(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の複屈折に関する情報を担う光信号を取得する複屈折測定光学系と、
前記複屈折測定光学系により取得された前記光信号の光強度分布を示す波形データから高次複屈折の次数を含む周波数成分及び波長依存性を担う位相成分を解析し、その解析データから前記高次複屈折に加え、前記波長依存性を示す複屈折をキャリア成分項と分散項とに分けて求める解析装置とを有することを特徴とする波長依存性を考慮した複屈折測定装置。
【請求項２】
前記複屈折測定光学系は、白色光源と、この白色光源からの光信号の光路上における前記測定対象を挟む位置に配置される一対の偏光子及び検光子と、この検光子から出射される前記測定対象の複屈折に関する情報を担う光信号をその波長毎に分光して前記解析装置に出力する分光器とを有する点計測光学系から構成されることを特徴とする請求項１記載の波長依存性を考慮した複屈折測定装置。
【請求項３】
前記複屈折測定光学系は、白色光源と、この白色光源からの光信号から特定の波長成分を可変で取り出す音響光学素子と、この音響光学素子により取り出された光信号の光路上における前記測定対象を挟む位置に配置される一対の偏光子及び検光子と、この検光子から出射される前記測定対象の複屈折に関する情報を担う光信号を撮影して前記解析装置に出力する撮像素子とを有する２次元計測光学系から構成されることを特徴とする請求項１記載の波長依存性を考慮した複屈折測定装置。
【請求項４】
前記解析装置は、前記光信号の波数をｋとし、前記測定対象の複屈折、複屈折位相差、厚さ、及び主軸方位をそれぞれδｎ、Δ（ｋ）、ｄ、及びφとし、前記複屈折δｎの周波数成分項、分散項、及び位相情報をそれぞれδｎ０、δλ、φ（ｋ）と表したときに、前記波長依存性を考慮した複屈折位相差Δ（ｋ）を、
【数１】
0004011902.tif 000018
の関係を満たすように波形解析で周波数情報と位相情報の和として求めるデータ処理手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の波長依存性を考慮した複屈折測定装置。
【請求項５】
前記データ処理手段は、前記光信号の光強度分布を示す波形データのフーリエ解析で得られる周波数の振幅スペクトルの内のスペクトル分布の頂点の周波数、及びそのスペクトル分布の開始点の周波数をそれぞれｆｐ、及びｆｓとし、
前記光信号の光強度分布を示す波形データのフーリエ解析で得られる位相、前記波数ｋの最小値、及び最大値をそれぞれφ（ｋ）、ｋｍｉｎ、ｋｍａｘとしたとき、前記波長依存性を考慮した複屈折位相差Δ（ｋ）を、
【数２】
0004011902.tif 000019
の関係を満たすように波形解析で求める手段であることを特徴とする請求項４記載の波長依存性を考慮した複屈折測定装置。
【請求項６】
前記データ処理手段は、前記光信号の光強度分布を示す波形データのフーリエ解析で得られる周波数の振幅スペクトルの内のスペクトル分布の開始点の周波数をｆＳとし、前記光信号の光強度分布を示す波形データのフーリエ解析で得られる位相、前記波数ｋの最小値、及び最大値をそれぞれφ’（ｋ）、ｋｍｉｎ、ｋｍａｘとしたとき、前記波長依存性を考慮した複屈折位相差Δ（ｋ）を、
【数３】
0004011902.tif 000020
の関係を満たすように波形解析で求める手段であることを特徴とする請求項４記載の波長依存性を考慮した複屈折測定装置。
【請求項７】
前記データ処理手段は、前記光信号の光強度分布を示す波形データのフーリエ解析で得られる周波数の振幅スペクトルの内のスペクトル分布の開始点の周波数をｆＳとし、前記光信号の光強度分布を示す波形データのフーリエ解析で得られる位相、前記波数ｋの最小値、及び最大値をそれぞれφ’（ｋ）、ｋｍｉｎ、ｋｍａｘとしたとき、前記複屈折位相差Δ（ｋ）を、
【数４】
0004011902.tif 000021
の関係を満たすように波形解析で求める手段であることを特徴とする請求項４記載の波長依存性を考慮した複屈折測定装置。
【請求項８】
前記データ処理手段は、前記光信号の光強度分布を示す波形データのフーリエ解析で得られる周波数の振幅スペクトルの内のスペクトル分布の頂点の周波数をｆＰとし、前記光信号の光強度分布を示す波形データのフーリエ解析で得られる位相、前記波数ｋの最小値、及び最大値をそれぞれφ’（ｋ）、ｋｍｉｎ、ｋｍａｘとしたとき、前記複屈折位相差Δ（ｋ）を、
【数５】
0004011902.tif 000022
の関係を満たすように波形解析で求める手段であることを特徴とする請求項４記載の波長依存性を考慮した複屈折測定装置。
【請求項９】
測定対象の複屈折に関する情報を担う光信号の光強度分布を示す波形データから高次複屈折の次数を含む周波数成分及び波長依存性を担う位相成分を解析し、その解析データから前記高次複屈折に加え、前記波長依存性を示す複屈折をキャリア成分項と分散項とに分けて求めることを特徴とする波長依存性を考慮した複屈折測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波長依存性を考慮した複屈折測定装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のオプトエレクトロニクスの発展に伴い、工学分野では、射出成形品、光ディスク、薄膜製品、結晶を用いた光学素子、高分子フィルム、及び液晶等の需要が急速に増加してきている。これに従い、このような製品の品質評価を定量的に行う定量評価法の１つとして、複屈折計測が注目されている。
【０００３】
とくに、高分子材料や結晶は、その複屈折の波長依存性が非常に強く、高次の複屈折を持つことが知られており、従ってこのような複屈折の波長依存性や高次複屈折に対する計測の要求がある。また、工学分野での材料評価では、波長依存性を考慮した複屈折計測が望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の単色光を用いた偏光計測方法では、複屈折の波長依存性はもちろんのこと、位相が２π［ｒａｄ］で折りたたまれてしまうといった理由で、高次複屈折の計測は不可能であった。
【０００５】
これに関連する技術の一例として、白色光を用いた分光偏光計測が提案され、とくに分光エリプソメトリの分野では、３つの正弦状に振動する成分からなるチャネルスペクトルを用いてストークスパラメータを求めるものが研究されている（例えば、「Ｋ．Ｏｋａ  ｅｔ  ａｌ：Ｏｐｔ．Ｌｅｔｔ．２４，２１，ｐｐ１４７５（１９９９）」）。この研究は、あくまで点計測に留まるものであり、２次元計測には適用できず、複屈折分布と複屈折の波長依存性（以下、必要に応じ「複屈折分散」と呼ぶ場合もある）の同時測定や高次複屈折の計測には使用できない。
【０００６】
これとは別に、本願発明者らによる複屈折計測の手法（特開平２００１−１４１６０２号公報）では、偏光の分光干渉を用いて高次複屈折を定量的に評価するものが提案されている。この複屈折計測の手法では、サンプル（測定対象）のもつ複屈折の影響で光強度が波数に対して余弦状に変化することに着目し、高分解能な最大エントロピー法（ＭＥＭ：Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｅｎｔｒｏｐｙ  Ｍｅｔｈｏｄ）を用いて周波数解析し、これで得られるスペクトルの中心周波数を読むことで、複屈折計測に使用する光信号の１波長よりも大きな高次複屈折を求めることが可能になっている。
【０００７】
しかしながら、この手法では、たしかに分光測定と周波数解析法を用いて高次複屈折を測定できるが、複屈折の波長依存性を特に意識したものではなく、従ってその計測には使用できない。
【０００８】
本発明は、このような従来の事情を背景になされたもので、高次複屈折に加え、複屈折の波長依存性を考慮した複屈折計測を実現することを主要な目的とする。
【０００９】
また、本発明は、上記の主要な目的に加え、点計測のみならず、２次元計測に適用し得る拡張性及び実用度の高い複屈折計測を可能とすることを更なる目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記目的を達成するため、本願発明者らにより先に提案されている分光測定と周波数解析法を用いた高次複屈折の測定方法の利点を活用しつつ、さらに複屈折の波長依存性を考慮に入れた複屈折計測の手法を提案する。
【００１１】
この手法では、上記の高次複屈折の測定方法で提案されている複屈折位相差Δの計算式（Δ＝δｎ・ｄ・ｋ、δｎは複屈折、ｄは試料の厚さ、ｋは波数）を、その複屈折δｎの波長依存性を考慮して「周波数情報」（高次複屈折の次数に対応する次数項）と「位相情報」（複屈折の波長依存性を含む分散項）との展開として考え、その「周波数情報」と「位相情報」を高速フーリエ変換法（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いて計算して求めることにより、高次複屈折の絶対値に加え、複屈折の波長依存性を示す相対値を計測する複屈折計測を可能とするものである（後述する「本発明の基本測定原理」参照）。
【００１２】
本発明に係る波長依存性を考慮した複屈折測定装置は、測定対象の複屈折に関する情報を担う光信号を取得する複屈折測定光学系と、前記複屈折測定光学系により取得された前記光信号の光強度分布を示す波形データから高次複屈折の次数を含む周波数成分及び波長依存性を担う位相成分を解析し、その解析データから前記高次複屈折に加え、前記波長依存性を示す複屈折を周波数成分項と分散項とに分けて求める解析装置とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の１つの側面として、前記複屈折測定光学系は、白色光源と、この白色光源からの光信号の光路上における前記測定対象を挟む位置に配置される一対の偏光子及び検光子と、この検光子から出射される前記測定対象の複屈折に関する情報を担う光信号をその波長毎に分光して前記解析装置に出力する分光器とを有する点計測光学系から構成される。
【００１４】
本発明の別の側面として、前記複屈折測定光学系は、白色光源と、この白色光源からの光信号から特定の波長成分を可変で取り出す音響光学素子と、この音響光学素子により取り出された光信号の光路上における前記測定対象を挟む位置に配置される一対の偏光子及び検光子と、この検光子から出射される前記測定対象の複屈折に関する情報を担う光信号を撮影して前記解析装置に出力する撮像素子とを有する２次元計測光学系から構成される。
【００１５】
前記解析装置は、本発明の好適な例として、前記光信号の波数をｋとし、前記測定対象の複屈折、複屈折位相差、厚さ、及び主軸方位をそれぞれδｎ、Δ（ｋ）、ｄ、及びφとし、前記複屈折δｎの周波数成分項、分散項、及び位相情報をそれぞれδｎ０、δλ、φ（ｋ）と表したときに、前記波長依存性を含む複屈折位相差Δ（ｋ）を、
【数６】
0004011902.tif 000002
の関係を満たすように波形解析で周波数情報と位相情報との和として求めるデータ処理手段を備える。
【００１６】
前記データ処理手段は、本発明の好適な例として、前記光信号の光強度分布を示す波形データのフーリエ解析で得られる周波数の振幅スペクトルの内のスペクトル分布の頂点の周波数、及びそのスペクトル分布の開始点の周波数をそれぞれｆｐ、及びｆｓとし、前記光信号の光強度分布を示す波形データのフーリエ解析で得られる位相、前記波数ｋの最小値、及び最大値をそれぞれφ（ｋ）、ｋｍｉｎ、ｋｍａｘとしたとき、前記波長依存性を考慮した複屈折位相差Δ（ｋ）を、
【数７】
0004011902.tif 000003
の関係を満たすように波形解析で求める手段である。
【００１７】
前記データ処理手段は、本発明の好適な例として、前記光信号の光強度分布を示す波形データのフーリエ解析で得られる周波数の振幅スペクトルの内のスペクトル分布の開始点の周波数をｆＳとし、前記光信号の光強度分布を示す波形データのフーリエ解析で得られる位相、前記波数ｋの最小値、及び最大値をそれぞれφ’（ｋ）、ｋｍｉｎ、ｋｍａｘとしたとき、前記波長依存性を考慮して複屈折位相差Δ（ｋ）を、
【数８】
0004011902.tif 000004
の関係を満たすように波形解析で求める手段である。
【００１８】
前記データ処理手段は、本発明の好適な例として、前記光信号の光強度分布を示す波形データのフーリエ解析で得られる周波数の振幅スペクトルの内のスペクトル分布の開始点の周波数をｆＳとし、前記光信号の光強度分布を示す波形データのフーリエ解析で得られる位相、前記波数ｋの最小値、及び最大値をそれぞれφ’（ｋ）、ｋｍｉｎ、ｋｍａｘとしたとき、前記複屈折位相差Δ（ｋ）を、
【数９】
0004011902.tif 000005
の関係を満たすように波形解析で求める手段である。
【００１９】
前記データ処理手段は、本発明の好適な例として、前記光信号の光強度分布を示す波形データのフーリエ解析で得られる周波数の振幅スペクトルの内のスペクトル分布の頂点の周波数をｆＰとし、前記光信号の光強度分布を示す波形データのフーリエ解析で得られる位相、前記波数ｋの最小値、及び最大値をそれぞれφ’（ｋ）、ｋｍｉｎ、ｋｍａｘとしたとき、前記複屈折位相差Δ（ｋ）を、
【数１０】
0004011902.tif 000006
の関係を満たすように波形解析で求める手段である。
【００２０】
本発明に係る波長依存性を考慮した複屈折測定方法は、測定対象の複屈折に関する情報を担う光信号の光強度分布を示す波形データから高次複屈折の次数を含む周波数成分及び波長依存性を担う位相成分を解析し、その解析データから前記高次複屈折に加え、前記波長依存性を示す複屈折をキャリア成分項と分散項とに分けて求めることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る波長依存性を考慮した複屈折測定装置及び方法の実施の形態を添付図面を参照して具体的に説明する。
【００２２】
最初に、本発明における波長依存性を考慮した複屈折計測の基本測定原理図１及び図２に基づいてを説明する。ここでは、点計測の適用例を詳細に説明するが、この基本測定原理は、後述するように２次元測定にも拡張できるものである。
【００２３】
図１に示す点計測用の複屈折測定装置１は、白色ランプを用いた白色光源１０及びその出射系（光ファイバケーブル１１ａ、コリメータレンズ１１ｂ）と、その白色光源１０から出射される白色光の光路上で、サンプルＳａ（測定試料）を挟んで対向する位置に並設される１対の偏光子１２及び検光子１３と、その出射光の光路上に配置される分光器１４（回折格子（又はプリズム）１４ａ、リニアＣＣＤ（受光素子アレイ）１４ｂ）及びその入射系（集光レンズ１５ａ、光ファイバケーブル１５ｂ）と、分光器１４の出力側に接続され、本発明の測定原理に基づく解析アルゴリズムを実行する解析装置（コンピュータ）として用いるＰＣ（パーソナルコンピュータ）１６とを備えている。
【００２４】
この構成によれば、白色光源１０からの出射光がその出射系１１ａ、１１ｂを介して方位４５度の偏光子１２、サンプルＳａ、及び方位４５度の検光子１３を順次透過し、そのサンプルＳａの複屈折情報を持った透過光の光信号として、分光器１４にその入射系１５ａ、１５ｂを介し入力される。そして、この光信号は、分光器１４内部の回折格子１４ａを介しそのリニアＣＣＤ１４ｂにより各波長λにおける光強度Ｉ（λ）として測定され、ＰＣ１６に送られる。
【００２５】
上記で得られる透過光の光強度Ｉ（λ）は、図１中（中段）に示すように、次の（１）式で表される。
【００２６】
【数１１】
0004011902.tif 000007
この（１）式において、ＩＤＣはバイアス成分（直流成分）、Ｓ（λ）はシステムの透過特性（システム依存係数、波長透過率特性）、φは偏光子１２とサンプルＳａの主軸方位の差、ΔはサンプルＳａの複屈折位相差をそれぞれ示す。
【００２７】
この内、サンプルＳａの複屈折位相差Δは、図１中（中段）に示すように、次の（２）式で表される。
【００２８】
【数１２】
0004011902.tif 000008
この（２）式において、λは波長、δｎはサンプルＳａのもつ複屈折、ｄはサンプルＳａの厚さ、ｋは波数（ｋ＝１／λ）をそれぞれ示す。
【００２９】
上記（２）式のようにサンプルＳａの複屈折位相差Δを波数ｋを用いて表すことができるため、上記（１）式の光強度Ｉ（λ）は、図１中（下段）に示すように波数ｋに対し余弦状に変化する波形として実測される。
【００３０】
そこで、このように波数ｋに対し余弦状に変化する波形分布を示す光強度Ｉ（λ）に対し、ＰＣ１６の処理により、最大エントロピー法を用いて高分解な周波数解析を行い、この解析で得られる周波数スペクトルの中心周波数を読むことにより、サンプルＳａのもつ複屈折δｎ（複屈折位相差Δ及び主軸方位φ）の計測が行われる。ここまでの複屈折計測の原理は、特開２００１−１４１６０２号公報で提案されているものと同様である。
【００３１】
上記の原理では、図１に示すように波数ｋに対し余弦状に変化する光強度Ｉ（λ）の成分がどの波数ｋに対しても周期が変わらず、すなわち単一周期で構成されるものとして解析を行っているが、実際には、図１中（下段）に示すように、光強度Ｉ（λ）の成分が波数ｋによって周期が僅かに変化している。これは、複屈折が波長依存性を示すためである。
【００３２】
そこで、本発明では、上記原理に加え、多くのサンプルＳａが示す複屈折の波長依存性を考慮して、光強度Ｉ（λ）が波長λ（又は波数ｋ）によって周期が異なることに着目し、その波長依存性を含めた複屈折計測を実現することをその主眼とするものである。このことを図２を参照して説明する。
【００３３】
図２中（上段）に示すように、まず、上記（２）式は、複屈折位相差Δの波長依存性を考慮すると、複屈折δｎをキャリア成分項δｎ０及び分散項δλに分けて考えることができるため、δｎ＝δｎ０＋δλを代入して両項δｎ０、δλにそれぞれ展開して整理すると、次の（３）式が得られる。
【００３４】
【数１３】
0004011902.tif 000009
この（３）式において、φ（ｋ）は位相情報を示す。
【００３５】
この（３）式及び図２中（上段）に示すように、波長依存性を含む複屈折位相差Δ（ｋ）は、複屈折の次数に対応して位相差が２π、４π、６π、…と大きく変化する次数項としての「周波数情報」と、複屈折の波長依存性により位相差が僅かに変化する分散項としての「位相情報」とをそれぞれ計算し、両者の和として求めることができる。
【００３６】
そこで、図２中（中段）に示すように、「周波数情報」及び「位相情報」は、上記のように得られた分光光強度信号、すなわち波数ｋに対し余弦状に変化する光強度Ｉ（λ）の成分に対して、ＦＦＴ（高速フーリエ変換法）を用いて求めることができる。具体的には、透過光の光強度分布（波数ｋに対する光強度Ｉ（λ）の分布）に対しＦＦＴによるフーリエ変換を行い、そのスペクトル分布に所定の窓関数を掛け、そのスペクトルをゼロ次にシフトした後、フーリエ逆変換を行うことにより「位相情報」を求めると共に、フーリエ変換によって取り除かれるキャリア周波数成分である「周波数情報」を振幅スペクトル分布の半値幅等から求める（詳細は後述参照）。
【００３７】
図２中（中段）の例は、透過光の光強度分布のフーリエ解析で得られる振幅スペクトルの広がりから「周波数情報」を、またフーリエ逆変換で得られる位相から「位相情報」をそれぞれ求める場合を説明するものである。
【００３８】
ここで、図２中（中段左側）に示す「周波数情報」において、ｆｐは、振幅スペクトルの中心周波数、ｆｓは、ｆｐの１／ｅ２（ｆｓ＝ｆｐ×１／ｅ２）の周波数をそれぞれ示す。ここでのｆｓの取り方の基準は、あくまで便宜的なものであり、スペクトルの半値を用いても良く、要するに、スペクトルの幅を決める位置と、その周波数の関係とが求められれば、どの位置を選択しても構わない。また、図２中（中段右側）に示す「位相情報」において、Ｋｍｉｎ及びＫｍａｘは、それぞれ計測される波数ｋの最小値及び最大値を示す。
【００３９】
以上の周波数解析を元に得られる「周波数情報」と「位相情報」を上記（３）式中に入れて整理すると、次の（４）式が得られる。
【００４０】
【数１４】
0004011902.tif 000010
この（４）式を元に「周波数情報」と「位相情報」を計算すれば、サンプルＳａの波長依存性を考慮した複屈折位相差Δ（ｋ）が求まることになる。
【００４１】
以上の測定原理に基づく解析アルゴリズムは、予めＰＣ１６上のプロセッサ（ＣＰＵ）がその動作時に実行可能なプログラムとして、そのプロセッサに接続される半導体メモリ（可搬型のＩＣカード等も含む）、ハードディスク、リムーバブルメディア（フロッピーディスク、光磁気ディスク（ＭＯ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等）等の記録媒体に記録され、測定時にそのプロセッサにより実行される。
【００４２】
すなわち、ＰＣ１６のプロセッサによるプログラム処理により、以上の測定原理に基づく解析アルゴリズムが実行され、上記（４）式に従ってサンプルＳａの波長依存性を考慮した複屈折位相差Δが求められる。
【００４３】
なお、上記の波形解析では、フーリエ変換で得られたスペクトルから「周波数情報」及び「位相情報」を求める処理方法として、スペクトルをゼロ次にシフトする方法を説明しているが、本発明はこれに限らず、後述するように種々の手法が採用できる。
【００４４】
また、上記の波形解析では、代表的な周波数解析方法であるＦＦＴを用いているが、本発明はこれに限らず、波数ｋに対し余弦状に変化する光強度Ｉ（λ）（分光光強度信号）の周波数、強度、及び位相が計算できる手法であれば、いずれの波形解析方法でも適用可能である。
【００４５】
また、上記の光強度Ｉ（λ）を表す（１）式は、１対の偏光子１２及び検光子１３が互いに「平行ニコル」となるように配置された場合の式であるが、両者１２、１３が互いに「直交ニコル」となるように配置された場合は、上記（１）式に代えて、次の（１ａ）式で表される（これは、特開２００１−１４１６０２号公報で記載されているものと同様である）。
【００４６】
【数１５】
0004011902.tif 000011
【００４７】
また、上記の例では、回折格子（又はプリズム）及びリニアＣＣＤ（受光素子アレイ）を有する分光器（マルチチャンネル型の分光器）を例示してあるが、本発明はこれに限らず、例えば、回折格子やプリズムを回転させて回折角の異なる波長を次々に出射スリットに導く構造をもつ波長走査型や波長選択型の分光器等であってもよい。
【００４８】
次に、サンプルＳの主軸方位φの計測・解析方法を図３に基づいて説明する。この例では、位相シフト法を用いた場合を例示している。
【００４９】
まず、図３中（上段）に示すように、前述した複屈折測定装置１において、１対の偏光子１２及び検光子１３が互いに平行ニコル（直交ニコルでも構わない）の状態となるようにセッティングされ、その間にサンプルＳａが置かれる。この状態で、検光子１３からの出射光の光強度Ｉ（λ）が前述した分光器１４にて測定される。この光強度Ｉ（λ）は、図３中（中段）に示すように前述した（１）式で表現でき、これを展開すると、次の（５）式のように表現できる。
【００５０】
【数１６】
0004011902.tif 000012
【００５１】
この（５）式より、位相シフト法を用いてサンプルＳａの主軸方位φを求めることができる。すなわち、この位相シフト法では、図３中に示すように、１対の偏光子１２と検光子１３を一緒に回転させて上記（５）式中のシフト量θを与えることにより、主軸方位φが次の（６）式で計算できる。
【００５２】
【数１７】
0004011902.tif 000013
【００５３】
この（６）式において、Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、及びＩ４は、偏光子１２と検光子１３を同時に２２．５度ずつ回転させたときのシフト量θがそれぞれ０度、２２．５度、４５度、及び６７．５度の位置における光強度を示す。
【００５４】
なお、上記の主軸方位φの計測・解析には、位相シフト法を用いた場合を例示してあるが、偏光子と検光子を回転することによって得られる光強度の変化（余弦波状に変化する）の初期位相が得られれば、どの様な手法（例えば、ＦＦＴ）を使っても構わない。
【００５５】
従って、上述した本発明の基本測定原理によれば、従来例では測定できなかったサンプルＳａの波長依存性を考慮した複屈折δｎ、すなわち複屈折位相差Δについて、前述した通り、フーリエ解析により得られるスペクトルの「周波数情報」から高次複屈折の次数を含めた絶対値を、また「位相情報」から複屈折δｎの波長依存性を示す相対値をそれぞれ求めることができる。さらに、サンプルＳａの主軸方位φを例えば位相シフト法を用いて求めることができる。
【００５６】
以上の例は、本発明の基本測定原理を点計測に適用した場合であるが、次に２次元計測に適用した例を説明する。
【００５７】
図４は、２次元計測用の複屈折測定装置２の構成例を示す。この例では、複屈折測定装置２は、ハロゲンランプ（白色光源）２０及びその出射系（光ファイバケーブル２１ａ、コリメータレンズ２１ｂ）と、そのハロゲンランプ２０から出射される白色光の光路上に配置される光学系、すなわちＡＯＴＦ（Ａｃｏｕｓｔｏ−Ｏｐｔｉｃ  Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｆｉｌｔｅｒ：音響光学チューナブルフィルタ（音響光学素子））２２、ビームエキスパンダ（レンズ系）２３、サンプルＳａを挟む１対の偏光子２４及び検光子２５、集束光学系（レンズ系）２６、及びＣＣＤカメラ２７と、このＣＣＤカメラ２７の出力側に接続され、本発明の測定原理に基づく解析アルゴリズムを実行する解析及び制御装置として用いるＰＣ２８と、このＰＣ２８からの指令を受けてＡＯＴＦ２２の動作を制御するＡＯＴＦコントローラ２９とを備えている。
【００５８】
この内、ＡＯＴＦ２２は、ＡＯＴＦコントローラ２９からの電気的な制御により、入射される白色光のバンド帯域の中心波長を変化させることにより、特定の波長を取り出すバンドパスフィルタとして機能する。
【００５９】
上記の構成によれば、まず、ハロゲンランプ２０から出射される白色光が光ファイバケーブル２１ａを通りコリメータレンズ２１ｂからＡＯＴＦ２２に照射される。この照射光は、ＡＯＴＦ２２により特定の波長λ（波数ｋ）をもつ光として出射され、その出射光がレンズ系２３でコリメートされ、サンプルＳａを挟む方位４５度の１対の偏光子２４及び検光子２５に入射される。そして、この検光子２５からの出射光は、サンプルＳａのもつ複屈折の情報を担う光として、レンズ系２６を透過した後、ＣＣＤカメラ２７により計測画像として撮り込まれ、ＰＣ２８に送られる。
【００６０】
図５は、上記で取り込まれる計測画像の例を示す。この例に示すように、計測画像は、例えば１２８枚の画像（画素数の例：２５６（縦方向）×５１２（横方向））から構成される。この各画像は、波長λが４５０〜６１０［ｎｍ］の範囲内で波数ｋの値が順次変化して異なるようにＡＯＴＦ２２で制御された出射光による計測画像にそれぞれ対応するものである（図中の例ではｋ＝ｋ１、ｋ２、…、ｋｎ：ｎ＝１２８）。このときのＡＯＴＦ２２の制御は、ＰＣ２８からの指令によりＡＯＴＦコントローラ２９を介して行われる。
【００６１】
なお、取り込む画像は、この例の１２８枚に限らず、その後に行われるフーリエ解析を効率良く利用できるものであれば、いずれの枚数でもよい。また、画像を取り込む枚数を増やす程、高次の複屈折が測定できるため、その点も考慮に入れて画像枚数を決めることが望ましい。
【００６２】
図６は、上記のように取り込まれる計測画像を元にＰＣ２８の処理で実行される２次元解析の手順を説明するものである。
【００６３】
まず、図６中（上段）に示すように、上記で得られた例えば１２８枚の波数ｋ（ｋ＝ｋ１、ｋ２、…、ｋｎ：ｎ＝１２８）毎の計測画像（画素数の例：２５６（縦方向）×５１２（横方向））は、それぞれ同一座標位置の画素Ｐｃａｌ毎に、波数ｋ（ｋ１、ｋ２、…、ｋｎ：ｎ＝１２８）に対する光強度Ｉ（λ）の変化を表す光強度分布（横軸：波数ｋ、縦軸：光強度Ｉ（λ））のデータとして変換される。
【００６４】
ここで、各画素毎に得られる各波数ｋに対する光強度Ｉ（λ）は、前述の（１）式に従って変化するため、これから後の処理は、各画素毎に前述の点計測の場合と同様のフーリエ変換及びその後の解析アルゴリズムを用いることが出来る。具体的には、各画素毎に変換された光強度分布のデータに適当な窓関数を掛けてフーリエ変換を行い、これで得られたスペクトルをゼロ次にシフトしてフーリエ逆変換を行う。
【００６５】
このフーリエ解析により、図６中（中段左側）に示すように、計測画像の画素毎に前述と同様の「周波数情報」と「位相情報」が得られる（（４）式参照）。ここでの「周波数情報」の計算に際しては、スペクトルデータを補間し、キャリア周波数を求め、また、「位相情報」の計算に際しては、ＦＦＴによるフーリエ逆変換で得られるデータ列中に２πを越える部分が生じた場合にはアンラッピング法（後述参照）を用いて、連続した位相となるように修正する。
【００６６】
次いで、以上の波形解析で求まる「周波数情報」と「位相情報」を元に、図６中（中段右側）に示すように、前述した（４）式に従って波長依存性を考慮した複屈折、すなわち波数ｋに対する複屈折位相差Δの分布が求まる。
【００６７】
以上の一連の解析処理は、計測画像上の全画素で実行され、これで得られた波数ｋに対する複屈折位相差Δの分布データが一定の波長λ（λ１、λ２、…、λｎ：ｎ＝１２８）毎の複数画像に変換され、図６中（下段）に示すように、波長λ毎の複屈折の２次元分布を示す画像が得られる。なお、サンプルＳａの主軸方位φについては、上記と同様に位相シフト法やＦＦＴ等の方法を用いて計測することができる。
【００６８】
ここで、上記で計測される複屈折の２次元分布の実測例を説明する。この実測例で測定対象としたサンプル（被測定試料）Ｓａは、ポリマーフィルム（位相フィルム）と水晶板の２試料である。
【００６９】
（ポリマーフィルムの計測結果）
まず、ポリマーフィルムの計測結果を図７〜図１０に基づいて説明する。この例では、被測定試料としてアクリル基板上に階段状に積層させたポリマーフィルムを用いて、前述した波長依存性を考慮した２次元複屈折分布を計測している。
【００７０】
図７（ａ）は、この計測で使用されたポリマーフィルムの外観（写真）、図７（ｂ）は、図７（ａ）中のＸ−Ｘ’線に沿ったポリマーフィルムの断面、図７（ｃ）は、この計測で撮影されたポリマーフィルムの原画像（撮影範囲：２８（縦）［ｍｍ］×２８（横）［ｍｍ］、画素数：１２８×１２８）をそれぞれ示す。図７（ｂ）に示すように、ポリマーフィルムの１枚当たりの厚さは６０［μｍ］で、その複屈折位相差Δは、波長５５０［ｎｍ］のときに２π［ｒａｄ］である。また、図７（ｃ）に示す原画像では、ポリマーフィルムの内、フィルム枚数が１１枚、１０枚、及び９枚の各積層部分（１１層、１０層、及び９層）の各境界位置が分かる部分が図中の左側から右側に順に撮影されている。
【００７１】
図８は、上記のポリマーフィルムに対し、波長λ＝４６０、５００、５３２、５５０、及び６０８［ｎｍ］の各条件で計測及び解析された波長λ毎の複屈折分布を表す画像を示す。この複屈折分布を示す複屈折位相差Δの大きさは、Δ＝５０〜１００［ｒａｄ］の範囲内で変化しており、その分布の様子が画像を見て容易に分かるように、例えばグレイスケール（例えば、Δ＝５０〜１００が黒色〜白色に変化）を用いて表示しているが、これに限らず、カラースケール（例えば、Δ＝５０〜１００が紫色〜青色〜緑色〜黄緑色〜黄色〜赤色に順次変化）を用いてカラー表示してもよい。
【００７２】
図８に示すように、波長λの異なる各画像のどの画像を見ても、ポリマーフィルム上でフィルム枚数が１１層、１０層、及び９層と変化するに従って（各画像中の左右方向）、複屈折位相差Δがその境界部で変化していること、また、波長λの異なる各画像を比較すると、波長λが長くなるにつれて、複屈折位相差Δが小さくなっていることが、それぞれ明瞭に確認された。
【００７３】
図９は、波長λ＝５５０［ｎｍ］の条件で計測及び解析された複屈折分布を表す画像上のＡ−Ａ’線（図７（ｃ）参照）に沿った断面位置に対するポリマーフィルムの複屈折位相差Δの変化を示す。図９に示す結果では、複屈折位相差Δは、Ａ−Ａ’線断面位置上におけるポリマーフィルム上のフィルム枚数が１１層から１０層に変化する位置と１０層から９層に変化する位置の２個所で、それぞれ約２π［ｒａｄ］の段差が明瞭に確認された。この結果は、本発明の基本測定原理に基づく手法により定量的な複屈折計測が行われていることを実証するものである。これは、従来例の単色光を用いた偏光計測では、計測できなかったものである。
【００７４】
図１０は、波長λ＝５３２［ｎｍ］の条件で計測及び解析されたポリマーフィルムの主軸方位φの２次元分布を示す画像で、図中の例では主軸方位φの方向をグレイスケール（φ＝−３０［度］〜３０［度］）による画像表示及びその画像上で格子状に配列された測定点でのベクトルの向きでそれぞれ示している。図１０に示す結果では、ポリマーフィルムの主軸方位φは、どの位置でもほぼ１方向に揃っており、約０度を示していることが確認された。
【００７５】
（水晶板の計測結果）
次に、水晶板の計測結果を図１０〜図１２に基づいて説明する。この例では、被測定対象としてくさび型にカットされた水晶板を用いて、その２次元複屈折位相差分布を計測している。
【００７６】
図１１（ａ）は、この計測で使用された水晶板の外観（写真）、図１１（ｂ）は、Ｘ−Ｘ’線に沿った水晶板の断面、図１１（ｃ）は、この計測で撮影された原画像をそれぞれ示す。図１１（ｂ）に示すように、水晶板はその厚さが連続して変化しており、図１１（ｃ）に示す原画像上では、図中の上側（Ａ−Ａ’線のＡ側）が厚い部分に相当し、そこから下側（Ａ−Ａ’線のＡ’側）に向って順次薄くなっている。
【００７７】
図１２は、上記と同様の波長λ（λ＝４６０、５００、５３２、５５０、及び６０８［ｎｍ］）の条件で計測及び解析された波長λ毎の２次元複屈折分布を表す画像を示す。図１２に示すように、解析された水晶板の複屈折分布を示す複屈折位相差Δの大きさは、大きいところで２５０［ｒａｄ］、小さいところで１００［ｒａｄ］という結果となり、どの波長λの画像も水晶板の厚さ方向に複屈折位相差Δが変化している様子が良く確認された。また、波長λの異なる各画像を比較すると、上記と同様に、波長λが長くなるにつれて、複屈折位相差Δが小さくなっていることが確認された（なお、図１２中で観察される画像中のムラは、水晶板の製造時に生じた研磨ムラであると考えられる）。
【００７８】
図１３は、波長λ＝５６７［ｎｍ］の条件で計測及び解析された２次元複屈折分布を表す画像上のＡ−Ａ’線（図７（ｃ）参照）に沿った断面位置に対する水晶板の複屈折位相差Δの変化を示す。図１３に示す結果では、複屈折位相差Δが直線的に変化している様子が示され、信頼性の高い測定値を表していることが確認された。
【００７９】
図１４は、波長λ＝５３２［ｎｍ］の条件で計測及び解析された水晶板の主軸方位φの２次元複屈折分布を示す画像で、上記と同様に、主軸方位φの方向をグレイスケール及びベクトルでそれぞれ示している。図１４に示す結果では、水晶板の主軸方位φは、各測定点でのベクトルの向きで見ると、ほぼ同じ方向を向いているが、グレイスケールで見ると、画像は均一となっておらず、縞状の分布が観察される。本来、水晶の結晶の方位はこのような縞状の分布を示すことはないため、これは測定誤差と考えられる。この誤差発生の原因は、複屈折位相差Δがπ／２、３π／２、及び５π／２と変化しているところで、前述した（６）式から位相シフト法が使用できない特異点が存在しているためと考えられる。
【００８０】
次に、上記のポリマーフィルム及び水晶板で計測及び解析された各複屈折位相差Δ（複屈折δｎ）の波長依存性における計測結果を説明する。
【００８１】
図１５（ａ）は、波長λに対する複屈折位相差Δの変化（縦軸：複屈折位相差Δ［ｒａｄ］、横軸：波長λ［ｎｍ］）を、図１５（ｂ）は、波長λに対する複屈折δｎの変化（縦軸：複屈折位相差Δ［ｒａｄ］、横軸：波長λ［ｎｍ］）をそれぞれ示す。図１５（ａ）及び（ｂ）において、実線で示す曲線はポリマーフィルムの測定結果、点線で示す曲線は水晶板の測定結果、三角印（△）で示す点は公知文献（理科年表）から計算で求めた複屈折値、ひし形印（◇）示す点は所定のメーカから公表されているカタログ値（図１５（ａ）のみ）をそれぞれ示す。
【００８２】
図１５（ａ）及び（ｂ）に示すポリマーフィルム及び水晶板の各測定結果は、いずれも、理科年表の複屈折値及びメーカのカタログ値とほぼ一致する傾向が確認され、これにより、本発明による複屈折計測の手法を用いた波長依存性の計測の有効性が確認された。なお、図１５（ａ）に示す結果では、ポリマーフィルムの測定結果による複屈折位相差がカタログ値よりも若干大きめの傾向を示しているが、この原因はサンプルを光学系にセットするときに光軸に対し多少傾いていた為であると考えられる。この場合でも、ポリマーフィルムの測定結果及びカタログ値における複屈折位相差の波長依存性の傾向は、ほぼ同じとなっている。
【００８３】
従って、本実施の形態による複屈折計測によれば、点計測に限らず２次元計測でも、従来例では測定できなかった複屈折の波長依存性を含めた測定を精度良く実現することができる。
【００８４】
なお、上記の波長依存性を考慮した２次元複屈折計測では、白色光の中から特定の波長を取り出す方法として、ＡＯＴＦ（Ａｃｏｕｓｔｏ−Ｏｐｔｉｃ  Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｆｉｌｔｅｒ：音響光学チューナブルフィルタ）を用いた例を説明しているが、本発明はこれに限らず、例えば、干渉フィルタを複数枚並べて順次提示する方法、複屈折性のバンドパスフィルタ（これはフィルタを光軸に対して傾斜させることで、透過光の中心波長を変化させることが出来る）等であってもよい。
【００８５】
また、上記の波数に対し余弦状に変化する分光データ（光強度分布）のフーリエ解析で得られるスペクトルから「位相情報」及び「周波数情報」を求めるための処理方法については、図２中（中段及び下段）に示す手法に限らず、その他、種々の手法が適用できる。以下、この各手法の適用例を図１６〜図１９に基づいて説明する。
【００８６】
図１６は、前述した（４）式の計算例を含む解析手順の概要を示す。図１６に示す解析手順では、前述した本発明の基本測定原理に従って、分光データ（光強度分布データ）を取得し（ステップＳｔ１）、この分光データに適用な窓関数を掛け（ステップＳｔ２）、フーリエ解析によりスペクトルを求め（ステップＳｔ３）、このスペクトルから「周波数情報」と「位相情報」を求め（ステップＳｔ４）、これで得られた「位相情報」から複屈折の波長依存性を示す相対値を、また「周波数情報」から高次複屈折の次数を含めた絶対値をそれぞれ求めるものである（ステップＳｔ５）。
【００８７】
まず、ステップＳｔ１にて、取得される分光データは、図１６中（上段）に示すように、フーリエ変換により波数ｋに対し余弦状に変化する光強度Ｉ（λ）の式（前述の（１）式）で表される。この式は、複屈折位相差Δが波長依存性をもつΔ（λ）と考えると、図１６中の（１）´式に置き換えることができる。そして、この複屈折位相差Δ又はΔ（λ）は、前述で説明した通り、（２）式から（３）式に展開して「周波数情報」と「位相情報」の計算から求めることができる。
【００８８】
そのため、ステップＳｔ２にて、光強度Ｉ（λ）の式で表される分光データに窓関数を掛ける演算を行う。この演算式は、例えば次の式（７）式で表される。
【００８９】
【数１８】
0004011902.tif 000014
この（７）式において、Ｉω（ｋ）は窓関数をかけた光強度Ｉ（λ）、Ｉ０は窓関数を掛ける前の光強度Ｉ（λ）、Ａ−Ｂ・ｃｏｓ（２πｋ／ｋ０）は窓関数、Ａ、Ｂは定数（任意）、ｋ０はデータサンプリング数をそれぞれ示す。
【００９０】
この処理によって、図１６中（中段）に示すように、光強度Ｉ（λ）分布のスペクトルの中心が測定波数領域の中心と一致するようになる。ここで、Ａ、Ｂの値の仮定は任意であるが、スペクトル解析による周波数ｆのスペクトル上のｆｓの位置を決定するためのスペクトル強度に相関があるため、実際にＡ、Ｂを決める際は、この点を考慮する必要がある。
【００９１】
次いで、ステップＳｔ３にて、上記で窓関数をかけた光強度Ｉ（λ）からフーリエ解析により周波数ｆのスペクトルを求める。この周波数ｆのスペクトルは、図１６中（下段）に示すように、周波数ｆ＝０（ゼロ次）からシフトした位置にピークをもっている。
【００９２】
そこで、ステップＳｔ４にて、上記の周波数ｆのスペクトルから「周波数情報」と「位相情報」を求めるが、このときの処理方法は、１）スペクトルをゼロ（０）次にシフト（スペクトルのピークであるｆｐの位置をｆ＝０の位置にシフト）して逆変換を行う方法（前述の基本測定原理で説明する方法で、図２及び（４）式参照）、２）スペクトルを０次にシフトしないでフーリエ逆変換を行う方法（後述の図１７参照）、３）スペクトルをｆｓ（ｆ１）分だけシフト（スペクトルのｆｓの位置をｆ＝０の位置にシフト）してフーリエ逆変換を行う方法（後述の図１８参照）、４）スペクトルのｆｐをそのまま用いてフーリエ逆変換を行う方法（後述の図１９参照）等、いずれの方法でも適用可能である。
【００９３】
図１７は、上記ステップＳｔ４における、２）スペクトルを０次にシフトしないでフーリエ逆変換を行う方法を説明するものである。この方法によれば、上記で得られる周波数ｆのスペクトル（図中の最上段参照）に対し０次にシフトしないでフーリエ逆変換を行い、そのフーリエ逆変換後の波数ｋ（１／λ）に対する位相φ（ｋ）のデータ（図中の上から二段目参照）に対しアンラッピングを施し、そのアンラッピング後の波数ｋに対する位相φ’（ｋ）のデータ（図中の上から三段目参照）に対しｆｓ分のオフセットβを加える（図中の下から二段目参照）。従って、この方法で得られる複屈折位相差Δ（ｋ）は、次の（８）式で表される。
【００９４】
【数１９】
0004011902.tif 000015
【００９５】
この（８）式では、前述した１）スペクトルを０次にシフトする方法に比べ、得られる式が簡単になる。
【００９６】
図１８は、上記ステップＳｔ４における、３）スペクトルをｆｓ分だけシフト（スペクトルのｆｓの位置をｆ＝０の位置にシフト）してフーリエ逆変換を行う方法を説明するものである。この方法によれば、上記で得られる周波数ｆのスペクトルに対し、図中の最上段に示すように、ｆｓ分シフトしてフーリエ逆変換を行い、そのフーリエ逆変換後の波数ｋ（１／λ）に対する位相φ（ｋ）のデータ（図中の上から二段目参照）に対しアンラッピングを施し、そのアンラッピング後の波数ｋに対する位相φ’（ｋ）のデータ（図中の上から三段目参照）に対しｆｓ分のオフセットβを加える（図中の下から二段目参照）。従って、この方法で得られる複屈折位相差Δ（ｋ）は、次の（９）式で表される。
【００９７】
【数２０】
0004011902.tif 000016
【００９８】
この（９）式でも、（８）式と同様に、前述した１）スペクトルを０次にシフトする方法に比べ、得られる式が簡単になる。
【００９９】
図１９は、ステップＳｔ４における、４）スペクトルのｆｐをそのまま用いてフーリエ逆変換を行う方法を説明するものである。この方法によれば、上記で得られる周波数ｆのスペクトル（図中の最上段参照）に対しそのｆｐを用いてフーリエ逆変換を行い、そのフーリエ逆変換後の波数ｋ（１／λ）に対する位相φ（ｋ）のデータ（図中の上から二段目参照）に対しアンラッピングを施し、そのアンラッピング後の波数ｋに対する位相φ’（ｋ）のデータ（図中の上から三段目参照）に対しｆｐ分のオフセットを加える（図中の下から二段目参照）。従って、この方法で得られる複屈折位相差Δ（ｋ）は、次の（１０）式で表される。
【０１００】
【数２１】
0004011902.tif 000017
【０１０１】
この（１０）式でも、（８）式及び（９）式と同様に、前述した１）スペクトルを０次にシフトする方法に比べ、得られる式が簡単になる。
【０１０２】
ここで、図１６に戻り、ステップＳｔ５にて、以上の処理で得られた位相情報から、複屈折の波長依存性を示す相対値が、また周波数情報から、高次複屈折の次数を含めた絶対値が求められる。
【０１０３】
なお、上記の例において、振幅スペクトル内のスペクトル分布の頂点の周波数ｆｐとそのスペクトル分布の開始点の周波数ｆｓを精度良く求める為には、次のような処理を行うことが望ましい。通常のフーリエ解析で得られるスペクトル分布は、波数ｋに対する光強度の測定点数に応じて離散的に得られる。例えば、図２の中段左に示すものや、図６の中段に示す周波数情報に示されるように、得られるデータはとびとびの値になる。ｆｐとｆｓとを精度良く求めるためには、このスペクトル分布の形状をフィッティング等の処理を用いて、離散データを内挿する必要がある。このために利用される手法は，例えば、１）分布形状をガウス分布や二項分布などの関数に近似する方法、２）部分的な領域を取り出し、隣り合う数点のデータを元にして、その領域内を多項式近似し、内挿領域を逐次移動し全体の分布形状を近似する方法、等を例示できる。
【０１０４】
なお、上記の例では、解析装置としてＰＣを例示したが、本発明はこれに限らず、本発明の測定原理に基づく解析アルゴリズムを実行するコンピュータの機能を有するものであれば、例えばネットワーク接続された専用ワークステーション等、いずれの装置（マシン、モジュール、ユニット等）でも適用可能である。
【０１０５】
なお、本発明は、代表的に例示した上述の実施形態及び適用例に限定されるものではなく、当業者であれば、特許請求の範囲の記載内容に基づき、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の態様に変形、変更することができ、それらも本発明の権利範囲に属するものである。
【０１０６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高次複屈折に加え、複屈折の波長依存性を考慮した高精度の複屈折計測を実現できる。この複屈折計測では、点計測のみならず、２次元計測に適用でき、より拡張性及び実用度の高いものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る波長依存性を考慮した複屈折測定装置及び方法の基本測定原理の前提部分を説明する図。
【図２】本発明の実施形態に係る波長依存性を考慮した複屈折測定装置及び方法の基本測定原理の骨子部分を説明する図。
【図３】位相シフト法を用いた主軸方位計測を説明する図。
【図４】２次元計測に適用した場合の複屈折測定装置の構成例を示す図。
【図５】図４に示す複屈折測定装置で取り込まれる画像を説明する図。
【図６】２次元計測に適用した場合の解析手順を説明する図。
【図７】複屈折計測で実測されたポリマーフィルムを示す図で、（ａ）は外観図（写真）、（ｂ）は（ａ）中のＸ−Ｘ’線に沿った断面図、（ｃ）は原画像を示す図。
【図８】ポリマーフィルム（位相フィルム）の複屈折位相差の解析結果を示す図。
【図９】図７（ｃ）中のＡ−Ａ’線に沿って計測された複屈折位相差を示す図。
【図１０】ポリマーフィルムの主軸方位の解析結果を示す図。
【図１１】複屈折計測で実測された水晶板を示す図で、（ａ）は外観図（写真）、（ｂ）は（ａ）中のＸ−Ｘ’線に沿った断面図、（ｃ）は原画像を示す図。
【図１２】水晶板の複屈折位相差の解析結果を示す図。
【図１３】図１１（ｃ）中のＡ−Ａ’線に沿って計測された複屈折位相差を示す図。
【図１４】水晶板の主軸方位の解析結果を示す図。
【図１５】ポリマーフィルム及び水晶板の計測値の精度を外部資料（理科年表、カタログ値）と比較して説明する図で、（ａ）は波長に対する複屈折位相差の変化を示すグラフ、（ｂ）は波長に対する複屈折の変化を示すグラフ。
【図１６】本発明の基本測定原理に基づく解析手順を説明する図。
【図１７】図１６に示す解析手順の内、スペクトルをゼロ次にシフトしないでフーリエ逆変換を行う方法を説明する図。
【図１８】図１６に示す解析手順の内、スペクトルをｆｓ分シフトしてフーリエ逆変換を行う方法を説明する図。
【図１９】図１６に示す解析手順の内、ｆｐを用いてフーリエ逆変換を行う方法を説明する図。
【符号の説明】
１  複屈折測定装置（点計測用）
２  複屈折測定装置（２次元計測用）
１０  白色光源
１１ａ  光ファイバケーブル
１１ｂ  コリメータレンズ
１２  偏光子
１３  検光子
１４  分光器
１４ａ  回折格子
１４ｂ  リニアＣＣＤ
１５ａ  集光レンズ
１５ｂ  光ファイバケーブル
１６  ＰＣ（パーソナルコンピュータ）
２０  ハロゲンランプ
２１ａ  光ファイバケーブル
２１ｂ  コリメータレンズ
２２  音響光学チューナブルフィルタ（ＡＯＴＦ）
２３  ビームエキスパンダ（レンズ系）
２４  偏光子
２５  検光子
２６  集束光学系（レンズ系）
２７  ＣＣＤカメラ（２次元撮像素子）
２８  ＰＣ（パーソナルコンピュータ）
２９  ＡＯＴＦコントローラ
Ｓａ  サンプル（被測定試料）
【図１】
0004011902.tif 000023
【図２】
0004011902.tif 000024
【図３】
0004011902.tif 000025
【図４】
0004011902.tif 000026
【図５】
0004011902.tif 000027
【図６】
0004011902.tif 000028
【図７】
0004011902.tif 000029
【図８】
0004011902.tif 000030
【図９】
0004011902.tif 000031
【図１０】
0004011902.tif 000032
【図１１】
0004011902.tif 000033
【図１２】
0004011902.tif 000034
【図１３】
0004011902.tif 000035
【図１４】
0004011902.tif 000036
【図１５】
0004011902.tif 000037
【図１６】
0004011902.tif 000038
【図１７】
0004011902.tif 000039
【図１８】
0004011902.tif 000040
【図１９】
0004011902.tif 000041