高めることができればよい。例えば、中心波長は、４４０ｎｍ、５５０ｎｍ、６３０ｎｍ、７５０ｎｍであることが好ましい。また、半値幅を１０ｎｍとしたが、これに限る必要はない。
【００２５】
光ファイバ１３は、分光器１２からの光を取り入れる入射部２５と、入射した光を３つに分岐する分岐部２６と、各分岐された光を出射する出射部２７とを有する。出射部２７は、３個の出射部２７ａ〜２７ｃからなる。このように、光源１１からの光を複数の出射部２７ａ〜２７ｃに分岐することで、位相差フイルム１６の複数箇所の測定が可能となる。なお、出射部２７ａ〜２７ｃを３個としたが、２個または４個以上でもよい。
【００２６】
なお、光ファイバの種類としては、分光器からの光の波長が青または赤外の波長領域の光の場合には、光の減衰が大きくなるプラスチック製の光ファイバよりも、石英ガラス製の光ファイバが好ましい。また、光ファイバ１３の出射部２７からの光に対する、レンズ１４による集光作用の効率を高めるために、光ファイバの素線径は細径が好ましく、具体的には、５０〜８００μｍが好ましく、２００〜４００μｍがより好ましい。
【００２７】
レンズ１４はテレセントリックレンズなどから構成され、光ファイバ１３の各出射部２７ａ〜２７ｃからの光を、光軸Ｌに対して平行な光にする。レンズ１４の焦点は光ファイバの出射部２７ｂの出射面に合わせられている。これにより、レンズ１４から出射される光は、光軸Ｌに対して平行な光となる。光ファイバ１３の素線径を使用し、レンズ１４から出射される光のスポット径を数ｍｍとする場合は、レンズの焦点距離は４０ｍｍであることが好ましい。また、レンズから出射される光は、スポット径が約４ｍｍの平行光であることが好ましい。
【００２８】
偏光子１５は直線偏光板から構成され、レンズ１４からの光を直線偏光に変換する。偏光子１５は消光比が１０−６〜１０−５オーダーのものが用いられ、例えば、ヨウ素吸収を利用した高分子型や光学結晶を利用したプリズム型が用いられる。
【００２９】
偏光子１５の透過軸１５ａの透過軸方位はＹ方向に対する角度γで表され、透過軸が＋Ｙ方向にある場合には透過軸方位γを０°とし、透過軸１５ａが＋Ｙ方向に対して右半円側にある場合には透過軸方位γをプラスの方位と、透過軸１５ａが＋Ｙ方向に対して左半円側にある場合には透過軸方位γをマイナスの方位とする。偏光子１５には方位変更部２９が取り付けられており、この方位変更部２９は、コントローラ２０からの指示によって偏光子１５を時計回りＲ１又は反時計回りＲ２に回転させ、透過軸方位γを変更する。透過軸方位の変更可能範囲は−π／２〜π／２（−９０°〜９０°）に設定されているが、これに限られない。
【００３０】
位相子１６は１／４波長板から構成され、偏光子１５からの直線偏光を楕円偏光に変換する。位相子１６には、複屈折がある水晶などの光学結晶を組み合わせたものが用いられる。位相子１６の主軸１６ａ（進相軸）は、＋Ｙ方向からＲ１方向の４５°の方位に設定されている。位相子１６は、偏光子１５の透過軸方位γが０°以外にある場合に、偏光子１５からの直線偏光を楕円偏光に変換し、偏光子１５の透過軸方位γが０°にある場合には、偏光子１５からの直線偏光を円偏光に変換する。
【００３１】
位相子１６を出た直後の偏光状態はストークスパラメータＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３で表される。これらＳ１，Ｓ１，Ｓ２をＳ０で規格化したストークスパラメータを、以下、ＸＰ，ＹＰ，ＺＰとする。ストークスパラメータＸＰ，ＹＰ，ＺＰは、位相差フイルムの複屈折特性を測定する前に、予めコントローラの演算により求められる。
【００３２】
位相差フイルム１９は測定対象であり、この位相差フイルムの主軸方位αとレタデーションδ（位相差）を、コントローラ２０の演算で求める。なお、測定対象は位相差フイルムに限らず、その他の光学部材であってもよい。
【００３３】
位相差フイルム１９の主軸１９ａ（進相軸）の主軸方位αはＹ方向に対する角度で表される。主軸１９ａが＋Ｙ方向にある場合に主軸方位αを０°とし、主軸１９ａが＋Ｙ方向に対して右半円側にある場合には主軸方位αをプラスの方位と、主軸１９ａが＋Ｙ方向に対して左半円側にある場合には主軸方位αをマイナスの方位としている。
【００３４】
また、位相差フイルム１９には方位変更部３１が取り付けられており、この方位変更部３１は位相差フイルム１９をＲ１方向またはＲ２方向に回転させて、位相差フイルム１９の主軸方位αを変更する。また、位相差フイルム１９にはシフト部３３が取り付けられており、このシフト部３３は、位相差フイルム１９をＸＹ面内で移動させて、位相差フイルム１９の所定の測定位置を光軸Ｌに合わせるとともに、位相差フイルム１９をＸＹ面内で移動させて、位相差フイルム１９を光軸Ｌ上から離脱させる。
【００３５】
検光部１７は、回転検光子４０と、回転体４１と、回転駆動部４２と、エンコーダ４３とを備えている。回転検光子４０は直線偏光板から構成され、位相子１６または位相差フイルム１９から出た光を直線偏光に変換する。回転検光子４０の透過軸４０ａの透過軸方位θはＹ方向に対する角度で表され、透過軸４０ａが＋Ｙ方向にある場合には透過軸方位θを０°とする。回転体４１には中空部が設けられており、この中空部に回転検光子４０が嵌め込まれる。
【００３６】
回転駆動部４２は、ブラシレスモータやステッピングモータなどの駆動源４５と、駆動源４５と回転体４１とを連結するベルトや歯車などの連結部４６を有している。駆動源４５からの回転駆動は、連結部４６を介して、回転体４１に伝達される。これにより、回転体４１は、一定の周期ＴでＲ１方向に回転する。この回転体４１の回転に従って、回転検光子４０の透過軸方位θが一定の周期Ｔで変更される。エンコーダ４３は回転体４１に取り付けられており、回転体４１が一定の回転角度で回転する毎に、エンコーダパルス信号をコントローラ２０に送信する。
【００３７】
受光器１８は、回転検光子４０から出た光を電気信号に変換する。この電気信号（以下「光強度信号」という）は、Ａ／Ｄ変換器によりアナログからデジタルに変換されて、コントローラ２０に送信される。受光器１８の受光面１８ａには、例えば、ホトダイオード、光電子増倍管（ＰＭＴ（Photo Multiplier Tube））、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）のいずれかが設けられる。なお、受光面１８ａの方式により、電流信号を電圧に変換する電流／電圧変換器や、受光感度を可変にするための感度調整器を設けることが好ましい。
【００３８】
コントローラ２０は、光強度データ記憶部５０と、ＲＯＭ５１と、ＲＡＭ５２とを備えている。コントローラ２９は、エンコーダ４３からのエンコーダパルス信号と受光器１８からの光強度信号とに基づき、回転検光子４０の透過軸方位θとその透過軸方位θのときに受光器１８で検出した受光光の強度とを対応付けて光強度データを作成する。この光強度データは光強度データ記憶部５０に記憶される。ＲＯＭ５１には、ストークスパラメータＸＰ，ＹＰ，ＺＰを求める処理、位相差フイルムの主軸方位α及びレタデーションδを求める処理を行うプログラムが記憶されている。ＲＡＭ５２は、前述のプログラムの実行により得られる各種データを記憶する。
【００３９】
次に、複屈折測定装置の作用について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。まず、位相差フイルム１９を光軸Ｌ上にセットする前に、方位変更部２９により偏光子１５をＲ１方向に回転させて、透過軸方位γをプラスの方位γ１に変更する。そして、回転検光子４０を一定の角速度（２π／Ｔ）で回転させた状態で、光源１１から光を照射する。照射した光は、分光器１２、光ファイバ１３、レンズ１４、偏光子１５、位相子１６、回転検光子４０を介して、受光器１８で検出される。また、エンコーダ４３を用いて回転検光子４０の透過軸方位θを検出し、検出した回転検光子４０の透過軸方位θとその透過軸方位θのときの受光光の強度とを対応付けて光強度データＳＡ１（θ）を作成する。この光強度データＳＡ１（θ）は光強度データ記憶部５０に記憶される。以下、光源から光を照射してから光強度データを作成するまでのステップを、光強度データ作成ステップという。なお、透過軸方位γ１は８°であることが好ましい。
【００４０】
そして、光強度データ記憶部５０に記憶した光強度データＳＡ１（θ）に基づいて、ストークスパラメータＸＰ１，ＹＰ１，ＺＰ１を求める。求めたストークスパラメータＸＰ１，ＹＰ１，ＺＰ１はＲＡＭ５２に記憶される。このストークスパラメータの算出方法については後述する。
【００４１】
次に、シフト部３３を操作し、位相差フイルム１９の所定の測定位置を光軸Ｌ上にセットする。位相差フイルム１９の所定の測定位置が光軸Ｌ上にセットされると、光強度データ作成ステップが行われ、光強度データＳＢ１（θ）が作成される。この光強度データＳＢ１（θ）は光強度データ記憶部５０に記憶される。
【００４２】
次に、光強度データ記憶部５０に記憶した光強度データＳＢ１（θ）と、ＲＡＭ５２に記憶されたストークスパラメータＸＰ１，ＹＰ１とに基づいて、以下の［数１］式により位相差フイルム１９の主軸方位αを求める。
【数１】
0005140451.tif 000002
［数１］式は予め理論的に導出される式であり、この式の導出方法については後述する。［数１］に示すように、光強度データＳＢ１（θ）及びストークスパラメータＸＰ１，ＸＰ２と主軸方位αとの関係は逆正接関数で表されるため、一つの光強度データＳＢ１（θ）及びストークスパラメータＸＰ１，ＸＰ２から主軸方位αが一意に決まる。主軸方位αが求まると、方位変更部３１を操作して、位相差フイルム１９をＲ１方向又はＲ２方向に回転させ、位相差フイルム１９の主軸方位αを０°に変更する。
【００４３】
次に、光強度データＳＢ１（θ）及びストークスパラメータＸＰ１，ＹＰ１，ＺＰ１に加え、位相差フイルムの主軸方位αに基づき、以下の［数２］式により、レタデーション候補値δ１ｊ（ｊ＝１，２）を求める。これらレタデーション候補値のうちのいずれかを、後述の処理により、位相差フイルム１９のレタデーションδとして特定する。
【数２】
0005140451.tif 000003
［数２］式は予め理論的に算出される式であり、この式の算出方法については後述する。
【００４４】
［数２］の右辺第１項の式は、光強度データＳＢ１（θ）、ストークスパラメータＸＰ１，ＹＰ１，ＺＰ１、及び主軸方位αについての逆正弦関数である。ここで、［数２］のＦ１（ＸＰ１，ＹＰ１，ＺＰ１，ＳＢ１（θ），α）の値を、以下、「観測値」という。また、［数２］の右辺第２項の式は、後述の［数２１］に示すように、光強度データＳＢ１（θ）、ストークスパラメータＸＰ１，ＹＰ１，ＺＰ１、及び主軸方位αについての逆正接関数である。そのため、一つの光強度データＳＢ１（θ）、ストークスパラメータＸＰ１，ＹＰ１，ＺＰ１、及び主軸方位αから［数２］の右辺第２項の式の値は一意に決まるのに対し、［数２］の右辺第１項の式の値は一意に定まらない。したがって、一つの光強度データＳＢ１（θ）、ストークスパラメータＸＰ１，ＹＰ１，ＺＰ１、及び主軸方位αからレタデーション候補値δ１ｊは一意に定まらない。
【００４５】
一方、［数２］式をレタデーション候補値δ１ｊについての正弦関数に書き直すと、以下の［数３］式になる。
【数３】
0005140451.tif 000004
ここで、Ｆ１はＦ１（ＸＰ１，ＹＰ１，ＺＰ１，ＳＢ１（θ），α）を、Ｋ１はＫ１（ＸＰ１，ＹＰ１，ＺＰ１，ＳＢ１（θ），α）を表している。図３は［数３］の式を２次元グラフ上で表した正弦曲線６０であり、この正弦曲線６０から、１つの観測値Ｆ１に対して２つのレタデーション候補値δ１１、δ１２が存在することが分かる。そして、観測値Ｆ１と、この観測値Ｆ１に対応するレタデーション候補値δ１１、δ１２とを関連付けてレタデーションデータを作成する。作成されたレタデーションデータはＲＡＭ５２に記憶される。
【００４６】
次に、シフト部３３を操作し、位相差フイルム１９を光軸Ｌ上から離脱させる。そして、方位変更部２９により偏光子１５をＲ２方向に回転させて、透過軸方位γをプラスの方位γ１からマイナスの方位γ２に変更する。このマイナスの方位γ２は、＋Ｙ方向に対してプラス方位γ１と対称の方位にある。透過軸方位γがマイナスの方位γ２に変更されると、光強度データ作成ステップが行われ、光強度データＳＡ２（θ）が作成される。この光強度データＳＡ２（θ）は光強度データ記憶部５０に記憶される。なお、透過軸方位γ２は−８°であることが好ましい。
【００４７】
そして、光強度データ記憶部５０に記憶した光強度データＳＡ２（θ）に基づき、ストークスパラメータＸＰ１，ＹＰ１，ＺＰ１を求めた場合と同様の方法で、ストークスパラメータＸＰ２，ＹＰ２，ＺＰ２を求める。ここで、偏光子の透過軸方位γ２はプラス方位γ１と対称の位置にあるマイナス方位であるため、ストークスパラメータＸＰ２，ＹＰ２，ＺＰ２とストークスパラメータＸＰ１、ＹＰ１、ＺＰ１との間には、ＸＰ２＝ＸＰ１、ＹＰ２＝−ＹＰ１、ＺＰ２＝ＺＰ１の関係がある。
【００４８】
次に、シフト部３３を操作し、位相差フイルム１９の中心を光軸Ｌ上にセットする。位相差フイルム１９が光軸Ｌ上にセットされると、光強度データ作成ステップが行われ、光強度データＳＢ２（θ）が作成される。作成された光強度データＳＢ２（θ）は光強度データ記憶部５０に記憶される。
【００４９】
次に、前述の光強度データＳＢ２（θ）、ストークスパラメータＸＰ２，ＹＰ２，ＺＰ２、及び位相差フイルムの主軸方位αに基づいて、以下の［数４］式により位相差フイルムのレタデーション候補値δ２ｊ（ｊ＝１，２）を求める。
【数４】
0005140451.tif 000005
［数４］式は予め理論的に導出される式であり、この式の導出方法についても［数２］式の導出方法と合わせて後で説明する。
【００５０】
［数４］の右辺第１項の式は、光強度データＳＢ２（θ）、ストークスパラメータＸＰ２，ＹＰ２，ＺＰ２、及び主軸方位αについての逆正弦関数である。ここで、［数４］のＦ２（ＸＰ２，ＹＰ１，ＺＰ１，ＳＢ２（θ），α）の値についても、上述のＦ１と同様に、「観測値」という。また、「数４」の右辺第２項の式は、後述の［数２１］式に示すように、光強度データＳＢ２（θ）、ストークスパラメータＸＰ２，ＹＰ２，ＺＰ２、及び主軸方位αについての逆正接関数である。したがって、［数２］式と同様に、一つの光強度データＳＢ２（θ）、ストークスパラメータＸＰ２，ＹＰ２，ＺＰ２、及び主軸方位αからレタデーション候補値δ２ｊは一意に決まらない。
【００５１】
一方、［数４］式をレタデーション候補値δ２ｊについての正弦関数に書き直すと、以下の［数５］式になる。
【数５】
0005140451.tif 000006
ここで、Ｆ２はＦ２（ＸＰ２，ＹＰ２，ＺＰ２，ＳＢ２（θ），α）を、Ｋ２はＫ２（ＸＰ２，ＹＰ２，ＺＰ２，ＳＢ２（θ），α）を表している。図４は［数５］の式を２次元グラフ上で表した正弦曲線６１であり、この正弦曲線６１から、１つの観測値Ｆ２に対して２つのレタデーション候補値δ２１、δ２２が存在することが分かる。また、後述の［数２１］式に示すように、ＸＰ２＝ＸＰ１、ＹＰ２＝−ＹＰ１、ＺＰ２＝ＺＰ１のときにはＫ２＞Ｋ１となるため、正弦曲線６１は、正弦曲線６０を（Ｋ２―Ｋ１）だけＴ方向に平行移動させたものとなる。
【００５２】
そして、観測値Ｆ２と、この観測値Ｆ２に対応するレタデーション候補値δ２１、δ２２とを関連付けてレタデーションデータを作成する。作成されたレタデーションデータはＲＡＭ５２に記憶される。
【００５３】
次に、ＲＡＭ５２に記憶されたレタデーションデータに基づき、４つのレタデーション候補値δ１１、δ１２、δ２１、及びδ２２の中から、値が一致又はほぼ一致するものを特定する。そして、値が一致又はほぼ一致したレタデーション候補値に対応する観測値が測定精度許容範囲内にあるか否かが判定される。測定精度許容範囲とはレタデーション候補値の精度が確保される観測値の範囲をいい、具体的には、レタデーション候補値の精度が低くなる観測値の範囲、即ち「±１」又は「±１の近傍」の範囲以外の範囲をいう。
【００５４】
判定の結果、観測値Ｆ１及びＦ２の両方とも測定精度許容範囲内にある場合には、レタデーション候補値のいずれか一方が位相差フイルムのレタデーションδとして決定される。これに対して、観測値Ｆ１及びＦ２のいずれか一方のみが測定精度許容範囲内にある場合には、その測定精度許容範囲内にある観測値に対応するレタデーション候補値が位相差フイルムのレタデーションδとして決定される。
【００５５】
例えば、図５に示すように、レタデーション候補値δ１ｊと観測値との関係が正弦曲線６３で、レタデーション候補値δ２ｊと観測値との関係が正弦曲線６４で表される場合には、値が一致又はほぼ一致するレタデーション候補値は、レタデーション候補値δ１２とδ２２である。そして、レタデーション候補値δ１２に対応する観測値Ｆ１及びレタデーション候補値δ２２に対応する観測値Ｆ２の両方とも測定精度許容範囲内にあるため、レタデーション候補値δ１２又はδ２２のいずれか一方が位相差フイルム１９のレタデーションδとして決定される。
【００５６】
また、図６に示すように、レタデーション候補値δ１ｊと観測値との関係が正弦曲線６６で、レタデーション候補値δ２ｊと観測値との関係が正弦曲線６７で表される場合には、値が一致又はほぼ一致するレタデーション候補値は、レタデーション候補値δ１２とδ２２である。そして、レタデーション候補値δ１２に対応する観測値Ｆ１は測定精度許容範囲内にあり、もう一方のレタデーション候補値δ２２に対応する観測値Ｆ２は測定精度許容範囲外にあるため、レタデーション候補値δ１２が位相差フイルム１９のレタデーションδとして決定される。
【００５７】
従来の複屈折測定装置では、例えば、上記特許文献１の複屈折測定装置では、測定対象の位相差フイルムに入射させる光の波長を複数回変更し、その波長の変更ごとにレタデーション候補値と観測値の関係を求めている。これに対して、本発明の複屈折測定装置では、従来の複屈折測定装置のように、光の波長を変更する装置等を設けなくとも、単に、偏光子の透過軸方位を複数回（上記実施形態では２回）変更させるだけで、その透過軸方位の変更ごとにレタデーション候補値と観測値との関係を複数（上記実施形態では２つ）求めることができる。
【００５８】
また、本発明の複屈折測定装置では、偏光子の透過軸方位を複数回（上記実施形態では２回）変更することにより、レタデーション候補値と観測値との関係を示す正弦曲線が複数（上記実施形態では２つ）得られる。各正弦曲線は、例えば、図４に示す正弦曲線６０と正弦曲線６１とが（Ｋ２−Ｋ１）分だけ位相が離れているように、一定の位相分だけ離間している。そのため、一方の正弦曲線の観測値が測定精度許容範囲外にある場合でも、少なくとも他方の正弦曲線の観測値は測定精度許容範囲内にある。その測定精度許容範囲内にある観測値に対応するレタデーション候補値を位相差フイルムの位相差として特定することで、特許文献１の複屈折測定装置ように、位相子を挿入または離脱させるための装置を別途設けなくとも、精度の高いレタデーションを得ることができる。
【００５９】
また、複屈折測定装置の各部には、上記実施形態の場合であれば分光器、光ファイバ、レンズ、偏光子、位相子、検光部、受光部のアライメント誤差や、光学素子の光学特性、上記実施形態の場合であれば位相子、偏光子、回転偏光子、及び受光器の波長依存性が含まれており、これらアライメント誤差や波長依存性などが複屈折測定の精度に影響を与えているという問題がある。この問題に対して、本発明の複屈折測定装置では、位相差フイルムの主軸方位やレタデーションを測定する前に、アライメント誤差や波長依存性などを考慮したストークスパラメータを予め求めておく。このストークスパラメータを用いることで、アライメント誤差や波長依存性による影響を最低限に抑え、複屈折特性を精度よく測定することができる。
【００６０】
次に、位相差フイルム１９の主軸方位αの算出式（［数１］式）及びレタデーション候補値の算出式（［数２］式及び［数４］式）の導出方法と、ストークスパラメータの実測値の算出方法とについて説明する。なお、以下の説明において、Ｓは受光器で得られる受光光の光強度の理論値を、ＸＰ，ＹＰ，ＺＰはストークスパラメータの理論値を示している。
【００６１】
まず、位相差フイルム１９の主軸方位αの算出式（［数１］式）の導出方法を説明する。受光器１８で受光する受光光の強度は理論的に表すことができ、この理論的に表すことができる受光光の強度Ｓ（以下「理論光強度」という）は、ストークスパラメータＸＰ，ＹＰ，ＺＰと、位相差フイルム及び回転検光子の光学特性を表したミュラー行列とを用いて、以下の[数６]式で表される。
【数６】
0005140451.tif 000007
この［数６］式は、回転検光子４０の透過軸方位θを変数とするフーリエ級数展開である。［数６］のＫは電気信号変換ゲインなどで決まる定数を示している。また、Ａはｃｏｓ２θ成分のフーリエ係数を、Ｂはｓｉｎ２θ成分のフーリエ係数を示している。フーリエ係数Ａ及びＢと、位相差フイルムの主軸方位α、レタデーションδ、及びストークスパラメータＸＰ，ＹＰ，ＺＰとの関係は、以下の［数７］及び「数８」で表される。
【数７】
0005140451.tif 000008
【数８】
0005140451.tif 000009
【００６２】
また、位相差フイルム１９を光軸Ｌ上にセットしないときの理論光強度Ｓは、以下の［数９］式に示す、［数６］式でα＝０，δ＝０としたときの理論式で表される。
【数９】
0005140451.tif 000010
［数９］式のうち、ストークスパラメータＸＰはｃｏｓ２θ成分のフーリエ係数を、ストークスパラメータＹＰはｓｉｎ２θ成分のフーリエ係数を示している。
【００６３】
次に、位相差フイルム１９を光軸Ｌ上から離脱させたときの光強度データＳＡ１（θ），ＳＡ２（θ）を用いてフーリエ変換を行い、［数９］式のフーリエ係数、即ちストークスパラメータＸＰｉ，ＹＰｉ（ｉ＝１，２）を求める。なお、フーリエ変換は、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）やＦＦＴ（高速フーリエ変換）などのフーリエ変換アルゴリズムなどを用いたフィルター処理により行われる。
【００６４】
そして、ストークスパラメータＸＰｉ及びＹＰｉに基づいて、以下の［数１０］式によりストークスパラメータＺＰｉを求める。
【数１０】
0005140451.tif 000011
［数１０］式のＰは消光比および光検出器の非理想性による補正係数を示している。光検出器の非理想性とは、検出器から出力される信号の直流成分に対する交流成分の減衰を示している。偏光子１５及び回転検光子４０に非偏光成分が含まれる場合や、光検出器に非理想性が存在する場合にはＰは１未満となる。補正係数Ｐは、位相子１６を光軸Ｌ上から離脱させた状態で、偏光子１５の透過軸１５ａに対して、回転検光子４０の透過軸４０ａを平行にしたとき（パラレルニコル）の光強度と直交にしたとき（クロスニコル）の光強度とを用いて消光比を求めた後、回転検光子４０を回転させて光検出器の信号波形の直流成分と交流成分の振幅比(光検出器が理想的であれば１)から求めることが可能である。この方法については、公知文献(分光エリプソメトリー、藤原  祐之  著、丸善（株）)に詳しい。
【００６５】
次に、位相差フイルム１９を光軸Ｌ上にセットしたときの光強度データＳＢ１（θ），ＳＢ２（θ）を用いてフーリエ変換を行い、［数６］式のフーリエ係数Ａｉ，Ｂｉ（ｉ=１，２）を求める。
【００６６】
次に、フーリエ変換で求めたストークスパラメータＸＰｉ，ＹＰｉ，ＺＰｉ及びフーリエ係数Ａｉ，Ｂｉを上述の［数７］及び［数８］に、代入すると、以下の［数１１］及び［数１２］式となる。
【数１１】
0005140451.tif 000012
【数１２】
0005140451.tif 000013
【００６７】
そして、［数１１］と［数１２］を連立して解くことにより、位相差フイルムの主軸方位αの算出式（［数１３］）と、レタデーション候補値δｉｊ（ｉ＝１，２）の算出式（［数１４］）とが得られる
【数１３】
0005140451.tif 000014
【数１４】
0005140451.tif 000015
ただし、［数１３］式のＤは以下の［数１５］で、［数１４］式のＦｉは［数１６］で、［数１４］式のＫｉは［数１７］で表される。
【数１５】
0005140451.tif 000016
【数１６】
0005140451.tif 000017
【数１７】
0005140451.tif 000018
【００６８】
なお、上記実施形態では、測定対象の位相差フイルムを装置にセットしない状態でストークスパラメータを求め、そのストークスパラメータに基づいて位相差フイルムの主軸方位及びレタデーションを算出したが、以下の［数１８］式により、理論的にストークスパラメータを求め、その理論的に求めたストークスパラメータに基づいて位相差フイルムの主軸方位及びレタデーションを算出してもよい。
【数１８】
0005140451.tif 000019
ここで、［数１８］式のεは位相子のレタデーションを示している。
【００６９】
上記実施形態では、偏光子の透過軸方位を異なる方位に２回変更し、各変更ごとにストークスパラメータ及びレタデーション候補値の算出を行い、それらストークスパラメータ及びレタデーション候補値に基づいて位相差フイルムのレタデーションを決定したが、これに限らず、偏光子の透過軸方位を複数回（３回以上）異なる方位に変更して、上述同様の方法により、位相差フイルムのレタデーションを決定してもよい。
【実施例】
【００７０】
実施例では、まず、測定対象物としてＢＳＣ補償子の複屈折位相差の測定を実施した。ＢＳＣ補償子は、マイクロネジ送り量に対して連続的に複屈折位相差が変化する位相子である。第１検証では、複屈折位相差範囲０°〜３６０°において高い精度で測定可能であることを検証するために、ＢＳＣの位相差を０°〜３６０°で変化させ、測定絶対値と測定１００回当たりの繰り返し再現性精度を確認した。マイクロネジ送り量に対して、測定される複屈折位相差の直線性が高いほど、測定精度が高いと判断できる。また、図７に示すように、繰り返し再現性を３σ（σは標準偏差）とした。本測定は、測定波長５９０ｎｍで実施した。
【００７１】
図８は第１検証の結果を示している。この図７によれば、ＢＳＣマイクロネジ送り量に対して、測定値（図７「○」）は非常に高い直線性を示しており、本発明による複屈折位相差の測定精度が高いことを示している。同時に、複屈折位相差が０°〜３６０°の範囲にわたり、０．０６°以内という高い測定再現性を有しており、本発明による複屈折位相差の測定方法により、０°〜３６０°範囲の複屈折位相差を正確に測定することが可能となる。
【００７２】
次に、本発明による複屈折位相差の波長依存性について、人工水晶製λ／８位相子により検証した（第２検証）。第２検証では、測定波長を４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、５９０ｎｍ、６３０ｎｍ、７５０ｎｍとした。複屈折位相差の理論値は、人工水晶の文献値で知られている常光屈折率ｎｏ、異常光屈折率ｎｅに基づきsellmeierの分散式を用いて、算出した。
【００７３】
図９は第２検証の結果を示している。この図９が示すように、測定波長の範囲全般に渡って、本発明の測定方法で測定した実測値（図９「□」）は、理論値（図９「○」）と良く一致しており、本発明による複屈折位相差の波長依存性（分散）の測定が高い精度で実現できていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の複屈折測定装置を示す概略図である。
【図２】本発明の複屈折測定方法のフローを示すフローチャートである。
【図３】透過軸方位がγ１にある場合のレタデーション候補値と観測値との関係を正弦曲線で表したグラフである。
【図４】透過軸方位がγ２にある場合のレタデーション候補値と観測値との関係を正弦曲線で表したグラフである。
【図５】透過軸方位がγ１及びγ２にある場合のレタデーション候補値と観測値との関係を正弦曲線で表したグラフである。
【図６】透過軸方位がγ１及びγ２にある場合のレタデーション候補値と観測値との関係を正弦曲線で表したグラフである。
【図７】位相差レンジと測定再現性との関係を示すグラフである。
【図８】ＢＳＣ送り量と位相差測定値との関係を示すグラフである。
【図９】人工水晶製λ／８位相差板の実測値と理論値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７５】
１０  複屈折測定装置
１１  光源
１５  偏光子
１６  位相子
１７  検光部
１８  受光器
１９  位相差フイルム
２０  コントローラ
４０  回転検光子
【図１】
0005140451.tif 000020
【図２】
0005140451.tif 000021
【図３】
0005140451.tif 000022
【図４】
0005140451.tif 000023
【図５】
0005140451.tif 000024
【図６】
0005140451.tif 000025
【図７】
0005140451.tif 000026
【図８】
0005140451.tif 000027
【図９】
0005140451.tif 000028