特許 5939678 光学特性測定装置及び光学特性測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5939678

(24)【登録日】2016年5月27日

(45)【発行日】2016年6月22日

(54)【発明の名称】光学特性測定装置及び光学特性測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 11/00 20060101AFI20160609BHJP

【ＦＩ】

   G01M11/00 T

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-108023(P2012-108023)

(22)【出願日】2012年5月9日

(65)【公開番号】特開2013-234934(P2013-234934A)

(43)【公開日】2013年11月21日

【審査請求日】2015年2月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000206967

【氏名又は名称】大塚電子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000154

【氏名又は名称】特許業務法人はるか国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】銅田 知広

(72)【発明者】

【氏名】中村 賢司

(72)【発明者】

【氏名】村本 康典

(72)【発明者】

【氏名】横田 英昭

【審査官】 藤田 都志行

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−３３２５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０７６０７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２５８７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０８８７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−００７１４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｍ １１／００

Ｇ０１Ｎ ２１／９５８

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

板状のサンプルの下面のうち互いに離れた複数の箇所に接触することで、前記サンプルを支持するサンプル支持手段と、
前記支持されたサンプルに向かって移動可能な１または複数の可動部材を含み、前記可動部材を前記サンプルの測定箇所の近傍に接触させ、且つ前記可動部材と前記サンプルとの間に接触圧を発生させる接触圧発生手段と、
前記サンプルの測定箇所に光を照射する対物レンズを備える測定光照射手段と、
前記可動部材と前記サンプルとの間に接触圧が発生した状態で、前記測定光照射手段を上下方向に移動させて前記測定光照射手段の前記対物レンズの焦点を前記サンプル上に合わせる投光側上下調整手段と、
前記サンプルの測定箇所を透過する光を受光する対物レンズを備える透過光受光手段と、
前記可動部材と前記サンプルとの間に接触圧が発生した状態で、前記透過光受光手段を上下方向に移動させて前記透過光受光手段の前記対物レンズの焦点を前記サンプル上に合わせる受光側上下調整手段と、
を備えることを特徴とする光学特性測定装置。

【請求項2】

前記可動部材と前記サンプルとの間に接触圧が発生した状態で、前記測定光照射手段を水平方向に移動させて前記測定光照射手段の前記対物レンズの焦点を前記測定箇所に合わせる投光側水平調整手段と、
前記可動部材と前記サンプルとの間に接触圧が発生した状態で、前記透過光受光手段を水平方向に移動させて前記透過光受光手段の前記対物レンズの焦点を前記測定箇所に合わせる受光側水平調整手段と、
をさらに備える、
請求項１に記載の光学特性装置。

【請求項3】

前記可動部材は、前記サンプルの下面に接触して、前記サンプルを押し上げ、
前記接触圧発生手段は、前記可動部材の上面に前記サンプルを吸着させる吸着手段をさらに含む、
請求項１または２に記載の光学特性測定装置。

【請求項4】

前記接触圧発生手段は、前記可動部材が前記サンプルを押し上げることなく前記サンプルに接触した状態、又は前記可動部材と前記サンプルが近接した状態で、前記可動部材の上面に前記サンプルを吸着させる吸着手段をさらに含む、
請求項１または２に記載の光学特性測定装置。

【請求項5】

前記サンプル支持手段は、第１の方向に延伸し、それと直交する第２の方向に配列する複数の棒状部材であって、前記各々の棒状部材の上面が前記サンプルの下面に接触し、前記各々の棒状部材が前記第２の方向に移動可能な、複数の棒状部材を含み、
前記複数の可動部材は、それらの間に前記サンプルの測定箇所が位置するように、前記第１の方向に配列する、
請求項１ないし４の何れかに記載の光学特性測定装置。

【請求項6】

前記サンプル支持手段は、
第１の方向に延伸し、それと直交する第２の方向に配列する複数の棒状部材であって、前記各々の棒状部材の上面が前記サンプルの下面に接触し、前記各々の棒状部材が前記第２の方向に移動可能な、複数の棒状部材と、
前記各々の棒状部材の上面に形成された開口から気体を吹き出す吹出手段と、
を含む、
請求項１ないし５の何れかに記載の光学特性測定装置。

【請求項7】

板状のサンプルの下面のうち互いに離れた複数の箇所に接触することで、前記サンプルを支持するサンプル支持ステップと、
前記支持されたサンプルに向かって移動可能な１又は複数の可動部材を前記サンプルの測定箇所の近傍に接触させ、且つ前記可動部材と前記サンプルとの間に接触圧を発生させる接触圧発生ステップと、
前記可動部材と前記サンプルとの間に接触圧が発生した状態で、前記サンプルの測定箇所に光を照射する対物レンズを備える測定光照射手段を上下方向に移動させて前記測定光照射手段の前記対物レンズの焦点を前記サンプル上に合わせる投光側上下調整ステップと、
前記可動部材と前記サンプルとの間に接触圧が発生した状態で、前記サンプルの測定箇所を透過する光を受光する対物レンズを備える透過光受光手段を上下方向に移動させて前記透過光受光手段の前記対物レンズの焦点を前記サンプル上に合わせる受光側上下調整ステップと、
前記測定光照射手段の前記対物レンズの焦点を前記サンプル上に合わせた状態で、前記サンプルの測定箇所に光を照射する測定光照射ステップと、
前記透過光受光手段の前記対物レンズの焦点を前記サンプル上に合わせた状態で、前記サンプルの測定箇所を透過する光を受光する透過光受光ステップと、
を備えることを特徴とする光学特性測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学特性測定装置及び光学特性測定方法に関し、特にはサンプルの保持機構に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、フラットパネルディスプレイに用いられるカラーフィルタ基板の周縁部を支持して、カラーフィルタ基板に形成された微小セルの分光測定を行う分光測定装置が開示されている。この分光測定装置では、カラーフィルタ基板の下方に位置する透過照明系が微小セルに光を照射して、カラーフィルタ基板の上方に位置する顕微鏡ヘッドが微小セルを透過する光を受光する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−１１７１８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、近年のフラットパネルディスプレイの大型化及び薄型化に伴い、カラーフィルタ基板は自重によって撓んだり、振動しやすくなっている。このため、カラーフィルタ基板における測定箇所の高さが安定せずに、測定が遅延するおそれがある。例えば、測定箇所が所望の高さから大きく外れている場合、焦点合わせに多大な時間を要することになる。

【0005】

本発明は上記実情に鑑みて為されたものであり、その目的は、測定の迅速化を図ることが可能な光学特性測定装置及び光学特性測定方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明の光学特性測定装置は、サンプル支持手段と、接触圧発生手段と、測定光照射手段と、透過光受光手段と、を備える。前記サンプル支持手段は、板状のサンプルの下面のうち互いに離れた複数の箇所に接触することで、前記サンプルを支持する。前記接触圧発生手段は、前記支持されたサンプルに向かって移動可能な１または複数の可動部材を含み、前記可動部材を前記サンプルの測定箇所の近傍に接触させ、且つ前記可動部材と前記サンプルとの間に接触圧を発生させる。前記測定光照射手段は、前記可動部材と前記サンプルとの間に接触圧が発生した状態で、前記サンプルの測定箇所に光を照射する。前記透過光受光手段は、前記サンプルの測定箇所を透過する光を受光する。

【0007】

また、本発明の光学特性測定方法は、サンプル支持ステップと、接触圧発生ステップと、測定光照射ステップと、透過光受光ステップと、を備える。前記サンプル支持ステップでは、板状のサンプルの下面のうち互いに離れた複数の箇所に接触することで、前記サンプルを支持する。前記接触圧発生ステップでは、前記支持されたサンプルに向かって移動可能な１又は複数の可動部材を前記サンプルの測定箇所の近傍に接触させ、且つ前記可動部材と前記サンプルとの間に接触圧を発生させる。前記測定光照射ステップでは、前記可動部材と前記サンプルとの間に接触圧が発生した状態で、前記サンプルの測定箇所に光を照射する。前記透過光受光ステップでは、前記サンプルの測定箇所を透過する光を受光する。

【0008】

本発明によると、可動部材がサンプルの測定箇所の近傍に接触し、可動部材とサンプルとの間に接触圧が発生することから、サンプルの測定箇所の振動を抑制しつつ、サンプルの測定箇所を所望の高さに維持することが容易であり、この結果、測定の迅速化を図ることが可能である。

【0009】

また、本発明の一実施形態では、前記可動部材は、前記サンプルの下面に接触して、前記サンプルを押し上げ、前記接触圧発生手段は、前記可動部材の上面に前記サンプルを吸着させる吸着手段をさらに含む。これによると、可動部材とサンプルとの間に発生する接触圧を、サンプルの自重による接触圧とサンプルの吸着による接触圧とを重畳した大きさにすることが可能である。

【0010】

また、本発明の一実施形態では、前記サンプル支持手段は、第１の方向に延伸し、それと直交する第２の方向に配列する複数の棒状部材であって、前記各々の棒状部材の上面が前記サンプルの下面に接触し、前記各々の棒状部材が前記第２の方向に移動可能な、複数の棒状部材を含み、前記複数の可動部材は、それらの間に前記サンプルの測定箇所が位置するように、前記第１の方向に配列する。これによると、複数の可動部材の間にサンプルの測定箇所が位置することで、サンプルの測定箇所の振動を抑制しつつ、サンプルの測定箇所を所望の高さに維持する効果を向上させることが可能である。また、各々の棒状部材が第１の方向に延伸し、複数の可動部材が第１の方向に配列することで、棒状部材と可動部材との干渉が抑制され、可動部材を避けるために棒状部材を移動させる距離を低減することが可能である。

【0011】

また、本発明の一実施形態では、前記サンプル支持手段は、第１の方向に延伸し、それと直交する第２の方向に配列する複数の棒状部材であって、前記各々の棒状部材の上面が前記サンプルの下面に接触し、前記各々の棒状部材が前記第２の方向に移動可能な、複数の棒状部材と、前記各々の棒状部材の上面に形成された開口から気体を吹き出す吹出手段と、を含む。これによると、サンプルと棒状部材との接触面積を確保することによってサンプルの振動を抑制することが可能である一方で、サンプル又は棒状部材を移動させる際に気体の吹き出しによってサンプルを棒状部材から浮かせることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る光学特性測定装置の斜視図である。

【図2】光学特性測定装置の要部を模式的に表す斜視図である。

【図3】光学特性測定装置の構成例を表すブロック図である。

【図4】光学特性測定装置の動作例を表すフローチャートである。

【図5】図４に続くフローチャートである。

【図6A】昇降ユニット及び投光ユニットの正面図である。

【図6B】昇降ユニット及び投光ユニットの側面図である。

【図6C】昇降ユニット及び投光ユニットの平面図である。

【図7】昇降ユニットの斜視図である。

【図8】光学ユニットの斜視図である。

【図9A】昇降ユニット及び投光ユニットの正面図である。

【図9B】昇降ユニット及び投光ユニットの平面図である。

【図10A】支持ユニットの平面図である。

【図10B】支持ユニットの側面図である。

【図11】変形例に係る保持ヘッドの平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の光学特性測定装置及び光学特性測定方法の実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る光学特性測定装置１の斜視図であり、図２は、光学特性測定装置１の要部を模式的に表す斜視図である。これらの図におけるＸ方向及びＹ方向は、水平面内の直交する２つの方向を表す。図３は、光学特性測定装置１の構成例を表すブロック図である。図４及び図５は、光学特性測定装置１の動作例を表すフローチャートである。本実施形態において、板状のサンプルＳは、例えばフラットパネルディスプレイに用いられるカラーフィルタ基板である。

【0014】

図１及び図２に示される光学特性測定装置１は、サンプルＳを支持する支持手段の一例としての支持ユニット４と、接触圧発生手段の一例としての昇降ユニット５と、サンプルＳの測定箇所に測定光を照射する測定光照射手段の一例としての投光ユニット６と、サンプルＳの測定箇所を透過する透過光を受光する透過光受光手段の一例としての受光ユニット７と、を備えている。また、光学特性測定装置１は、昇降ユニット５、投光ユニット６及び受光ユニット７をサンプルＳに対して相対移動させることが可能な位置制御ユニット３を備えている。また、光学特性測定装置１は、位置制御ユニット３、支持ユニット４、昇降ユニット５、投光ユニット６及び受光ユニット７の動作を制御する主制御部１０を備えている。

【0015】

位置制御ユニット３は、Ｘ軸部３ｘと、Ｘ軸部３ｘに対してＸ方向に移動可能な、サンプルＳの上下に配置される一対のＹ軸部３ｙと、Ｙ軸部３ｙに対してＹ方向に移動可能なスライダ３５と、を備えている。昇降ユニット５、投光ユニット６及び受光ユニット７は、スライダ３５に取り付けられている。これにより、昇降ユニット５、投光ユニット６及び受光ユニット７は、サンプルＳに対してＸＹ方向に移動可能とされ、サンプルＳの測定箇所まで搬送される。

【0016】

支持ユニット４は、Ｘ方向に延伸してＹ方向に配列する棒状部材の一例としての複数のサポートバー４１を備えている。各々のサポートバー４１の上面は、平面とされており、サンプルＳの下面と接触する。各々のサポートバー４１の上面には、空気を吹き出すための複数の開口４ａが形成されている。また、各々のサポートバー４１は、Ｙ方向に移動可能に構成されている。さらに、支持ユニット４は、サンプルＳをＸ方向及びＹ方向に挟み込む複数のクランプ４７と、基準となる素ガラスを保持するリファレンスホルダ４９と、を備えている。基準となる素ガラスとは、カラーフィルタが載せられるガラス基板と厚み及び材料特性が同じガラスである。

【0017】

投光ユニット６は、サンプルＳの下方に配置され、サンプルＳの測定箇所に光を集光する対物レンズ６２をその上端部に備えている。図３に示されるように、投光ユニット６には、透過照明用ランプ６４からの光や透過測定用ランプ６６からの光が入射され、入射された光は対物レンズ６２によってサンプルＳに集光される。

【0018】

受光ユニット７は、サンプルＳの上方に配置され、サンプルＳの測定箇所の光を受光する対物レンズ７２をその下端部に備えている。図３に示されるように、受光ユニット７には、対物レンズ７２が受光した光が導入される検出器７７及び分光器７８が接続されている。また、受光ユニット７には、対物レンズ７２が受光した光を撮像するＣＣＤカメラ７９が設けられている。また、受光ユニット７には、反射測定用ランプ７４からの光や焦点合わせ用ランプ７６からの光が入射され、入射された光は対物レンズ７２によってサンプルＳに集光される。

【0019】

昇降ユニット５は、上下方向に移動可能な可動部材の一例としての一対の保持ヘッド５２を備えている。一対の保持ヘッド５２は、Ｙ方向を厚さ方向とする板状に構成され、Ｘ方向に互いに離れて配列しており、それらの間には、投光ユニット６の対物レンズ６２が配置されている。すなわち、一対の保持ヘッド５２は、対物レンズ６２をＸ方向に挟むように、対物レンズ６２のＸ方向の両側に配置されている。このため、サンプルＳの測定箇所となる、対物レンズ６２の上方の焦点位置Ｆも、一対の保持ヘッド５２の間に位置している。詳しくは、一対の保持ヘッド５２が最上位置にあるとき、若しくは図６Ｃに示されるような平面視において、一対の保持ヘッド５２の間には、対物レンズ６２の焦点位置Ｆが位置している。また、各々の保持ヘッド５２の上面は、Ｘ方向を長手方向とする矩形状の平面とされており、この上面には、サンプルＳを吸着するための開口５ａが形成されている。

【0020】

また、図６Ａ及び図６Ｂに示されるように、一対の保持ヘッド５２は、サンプルＳに向かって上昇し、サンプルＳの下面に接触する。これらの図では、最下位置にある保持ヘッド５２を実線で表し、最上位置にある保持ヘッド５２を二点鎖線で表している。一対の保持ヘッド５２は、サンプルＳの測定箇所（すなわち、焦点位置Ｆ）をＸ方向に挟むように、測定箇所の近傍に接触する。測定箇所の近傍とは、例えばサポートバー４１よりも測定箇所に近い位置をいう。また、測定箇所の近傍とは、例えば、投光ユニット６の対物レンズ６２からサンプルＳに照射される光を保持ヘッド５２が遮らない範囲であったり、投光ユニット６の対物レンズ６２に上下方向に移動する保持ヘッド５２が干渉しない範囲である。また、一対の保持ヘッド５２は、サンプルＳの下面と接触する際、サンプルＳをやや上方に押し上げる。すなわち、保持ヘッド５２が最上位置にあるとき、保持ヘッド５２の上面は、サポートバー４１の上面よりもやや上方に位置する。このようにサンプルＳが押し上げられることで、保持ヘッド５２の上面とサンプルＳの下面との間に接触圧が発生する。また、一対の保持ヘッド５２は、サンプルＳの下面と接触する際、開口５ａからサンプルＳを吸着する。このようにサンプルＳを吸着することによっても、保持ヘッド５２の上面とサンプルＳの下面との間に接触圧が発生する。

【0021】

また、図７に示されるように、昇降ユニット５は、各々の保持ヘッド５２の側面に設けられた、開口５ａに繋がる吸着配管５４と、各々の保持ヘッド５２を保持する保持ブラケット５６と、各々の保持ブラケット５６を昇降させるためのエアシリンダ５８と、エアシリンダ５８が取り付けられる基礎ブラケット５９と、をさらに備えている。各々の吸着配管５４には、不図示の吸引機に繋がるチューブが取り付けられ、当該吸引機の動作によって開口５ａに吸引力が発生する。また、各々の保持ヘッド５２にエアシリンダ５８が設けられているので、図９Ａ及び図９Ｂに示されるように、一方の保持ヘッド５２のみを上昇させることも可能である。例えば、サンプルＳのＸ方向の縁部が測定箇所となる場合、外側の保持ヘッド５２を上昇させるとクランプ４７と接触することがあるので、内側の保持ヘッド５２のみを上昇させる。

【0022】

以下、光学特性測定装置１に含まれる主制御部１０の動作について説明する。図３のブロック図に示されるように、主制御部１０は、位置制御ユニット３、支持ユニット４、昇降ユニット５及び光学ユニット１３を制御する。光学ユニット１３は、投光ユニット６及び受光ユニット７を含んでいる。

【0023】

主制御部１０は、例えばＰＣ（Personal computer）等のコンピュータからなる。主制御部１０の動作は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算部がＲＯＭ（Read Only
Memory）等の記憶部に記憶されたプログラムを実行することによって実現される。プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体から提供されてもよいし、インターネット等の通信線を介して提供されてもよい。なお、本実施形態では、主制御部１０が、位置制御ユニット３、支持ユニット４、昇降ユニット５及び光学ユニット１３を制御する態様について説明するが、この態様に限られず、例えば各々のユニットにＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等が含まれてもよい。

【0024】

位置制御ユニット３は、搬送用モータ３１，３２と、微調整用モータ３６ｘ〜３６ｚ，３７ｚと、を備えている。搬送用モータ３１，３２は、スライダ３５（図１を参照）に取り付けられた昇降ユニット５、投光ユニット６及び受光ユニット７をサンプルＳの測定箇所まで搬送するためのモータである。微調整用モータ３６ｘ〜３６ｚ，３７ｚは、サンプルＳの測定箇所まで搬送された投光ユニット６及び受光ユニット７の位置を微調整するためのモータである。図８に示されるように、投光ユニット６は、微調整用モータ３６ｘ〜３６ｚによって、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向（上下方向）の各方向に移動可能である。また、受光ユニット７は、微調整用モータ３７ｚによってＺ方向（上下方向）に移動可能である。

【0025】

支持ユニット４は、浮上制御用ソレノイド４２と、移動制御用ソレノイド４３と、クランプ用ソレノイド４４と、を備えている。浮上制御用ソレノイド４２は、サポートバー４１の開口４ａからの空気の吹き出しを切り替える電磁弁を駆動する。移動制御用ソレノイド４３は、サポートバー４１を移動させるエアシリンダの電磁弁を駆動する。クランプ用ソレノイド４４は、クランプ４７を移動させるエアシリンダの電磁弁を駆動する。また、支持ユニット４は、サポートバー４１やクランプ４７の移動をそれぞれ検知するためのセンサ群４５も備えている。

【0026】

昇降ユニット５は、昇降制御用ソレノイド５３と、吸着制御用ソレノイド５５と、を備えている。昇降制御用ソレノイド５３は、保持ヘッド５２を昇降させるエアシリンダ５８の電磁弁を駆動する。吸着制御用ソレノイド５５は、保持ヘッド５２の開口５ａからの空気の吸引を切り替える電磁弁を駆動する。また、昇降ユニット５は、保持ヘッド５２の昇降をそれぞれ検知するためのセンサ群５７も備えている。

【0027】

図４及び図５のフローチャートに示されるように、始めに、主制御部１０は、支持ユニット４によりサンプルＳを支持する動作を実行する（Ｓ０１〜Ｓ０４）。具体的には、Ｓ０１において、主制御部１０は、浮上制御用ソレノイド４２を駆動して、サポートバー４１の開口４ａからの空気の吹き出しを開始する。これにより、サポートバー４１からサンプルＳが浮上して、サンプルＳがＸＹ方向に移動可能となる。Ｓ０２において、主制御部１０は、クランプ用ソレノイド４４を駆動して、クランプ４７によりサンプルＳを挟み込む。Ｓ０３において、主制御部１０は、移動制御用ソレノイド４３を駆動して、サポートバー４１を初期位置に移動させる。Ｓ０４において、主制御部１０は、浮上制御用ソレノイド４２を駆動して、サポートバー４１の開口４ａからの空気の吹き出しを終了する。

【0028】

次いで、主制御部１０は、リファレンスホルダ４９に保持された基準となる素ガラスでリファレンス測定を行う（Ｓ０５）。リファレンス測定の動作は、後述するサンプル測定の動作（Ｓ１４〜Ｓ１９）と同様である。

【0029】

次いで、主制御部１０は、搬送用モータ３１，３２を駆動して、昇降ユニット５、投光ユニット６及び受光ユニット７をサンプルＳの測定箇所まで搬送する（Ｓ０６）。

【0030】

次いで、主制御部１０は、サンプルＳの測定箇所にサポートバー４１が近い場合に、サポートバー４１を退避させる動作を実行する（Ｓ０７〜Ｓ１０）。具体的には、Ｓ０７において、主制御部１０は、サンプルＳの測定箇所とサポートバー４１との距離が予め定められた閾値以下か否かを判定する。閾値は、例えば投光ユニット６の対物レンズ６２からサンプルＳに照射される光がサポートバー４１に干渉する距離として定められる。Ｓ０８において、主制御部１０は、浮上制御用ソレノイド４２を駆動して、サポートバー４１の開口４ａからの空気の吹き出しを開始する。Ｓ０９において、主制御部１０は、移動制御用ソレノイド４３を駆動して、サンプルＳの測定箇所に近接したサポートバー４１を退避させる。Ｓ１０において、主制御部１０は、浮上制御用ソレノイド４２を駆動して、サポートバー４１の開口４ａからの空気の吹き出しを終了する。図１０Ａ及び図１０Ｂに示されるように、投光ユニット６の対物レンズ６２からサンプルＳに照射される光がサポートバー４１に干渉するほど、サンプルＳの測定箇所がサポートバー４１に近い場合、このサポートバー４１は、サンプルＳに照射される光と干渉しない位置まで退避される。これらの図では、退避前のサポートバー４１を実線で表し、退避後のサポートバー４１を二点鎖線で表している。

【0031】

次いで、主制御部１０は、昇降ユニット５の保持ヘッド５２を上昇させて、保持ヘッド５２にサンプルＳを保持させる動作を実行する（Ｓ１１〜Ｓ１３）。具体的には、Ｓ１１において、主制御部１０は、昇降制御用ソレノイド５３を駆動して、一対の保持ヘッド５２を最上位置まで上昇させる。図６Ａ及び図６Ｂに示されるように、最上位置まで上昇した保持ヘッド５２は、サンプルＳの下面と接触して、サンプルＳをやや上方に押し上げる。Ｓ１２において、主制御部１０は、センサ群５７の入力に基づいて、保持ヘッド５２が最上位置まで上昇したか否かを判定する。保持ヘッド５２が最上位置まで上昇した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、Ｓ１３に進み、主制御部１０は、吸着制御用ソレノイド５５を駆動して、保持ヘッド５２の上面にサンプルＳを吸着する。保持ヘッド５２が最上位置まで上昇しなかった場合（Ｓ１２：ＮＯ）、主制御部１０は動作を終了する。なお、サンプルＳの測定箇所とＸ方向の縁との距離が予め定められた閾値よりも小さい場合には、図９Ａ及び図９Ｂに示されるように、外側の保持ヘッド５２を上昇させずに、内側の保持ヘッド５２のみを上昇させてもよい。

【0032】

次いで、主制御部１０は、投光ユニット６及び受光ユニット７の位置決めをして、測定を実行する（Ｓ１４〜Ｓ２０）。具体的には、Ｓ１４において、主制御部１０は、焦点合わせ用ランプ７６の光を対物レンズ７２からサンプルＳに照射した状態で、ＣＣＤカメラ７９の出力画像に基づいて微調整用モータ３７ｚを駆動することで、受光ユニット７を上下方向に移動させて対物レンズ７２の焦点をサンプルＳ上に合わせる。受光ユニット７の上下方向の移動は、焦点合わせ用ランプ７６の光の照射スポットが極小となるように行われる。Ｓ１５において、主制御部１０は、ＣＣＤカメラ７９の出力画像に基づいて搬送用モータ３１，３２を駆動することで、受光ユニット７をＸＹ方向に移動させて対物レンズ７２の焦点を測定対象の絵素に合わせる。Ｓ１６において、主制御部１０は、透過測定用ランプ６６の光を対物レンズ６２からサンプルＳに照射した状態で、ＣＣＤカメラ７９の出力画像内で透過照明用ランプ６４の光の照射スポットを捜す。Ｓ１７において、主制御部１０は、ＣＣＤカメラ７９の出力画像に基づいて微調整用モータ３６ｚを駆動することで、投光ユニット６を上下方向に移動させて対物レンズ６２の焦点をサンプルＳ上に合わせる。Ｓ１８において、主制御部１０は、ＣＣＤカメラ７９の出力画像に基づいて微調整用モータ３６ｘ，３６ｙを駆動することで、投光ユニット６をＸＹ方向に移動させて対物レンズ６２の焦点を測定対象の絵素に合わせる。Ｓ１９において、主制御部１０は、サンプルＳの光学特性を測定する。測定では、透過測定用ランプ６６の光を対物レンズ６２からサンプルＳに照射した状態で、その透過光を検出器７７又は分光器７８で検出する。また、測定では、反射測定用ランプ７４の光を対物レンズ７２からサンプルＳに照射した状態で、その反射光を検出器７７又は分光器７８で検出してもよい。

【0033】

上記Ｓ１４〜Ｓ１９の処理は、サンプルＳの測定箇所における絵素の全ての色に対して実行される（Ｓ２０）。その後、主制御部１０は、吸着制御用ソレノイド５５を駆動して保持ヘッド５２によるサンプルＳの吸着を解除し（Ｓ２１）、昇降制御用ソレノイド５３を駆動して保持ヘッド５２を最下位置まで下降させる（Ｓ２２）。

【0034】

さらに、上記Ｓ６〜Ｓ２２の処理は、サンプルＳの全ての測定箇所において実行される（Ｓ２３）。以上により、主制御部１０の動作が終了する。

【0035】

以上に説明した本実施形態によると、保持ヘッド５２がサンプルＳを押し上げると共にサンプルＳを吸着することで、保持ヘッド５２とサンプルＳとの間に接触圧が発生するので、サンプルＳの測定箇所の振動を抑制しつつ、サンプルＳの測定箇所を一定の高さに維持することが容易である。このため、対物レンズ６２，７２の焦点位置ＦをサンプルＳの測定箇所に迅速に合わせることが可能である。

【0036】

また、本実施形態によると、複数のサポートバー４１の上面がサンプルＳの下面に接触することで、従来のサポートピンを使用する場合と比較して接触面積が向上するので、測定時のサンプルＳの振動を抑制することが可能である。

【0037】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が当業者にとって可能であるのはもちろんである。

【0038】

サンプルＳの下面と接触する保持ヘッド５２は上記実施形態の態様に限られず、例えば図１１の（ａ）〜（ｅ）に示されるような、対物レンズ６２の周囲の一部又は全部に保持ヘッド５２が配置される態様であってもよい。

【0039】

また、上記実施形態では、保持ヘッド５２がサンプルＳを押し上げると共にサンプルＳを吸着することで、保持ヘッド５２とサンプルＳの間に接触圧を発生させたが、接触圧の発生はこの態様に限られない。例えば、保持ヘッド５２がサンプルＳを押し上げるのみであってもよい。また、保持ヘッド５２がサンプルＳを押し上げることなくサンプルＳに接触した状態、又は保持ヘッド５２が近接した状態で、保持ヘッド５２がサンプルＳを吸着してもよい。また、保持ヘッド５２がサンプルＳを吸着する代わりに、サンプルＳの上面に気体を吹き付けることで、サンプルＳを保持ヘッド５２に押し付けてもよい。

【0040】

また、上記実施形態では、昇降ユニット５の保持ヘッド５２と、投光ユニット６とを個別に上下動させたが、この態様に限られず、例えば保持ヘッド５２を投光ユニット６に一体に設けて、投光ユニット６の上下動を保持ヘッド５２に連動させてもよい。これによると、保持ヘッド５２が接触するサンプルＳと、投光ユニット６の対物レンズ６２との距離を一定に保つことが可能である。なお、当該変形例では、サンプルＳ上に焦点が合うように、サンプルＳの屈折率に応じて保持ヘッド５２の高さを変えることが好ましい。

【符号の説明】

【0041】

１ 光学特性測定装置、１０ 主制御部、１３ 光学ユニット、３ 位置制御ユニット、３ｘ Ｘ軸部、３ｙ Ｙ軸部、３１，３２ 搬送用モータ、３５ スライダ、３６ｘ〜３６ｚ，３７ｚ 微調整用モータ、４ 支持ユニット（支持手段の一例）、４ａ 開口、４１ サポートバー（棒状部材の一例）、４２ 浮上制御用ソレノイド、４３ 移動制御用ソレノイド、４４ クランプ用ソレノイド、４５ センサ群、４７ クランプ、４９ リファレンスホルダ、５ 昇降ユニット（接触圧発生手段の一例）、５ａ 開口、５２ 保持ヘッド（可動部材の一例）、５３ 昇降制御用ソレノイド、５４ 吸着配管、５５ 吸着制御用ソレノイド、５６ 保持ブラケット、５７ センサ群、５８ エアシリンダ、５９ 基礎ブラケット、６ 投光ユニット（測定光照射手段の一例）、６２ 対物レンズ、６４ 透過照明用ランプ、６６ 透過測定用ランプ、７ 受光ユニット（透過光受光手段の一例）、７２ 対物レンズ、７４ 反射測定用ランプ、７６ 焦点合わせ用ランプ、７７ 検出器、７８ 分光器、７９ ＣＣＤカメラ、Ｓ サンプル、Ｆ 焦点位置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11】