JPH08110265A - Retardation measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複屈折性を有する試料
のレターデーション量を測定する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring the retardation amount of a sample having birefringence.
【0002】[0002]
【従来の技術】複屈折性を有する試料のレターデーショ
ン量を測定する装置としては、例えばセナルモンの位相
補償手段を用いた偏光顕微鏡などがある。この装置は、
図8に示すように、ランプ光源109と、特定の波長域
の光だけを選択的に透過するバンドパスフィルター10
0と、ポラライザ101と、前記ポラライザ101を通
過した光を試料104に集光するコンデンサーレンズ1
08と、試料104を透過した光を受ける対物レンズ1
07と、ポラライザ101の偏光方向に光学軸を揃えて
配置される1/4波長板103と、光軸を中心に回転可
能なアナライザ102と、アナライザ102を通過した
光の強度を調べる測光装置105とを備えている。これ
らの光学素子は、ランプ光源109から測光装置105
に至る光路に沿って順に直線的に配置されている。さら
に装置は、試料104をポラライザ101と1/4波長
板103の間に回転可能に保持するステージ106を有
している。なお、バンドパスフィルター100の選択波
長は、1/4波長板103の指定波長と合ったものであ
る。2. Description of the Related Art As an apparatus for measuring the retardation amount of a sample having birefringence, there is, for example, a polarization microscope using Senarmont phase compensating means. This device
As shown in FIG. 8, a lamp light source 109 and a bandpass filter 10 that selectively transmits only light in a specific wavelength range.
0, a polarizer 101, and a condenser lens 1 that collects the light that has passed through the polarizer 101 onto a sample 104.
08 and the objective lens 1 for receiving the light transmitted through the sample 104
07, a quarter-wave plate 103 whose optical axis is aligned with the polarization direction of the polarizer 101, an analyzer 102 rotatable about the optical axis, and a photometric device 105 for examining the intensity of light passing through the analyzer 102. It has and. These optical elements are connected from the lamp light source 109 to the photometric device 105.
Are arranged linearly in order along the optical path leading to. Further, the apparatus has a stage 106 that rotatably holds the sample 104 between the polarizer 101 and the quarter-wave plate 103. The selected wavelength of the bandpass filter 100 matches the specified wavelength of the quarter wave plate 103.
【0003】測定は次の手順で行なわれる。まず、ステ
ージ上に試料がない状態でアナライザ102を回転させ
て、測光装置105の出力が最小となる向きに合わせ、
アナライザ102の原点とする。次に試料104をステ
ージ106に載せ、再び測光装置105の出力が最小と
なるように今度は、ステージ106を回転させる。ステ
ージ106の回転角をここからさらに45度回転させ回
転原点とし、測定準備が完了する。この状態では試料の
複屈折性のため、一般に測光装置105の出力は、最小
ではなくなっている。The measurement is performed in the following procedure. First, the analyzer 102 is rotated with no sample on the stage so that the output of the photometric device 105 is adjusted to the minimum direction.
It is the origin of the analyzer 102. Next, the sample 104 is placed on the stage 106, and the stage 106 is rotated this time so that the output of the photometric device 105 is minimized again. The rotation angle of the stage 106 is further rotated by 45 degrees from here to set the rotation origin, and the measurement preparation is completed. In this state, the output of the photometric device 105 is generally not the minimum because of the birefringence of the sample.
【0004】レターデーションの測定は、アナライザ1
02を測光装置105の出力が最小となるように回転さ
せる。この時のアナライザ102の原点からの回転角φ
を読み取る。光の波長をλとすると、試料104のレタ
ーデーション量Rは次式で求められる。The retardation is measured by the analyzer 1
02 is rotated so that the output of the photometric device 105 is minimized. Rotation angle φ from the origin of analyzer 102 at this time
Read. When the wavelength of light is λ, the retardation amount R of the sample 104 is calculated by the following equation.
【0005】R=λ(2φ+2nπ)/2π ここでnは位相角次数で整数である。nが分かっていれ
ば、より正確なレターデーション量が求められる。R = λ (2φ + 2nπ) / 2π where n is the phase angle order and is an integer. If n is known, more accurate retardation amount is required.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述の装置では、測光
装置105の出力が最小となるように試料104を回転
させた後、さらに試料104を45度回転させている。
従ってステージの回転中心と光学系の光軸が一致してい
ない場合、測定準備時と測定時で測定光が透過する試料
上の位置が異なってしまう。この不具合を解消するた
め、回転ステージの上にxyステージを設けて、回転に
伴なう位置ずれをxyステージを用いて補正する提案も
されているが、補正作業が煩わしい上、装置も高価なも
のになってしまう。In the above apparatus, the sample 104 is rotated so that the output of the photometric device 105 is minimized, and then the sample 104 is further rotated by 45 degrees.
Therefore, if the center of rotation of the stage and the optical axis of the optical system do not coincide, the position on the sample through which the measurement light is transmitted is different between the preparation for measurement and the measurement. In order to solve this problem, it has been proposed to provide an xy stage on the rotary stage and correct the positional displacement due to rotation using the xy stage, but the correction work is troublesome and the device is expensive. It becomes a thing.
【0007】また、大きな試料の任意の領域のレターデ
ーション量を測定するには、その試料を載せたまま回転
できる非常に大きな回転ステージが必要である。しか
し、現実的に使用できる回転ステージの大きさには種々
の事情により制約があるため、LCD基板などの大型試
料は測定できないと言う欠点がある。本発明の目的は、
測定位置が正確で高精度なレターデーション量が測定で
きる装置を提供する事にある。Further, in order to measure the retardation amount in an arbitrary region of a large sample, a very large rotary stage capable of rotating the sample while being mounted is required. However, since the size of the rotary stage that can be practically used is limited due to various circumstances, there is a drawback that a large sample such as an LCD substrate cannot be measured. The purpose of the present invention is to
An object of the present invention is to provide a device that can measure the retardation amount with accurate measurement position and high precision.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明のレターデーショ
ン量測定装置は、ステージ上に載置した標本を中心に光
源側または測光側にポラライザ、測光側または光源側に
セナルモンなどの補償板とアナライザを配置して成る複
屈折物体のレターデーション測定装置に於いて、前記ポ
ラライザ、アナライザ、補償板がそれぞれ光軸を中心に
独立して、またはそれぞれ同期して、回転角読み取り可
能に回転可能であり、且つ前記補償板が前記光軸上に挿
脱自在ならしめている。A retardation amount measuring device of the present invention comprises a polarizer placed on the light source side or the photometric side centering on a sample placed on a stage, a compensator such as Senarmont on the photometric side or the light source side, and an analyzer. In the retardation measuring device for a birefringent object, wherein the polarizer, the analyzer, and the compensator are independently rotatable about the optical axis or synchronized with each other, the rotation angle can be read so that they can be read. Moreover, the compensating plate can be freely inserted into and removed from the optical axis.
【0009】本発明の望ましい実施形態では、前記標本
の測光側であり、前記標本の直後に配置された対物レン
ズと、前記対物レンズの後方に配置され、光軸上に挿脱
自在なビームスプリッターと、前記ビームスプリッター
で前記観測側と直角方向に分割された結像レンズを有
し、前記標本の表面の微細領域を観察可能にした。In a preferred embodiment of the present invention, an objective lens disposed on the photometric side of the sample, which is disposed immediately after the sample, and a beam splitter which is disposed behind the objective lens and can be inserted and removed on the optical axis. And an imaging lens divided by the beam splitter in a direction perpendicular to the observation side, so that a fine area on the surface of the sample can be observed.
【0010】本発明の望ましい実施形態では、前記光源
がレーザーであり、前記レーザー光源を前記ポラライザ
または前記補償板及び前記アナライザを通過した後に、
前記標本上に集光させる手段を有する。In a preferred embodiment of the present invention, the light source is a laser, and after passing the laser light source through the polarizer or the compensator and the analyzer,
It has a means for collecting light on the specimen.
【0011】[0011]
【作用】試料及び補償板が光路中に配置される前に、ポ
ラライザとアナライザのいずれかを回転させて偏光方向
を直交させる。次に補償板を光路中に挿入し補償板の光
学軸がポラライザの偏光方向と一致するように回転させ
る。次に試料を配置し、試料の光学軸も前記方向に一致
するようにポラライザ、補償板、アナライザを同期回転
させる。ここからポラライザ、補償板、アナライザをさ
らに45度だけ同期回転させる。これをアナライザの原
点角度とする。最後に測光装置の出力が最小となるまで
アナライザを回転させる。その原点からの角度がφであ
り、光の波長がλであるとすると、試料のレターデーシ
ョン量Rは次式で求められる。R=λ(2φ+2nπ)
/2πここでnは位相角次数である。Before the sample and the compensator are placed in the optical path, either the polarizer or the analyzer is rotated to make the polarization directions orthogonal to each other. Next, the compensator is inserted into the optical path and rotated so that the optical axis of the compensator coincides with the polarization direction of the polarizer. Next, the sample is placed, and the polarizer, compensator, and analyzer are synchronously rotated so that the optical axis of the sample also coincides with the direction. From here, the polarizer, compensator, and analyzer are synchronously rotated by 45 degrees. This is the origin angle of the analyzer. Finally, rotate the analyzer until the output of the photometer is minimized. Assuming that the angle from the origin is φ and the wavelength of light is λ, the retardation amount R of the sample is calculated by the following equation. R = λ (2φ + 2nπ)
/ 2π where n is the phase angle order.
【0012】[0012]
[第一実施例]本発明によるレターデーション測定装置
の第一実施例について図1と図2に基づいて説明する。
本実施例も従来例と同様、補償板として1/4波長板を
用いたセナルモン型の装置である。[First Embodiment] A first embodiment of the retardation measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
Like the conventional example, the present example is also a Senarmont type device using a quarter-wave plate as a compensating plate.
【0013】図1に於いて、試料216を載せるための
ステージ214の下側には、下から順に、測定光を射出
する光源202、コンデンサレンズ204、干渉フィル
ター206、特定の偏光成分のみを透過するポラライザ
208、1/4波長板210、コレクタレンズ212が
配置されている。In FIG. 1, a light source 202 for emitting measurement light, a condenser lens 204, an interference filter 206, and a specific polarization component are transmitted below the stage 214 on which the sample 216 is placed. A polarizer 208, a quarter-wave plate 210, and a collector lens 212 are arranged.
【0014】また、ステージ214の上側には、下から
順に、対物レンズ218、特定の偏光成分のみを透過す
るアナライザ220、結像レンズ225、入射光を透過
光と反射光に分離するビームスプリッター222、入射
光の強度を測定する測光装置224が配置されている。
さらに、ビームスプリッター222の反射光を受ける接
眼レンズ226が設けられていて、対物レンズ218、
結像レンズ225と相俟って観察光学系を構成してい
る。結像レンズ225は、対物レンズ218と接眼レン
ズ226の間であればどこに配置してもよく、また、対
物レンズ218の種類によっては、結像レンズ225を
必要としない場合もある。ポラライザ208も対物レン
ズ218と測光装置224の間であればどこに配置して
もよい。On the upper side of the stage 214, in order from the bottom, an objective lens 218, an analyzer 220 that transmits only a specific polarization component, an imaging lens 225, and a beam splitter 222 that separates incident light into transmitted light and reflected light. A photometric device 224 for measuring the intensity of incident light is arranged.
Further, an eyepiece lens 226 for receiving the reflected light of the beam splitter 222 is provided, and the objective lens 218,
Together with the imaging lens 225, an observation optical system is configured. The imaging lens 225 may be arranged anywhere between the objective lens 218 and the eyepiece lens 226, and depending on the type of the objective lens 218, the imaging lens 225 may not be necessary. The polarizer 208 may be arranged anywhere between the objective lens 218 and the photometric device 224.
【0015】図2に示すように、ポラライザ208、1
/4波長板210、アナライザ220は周縁にそれぞれ
回動部材230a、230b、230cを有していて、
それぞれタイミングベルト232a、232b、232
cが掛けられている。タイミングベルト232a、23
2b、232cはそれぞれ、パルスモーター236a、
236b、236cによって回転されるプーリー234
a、234b、234cに掛けられている。これによ
り、ポラライザ208、1/4波長板210、アナライ
ザ220はそれぞれパルスモーター236a、236
b、236cによって回転されるようになっている。As shown in FIG. 2, the polarizers 208, 1
The quarter-wave plate 210 and the analyzer 220 have rotating members 230a, 230b, and 230c on the periphery, respectively.
Timing belts 232a, 232b, 232, respectively
c is hung. Timing belt 232a, 23
2b and 232c are pulse motors 236a and 236a, respectively.
Pulley 234 rotated by 236b, 236c
a, 234b, 234c. As a result, the polarizer 208, the quarter-wave plate 210, and the analyzer 220 are respectively connected to the pulse motors 236a and 236.
It is designed to be rotated by b and 236c.
【0016】パルスモーター236a、236b、23
6cの回転は、それぞれパルスモータードライバー23
8a、238b、238cおよびパルスモーターコント
ローラー240を介してコンピューター244により、
それぞれ独立にあるいは同期して制御が可能となってい
る。測光装置224による光量の測定データは測光装置
コントローラー242を通してコンピューター244に
取り込まれるようになっている。Pulse motors 236a, 236b, 23
The rotation of 6c is controlled by the pulse motor driver 23.
8a, 238b, 238c and the pulse motor controller 240 by the computer 244,
It is possible to control each independently or in synchronization. The measurement data of the light amount by the photometric device 224 is loaded into the computer 244 through the photometric device controller 242.
【0017】また、1/4波長板210及びビームスプ
リッター222は、図示しない制御機構により、光路か
ら取り除けるようになっている。レターデーションの測
定は次のように行なわれる。まず試料216と1/4波
長板210が光路上にない状態で、ポラライザ208と
アナライザ220のいずれかを回転させて偏光方向を直
交させる。次に1/4波長板210を光路中に入れ、光
学軸をポラライザ208の偏光方向に合わせるように回
転させる。ここまでは後に述べる理由によりビームスプ
リッター222が光路中に無い状態で行なうのが望まし
い。The quarter wave plate 210 and the beam splitter 222 can be removed from the optical path by a control mechanism (not shown). The measurement of retardation is performed as follows. First, in a state where the sample 216 and the quarter-wave plate 210 are not on the optical path, either the polarizer 208 or the analyzer 220 is rotated to make the polarization directions orthogonal to each other. Next, the quarter-wave plate 210 is placed in the optical path and rotated so that the optical axis is aligned with the polarization direction of the polarizer 208. Up to this point, it is desirable that the beam splitter 222 is not in the optical path for the reason described later.
【0018】ここでビームスプリッター222を光路に
戻し、ステージ214に試料216を載せ、レターデー
ションを測定したい場所を観察視野内の測光範囲に合わ
せる。ここで再びビームスプリッター222を取り除
き、ポラライザ208、1/4波長板210、アナライ
ザ220を同期回転させて、1/4波長板210の光学
軸と試料216の光学軸が一致するようにする。ここま
での回転制御は全て、測光装置の出力が最小になるよう
に行なわれる事は言うまでもない。Here, the beam splitter 222 is returned to the optical path, the sample 216 is placed on the stage 214, and the location where the retardation is to be measured is adjusted to the photometric range within the observation visual field. Here, the beam splitter 222 is removed again, and the polarizer 208, the quarter-wave plate 210, and the analyzer 220 are synchronously rotated so that the optical axis of the quarter-wave plate 210 and the optical axis of the sample 216 coincide with each other. It goes without saying that all the rotation control up to this point is performed so that the output of the photometric device is minimized.
【0019】この後、再びポラライザ208、1/4波
長板210、アナライザ220を45度だけ同期回転さ
せて測定の準備が完了した事になる。最後にポラライザ
208を回転させながら測光を行ない、測光データが最
小となるときのポラライザ208の回転角φを探す。こ
の回転角φを前述の式 R=λ(2φ+2nπ)/2π に代入してレターデーションRを算出する。After that, the polarizer 208, the quarter-wave plate 210, and the analyzer 220 are synchronously rotated by 45 degrees, and the preparation for measurement is completed. Finally, photometry is performed while rotating the polarizer 208, and the rotation angle φ of the polarizer 208 when the photometric data becomes the minimum is searched for. The rotation angle φ is substituted into the above formula R = λ (2φ + 2nπ) / 2π to calculate the retardation R.
【0020】本実施例によれば、ポラライザ208、1
/4波長板210、アナライザ220が独立にまたは同
期して回転可能であるため、試料を回転させる必要がな
くなるので、回転に伴なうアライメントも不要となり、
確実なレターデーション測定が行なえる。従って、回転
させるのが困難な大きな試料の任意の場所のレターデー
ション測定にも有効である。さらに、拡大観察を行なっ
ているため、標本の微細な領域のレターデーションが正
確に測定できる。さらに、試料観察のために必要なビー
ムスプリッターが光路から取り外す事が出来るため、ビ
ームスプリッターを形成する薄膜による偏光に対する悪
影響を完全に取り除いた状態で、より正確な測定が出来
ると言う利点もある。According to this embodiment, the polarizers 208, 1
Since the / 4 wave plate 210 and the analyzer 220 can be rotated independently or in synchronization, it is not necessary to rotate the sample, and therefore the alignment accompanying the rotation is also unnecessary,
Reliable retardation measurement can be performed. Therefore, it is also effective for measuring the retardation of a large sample that is difficult to rotate at any place. Further, since the magnified observation is performed, the retardation of a fine area of the sample can be accurately measured. Further, since the beam splitter necessary for observing the sample can be removed from the optical path, there is an advantage that more accurate measurement can be performed in a state where the adverse effect of the thin film forming the beam splitter on polarization is completely removed.
【0021】偏向手段としては、ビームスプリッターの
代わりに単なるミラーを用いてもよい。この場合、観察
光学系での観察と測光装置による光量測定を同時に行な
う事は出来ないが、先に観察光学系で測定位置を確認し
た後、ミラーを外して行なえばよい。ミラーを用いるこ
とで、ビームスプリッターに比べてコストを下げる事が
できる。As the deflecting means, a simple mirror may be used instead of the beam splitter. In this case, the observation with the observation optical system and the measurement of the light amount by the photometric device cannot be performed at the same time, but the mirror may be removed after first confirming the measurement position with the observation optical system. By using a mirror, the cost can be reduced compared to a beam splitter.
【0022】本実施例は、従来例と異なり、光源と測光
装置に対して、ポラライザ、試料、1/4波長板、アナ
ライザの配置順序が逆になっている。しかし、これはど
ちらでもよく、最終的にレターデーション量を測定する
ために回転させる偏光板が、1/4波長板のすぐ外側に
ある方にすればよいというだけである。 [第二実施例]本発明によるレターデーション測定装置
の第二実施例について図3を参照しながら説明する。図
中、第一実施例と同等の部材には、同じ符号を付してあ
る。In the present embodiment, unlike the conventional example, the arrangement order of the polarizer, the sample, the quarter-wave plate, and the analyzer is reversed with respect to the light source and the photometric device. However, this may be either, and it suffices that the polarizing plate to be rotated to finally measure the amount of retardation be located just outside the quarter-wave plate. [Second Embodiment] A second embodiment of the retardation measuring device according to the present invention will be described with reference to FIG. In the drawing, the same members as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals.
【0023】光学部材の配置は従来例と同じである。す
なわち、光源250、ポラライザ208、試料216、
1/4波長板210、アナライザ220、測光装置26
4の順に配置されている。The arrangement of the optical members is the same as in the conventional example. That is, the light source 250, the polarizer 208, the sample 216,
Quarter wave plate 210, analyzer 220, photometric device 26
They are arranged in the order of 4.
【0024】ポラライザ208、1/4波長板210、
アナライザ220は、第一実施例と同様に、それぞれ独
立あるいは同期して回転可能となっている。また、観察
系を構成するビームスプリッター254、及び1/4波
長板210は、第一実施例同様、図示しない機構により
光路から取り出せるようになっている。A polarizer 208, a quarter wave plate 210,
Similar to the first embodiment, the analyzer 220 can rotate independently or in synchronization. Further, the beam splitter 254 and the quarter-wave plate 210 which form the observation system can be taken out from the optical path by a mechanism (not shown) as in the first embodiment.
【0025】本実施例では、光源250はスペクトル純
度の高いレーザーである。光源250から射出されたレ
ーザー光は、ビームエキスパンダー252で、第一の対
物レンズ256の瞳を十分満たす径の平行光束とされ、
対物レンズ256によって試料216の表面に集光され
る。試料216を透過した光は、試料216の下に置か
れた第二の対物レンズ258で効率よく受光され、1/
4波長板210、アナライザ220を透過した後、結像
レンズ260でピンホール板262上に結像される。ピ
ンホール板262の下には、測光装置264が置かれて
いる。In this embodiment, the light source 250 is a laser having high spectral purity. The laser light emitted from the light source 250 is converted by the beam expander 252 into a parallel light beam having a diameter that sufficiently fills the pupil of the first objective lens 256,
The light is focused on the surface of the sample 216 by the objective lens 256. The light transmitted through the sample 216 is efficiently received by the second objective lens 258 placed below the sample 216, and
After passing through the four-wave plate 210 and the analyzer 220, an image is formed on the pinhole plate 262 by the imaging lens 260. A photometric device 264 is placed below the pinhole plate 262.
【0026】第一実施例では、測定用の光源と試料観察
用の光源を共用できたのであるが、本実施例では、レー
ザー光が試料面の極めて微細な領域に集束されるので、
観察光とはならない。そこで観察光学系266が付加さ
れている。ランプハウス268からの照明光は、第一の
対物レンズ256を通して、試料256に対し、落射式
ケーラ照明系を構成している。試料216からの反射光
は対物レンズ256と結像レンズ270によってCCD
カメラ272上に結像され、その像はコンピューター2
74によりモニター276に表示され、試料表面が観察
できる。In the first embodiment, the light source for measurement and the light source for observing the sample can be shared, but in this embodiment, the laser light is focused on an extremely fine area of the sample surface.
It does not become observation light. Therefore, the observation optical system 266 is added. The illumination light from the lamp house 268 passes through the first objective lens 256 and constitutes an epi-illumination Koehler illumination system for the sample 256. The reflected light from the sample 216 is transferred to the CCD by the objective lens 256 and the imaging lens 270.
An image is formed on the camera 272, and the image is formed on the computer 2
It is displayed on the monitor 276 by 74, and the sample surface can be observed.
【0027】本実施例では、光源250にレーザー光を
用いているので、波長幅が極めて狭く、1/4波長板2
10の指定波長に対して最良の光源となり、より正確な
レターデーション測定が出来る。また、第一の対物レン
ズ256によるレーザー光の絞り込みと、ピンホールに
よって、試料上に測定領域を極限にまで狭くできるので
位置分解能の良い測定が出来る。In this embodiment, since the laser light is used as the light source 250, the wavelength width is extremely narrow, and the quarter wavelength plate 2 is used.
It becomes the best light source for 10 specified wavelengths, and more accurate retardation measurement is possible. Further, since the measurement area on the sample can be narrowed to the utmost limit by narrowing down the laser light by the first objective lens 256 and the pinhole, it is possible to perform measurement with good position resolution.
【0028】本実施例の変形例を図4に示す。図3の装
置では、レーザー250は、ランダム偏光である事が仮
定されていた。すなわち、ポラライザ208の偏光方向
がいかなる方向に向いていても透過光量が一定である事
が保証されていなければならないからである。A modified example of this embodiment is shown in FIG. In the device of FIG. 3, the laser 250 was assumed to be randomly polarized. That is, it is necessary to ensure that the transmitted light amount is constant regardless of the polarization direction of the polarizer 208.
【0029】しかし、一般にランダム偏光のレーザー
は、直線偏光のレーザーに比較して、光量の時間的安定
性が劣ると言われている。そこで、本変形例では、光源
として、直線偏光のレーザー278を用いている。However, it is generally said that the randomly polarized laser is inferior in the temporal stability of the light quantity to the linearly polarized laser. Therefore, in this modification, a linearly polarized laser 278 is used as the light source.
【0030】レーザー278からの射出光は、ビームエ
キスパンダー252で所定のビーム径に拡大された後、
レーザーの偏光方向にその偏光方向を一致させて置かれ
たポラライザ280を通り、1/4波長板282で円偏
光とされる。レーザー光が完全な円偏光になっていれば
測定用のポラライザ208の回転方向に関係なく、常に
一定強度の測定光が得られる。The light emitted from the laser 278 is expanded to a predetermined beam diameter by the beam expander 252,
It passes through a polarizer 280, which is placed with its polarization direction aligned with the polarization direction of the laser, and is circularly polarized by a quarter-wave plate 282. If the laser light is perfectly circularly polarized, the measurement light of constant intensity can always be obtained regardless of the rotation direction of the measuring polarizer 208.
【0031】ポラライザ280を必要とするのは、直線
偏光レーザー278の直線性(楕円率)が必ずしも十分
でない場合があるためである。以上説明したように、本
変形例では、測定中の測定光強度が一段と安定し、測定
の信頼性が向上する。 [その他の実施例]これまでの実施例では全て、補償板
として1/4波長板を用いたセナルモン型の場合につい
て説明してきた。本発明は、これに限定されるものでは
なく、他の補償板を用いてもよい。補償板にベレック・
コンペンセータを用いた例の構成を図5に概略的に示
す。また、補償板にバビネソレイユ・コンペンセータを
用いた例の構成を図6に概略的に示す。いずれの構成に
おいても、ポラライザ302とアナライザ306は光軸
300を軸としてそれぞれ独立に回転可能に設けられて
いる。The polarizer 280 is necessary because the linearity (ellipticity) of the linearly polarized laser 278 may not always be sufficient. As described above, in this modification, the measurement light intensity during measurement is further stabilized, and the reliability of measurement is improved. [Other Embodiments] In all of the above-described embodiments, the case of the Senarmont type using the quarter-wave plate as the compensator has been described. The present invention is not limited to this, and other compensation plates may be used. Berek on the compensator
The configuration of an example using a compensator is schematically shown in FIG. Further, FIG. 6 schematically shows the configuration of an example in which a Babinet Soleil compensator is used as the compensator. In either configuration, the polarizer 302 and the analyzer 306 are independently rotatable about the optical axis 300.
【0032】ベレック・コンペンセータ310は、図5
に示すように、光学軸に垂直に切断した方解石の平行平
面板を、その面に含まれる回転軸の周りに回転可能にし
たものである。図では、回転軸が光軸300に直交する
軸312に設定されている。このベレック・コンペンセ
ータ310は、ポラライザ302とアナライザ306の
間に、光軸300の軸として回転可能に設けられてい
る。The Berek compensator 310 is shown in FIG.
As shown in, a parallel-plane plate of calcite cut perpendicularly to the optical axis is made rotatable about an axis of rotation included in the plane. In the figure, the rotation axis is set to the axis 312 orthogonal to the optical axis 300. The Berek compensator 310 is rotatably provided between the polarizer 302 and the analyzer 306 as the axis of the optical axis 300.
【0033】測定は次の手順で行なわれる。(a)標本
304とベレック・コンペンセータ310を光路上から
取り除いた状態で、ポラライザ302とアナライザ30
6の一方を回転させて、両者の偏光方向を直交させる。
(b)ポラライザ302とアナライザ306の間にベレ
ック・コンペンセータ310を挿入する。(c)ベレッ
ク・コンペンセータ310を光軸300を軸として回転
させ、透過光が最も暗くなる位置に合わせる。(d)ベ
レック・コンペンセータ310とポラライザ302の間
に標本304を入れる。(e)ポラライザ302とベレ
ック・コンペンセータ310とアナライザ306を、位
置関係を保ったまま同期回転させ、透過光が最も暗くな
る位置に合わせる。(f)ポラライザ302とアナライ
ザ306だけをさらに45度回転させる。(g)ベレッ
ク・コンペンセータすなわち結晶板310を回転軸31
2周りで回転させ、透過光が最も暗くなる角度を探す。
(h)この状態では、標本304とコンペンセータ31
0のレターデーションが互いに打ち消し合っている状態
なので、結晶板310の回転角度からコンペンセータの
レターデーションを求めることにより、標本304のレ
ターデーションが分かる。The measurement is performed according to the following procedure. (A) Polarizer 302 and analyzer 30 with sample 304 and Berek compensator 310 removed from the optical path
One of 6 is rotated so that the polarization directions of both are orthogonal.
(B) Insert the Berek compensator 310 between the polarizer 302 and the analyzer 306. (C) The Berek compensator 310 is rotated about the optical axis 300 so that the transmitted light becomes the darkest position. (D) A sample 304 is inserted between the Berek compensator 310 and the polarizer 302. (E) The polarizer 302, the Berek compensator 310, and the analyzer 306 are synchronously rotated while maintaining the positional relationship so that the transmitted light becomes the darkest position. (F) Only the polarizer 302 and the analyzer 306 are further rotated by 45 degrees. (G) The Berek compensator, that is, the crystal plate 310 is attached to the rotary shaft 31.
Rotate around 2 and find the angle where the transmitted light is the darkest.
(H) In this state, the specimen 304 and the compensator 31
Since the retardations of 0 cancel each other out, the retardation of the sample 304 can be found by obtaining the retardation of the compensator from the rotation angle of the crystal plate 310.
【0034】一方、バビネリレイユ・コンペンセータ3
00は、図6に示すように、互いの光学軸を平行にして
重ね合わせられた二枚のくさび状の結晶板324と32
6と、これらの結晶板324と326に光学軸を直交さ
せて重ねられた結晶板322とを有している。結晶板3
26は矢印328の方向にスライド可能となっており、
これにより三枚の結晶板の全体でのレターデーション値
が可変となる。このバビネリレイユ・コンペンセータ3
20は、ポラライザ302とアナライザ306の間に、
三枚の結晶板322、324、326の位置関係を変え
ることなく光軸300を軸として回転可能に設けられて
いる。On the other hand, Babinerireille compensator 3
As shown in FIG. 6, reference numeral 00 designates two wedge-shaped crystal plates 324 and 32 which are superposed with their optical axes parallel to each other.
6 and a crystal plate 322 stacked on these crystal plates 324 and 326 with their optical axes orthogonal to each other. Crystal plate 3
26 is slidable in the direction of arrow 328,
This makes the retardation value of the three crystal plates variable. This Babi Neri Reuil Compensator 3
20 is between the polarizer 302 and the analyzer 306,
The three crystal plates 322, 324, 326 are rotatably provided around the optical axis 300 without changing the positional relationship.
【0035】測定手順は、前述のベレック・コンペンセ
ータの場合と非常に似ており、(a)ないし(f)まで
は、ベレック・コンペンセータがバビネソレイユ・コン
ペンセータに置き換わる他は全く同じである。(g’)
結晶板326を矢印328の方向に移動させ、透過光が
最も暗くなる位置を探す。(h’)この状態では、標本
304とコンペンセータ320のレターデーションが互
いに打ち消し合っている状態なので、結晶板326の移
動量からコンペンセータ320のレターデーションを求
めることで、標本304のレターデーションが分かる。The measurement procedure is very similar to that of the Berek compensator described above, and from (a) to (f) is exactly the same except that the Berek compensator replaces the Babinet Soleil compensator. (G ')
The crystal plate 326 is moved in the direction of the arrow 328, and the position where the transmitted light becomes darkest is searched for. (H ′) In this state, the retardations of the sample 304 and the compensator 320 cancel each other out, so the retardation of the sample 304 can be found by obtaining the retardation of the compensator 320 from the movement amount of the crystal plate 326.
【0036】補償板としては、上述したベレック・コン
ペンセータとバビネソレイユ・コンペンセータの他に、
エーリングハウス・コンペンセータやリバースドバビネ
・コンペンセータを使用することもできる。エーリング
ハウス・コンペンセータの使い方はベレック・コンペン
セータと同じであり、リバースドバビネ・コンペンセー
タの使い方はバビネソレイユ・コンペンセータと同じで
ある。As the compensating plate, in addition to the above-mentioned Berek compensator and Babinet Soleil compensator,
You can also use the Aering House Compensator or the Reversed Babyne Compensator. The usage of the Aering House Compensator is the same as that of the Berek Compensator, and the usage of the Reversed Babyne Compensator is the same as that of the Babinet Soleil Compensator.
【0037】さらに、前述の実施例は全て顕微鏡仕立て
の装置であったが、本発明は必ずしも顕微鏡にのみ応用
されるものではなく、極端な場合では、図7のように基
本的構成部品だけの測定をも含んでいる。Further, although all of the above-described embodiments were apparatus for making a microscope, the present invention is not necessarily applied only to a microscope, and in an extreme case, as shown in FIG. It also includes measurements.
【0038】[0038]
【発明の効果】本発明によれば、複屈折性を有する試料
のレターデーション測定に於いて、測定中に試料を回転
させる必要がないので、回転軸ずれによる不正確さが除
去できると共に、大型試料の測定も可能になる。また、
観察光路中の偏光成分に悪影響を与える光学部材を、測
定時に光路から引き出す事により測定の精度が向上す
る。さらに光源にレーザーを使用する事で測定精度がさ
らに向上する。According to the present invention, in the retardation measurement of a sample having birefringence, it is not necessary to rotate the sample during the measurement, so that the inaccuracy due to the misalignment of the rotation axis can be eliminated and a large size can be eliminated. It is also possible to measure the sample. Also,
The accuracy of measurement is improved by pulling out an optical member that adversely affects the polarization component in the observation optical path from the optical path during measurement. Furthermore, using a laser as the light source further improves the measurement accuracy.
【図1】本発明によるレターデーション測定装置の第一
実施例における光学要素の配列を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing an arrangement of optical elements in a first embodiment of a retardation measuring device according to the present invention.
【図2】図1の光学要素に連結された駆動機構その他の
構成を簡略に示した図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a drive mechanism and other configurations connected to the optical element of FIG.
【図3】本発明によるレターデーション測定装置の第二
実施例の構成を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a second embodiment of the retardation measuring device according to the present invention.
【図4】図3の測定光照射系の変形例の構成を示した図
である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a modified example of the measurement light irradiation system of FIG.
【図5】補償板にベレック・コンペンセータを用いた本
発明のレターデーション測定装置の構成を概略的に示し
た図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing a configuration of a retardation measuring device of the present invention using a Berek compensator for a compensating plate.
【図6】補償板にバビネソレイユ・コンペンセータを用
いた本発明のレターデーション測定装置の構成を概略的
に示した図である。FIG. 6 is a diagram schematically showing a configuration of a retardation measuring device of the present invention using a Babinet Soleil compensator for a compensating plate.
【図7】本発明に当然含まれる基本的構成部品だけから
なるレターデーション測定装置の図である。FIG. 7 is a diagram of a retardation measuring device consisting only of basic components naturally included in the present invention.
【図8】従来例のレターデーション測定装置の構成を示
した図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a conventional retardation measuring device.
208…ポラライザ、210…1/4波長板、220…
アナライザ208 ... Polarizer, 210 ... Quarter wave plate, 220 ...
analyzer
Claims (3)
または測光側にポラライザ、測光側または光源側に補償
板とアナライザを配置して成る複屈折物体のレターデー
ション測定装置に於いて、 前記ポラライザ、アナライザ、補償板がそれぞれ光軸を
中心に独立して、またはそれぞれ同期して、回転可能で
あり、且つ前記補償板が前記光軸上に挿脱自在ならしめ
たことを特徴とするレターデーション測定装置。1. A retardation measuring device for a birefringent object, comprising a polarizer placed on the light source side or the photometric side around a sample placed on a stage, and a compensator and an analyzer on the photometric side or the light source side. The polarizer, the analyzer, and the compensator can rotate independently of each other about the optical axis or in synchronization with each other, and the compensator can be inserted into and removed from the optical axis. Retardation measuring device.
置された対物レンズと、該対物レンズの後方に配置され
た光路に対し挿脱自在な偏向手段と、該偏向手段により
偏向配置された光軸上に配置された観察光学系とを有
し、前記標本の表面の微細領域を観察可能にしたことを
特徴とするレターデーション測定装置。2. The objective lens according to claim 1, wherein the objective lens is disposed on the photometric side of the sample, the deflecting means is insertable / removable with respect to the optical path disposed behind the objective lens, and is deflected by the deflecting means. And an observation optical system arranged on the optical axis, which makes it possible to observe a fine region on the surface of the sample.
ザーであり、前記レーザー光源を前記ポラライザまたは
前記補償板及び前記アナライザを通過した後に、前記標
本上に集光させる手段を有することを特徴とするレター
デーション測定装置。3. The light source according to claim 1, wherein the light source is a laser, and means for condensing the laser light source on the sample after passing through the polarizer or the compensator and the analyzer. Retardation measuring device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24634194A JPH08110265A (en) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | Retardation measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24634194A JPH08110265A (en) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | Retardation measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08110265A true JPH08110265A (en) | 1996-04-30 |
Family
ID=17147130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24634194A Withdrawn JPH08110265A (en) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | Retardation measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08110265A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007164992A (en) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Sii Nanotechnology Inc | Compound charged particle beam device |
JP2011203266A (en) * | 2011-05-27 | 2011-10-13 | Sii Nanotechnology Inc | Thin sample preparing method |
JP2013205036A (en) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Fujitsu Ltd | Terahertz imaging apparatus and image correction method for the same |
-
1994
- 1994-10-12 JP JP24634194A patent/JPH08110265A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007164992A (en) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Sii Nanotechnology Inc | Compound charged particle beam device |
JP2011203266A (en) * | 2011-05-27 | 2011-10-13 | Sii Nanotechnology Inc | Thin sample preparing method |
JP2013205036A (en) * | 2012-03-27 | 2013-10-07 | Fujitsu Ltd | Terahertz imaging apparatus and image correction method for the same |
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---|---|---|---|
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