(57)【要約】【課題】試料の設置場所や寸法にかかわらず、試料を測定することができる反射測定装置および反射測定方法を提供する。【解決手段】光源１と、検出器２と、を含む装置本体２０を備え、測定光Ｌ１を射出する光射出部１１と、反射光Ｌ２を受光する受光部１２と、が形成された光学系ユニット１０を備え、光源１と光射出部１１とが測定光用光ファイバケーブルＣ１を介して接続され、受光部１２と検出器２とが反射光用光ファイバケーブルＣ２を介して接続され、光学系ユニット１０が装置本体２０に対して相対的に移動可能に設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
2009058287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出された測定光を被測定面に対して照射し、その反射光を検出器によって検出する反射測定装置において、
前記光源と、前記検出器と、を含む装置本体を備え、
前記測定光を射出する光射出部と、前記反射光を受光する受光部と、が形成された光学系ユニットを備え、
前記光源と前記光射出部とが測定光用光ファイバケーブルを介して接続され、
前記受光部と前記検出器とが反射光用光ファイバケーブルを介して接続され、
前記光学系ユニットが前記装置本体に対して相対的に移動可能に設けられていることを特徴とする反射測定装置。
【請求項２】
前記光学系ユニットには、前記被測定面に密着する密着面が形成されていることを特徴とする請求項１記載の反射測定装置。
【請求項３】
前記密着面に、粘着性を有する粘着材料が配置されていることを特徴とする請求項２記載の反射測定装置。
【請求項４】
前記密着面は、弾力性を有する弾性部材によって形成されていることを特徴とする請求項２ないし請求項３のいずれか一項に記載の反射測定装置。
【請求項５】
前記光学系ユニットは、磁気を発生する磁気部材を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項記載の反射測定装置。
【請求項６】
前記光学系ユニットは、前記光射出部および前記受光部を収容する筐体を備え、
前記筐体は、前記被測定面を露出させる開口部を除いて密閉構造を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の反射測定装置。
【請求項７】
前記光学系ユニットには、前記筐体の内部にパージガスを供給するガス供給部と、前記筐体の内部の流体を排出する排出部が形成されていることを特徴とする請求項６記載の反射測定装置。
【請求項８】
前記光射出部は、前記被測定面の法線に対して７０度以上８５度以下の範囲で前記測定光を射出するように形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の反射測定装置。
【請求項９】
前記光学系ユニットは、前記被測定面への密着時に前記被測定面に対する前記光学系ユニットの角度を調整する角度調整手段を備えていることを特徴とする請求項８記載の反射測定装置。
【請求項１０】
前記受光部は、前記反射光を集光する集光部材を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載の反射測定装置。
【請求項１１】
光源から射出された測定光を被測定面に対して照射し、その反射光を検出器によって検出する反射測定方法において、
光ファイバケーブルが接続された光学系ユニットを前記被測定面の測定位置に移動させ、前記被測定面に密着させて固定する光学系ユニット設置工程と、
前記光学系ユニットの光射出部から前記測定光を前記被測定面に射出し、前記光学系ユニットの受光部によって前記反射光を受光する光射出・受光工程と、を有し、
前記光射出・受光工程において、前記測定光を前記光源から前記光射出部へ前記光ファイバケーブルを介して導入し、前記反射光を前記受光部から前記検出器へ前記光ファイバを介して導出することを特徴とする反射測定方法。
【請求項１２】
前記光学系ユニット設置工程と、前記光射出・受光工程との間に、
前記光学系ユニットの筐体の内部にパージガスを供給するとともに、前記筐体の内部の流体を排出する光学系ユニットパージ工程を有することを特徴とする請求項１１記載の反射測定方法。
【請求項１３】
前記光学系ユニット設置工程と、前記光射出・受光工程との間に、
前記光学系ユニットと、前記被測定面との相対角度を調整し、両者を平行にする光学系ユニット角度調整工程を有することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の反射測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、反射測定装置および反射測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、金属表面を測定・評価する方法として、フーリエ変換赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ：Fourier Transform Infrared Spectroscopy）が知られている（例えば、特許文献１参照）。ＦＴ−ＩＲは、金属表面に形成された膜や有機物等を、非破壊、非接触かつ通常雰囲気で測定する技術の一つである。
ＦＴ−ＩＲには、透過法、拡散反射法、全反射測定法（ＡＴＲ法）等の方式があり、金属板のように赤外光を透過しない材料の表面に成膜された薄膜の測定には、反射法が用いられる。反射法の中でも、金属表面に対して水平に近い角度（サンプルの面法線に対し７０°〜８５°程度の深い入射角）で赤外光を入射させる高感度反射測定法（ＲＡＳ法：Reflection Absorption Spectrometry)が、測定精度の面で特に優れている。
ＲＡＳ法では、一般に、サンプルを測定ステージ（光学系ユニット）に載置する必要がある。光学系ユニットは、通常、特許文献１に示すように、試料室内に収容されている。
【特許文献１】特開２００５−２４９６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の反射測定装置は、光学系ユニットが試料室内に収容されているため、測定できる資料が試料室内に収容できる大きさに限られるという課題がある。このため、例えば、プラント装置の内壁等、その場から移動できない試料や、試料室に収容できない大きさの試料を測定する場合、試料を適切な大きさに切断し、試料室内に収容させる必要があった。
【０００４】
そこで、この発明は、試料の設置場所や寸法にかかわらず、試料を測定することができる反射測定装置および反射測定方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明の反射測定装置は、光源から射出された測定光を被測定面に対して照射し、その反射光を検出器によって検出する反射測定装置において、前記光源と、前記検出器と、を含む装置本体を備え、前記測定光を射出する光射出部と、前記反射光を受光する受光部と、が形成された光学系ユニットを備え、前記光源と前記光射出部とが測定光用光ファイバケーブルを介して接続され、前記受光部と前記検出器とが反射光用光ファイバケーブルを介して接続され、前記光学系ユニットが前記装置本体に対して相対的に移動可能に設けられていることを特徴とする。
このように構成することで、光学系ユニットは可撓性を有する光ファイバケーブルを介して装置本体に接続された状態となる。そのため、被測定面の測定を行う際に、装置本体を所定の位置に配置した状態で、光学系ユニットを装置本体に対して相対的に移動させ、光ファイバケーブルの長さの範囲内で被測定面の測定位置に自由に設置することができる。そして、装置本体の光源から射出された測定光を、光学系ユニットの光射出部に測定光用光ファイバケーブルを介して伝送し、光射出部から被測定面に対して射出することができる。また、被測定面によって反射された反射光を、光学系ユニットの受光部によって受光し、装置本体の検出器に光ファイバケーブルを介して伝送することができる。
したがって、本発明の反射測定装置によれば、試料が光学系ユニットや装置本体よりも大きい場合や、試料を移動することができない場合であっても、光学系ユニットを移動させて被測定面に設置することで、試料の設置場所や寸法にかかわらず、試料を測定することができる。
【０００６】
また、本発明の反射測定装置は、前記光学系ユニットには、前記被測定面に密着する密着面が形成されていることを特徴とする。
このように構成することで、測定時に光学系ユニットの密着面を被測定面に密着させ、光学系ユニットを被測定面に対して安定させ、被測定面の測定精度を向上させることができる。
【０００７】
また、本発明の反射測定装置は、前記密着面に、粘着性を有する粘着材料が配置されていることを特徴とする。
このように構成することで、光学系ユニットの密着面を測定面に貼着させて固定し、光学系ユニットを被測定面に対して安定させ、被測定面の測定精度を向上させることができる。
【０００８】
また、本発明の反射測定装置は、前記密着面は、弾力性を有する弾性部材によって形成されている。
このように構成することで、光学系ユニットの密着面を被測定面に対して押圧することで、密着面が被測定面の形状に応じて弾性変形し、密着面を被測定面に密着させることができる。これにより、被測定面の形状が平滑面でない場合であっても、光学系ユニットを被測定面に対して安定させ、被測定面の測定精度を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の反射測定装置は、前記光学系ユニットは、磁気を発生する磁気部材を備えていることを特徴とする。
このように構成することで、被測定面が磁性材料の表面あるいは磁性材料上に形成された薄膜等である場合、磁気部材と磁性材料との間に作用する磁力により、光学系ユニットを被測定面に固定することができる。これにより、光学系ユニットを被測定面に対して安定させ、被測定面の測定精度を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の反射測定装置は、前記光学系ユニットは、前記光射出部および前記受光部を収容する筐体を備え、前記筐体は、前記被測定面を露出させる開口部を除いて密閉構造を有していることを特徴とする。
このように構成することで、被測定面の測定部位を光学系ユニットの筐体によって外部環境から隔離し、測定時の外乱を抑制することができる。これにより、被測定面の測定精度を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の反射測定装置は、前記光学系ユニットには、前記筐体の内部にパージガスを供給するガス供給部と、前記筐体の内部の流体を排出する排出部が形成されていることを特徴とする。
このように構成することで、被測定面の周囲の環境が測定に適さない場合であっても、光学系ユニットを被測定面に密着させ、光学系ユニットの筐体内部をパージすることで、筐体内部を測定に適した環境とし、被測定面を測定することができる。
【００１２】
また、本発明の反射測定装置は、前記光射出部は、前記被測定面の法線に対して７０度以上８５度以下の範囲で前記測定光を射出するように形成されていることを特徴とする。
このように構成することで、被測定面をＲＡＳ法により測定し、測定精度を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明の反射測定装置は、前記光学系ユニットは、前記被測定面への密着時に前記被測定面に対する前記光学系ユニットの角度を調整する角度調整手段を備えていることを特徴とする。
このように構成することで、測定面に対する測定光の入射角を最適な角度に調整し、測定精度を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明の反射測定装置は、前記受光部は、前記反射光を集光する集光部材を備えていることを特徴とする。
このように構成することで、反射光の集光効率を向上させ、測定精度を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明の反射測定方法は、光源から射出された測定光を被測定面に対して照射し、その反射光を検出器によって検出する反射測定方法において、光ファイバケーブルが接続された光学系ユニットを前記被測定面の測定位置に移動させ、前記被測定面に密着させて固定する光学系ユニット設置工程と、前記光学系ユニットの光射出部から前記測定光を前記被測定面に射出し、前記光学系ユニットの受光部によって前記反射光を受光する光射出・受光工程と、を有し、前記光射出・受光工程において、前記測定光を前記光源から前記光射出部へ前記光ファイバケーブルを介して導入し、前記反射光を前記受光部から前記検出器へ前記光ファイバを介して導出することを特徴とする。
このように測定することで、装置本体を所定の位置に配置した状態で、光学系ユニットを装置本体に対して相対的に移動させ、光ファイバケーブルの長さの範囲内で被測定面の測定位置に自由に設置することができる。そして、装置本体の光源から射出された測定光を、光学系ユニットの光射出部に測定光用光ファイバケーブルを介して伝送し、光射出部から被測定面に対して射出することができる。また、被測定面によって反射された反射光を、光学系ユニットの受光部によって受光し、装置本体の検出器に光ファイバケーブルを介して伝送することができる。
したがって、本発明の反射測定方法によれば、試料が装置本体よりも大きい場合や、試料を移動することができない場合であっても、光学系ユニットを移動させて被測定面に設置することで、試料の設置場所や寸法にかかわらず、試料を測定することができる。
【００１６】
また、本発明の反射測定方法は、前記光学系ユニット設置工程と、前記光射出・受光工程との間に、前記光学系ユニットの筐体の内部にパージガスを供給するとともに、前記筐体の内部の流体を排出する光学系ユニットパージ工程を有することを特徴とする。
このように測定することで、被測定面の周囲の環境が測定に適さない場合であっても、光学系ユニットを被測定面に密着させ、光学系ユニットの筐体内部をパージすることで、筐体内部を測定に適した環境とし、被測定面を測定することができる。
【００１７】
また、本発明の反射測定方法は、前記光学系ユニット設置工程と、前記光射出・受光工程との間に、前記光学系ユニットと、前記被測定面との相対角度を調整し、両者を平行にする光学系ユニット角度調整工程を有することを特徴とする。
このように測定することで、測定面に対する測定光の入射角を最適な角度に調整し、測定精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜第一実施形態＞
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図面では、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材ごとに縮尺を適宜変更している。
図１は、本実施形態における反射測定装置１００の概略構成図である。反射測定装置１００は、光源部１から射出された測定光Ｌ１を被測定面Ｓに対して照射し、その反射光Ｌ２を検出器２によって検出し分析する装置である。
【００１９】
図１に示すように、反射測定装置１００は、被測定面Ｓに密着させて用いる光学系ユニット１０を備えている。光学系ユニット１０は、被測定面Ｓに測定光Ｌ１を射出する光射出部１１と、被測定面Ｓによって反射された反射光Ｌ２を受光する受光部１２とを備えている。光射出部１１および受光部１２は、光学系ユニット１０の筐体１３の内部に収容され、固定されている。
【００２０】
筐体１３は、例えば、金属材料や樹脂材料等により形成されている。筐体１３の被測定面Ｓに対向する壁部１３ｃには弾性部材１４が固定され、弾性部材１４の密着面１４ａにおいて被測定面Ｓに密着するように形成されている。光学系ユニット１０の密着面１４ａ側には、被測定面Ｓを露出させる開口部１５が形成されている。光射出部１１および受光部１２の固定箇所はシール材等により密封され、筐体１３は開口部１５を除いて密閉構造を有している。
【００２１】
弾性部材１４は、例えば、ウレタンゴム等の弾性を有する樹脂材料等によって形成され、密着面１４ａには、接着剤等の粘着材料が塗布されている。また、弾性部材１４として上述の樹脂材料に磁性材料を混入した磁性ゴム等の磁性材料を用いてもよい。
光射出部１１は、密着面１４ａの法線ＮＬに対して７０度以上８５度以下の範囲の角度θで測定光Ｌ１を射出するように調整され、筐体１３の一方側の壁部１３ａに固定されている。筐体１３の他方側の壁部１３ｂには受光部１２が固定されている。受光部１２は、光射出部１１によって射出された測定光Ｌ１が開口部１５に想定した密着面１４ａと同一の平面によって反射される位置に固定されている。
【００２２】
また、反射測定装置１００は、光源部１および検出器２等を収容する装置本体２０を備えている。
光源部１は、光源、干渉計、偏光板等を備え、赤外領域の測定光Ｌ１（ｐ偏光）を射出するように構成されている。また、検出器２は、反射光Ｌ２を分析する信号処理部等により構成されている。
光源部１は、装置本体２０に接続された測定光Ｌ１用の光ファイバケーブルＣ１を介して光学系ユニット１０の光射出部１１に接続され、光源部１により射出された測定光Ｌ１が光射出部１１に伝送されるように構成されている。
【００２３】
検出器２は、装置本体２０に接続された反射光用光ファイバケーブルＣ２を介して光学系ユニット１０の受光部１２に接続され、受光部１２によって受光された反射光Ｌ２が、反射光Ｌ２用の光ファイバケーブルＣ２を介して検出器２に伝送されるように構成されている。
また、各光ファイバケーブルＣ１，Ｃ２は、装置本体２０の位置から被測定面Ｓの測定箇所を測定するために必要な長さとされている。これにより、光学系ユニット１０を、光ファイバケーブルＣ１，Ｃ２の長さの範囲内で装置本体２０から独立して自由に移動させることが可能となっている。
【００２４】
次に、この実施の形態の作用について説明する。
図１に示すように、光学系ユニット１０は可撓性を有する光ファイバケーブルＣ１，Ｃ２を介して装置本体２０と接続された状態となっている。そのため、装置本体２０を、例えば、プラント装置等の内壁Ｗの近傍に配置し、光学系ユニット１０を装置本体２０から独立させて被測定面Ｓの測定箇所まで移動させることができる。したがって、光学系ユニット１０を光ファイバケーブルＣ１，Ｃ２の長さの範囲内で被測定面Ｓの測定箇所に自由に設置することができる。
【００２５】
被測定面Ｓの測定時には、光学系ユニット１０の密着面１４ａを被測定面Ｓに密着させ、光学系ユニット１０を被測定面Ｓに対して安定させることができる。また、密着面１４ａが被測定面Ｓに密着することで、被測定面Ｓの法線ＮＬＳと密着面１４ａの法線ＮＬが略一致する。これにより、光学系ユニット１０の光射出部１１から被測定面Ｓの法線ＮＬＳに対して７０度以上８５度以下の範囲の角度θで測定光Ｌ１を射出し、被測定面ＳをＲＡＳ法により測定することができる。したがって、ＲＡＳ法による高精度の測定結果を得ることができる。
【００２６】
また、密着面１４ａが弾力性を有する弾性部材１４の表面に形成されているので、光学系ユニット１０の密着面１４ａを被測定面Ｓに対して押圧することで、密着面１４ａが被測定面Ｓの形状に応じて弾性変形する。これにより、被測定面Ｓの表面が平滑面でない場合であっても、弾性部材１４によって被測定面Ｓの形状をある程度吸収し、密着面１４ａを被測定面Ｓに密着させることができる。これにより、光学系ユニット１０を被測定面Ｓに固定し、安定させることができる。
【００２７】
また、密着面１４ａには、接着剤等の粘着材料が塗布されているので、密着面１４ａを被測定面Ｓに貼着させて固定し、光学系ユニット１０を被測定面Ｓに対して安定させることができる。また、被測定面Ｓが金属等の磁性材料の表面、もしくは磁性材料上に形成された薄膜の表面である場合には、弾性部材１４として上述した磁性ゴム等の磁性材料を用いることで、弾性部材１４と被測定面Ｓとの間に作用する磁力により、光学系ユニット１０を被測定面Ｓに固定することができる。これにより、接着剤等を用いなくても光学系ユニット１０を被測定面Ｓに固定し、安定させることができる。
このように、光学系ユニット１０を被測定面Ｓに対して安定させた状態とすることで、被測定面Ｓの測定精度を向上させることができる。
【００２８】
また、筐体１３は開口部１５を除いて密閉構造を有しているので、被測定面Ｓの測定箇所を筐体１３によって外部環境から隔離し、外光や塵等を遮断することで、測定時の外乱を抑制することができる。これにより、被測定面Ｓの測定精度を向上させることができる。
また、装置本体２０の光源部１から射出された測定光Ｌ１を、光学系ユニット１０の光射出部１１に光ファイバケーブルＣ１を介して伝送し、光射出部１１から被測定面Ｓに対して射出することができる。また、被測定面Ｓによって反射された反射光Ｌ２を、光学系ユニット１０の受光部１２によって受光し、装置本体２０の検出器２に光ファイバケーブルＣ２を介して伝送することができる。
【００２９】
したがって、本実施形態の反射測定装置１００によれば、試料が光学系ユニット１０や装置本体２０よりも大きい場合や、試料を移動することができない場合であっても、光学系ユニット１０を移動させて被測定面Ｓに設置することで、試料の設置場所や寸法にかかわらず、試料を測定することができる。
【００３０】
（反射測定方法）
次に、本実施形態の反射測定装置１００を用いた反射測定方法について説明する。
図１に示すように、例えば、金属等の磁性材料によって形成されたプラント装置の内壁Ｗの表面を被測定面Ｓとして測定する場合には、まず、装置本体２０を内壁Ｗの近傍の設置可能な位置に配置する。次いで、光ファイバケーブルＣ１，Ｃ２が接続された光学系ユニット１０を被測定面Ｓの測定箇所に移動させ、光学系ユニット１０の密着面１４ａを被測定面Ｓに密着させて固定する。
【００３１】
次いで、装置本体２０の光源部１によって、赤外領域の測定光Ｌ１（ｐ偏光）を射出する。光源部１によって射出された測定光Ｌ１は、光源部１に接続された光ファイバケーブルＣ１を通じて被測定面Ｓに固定された光学系ユニット１０の光射出部１１に伝送される。光射出部１１に到達した測定光Ｌ１は、被測定面Ｓの法線ＮＬＳに対して７０度以上８５度以下の範囲の角度θで射出され、被測定面Ｓに入射する。被測定面Ｓに入射した測定光Ｌ１は、被測定面Ｓによって反射され、その反射光Ｌ２が受光部１２に入射する。
【００３２】
受光部１２によって受光された反射光Ｌ２は、受光部１２に接続された光ファイバケーブルＣ２を通じて、装置本体２０の検出器２に伝送される。検出器２に伝送された反射光Ｌ２は検出器２によって処理され、反射光Ｌ２の分析結果が得られる。
したがって、本実施形態の反射測定方法によれば、内壁Ｗが装置本体２０よりも大きい場合や、内壁Ｗを移動することができない場合であっても、光学系ユニット１０を移動させて被測定面Ｓに設置することで、内壁Ｗの設置場所や寸法にかかわらず、内壁Ｗの表面を測定することができる。
【００３３】
＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態について、図１を援用し、図２を用いて説明する。本実施形態では上述の第一実施形態で説明した反射測定装置１００と、光学系ユニット１０にガス供給部と排出部が形成されている点で異なっている。その他の点は第一実施形態と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００３４】
図２に示すように、本実施形態の光学系ユニット１０Ｂには、筐体１３の内部にパージガスＰＧを供給するガス供給部１６と、筐体１３の内部の流体ＦＬを排出する排出部１７が形成されている。
ガス供給部１６は筐体１３に形成された開口部１６ａ、開口部１６ａに接続された配管１６ｂ、および、図示しない流量調整用のバルブ等によって構成されている。配管１６ｂは、可撓性を有する樹脂材料等により形成され、パージガスＰＧを供給するガス供給装置（図示省略）に接続されている。
排出部１７も筐体１３に形成された開口部１７ａ、開口部１７ａに接続された配管１７ｂ、および、図示しない流量調整用のバルブ等によって構成されている。配管１７ｂは、配管１６ｂと同様に可撓性を有する樹脂材料等によって形成され、例えば、ポンプやコンプレッサー等の流体排出装置（図示省略）に接続されている。
【００３５】
（反射測定方法）
次に、本実施形態の光学系ユニット１０Ｂを用いた反射測定方法について説明する。
図２に示すように、被測定面Ｓが、例えば、貯水槽の内壁Ｗであり、被測定面Ｓが水中である場合、まず、装置本体２０を貯水槽の外部に配置する。次いで、装置本体２０は移動させず、光学系ユニット１０Ｂを水中に沈め、被測定面Ｓに光学系ユニット１０Ｂを固定する。
【００３６】
次いで、筐体１３のガス供給部１６にガス供給装置によりパージガスＰＧを供給するとともに、筐体１３の排出部１７から筐体１３内部の水およびパージガスＰＧ等の流体ＦＬを流体排出装置により排出する。このとき、パージガスＰＧの供給量と流体ＦＬの排出量を、バルブ、ガス供給装置、流体排出装置等により調整し、筐体１３内部の圧力を筐体１３外部の圧力よりも低くする。
これにより、開口部１５によって筐体１３を被測定面Ｓに吸着させ、密着面１４ａを被測定面Ｓに密着させて筐体１３を被測定面Ｓに固定することができる。
【００３７】
さらに、パージガスＰＧの供給と筐体１３内部の流体ＦＬの排出を続けることで、やがて筐体１３内部の水が排出され、パージガスＰＧが筐体１３内部を流通することによって被測定面Ｓが乾燥する。この状態で、上述の第一実施形態の反射測定装置１００と同様に被測定面Ｓの計測を行うことで、第一実施形態と同様に効果が得られる。
加えて、本実施形態の光学系ユニット１０Ｂによれば、例えば、水中等、被測定面Ｓの周囲の環境が測定に適さない場合であっても、光学系ユニット１０Ｂを被測定面Ｓに密着させ、光学系ユニット１０Ｂの筐体１３内部をパージすることで、被測定面Ｓを測定に適した環境で測定することができる。
【００３８】
＜第三実施形態＞
次に、本発明の第三実施形態について、図１および図２を援用し、図３〜図６を用いて説明する。本実施形態では上述の第一、第二実施形態で説明した光学系ユニット１０，１０Ｂに角度調整手段が形成されている点で異なっている。その他の点は第一、第二実施形態と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００３９】
図３は本実施形態の光学系ユニット１０Ｃを、筐体１３の開口部１５が形成された壁部１３ｃと対向する壁部１３ｄ側から見た平面図である。図４は図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
光学系ユニット１０Ｃは、被測定面Ｓへの密着時に、被測定面Ｓに対する光学系ユニット１０Ｃの筐体１３の角度を調整する角度調整手段として、モータＭとシャフトＳＨを備えている。
【００４０】
モータＭは、筐体１３の開口部１５が形成された壁部１３ｃに対向する壁部１３ｄの四隅に固定されている。シャフトＳＨは、モータＭの回転によって軸方向（図４の上下方向）に移動自在に支持されている。また、図４に示すように、シャフトＳＨは筐体１３を貫通し、筐体１３の開口部１５側の壁部１３ｃに固定された中空状の弾性部材１４Ｃの内部に挿入され、先端部が中空状の弾性部材１４Ｃの内面に当接している。シャフトＳＨが筐体１３を貫通する部分は、シール材等により密閉されている。
【００４１】
このように構成することで、光学系ユニット１０Ｃの密着面１４ａを被測定面Ｓに密着させ、光学系ユニット１０Ｃを被測定面Ｓに固定した後、筐体１３の四隅のモータＭを個別に回転させて各シャフトＳＨをそれぞれ軸方向に移動させることで、筐体１３の被測定面Ｓに対する角度を調整することができる。したがって、光学系ユニット１０Ｄの筐体１３の壁部１３ｃ、１３ｄを被測定面Ｓに対して平行にし、被測定面Ｓに対する測定光Ｌ１の入射角を最適な角度θ（図１および図２参照）に調整し、測定精度を向上させることができる。
【００４２】
図５は、本実施形態の別の光学系ユニット１０Ｄを、筐体１３の開口部１５が形成された壁部１３ｃ側から見た平面図であり、図６は図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
光学系ユニット１０Ｄには、開口部１５が形成された壁部１３ｃの開口部１５の周囲に中空状の弾性部材１４Ｄが固定されている。弾性部材１４Ｄは、図５に示すように、矩形の筐体１３の四辺の各辺に沿う４つの区画１４Ｄ（ａ）〜１４Ｄ（ｄ）に分割され、各区画１４Ｄ（ａ）〜１４Ｄ（ｄ）には中空の弾性部材１４Ｄの内部に空気を供給する給排気路（不図示）が接続されている。
【００４３】
このように構成することで、光学系ユニット１０Ｄの密着面１４ａを被測定面Ｓに密着させ、光学系ユニット１０Ｄを被測定面Ｓに固定した後、弾性部材１４Ｄの各区画１４Ｄ（ａ）〜１４Ｄ（ｄ）に空気を供給・排出することで、図６に示すように、各区画１４Ｄ（ａ）〜１４Ｄ（ｄ）の弾性部材１４Ｄの高さｈを調整し、筐体１３の被測定面Ｓに対する角度を調整することができる。したがって、光学系ユニット１０Ｄの筐体１３の壁部１３ｃ、１３ｄを被測定面Ｓに対して平行にし、被測定面Ｓに対する測定光Ｌ１の入射角を最適な角度θに調整し、測定精度を向上させることができる。
【００４４】
尚、この発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、上述の実施形態で説明した光学ユニットの受光部に、反射光を集光するレンズ等の集光部材を備えてもよい。このように構成することで、反射光の集光効率を向上させ、測定精度を向上させることができる。
【００４５】
また、図７に示すように、光学系ユニット１０Ｅの内部にミラー等の反射部材Ｒを設け、光射出部１１と受光部１２とを光学系ユニット１０Ｅの同じ壁部１３ａ側に設けてもよい。また、光射出部１１と受光部１２とを一体化させ、測定光Ｌ１用の光ファイバケーブルＣ１と反射光Ｌ２用の光ファイバケーブルＣ２を一本の光ファイバケーブルＣ１により兼用してもよい。
【００４６】
また、光学系ユニットに備える磁性部材としては、上述の実施形態で説明した磁性ゴム以外にも、筐体に永久磁石や電磁石を固定したものであってもよい。電磁石を用いた場合、電流によって磁力を制御できるので、光学系ユニットを被測定面から剥離することが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第一実施形態に係る反射測定装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係る光学系ユニットの概略構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第三実施形態に係る光学系ユニットの概略構成を示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図５】本発明の第三実施形態に係る他の光学系ユニットの概略構成を示す平面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る光学系ユニットの変形例の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  光源部（光源）、２  検出器、１０，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ  光学系ユニット、１１  光射出部、１２  受光部（集光部材）、１３  筐体、１４，１４Ｃ，１４Ｄ  弾性部材（磁気部材）、１４Ｄ（ａ），１４Ｄ（ｂ），１４Ｄ（ｃ），１４Ｄ（ｄ）  区画（角度調整手段）、１４ａ  密着面、１５  開口部、１６  ガス供給部、１７  排出部、２０  装置本体、１００  反射測定装置、Ｃ１  光ファイバケーブル（測定光用光ファイバケーブル）、Ｃ２  光ファイバケーブル（反射光用光ファイバケーブル）、ＦＬ  流体、Ｌ１  測定光、Ｌ２  反射光、Ｍ  モータ（角度調整手段）、ＮＬＳ  法線、ＰＧ  パージガス、Ｓ  被測定面、ＳＨ  シャフト（角度調整手段）
【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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