ホーム > 特許ランキング > Ｌｕｍｕｓ Ｌｔｄ．
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-07-04
(54)【発明の名称】光学サンプルの特徴付け
(51)【国際特許分類】
G01M 11/00 20060101AFI20230627BHJP
【ＦＩ】
G01M11/00 T
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022560221
(86)(22)【出願日】2021-04-25
(85)【翻訳文提出日】2022-10-24
(86)【国際出願番号】 IL2021050473
(87)【国際公開番号】W WO2021220267
(87)【国際公開日】2021-11-04
(31)【優先権主張番号】63/017,673
(32)【優先日】2020-04-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】518010049
【氏名又は名称】ルムス エルティーディー．
【氏名又は名称原語表記】Ｌｕｍｕｓ Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】８ Ｐｉｎｃｈａｓ Ｓａｐｉｒ Ｓｔｒｅｅｔ， ７４０３６３１ Ｎｅｓｓ Ｚｉｏｎａ， Ｉｓｒａｅｌ
(74)【代理人】
【識別番号】110003797
【氏名又は名称】弁理士法人清原国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ローネン，イータン
(72)【発明者】
【氏名】バイビチ，イータン
(72)【発明者】
【氏名】シャーリン，エラド
(72)【発明者】
【氏名】シャピラ，アミール
(72)【発明者】
【氏名】ゲルバーグ，ジョナサン
(72)【発明者】
【氏名】ゴールドスタイン，ネタネル
(72)【発明者】
【氏名】ラビ，エラド
【テーマコード（参考）】
2G086
【Ｆターム（参考）】
2G086EE06
2G086EE09
2G086EE12
(57)【要約】
光学サンプルの特徴付けは、空気屈折率よりも高い屈折率を有するコーティングされたガラスプレートなどの光学サンプルを通る光の伝播の全範囲における任意の角度での測定および試験を容易にする。回転可能なアセンブリは、中空を有するシリンダと、中空を含むレセプタクルと、を含む。レセプタクルはまた、既知の屈折率を有する流体を含む。光学光ビームは、シリンダの表面に垂直に入力され、シリンダを通って、次に流体を介して、光学サンプルに移動し、光ビームは透過および／または反射され、次にシリンダから出て、分析のために収集される。少なくとも部分的に光学サンプルを取り囲む流体により、光学サンプルは、光学サンプルの全範囲の試験のために全範囲の角度（±９０°など）にわたって回転され得る。
【選択図】図１４Ａ
【選択図】図１４Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光学材料のサンプルの光学試験のための装置であって、（ａ）回転可能なアセンブリであって、
（ｉ）光学的に透明な一般的なシリンダであって、前記一般的なシリンダの軸上に中心中空を有し、前記中空が、前記光学材料のサンプルの少なくともコア領域を受容するようにサイズ決定された一般的なシリンダ、
（ｉｉ）前記中空を含むレセプタクルであって、前記レセプタクルは、前記光学材料のサンプルの少なくとも一部分を受容するようにサイズ決定され、流体が少なくとも前記コア領域を取り囲み、接触し、前記一般的なシリンダと接触するように、一定量の前記流体を受容するように密閉されたレセプタクル、を備える、回転可能なアセンブリと、
（ｂ）前記軸と整列され、前記一般的なシリンダの高さ軸の周りで前記回転可能なアセンブリを回転させるように動作可能なターンテーブルと、
（ｃ）光学配置であって、
（ｉ）前記軸と整列され、
（ｉｉ）前記一般的なシリンダの第１の側で表面領域に垂直な光学光ビームを提供する光源を含み、
（ｉｉｉ）出力信号を受け入れる光学検出器であって、前記出力信号が前記表面領域からの前記光学光ビームの反射を含み、前記光学検出器が、前記一般的なシリンダの前記第１の側の表面領域に垂直である光学配置と、を備える、装置。
【請求項2】
光学材料のサンプルの光学試験のための装置であって、（ａ）アセンブリであって、
（ｉ）光学的に透明な一般的なシリンダであって、内部が前記一般的なシリンダの内面から前記一般的なシリンダの中心軸に向かってバルク材料部分で部分的に満たされ、前記内部が前記一般的なシリンダの反対側の内面から延在し、前記軸を含む中空部分を有し、前記中空が前記光学材料のサンプルの少なくともコア領域を受容するようにサイズ決定される、一般的なシリンダ、
（ｉｉ）前記中空を含むレセプタクルであって、前記レセプタクルは、前記光学材料のサンプルの少なくとも一部分を受容するようにサイズ決定され、流体が少なくとも前記コア領域を取り囲み、接触し、前記一般的なシリンダおよび前記バルクの少なくとも一部分と接触するように、一定量の前記流体を受容するように密閉されたレセプタクル、を備える、アセンブリと、
（ｂ）光学配置であって、
（ｉ）前記軸と整列され、
（ｉｉ）前記一般的なシリンダの第１の側の表面領域に垂直な光学光ビームを提供する光源を含み、
（ｉｉｉ）出力信号を受け入れる光学検出器であって、前記光学光ビームからの前記出力信号が前記コア領域に衝突し、前記光学検出器が前記一般的なシリンダの表面領域に垂直である光学配置と、を備える、装置。
【請求項3】
前記アセンブリは、回転可能なアセンブリであり、（ｃ）前記軸と整列され、前記一般的なシリンダの高さ軸の周りで前記回転可能なアセンブリを回転させるように動作可能なターンテーブルをさらに備える、請求項２に記載の装置。
【請求項4】
前記バルクは、前記レセプタクルの実質的に半円状の半分を満たす、請求項２に記載の装置。
【請求項5】
前記バルク材料が、前記一般的なシリンダの光学的に透明な材料と同じ光学的に透明な材料である、請求項２に記載の装置。
【請求項6】
前記光学配置を受容し、前記光源と前記光学検出器とを整列させるために調整可能な装着配置をさらに備える、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項7】
前記レセプタクルに対して前記サンプルの場所を固定するクランプ機構をさらに備える、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項8】
前記回転可能なアセンブリに動作可能に接続され、前記回転可能なアセンブリを回転させるように動作可能なモータと、前記回転可能なアセンブリに動作可能に接続され、少なくとも前記回転可能なアセンブリの回転角度に関する位置情報を提供するように動作可能なエンコーダと、をさらに備える、請求項１または請求項３に記載の装置。
【請求項9】
前記一般的なシリンダが、シリンダ、およびプリズムからなる群から選択される、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項10】
前記一般的なシリンダ、前記サンプル、および前記流体の屈折率が実質的に等しい、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項11】
前記流体が、屈折率整合流体であり、前記サンプルおよび前記流体の屈折率が、実質的に等しい、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項12】
前記一般的なシリンダおよび光学材料の前記サンプルが、同じ光学的に透明な固体材料で作製される、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項13】
前記一般的なシリンダが、前記一般的なシリンダの前記高さ軸に対して平行に実質的に対称的である、請求項１または請求項３に記載の装置。
【請求項14】
前記一般的なシリンダが、（ａ）静止している、
（ｂ）単一軸で回転可能である、
（ｃ）２つ以上の軸で回転可能である、
（ｄ）所定の範囲の角度で回転可能である、
（ｅ）法線から前記サンプルまで±９０度回転可能である、よりなる群に従って位置決めされる、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項15】
前記サンプルの前記コア領域が、光ビームが前記サンプルに遭遇し、前記サンプルの試験が実施される、前記サンプルの場所である、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項16】
（ａ）前記レセプタクルが、（ｉ）前記一般的なシリンダのシリンダ直径に沿った方向のレセプタクル幅であって、前記シリンダ直径よりも小さい、レセプタクル幅、および
（ｉｉ）前記レセプタクル幅と平行でないレセプタクル厚さであって、前記一般的なシリンダの第１の側と第２の側との間のレセプタクル厚さ、を有し
（ｂ）前記サンプルが、
（ｉ）前記シリンダ直径に沿った方向のプレート幅であって、前記レセプタクル幅が前記プレート幅よりも大きい、プレート幅、および
（ｉｉ）前記プレート幅に平行でないプレート厚さであって、前記レセプタクル厚さが前記プレート厚さよりも大きい、プレート厚さ、を有する、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項17】
前記レセプタクル幅および前記プレート幅が、実質的に平行に整列される、請求項１６に記載の装置。
【請求項18】
前記レセプタクルが、０．５立方センチメートル（ｃｃ）～５０ｃｃの流体を含むように構成される、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項19】
前記サンプルが、（ａ）ガラスプレート、
（ｂ）コーティングされたガラスプレート、
（ｃ）薄膜偏光子、
（ｄ）ガラス偏光子、
（ｅ）プラスチック偏光子、
（ｆ）ビームスプリッタ、
（ｇ）波プレート、
（ｈ）光ガイド光学要素（ＬＯＥ）、
（ｉ）構造化光学要素であって、
（ｉ）規則格子、
（ｉｉ）ホログラフィック格子、
（ｉｉｉ）ホログラフィックボリューム格子、
（ｉｖ）回折光学要素、
（ｖ）フレネルレンズ、
（ｖｉ）サブ波長フォトニック構造、および
（ｖｉｉ）ワイヤグリッドよりなる群から選択される、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項20】
前記光学要素がコーティングでコーティングされ、前記コーティングが前記サンプルに入射する光を操作するために使用される、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項21】
前記光学配置が、前記光学光ビームを準備し、前記光学光ビームを前記一般的なシリンダに入力するコリメーティング光学部品であって、少なくとも２つの自由度で調整可能なコリメーティング光学部品を含む、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項22】
前記光学光ビームの光路が、前記一般的なシリンダおよび前記流体を通っており、前記光路の大部分が、前記一般的なシリンダを通っている、請求項１に記載の装置。
【請求項23】
請求項１または請求項３に記載の装置に動作可能に接続されたコントローラであって、（ａ）前記一般的なシリンダの第１の側の表面領域に垂直に光学光ビームを入力することを開始し、
（ｂ）光ビーム経路が前記中空に到達するまで前記一般的なシリンダの第１の側を介して横断し、次いで、前記第１の側から前記サンプルの第１の側上の前記中空の前記流体内に横断し、前記サンプルを通り、前記サンプルの他方の側上の前記流体を通り、前記一般的なシリンダの第２の側に入り、前記第２の側を横断し出力信号として前記一般的なシリンダの前記第２の側の表面領域に垂直に出るように、前記一般的なシリンダを位置決めし、
（ｃ）前記光学検出器による前記出力信号の捕捉をアクティブ化するように構成される、コントローラ。
【請求項24】
前記コントローラは、（ａ）前記一般的なシリンダを前記光ビーム経路に対して前記サンプルの第１の角度で位置決めした後、
（ｂ）前記サンプルが前記光ビーム経路に対して第２の角度にあるように前記一般的なシリンダを回転させ、
（ｃ）前記捕捉および前記回転を繰り返すように、さらに構成される請求項２３に記載のコントローラ。
【請求項25】
光学材料のサンプルを光学試験するための方法であって、（ａ）請求項１または請求項３に記載の装置を提供するステップと、
（ｂ）前記一般的なシリンダの第１の側の表面領域に垂直に光学光ビームを入力するステップと、
（ｃ）光ビーム経路が前記中空に到達するまで前記一般的なシリンダの第１の側を介して横断し、次いで、前記第１の側から前記サンプルの第１の側上の前記中空の前記流体内に、前記サンプルを通り、前記サンプルの他方の側上の前記流体を通り、前記一般的なシリンダの第２の側に入り、前記第２の側を横断し出力信号として前記一般的なシリンダの前記第２の側の表面領域に垂直に出るように、前記一般的なシリンダを位置決めするステップと、
（ｄ）前記光学検出器によって前記出力信号を捕捉するステップと、を含む、方法。
【請求項26】
（ａ）前記光ビーム経路に対する前記サンプルの第１の角度での前記位置決め後に、（ｂ）前記サンプルが前記光ビーム経路に対して第２の角度であるように前記一般的なシリンダを回転させるステップと、
（ｃ）前記捕捉および前記回転を繰り返すステップと、をさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項27】
前記捕捉によって収集されたデータを処理して前記光学試験の結果を計算する前記ステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、概して、光学試験に関し、特に、コーティングの全範囲の試験に関する。
【背景技術】
【0002】
光学部品、特にコーティングを測定するための現在の技術は、小さな範囲の角度、または小さなセットの離散的な角度に限定され、および／または屈折に起因する顕著な問題を有する。一般的に、測定結果は一貫性および／または正確性が欠如している。
【発明の概要】
【0003】
光学サンプルの特徴付けは、空気屈折率よりも高い屈折率を有するコーティングされたガラスプレートなどの光学サンプルを通る光の伝播の全範囲における任意の角度での測定および試験を容易にする。回転可能なアセンブリは、中空を有するシリンダと、中空を含むレセプタクルと、を含む。レセプタクルはまた、いくつかの実装態様では、光学サンプルおよび／またはシリンダの屈折率に一致する屈折率を有する流体を含む。光学光ビームは、シリンダの表面に垂直に入力され、シリンダを通って、次に流体を介して、光学サンプルに移動し、光ビームが透過および／または反射され、次にシリンダから出て、分析のために収集される。少なくとも部分的に光学サンプルを取り囲む流体により、光学サンプルは、光学サンプルの全範囲の試験のために全範囲の角度（±９０°など）にわたって回転され得る。
【0004】
本実施形態の教示によれば、光学材料のサンプルの光学試験のための装置が提供され、装置は、回転可能なアセンブリであって、光学的に透明な一般的なシリンダであって、一般的なシリンダの軸上に中心中空を有し、中空が光学材料のサンプルのコア領域を少なくとも受容するようにサイズ決定された一般的なシリンダ、および中空を含むレセプタクルであって、レセプタクルは、光学材料のサンプルの少なくとも一部分を受容するようにサイズ決定され、流体が少なくともコア領域を取り囲み、接触し、一般的なシリンダと接触するように、一定量の流体を受容するように密閉されたレセプタクルを含む回転可能なアセンブリと、軸と整列され、一般的なシリンダの高さ軸の周りで回転可能なアセンブリを回転させるように動作可能なターンテーブルと、光学配置であって、軸と整列され、一般的なシリンダの第１の側で表面領域に垂直な光学光ビームを提供する光源を含み、出力信号を受け入れる光学検出器であって、出力信号が表面領域からの光学光ビームの反射を含み、光学検出器が一般的なシリンダの第１の側の表面領域に対して垂直である、光学検出器を含む、光学配置と、を備える。
【0005】
本実施形態の教示によれば、光学材料のサンプルの光学試験のための装置が提供され、装置は、アセンブリであって、光学的に透明な一般的なシリンダであって、内部が一般的なシリンダの内面から一般的なシリンダの中心軸に向かってバルク材料部分で部分的に満たされ、内部が一般的なシリンダの反対側の内面から延在し、軸を含む中空部分を有し、中空が光学材料のサンプルの少なくともコア領域を受容するようにサイズ決定される、一般的なシリンダ、および中空を含むレセプタクルであって、レセプタクルは、光学材料のサンプルの少なくとも一部分を受容するようにサイズ決定され、流体が少なくともコア領域を取り囲み、接触し、一般的なシリンダおよびバルクの少なくとも一部分と接触するように、一定量の流体を受容するように密閉されたレセプタクルを含むアセンブリと、光学配置であって、軸と整列され、一般的なシリンダの第１の側の表面領域に垂直な光学光ビームを提供する光源を含み、出力信号を受け入れる光学検出器であって、光学光ビームからの出力信号がコア領域に衝突し、光学検出器が一般的なシリンダの表面領域に垂直である光学配置と、を備える。
【0006】
任意選択的な実施形態では、アセンブリは回転可能なアセンブリであり、さらに、軸と整列され、一般的なシリンダの高さ軸の周りで回転可能なアセンブリを回転させるように動作可能なターンテーブルを含む。
【0007】
別の任意選択的な実施形態では、バルクは、レセプタクルの実質的に半円状の半分を満たす。
【0008】
別の任意選択的な実施形態では、バルク材料は、一般的なシリンダの光学的に透明な材料と同じ光学的に透明な材料である。
【0009】
別の任意選択的な実施形態では、さらに、光学配置を受容するための装着配置であって、光源と光学検出器とを整列させるために調整可能な装着配置を含む。
【0010】
別の任意選択的な実施形態では、レセプタクルに対してサンプルの場所を固定するクランプ機構を２さらに含む。
【0011】
別の任意選択的な実施形態では、回転可能なアセンブリに動作可能に接続され、回転可能なアセンブリを回転させるように動作可能なモータと、回転可能なアセンブリに動作可能に接続され、少なくとも回転可能なアセンブリの回転角度に関する位置情報を提供するように動作可能なエンコーダと、をさらに含む。
【0012】
別の任意選択的な実施形態では、一般的なシリンダは、シリンダ、およびプリズムからなる群から選択される。別の任意選択的な実施形態では、一般的なシリンダ、サンプル、および流体の屈折率は、実質的に等しい。別の任意選択的な実施形態では、流体は、屈折率整合流体であり、サンプルおよび流体の屈折率が実質的に等しい。別の任意選択的な実施形態では、一般的なシリンダおよび光学材料のサンプルは、同じ光学的に透明な固体材料で作製される。
【0013】
別の任意選択的な実施形態では、一般的なシリンダは、一般的なシリンダの高さ軸に対して平行に実質的に対称的である。別の任意選択的な実施形態では、一般的なシリンダは、静止している、単一軸で回転可能である、２つ以上の軸で回転可能である、所定の範囲の角度で回転可能である、法線からサンプルまで±９０度回転可能である、よりなる群に従って位置決めされる。
【0014】
別の任意選択的な実施形態では、サンプルのコア領域は、光ビームがサンプルに遭遇し、サンプルの試験が実施されるサンプルの場所である。
【0015】
別の任意選択的な実施形態では、レセプタクルは、一般的なシリンダのシリンダ直径に沿った方向のレセプタクル幅であって、シリンダ直径よりも小さいレセプタクル幅、およびレセプタクル幅と平行でないレセプタクル厚さであって、一般的なシリンダの第１の側と第２の側との間のレセプタクル厚さを有し、サンプルは、シリンダ直径に沿った方向のプレート幅であって、レセプタクル幅がプレート幅よりも大きいプレート幅、およびプレート幅と平行でないプレート厚さであって、レセプタクル厚さがプレート厚さよりも大きいレセプタクル厚さを有する。
【0016】
別の任意選択的な実施形態では、レセプタクル幅およびプレート幅は、実質的に平行に整列される。別の任意選択的な実施形態では、レセプタクルは、０．５立方センチメートル（ｃｃ）～５０ｃｃの流体を含むように構成される。
【0017】
別の任意選択的な実施形態では、サンプルは、ガラスプレート、コーティングされたガラスプレート、薄膜偏光子、ガラス偏光子、プラスチック偏光子、ビームスプリッタ、波プレート、光ガイド光学要素（ＬＯＥ）、構造化光学要素であって、規則格子、ホログラフィック格子、ホログラフィックボリューム格子、回折光学要素、フレネルレンズ、サブ波長フォトニック構造、およびワイヤグリッドよりなる群から選択される構造化光学部品よりなる群から選択される。
【0018】
別の任意選択的な実施形態では、光学要素は、コーティングでコーティングされ、コーティングは、サンプルに入射する光を操作するために使用される。
【0019】
別の任意選択的な実施形態では、光学配置は、光学光ビームを準備し、光学光ビームを一般的なシリンダに入力する、コリメーティング光学部品であって、少なくとも２つの自由度で調整可能なコリメーティング光学部品を含む。別の任意選択的な実施形態では、光学光ビームの光路は、一般的なシリンダおよび流体を通っており、光路の大部分は、一般的なシリンダを通っている。
【0020】
任意選択的な実施形態では、請求項１または請求項３に記載の装置に動作可能に接続されたコントローラが提供され、コントローラは、一般的なシリンダの第１の側面の表面領域に垂直に光学光ビームを入力することを開始し、光ビーム経路が中空に到達するまで一般的なシリンダの第１の側を介して横断し、次いで、第１の側からサンプルの第１の側上の中空の流体内に横断し、サンプルを通り、サンプルの他方の側上の流体を通り、一般的なシリンダの第２の側に入り、第２の側を横断し出力信号として一般的なシリンダの第２の側の表面領域に垂直に出るように一般的なシリンダを位置決めし、光学検出器による出力信号の捕捉をアクティブ化するよう、構成される。別の任意選択的な実施形態では、コントローラは、一般的なシリンダを光ビーム経路に対してサンプルの第１の角度で位置決めした後、サンプルが光ビーム経路に対して第２の角度にあるように一般的なシリンダを回転させ、捕捉および回転を繰り返すようにさらに構成される。
【0021】
本実施形態の教示によれば、光学材料のサンプルを光学試験する方法が提供され、本方法は、装置を提供するステップであって、一般的なシリンダの第１の側面の表面領域に垂直に光学光ビームを入力するステップと、一般的なシリンダを配置するステップと、光ビーム経路が、中空に到達するまで、一般的なシリンダの第１の側を介して横断し、次いで、第１の側からサンプルの第１の側上の中空の流体内に、サンプルを通り、サンプルの他方の側上の流体を通り、一般的なシリンダの第２の側に入り、第２の側を横断し、出力信号として一般的なシリンダの第２の側の表面領域に垂直に出るように前記一般的なシリンダを位置決めするステップと、光学検出器によって出力信号を捕捉するステップと、を含む。
【0022】
別の任意選択的な実施形態では、さらに、光ビーム経路に対するサンプルの第１の角度での位置決め後、サンプルが光ビーム経路に対して第２の角度であるように一般的なシリンダを回転させ、捕捉および回転を繰り返すステップを含む。別の任意選択的な実施形態では、光学試験の結果を計算するために、捕捉によって収集されたデータを処理するステップをさらに含む。
【図面の簡単な説明】
【0023】
実施形態は、単なる例として、添付の図面を参照して本明細書において説明される。
【図1A】全範囲の光学サンプルの特徴付け（試験）のための装置のスケッチである。
【図1B】装置の断面図のスケッチである。
【図2】シリンダの上面図のスケッチである。
【図3】シリンダの側面図のスケッチである。
【図4】試験中にコーティングされたプレートが回転されるシリンダの上面図のスケッチである。
【図5A】光学サンプルの透過率を試験するためのバスジグ装置のスケッチである。
【図5B】バスジグ装置の断面図のスケッチである。
【図6A】光学サンプルを特徴付ける方法のフローチャートである。
【図7A】透過率（ｙ軸）対角度（ｘ軸）のプロットである。
【図8】例示的なコントローラの高レベル部分ブロック図である。
【図9】全範囲の光学サンプルの特徴付け（試験）のための装置のスケッチである。
【図10】ＭＰＬ装置の分解図のスケッチである。
【図11A】ＭＰＬ試験装置の断面図のスケッチである。
【図11B】ＭＰＬ試験装置の回転断面図である。
【図12】可変位置決め機構を含むＭＰＬ試験装置のスケッチである。
【図13】プレートの試験のためのＭＰＬシリンダの断面のスケッチである。
【図14A】ＭＰＬシリンダの代替的な実装態様の実装の断面のスケッチである。
【図14B】ＭＰＬシリンダの代替的な実施態様の実装の断面のスケッチである。
【図14C】ＭＰＬシリンダの代替的な実装態様の実装の断面のスケッチである。
【図15】ＭＰＬシリンダの代替的な実施形態のスケッチである。
【0024】
詳細な説明－装置－図１Ａ～図４
本実施形態による装置および方法の原理および動作は、図面および添付の説明を参照してより良く理解されるであろう。本発明は、光学サンプルの特徴付けのための装置および方法である。本発明は、空気屈折率よりも高い屈折率を有するコーティングされたガラスプレートなどの光学サンプルを通る光の伝播の全範囲の角度の測定および試験を容易にする。
本実施形態による装置および方法の原理および動作は、図面および添付の説明を参照してより良く理解されるであろう。本発明は、光学サンプルの特徴付けのための装置および方法である。本発明は、空気屈折率よりも高い屈折率を有するコーティングされたガラスプレートなどの光学サンプルを通る光の伝播の全範囲の角度の測定および試験を容易にする。
【0025】
一般に、革新的な回転可能なアセンブリは、中空を有するガラス製シリンダを含む。中空は、回転可能なアセンブリ内のレセプタクルの一部である。レセプタクルは、可変サイズのコーティングされたガラスプレート用にサイズ決定されている。レセプタクルはまた、特定の所与の屈折率を有する一定量の流体を受容するために密封される。光ビームは、コリメーティング光学部品を介して試験ソースから伝播され、シリンダの表面に対して垂直（９０度）に入り、シリンダを通り、次いで、コーティング、（コーティングされた）ガラスプレート、流体、シリンダの反対側を通る流体を介して、分析のために収集される。少なくとも部分的にコーティングされたプレートを取り囲む流体により、プレートは、コーティングの全範囲の試験における任意の特定の角度について全範囲の角度（±９０°など）を通して回転させられ得る。好ましくは、シリンダおよびプレートは同じ材料で作られるため、屈折率が一致する。例示的な材料は、ＢＫ７ガラスであるが、この例は、限定的なものではなく、他のガラスおよびガラス以外の他の材料が試験され得る。この装置および方法は、コーティングされたプレートの反射率を直接測定するためにも使用され得る。
【0026】
現在のデバイスおよび方法は、ガラスにおける入射角の全範囲にわたって現在および予測されるコーティングを特徴付けるのに十分ではない。従来の技術は、既存の要件を満たすのに不十分である。コーティングの最大、好ましくは全範囲の角度測定を実装するために、技術が必要である。本書の文脈では、「全範囲」という用語は、一般的に、試験されるべきコーティングされたプレートに対する法線に対して、１８０°、または±９０°の範囲を指す。全範囲は、特定の実装態様については±９０°以外であってもよい。これに対して、従来の測定技術は、典型的には、空中のみで離散的な角度の範囲を測定する。例えば、標準のシングルビームまたはダブルビーム分光光度計に任意選択的な特別なモジュールを追加した状態では、空気中の透過は７０°で空気中の反射は４５°である。ガラスでの測定について、従来の方法では、コーティングをプリズムアセンブリに組み立て、±５°までの範囲で性能を測定する。測定角度は、アセンブリ内のプリズムの角度（±５°）に制限される。
【0027】
スネルの法則は、全内部反射（ＴＩＲ）および材料を通る光の経路の依存性に関して、測定されるプレートの入射角を制限する。例えば、例示的なガラスから空気に移動する光線を考える。臨界角θｃｔは、ある光学媒体から別の光媒体に横断する光についてスネルの法則を使用して、ガラス中の入射角θ１の値であり、空気中の出射角θ２は９０°に等しく、すなわち、例示的なガラスの屈折率ｎ１および空気の屈折率ｎ２は、それぞれ、約１．５２および１であり、約４１°の値を与える。したがって、空気中の測定は、ガラス中の約４１°を超える角度の測定を再現することはできない。
【0028】
この説明を簡単にするために、「コーティングされたプレート」という用語は、文脈から明らかになるように、「プレート」または「コーティング」と称され得る。現在の典型的なプレートサイズは、７０×７０ｍｍ（ミリメートル）および６０×３０ｍｍである。本文書の文脈において、「コーティングされたプレート」という用語は、一般的に、プレートの表面上に光学コーティングを有するプレートを指す。コーティングは、典型的には、多層薄膜である。コーティングされたガラスプレートは、一般的に、本説明で使用されるが、限定するものではなく、他の材料および形状の他のサンプルが使用され得る。一般に、プレートは、光源と光検出器との間で自由な非散乱光路を可能にする任意の非空気形状であり得る。試験装置は、薄膜、ガラス、またはプラスチック偏光子、波プレート、ビームスプリッタ、二色反射体、光ガイド光学要素（ＬＯＥ）、格子またはワイヤグリッドなどの構造化光学要素などの光学材料（サンプル、光学要素）の任意のサンプルを測定し得る。光学フィルタ（コーティング）は、入射光（コーティングされたプレートに入射）を指定された反射率、透過率、吸収、偏光などに操作するために使用される。コーティングを試験（プローブおよび測定）するため、および／またはコーティングの実際の性能とコーティングの指定された必要な性能を比較するために、光学測定が使用される。
【0029】
同様に、この説明を簡単にするために、「ガラス製シリンダ」という用語が使用されるが、これに限定されない。例えば、シリンダの材料（シリンダ、シリンダリング、球体、バルク、ハーフバルクなど）はポリマーであってもよい（１つの非限定的な例は、光学非複屈折性ポリマーである）。
【0030】
本説明の装置および方法の実施形態は、特徴付け、測定、および試験のために使用され得る。本装置は、コーティング装置およびプロセス（ガラスプレートなどのコーティング材料）の受け入れ測定を含む様々な機能のために実装され得る。本文書を簡単にするために、「試験」という用語が使用されるが、限定的であると考えるべきではない。
【0031】
ここで図面を参照すると、図１Ａは、全範囲の光学サンプルの特徴付け（試験）のための装置のスケッチであり、図１Ｂは、装置の断面図のスケッチである。試験装置４００は、一般に、本書の文脈において「ジグ」と称される。試験装置４００は、試験対象のプレート、支持構造を保持し、要素を案内し、試験の繰り返し性、精度、および交換性を提供する。試験装置４００は、様々な他の要素が装着されたベース４０２を含む。試験される例示的な光学材料は、回転可能なアセンブリのレセプタクル１１０内に着座されたコーティングされたプレート１０２である。回転可能なアセンブリは、シリンダ１００およびターンテーブルを含む。シリンダ１００は、中空１１１を含む。ターンテーブルは、モータ４０８Ａが接続されたモータ取り付け領域４０８Ｂを有する底部分４０６によって実装され得る。レセプタクル１１０は、流体１１２で満たされ、いくつかの実装態様では、屈折率整合流体である。位置ピン４１０は、上部分４０４と底部分４０６との間でシリンダ１００をクランプするために使用され得る。流体１１２の例示的な側部封じ込めは、リブ１００Ｓとして示される。入力試験光源４は、任意選択的な入力ケーブル６Ｆを介して光学入力信号をコリメーティング光学部品６に提供する。コリメーティング光学部品６は、回転可能なシリンダ１００に入力するための入力信号を準備する。準備された光ビームは、試験のために平行照明を提供する。出力光学部品１０６は、任意選択的な出力ケーブル１０４Ｆを出力光コレクタ（光検出器）１０４に供給する。
【0032】
参考の便宜上、回転可能なシリンダ１００は、本文書の文脈において、シリンダ１００と称される。回転可能なシリンダ１００は、典型的には、光学光ビームに対して透明な固体材料、光学材料である。回転可能なシリンダ１００の内部は、実質的に固体材料で満たされ、内部の少なくとも大部分は、流体１１２以外の固体材料で満たされる。シリンダ１００の形状は、概して、数学の分野の一部の著者によって「一般的なシリンダ」として既知であるものであり得る。一般的なシリンダは、シリンダの形態としてプリズムを含む固体のカテゴリとして定義される。レセプタクル１１０は、シリンダおよびプリズムの両方内に形成され得るため、シリンダまたはプリズムのいずれかを使用する実施形態を含むために「一般的なシリンダ」という用語を使用する。したがって、回転可能なシリンダ１００は、シリンダまたは多角形プリズムの形状を有することができる。例えば、シリンダの丸い表面は、光学入力および出力をシリンダ１００の表面に対して実質的に垂直に維持しながら、任意の回転角をシリンダに使用する（したがって、コーティングされたプレート１０２を測定する）ことを可能にする。例えば、５または１０の離散的な測定のみを必要とする場合、１０または２０面の多角形の円周を使用することができ、モータは、１８または９度のステップに制限される。さらに一般的には、シリンダ１００の形状は、光学光源４から光学検出器１０４への自由な非散乱光路を可能にする任意の非空気形状であり得る。この説明に基づいて、当業者は、相応じて他の装置およびシステム構成要素を設計することができるであろう。
【0033】
シリンダ１００は、プレートの様々な入射角および領域の試験のために、静止している、単一軸で回転する、またはプレート１０２を移動させるために１つ以上の軸で回転することができる。本説明および図は、固定軸（シリンダの高さ軸）の周りを回転しているシリンダ１００のことのみである。この説明に基づいて、当業者は、プレート１０２の１つ以上の移動方向および試験を設計および実施することができるであろう。
【0034】
参考の便宜上、入力信号は、図の左側からシリンダ１００に入ると示され、対応するラベル付けされた第１の側は、シリンダ１００Ｌの左側である。ラベル付けされた第２の側は、任意選択的な出力ケーブル１０４Ｆを出力光コレクタ１０４に供給する出力光学部品１０６に隣接するシリンダ１００Ｒの右側である。シリンダ１００が一般的に、実質的に対称的であることは、当業者には明らかであろう。シリンダ１００は、水平に回転され得、シリンダの左側１００Ｌおよび右側１００Ｒは、交換され得る。非限定的な例では、シリンダ１００は、レセプタクル１１０のために中央に中空１１１を有する単一の（ガラスの）ピースとして実装され得る。この場合、シリンダ１００Ｌの左側およびシリンダ１００Ｒの右側は、同じピースの反対側である。中空１１１は、シリンダの全高（上から下）に延在し得るか、または部分的であり得、例えば、シリンダ内にポケットを形成する。別の非限定的な例では、シリンダ１００は、２つのピースから作成することができ、第１のピースは、シリンダ１００Ｌの第１の、左側であり、第２のピースは、シリンダ１００Ｒの第２の、右側である。
【0035】
コリメーティング光学部品６および出力光学部品１０６は、光ビームの調整、初期および後続の較正を可能にするために、少なくとも２つの自由度で調整可能であることが好ましい。例えば、コリメーティング光学部品６および出力光学部品１０６は、光ビーム経路のｘ軸およびｙ軸に沿って±０．５ｍｍ調整され得る。
【0036】
いくつかの実装態様では、流体１１２は、屈折率整合流体である。参考の便宜上、屈折率整合流体１１２は、本文書の文脈において「流体１１２」と称される。いくつかの実装態様では、流体１１２は、シリンダ１００の（材料／ガラスの）屈折率と一致する屈折率を有する。いくつかの実装態様では、流体１１２は、プレート１０２の屈折率と一致する屈折率を有する。いくつかの実装態様では、シリンダ１００およびプレート１０２は、同じ材料で作られる（したがって、それぞれの屈折率が一致する）。同様に、流体１１２、プレート１０２、およびシリンダ１００の屈折率のうちの１つ以上は、互いに異なり得る。特定の屈折率整合および要素の屈折率間の差の範囲に関して、当業者は、許容差を認識するであろう。
【0037】
入力ケーブル６Ｆおよび出力ケーブル１０４Ｆは、典型的には光ファイバであるが、実装態様の具体的な内容に応じて、任意の好適な伝送媒体であり得る。
【0038】
試験装置４００は、典型的には、様々なシリンダ１００を支持および装着するための上部分４０４および底部分４０６を含む。位置ピン４１０は、上部分４０４を底部分４０６に取り付けるために使用することができ、上部分と底部分との間にシリンダ１００をクランプし、使用される代替的なシリンダ１００、上部分４０４、および底部分４０６を容易にする。例えば、上部分４０４は、レセプタクルの異なるサイズおよび／または構成を含む第２の上部分に変更されて、異なるプレートを試験することができる。または、例えば、第１の屈折率を有するプレートを試験するための第１の屈折率を有する第１の材料よりなるシリンダは、第２の屈折率を有するプレートを試験するための第２の屈折率を有する第２の材料よりなるシリンダで置き換えられ得る。別の例では、シリンダ、上部分、および底部分のすべてが、より厚いプレートを試験するため、または異なる形状、例えば丸い光学サンプルを試験するための異なる形状のレセプタクルを作成するために、より広い／厚いレセプタクルを有する（作成する）代替的な要素で置き換えられる。
【0039】
シリンダ１００は、様々な手段により回転させられ得る。本図において、例示的なモータ取り付け領域４０８Ｂは、底部分４０６の底部に設けられ、モータ４０８Ａが接続された状態でも示される。この場合、モータ４０８Ａは、底部分４０６との典型的な組み合わせでは、シリンダ１００の高さ軸の周りでシリンダ１００を回転させるための一般的なターンテーブルとして機能する。シリンダ１００およびターンテーブルは、回転可能なアセンブリを形成する。回転可能なアセンブリを回転させることで、シリンダ１００を回転させ、それによってレセプタクル１１０およびサンプル（コーティングされたプレート１０２）を回転させる。コントローラ８００は、本図においてモータ４０８Ａに動作可能に接続されており、明瞭化のため、すべての図において示されていない。回転可能なアセンブリに動作可能に接続されるエンコーダは図示されない。エンコーダは、少なくとも回転可能なアセンブリの回転角に関する位置情報を提供するため、コーティングされたプレート１０２の位置は、シリンダ１００の軸に対して、およびコーティングされたプレート１０２（試験される光学サンプル）に対する法線に対する角度に対して既知である。当技術分野で既知であるように、位置エンコーダは、モータ４０８Ａの一部、または別個の構成要素であり得る。
【0040】
反射率測定のために、出力光学部品１０６は、試験中のプレート１０２から反射されたビームを収集するために典型的には、図面に示されるものとは異なる角度で配置される。
【0041】
ベース４０２は、モータ４０８Ａ、モータ取り付け領域４０８Ｂ、底部分４０６などの特定の試験構成に応じて、光学配置（光学試験光源４、入力ケーブル６Ｆ、コリメーティング光学部品６、出力光学部品１０６、出力ケーブル１０４Ｆ、および出力光コレクタ１０４）を受信、調整および整列させるための、様々なジグ構成要素のための装着配置を提供する。
【0042】
ここで図面を参照するに、図２は、シリンダ１００の上面図のスケッチである。任意選択的な入力ケーブル６Ｆおよび任意選択的な出力ケーブル１０４Ｆは、本図には示されていない。試験光源４は、光学入力信号をコリメーティング光学部品６に提供する。同様に、出力光学部品１０６は、出力光コレクタ１０４に供給する。任意選択的に、光学入力信号は、固定レンズ後または前に偏光子および９０°±１°回転装置を介して入力される。コーティングされたプレート１０２は、レセプタクル１１０に装着され、流体１１２によって囲まれる。本上面図では、流体１１２の側部封じ込めは示されていない。本説明に基づいて、当業者は、例えば、シリンダ１００の周りに延在する上部分４０４を使用することにより、流体のための適切な収納を設計および実装することができるようになる。コントローラ８００は、典型的には、少なくとも試験光源４および出力光コレクタ１０４に動作可能に接続される。
【0043】
プレート１０２は、プレート幅１０２Ｗとして水平方向に（本図のページ上で、シリンダ１００の軸に沿って上下に）の第１の寸法を有し、プレート厚さ１０２Ｔとして（本図のページ上で左右に）示される第２の寸法を有する。同様に、およびそれに対応して、レセプタクル１１０は、レセプタクル幅１１０Ｗとして示される第１の寸法（本図のページ上で、シリンダ１００の軸に沿って上下に）およびレセプタクル厚さ１１０Ｔとして示される第２の寸法（本図のページ上で左右に）を有する。レセプタクル幅１１０Ｗは、流体１１２の側部封じ込めの実装態様のサイズに応じて、シリンダ１００の直径１００Ｗよりもわずかに小さくてもよい。上述したように、本図では、側部封じ込めは示されておらず、レセプタクル幅１１０Ｗは、シリンダ１００の直径１００Ｗと同じサイズとして示されている。レセプタクル厚さ１１０Ｔは、シリンダ１００Ｌの左側とシリンダ１００Ｒの右側との間の距離である。代替的に、レセプタクル幅１１０Ｗは、シリンダ直径１００Ｗとは異なるサイズであってもよく、例えば、レセプタクル幅１１０Ｗは、シリンダ直径１００Ｗよりも小さい。
【0044】
典型的には、プレート１０２およびレセプタクル１１０は、実質的に平行であり、すなわち、プレートの幅（プレート幅１００Ｗ）およびレセプタクルの幅（レセプタクル幅１１０Ｗ）は整列される。レセプタクル１１０の側面（プレート１０２の測定を実施するために使用されるレセプタクル１１０の領域から離れた、レセプタクルの縁）は、典型的には平行であるが、平行である必要はない。必要とされる特定の測定に応じて、レセプタクルの縁におけるレセプタクルの側部間の距離は、測定が実施されるコア領域１１０Ｃにおけるレセプタクルの側部間の距離よりも近いか、または好ましくはより遠い距離であり得る。コア領域１１０Ｃは、「臨界領域」としても既知であり、コーティングが試験される場所、つまり、光ビームがコーティングされたプレート１０２に遭遇する場所である。典型的には、コア領域１１０Ｃは小さく、レセプタクル１１０の残りの領域は、主にサンプル試験プレート１０２を支持するように設計され得る。典型的なコア領域１１０Ｃは、±１０ｍｍの最小定義シリンダ測定ゾーンを含む。
【0045】
試験装置４００の本実施形態の特徴は、レセプタクル１１０がバスジグ５００のバス５１００と比較して小さいことである。流体バスを使用する代替的な実施形態は、図５Ａのバスジグ５００を参照して以下に説明される。バス５１００は、典型的には、３００ｃｃ（立方センチメートル）～２０００ｃｃの流体を保持する。従来のバスは、少なくとも３００ｃｃの流体を必要とし、そうでなければ、流体のレベルは光源の入出力よりも低く、測定は空気中（流体ではない）で行われる。典型的には、バスの体積は約５００～６００ｃｃである。
【0046】
反対に、レセプタクル１１０は、典型的には、０．５ｃｃ～５０ｃｃの流体を保持する。レセプタクル１１０は、様々なサイズのプレート１０２を収容するように、１つ以上の寸法で調整可能であり得る。試験装置４００の本実施形態の別の特徴は、シリンダ１００が（回転可能なアセンブリの一部として回転され、したがって、試験されるべきサンプル、コーティングされたプレート１０２は、流体１１２およびレセプタクル１１０に対して静止していることである。これに対して、バスジグ５００では、サンプル（コーティングされたプレート１０２）は、流体内、つまり、バス５１００内で回転される。流体１１２の粘度が高いため、バスジグ５００内の流体１１２におけるプレート１０２の回転は、流体１１２内に乱れを引き起こし、次に、これは測定されたスペクトルに影響を与える。この問題は、シリンダ１００の使用によって少なくとも部分的に解決される。
【0047】
ここで図面を参照すると、図３は、シリンダ１００および底部分４０６の断面側面図のスケッチである。プレート１０２は、プレート高さ１０２Ｈとして垂直方向に（本図のページ上で、シリンダ１００の高さ軸に沿って上下に）示される第３の寸法を有する。同様に、およびそれに対応して、レセプタクル１１０は、レセプタクル高さ１１０Ｈとして示される第３の寸法を有する。レセプタクル高さ１１０Ｈは、シリンダ１００のシリンダ高さ１００Ｈと同じサイズであり得る。代替的に、レセプタクル高さ１１０Ｈは、シリンダ高さ１００Ｈとは異なるサイズであり得る。例えば、レセプタクル高さ１１０Ｈは、中空１１１の底部、シリンダの左側１００Ｌと右側１００Ｒとの間の中空１１１内での流体封じ込め実装態様（密閉）を考慮するために、シリンダ高さ１００Ｈよりも小さくてもよい。または、例えば、レセプタクル高さ１１０Ｈは、シリンダ高さ１００Ｈよりも大きくてもよく（本図に示すように）、底部分４０６は、レセプタクル１１０の中空の底部（下）に密閉を提供することができる。
【0048】
ここで図面を参照すると、図４は、試験中にコーティングされたプレート１０２が回転されるシリンダ１００の上面図のスケッチである。この非限定的な例では、コーティングされたプレート１０２は、上記の図に示される開始位置からほぼ９０°時計回りに回転されている。
【0049】
本図において分かるように、光ビーム４２０、この場合、光学光（試験信号として）は、試験光源４によって提供される４２０Ａ（任意選択的な入力ケーブル６Ｆは図示されない）。提供される４２０Ａの光ビームは、コリメーティング光学部品６によって準備され、コリメートされ、次いで、回転可能なシリンダ１００の表面領域に対して垂直に入力４２０Ｂされる。シリンダ１００の形状の精度は、プレート１０２上のコーティングの測定の必要な精度によって判定され得る。光ビームは、レセプタクル１１０に到達するまで、シリンダ１００Ｌの左側を介して移動４２０Ｃする。光ビームは、シリンダ１００Ｌの左側からレセプタクル１１０内の流体１１２内に、コーティングされたガラスプレート１０２を通って（なお、ガラスプレート上のコーティングは図示せず）、プレート１０２の反対側の流体１１２を通って、およびシリンダ１００Ｒの右側に４２０Ｅ内に横断する（４２０Ｄ～４２０Ｅ）。
【0050】
次いで、信号は、シリンダ１００Ｒの右側を横断４２０Ｆし、回転可能なシリンダ１００の表面に垂直に出る４２０Ｇ。出力光学部品１０６は、出力光ビームを出力信号４２０Ｈとして出力光コレクタ１０４に通す（任意選択的な出力ケーブル１０４Ｆは、本図には示されていない）。
【0051】
シリンダは１つの円周面のみを有するため、光学光ビームを入力させ、光学光ビームを出射／出力させることへの参照は、表面の異なる領域または範囲に対してである。それに対応して、シリンダの第１および第２の側は、ページ上に示され、図面に見ることができるように、方向上の参照である。
【0052】
詳細な説明－代替的な装置－図５Ａ～図５Ｂ。
ここで図５Ａを参照すると、図５Ａは光学サンプルの透過率を試験するためのバスジグ装置のスケッチであり、図５Ｂはバスジグ装置の断面図のスケッチである。試験用バスジグ装置５００は、本書の文脈において一般的に「バスジグ」５００と称される。バスジグ５００は、試験装置（ジグ）４００と同様に、試験対象のプレート、支持構造を保持し、要素を案内する。バスジグ５００は、様々な他の要素が装着されるベース５４０２を含む。試験されるコーティングされたプレート１０２は、バス５１００内のプレート装着部５１１０内に着座される。バス５１００は、流体を含有するように構築されたバスジグ５００の領域である。バス５１００は、流体封じ込め領域として設計されたバスジグ５００の内部の中空空間である。バス５１００は、流体１１２（本図には示されていない）で満たされる。試験光源４は、任意選択的な入力ケーブル６Ｆ（図示せず）を介して光学入力信号をコリメーティング光学部品５００６に提供する。コリメーティング光学部品５００６（準備し、合焦する）は、入力信号をバス５１００にコリメーティングする。
ここで図５Ａを参照すると、図５Ａは光学サンプルの透過率を試験するためのバスジグ装置のスケッチであり、図５Ｂはバスジグ装置の断面図のスケッチである。試験用バスジグ装置５００は、本書の文脈において一般的に「バスジグ」５００と称される。バスジグ５００は、試験装置（ジグ）４００と同様に、試験対象のプレート、支持構造を保持し、要素を案内する。バスジグ５００は、様々な他の要素が装着されるベース５４０２を含む。試験されるコーティングされたプレート１０２は、バス５１００内のプレート装着部５１１０内に着座される。バス５１００は、流体を含有するように構築されたバスジグ５００の領域である。バス５１００は、流体封じ込め領域として設計されたバスジグ５００の内部の中空空間である。バス５１００は、流体１１２（本図には示されていない）で満たされる。試験光源４は、任意選択的な入力ケーブル６Ｆ（図示せず）を介して光学入力信号をコリメーティング光学部品５００６に提供する。コリメーティング光学部品５００６（準備し、合焦する）は、入力信号をバス５１００にコリメーティングする。
【0053】
プレート装着部５１１０は、様々な手段により回転させられ得る。本図において、例示的なモータ取り付け領域５４０８Ｂは、バスジグ５００の上部に設けられ、モータ５４０８Ａが接続された状態でも示される。
【0054】
図５Ｂにおいて分かるように、光ビーム５４２０、この場合光学光は、試験光源４によって提供される５４２０Ａ。提供される５４２０Ａ光ビームは、コリメーティング光学部品５００６によって準備および拡張され、バス５１００内の流体１１２内に横断する。次いで、光ビームは、バス５１００内の流体１１２を通って、コーティングされたガラスプレート１０２を通って（なお、ガラスプレート上のコーティングは図示せず）、（プレート１０２の）反対側の流体１１２を通って５４２０Ｆ移動５４２０Ｃする。バス５１００が流体１１２で満たされると、バスジグ５００を通る光ビームのこの横断は、実質的に屈折がない。次いで、信号は、流体１１２から、出力信号を出力光コレクタ１０４に供給する５４２０Ｈ出力光学部品５１０６に出される５４２０Ｅ。
【0055】
バスジグ５００は、内部バス５１００、プレート装着部５１１０、コーティングされたプレート１０２、および他の構成要素を見ることを可能にする任意選択的な前面窓５１３０Ｆおよび背面窓５１３０Ｂを伴って示される。
【0056】
試験装置（ジグ）４００およびバスジグ５００の両方は、任意選択的な、追加の、および代替的な構成を含むことができる。１つの代替例では、ジグは、流体１１２から溶解した空気を抽出するために、真空ベルなどの真空を含むように適合され得る。別の代替例として、機械的および／または他の強化は、ジグ内の揺れを処理および防止するために使用され得る。光ファイバには硬質固定（硬質ルーティング）が使用され得る。レセプタクル１１０およびプレート装着部５１１０は、可変サイズのプレート１０２を収容するように調節可能であり得る。位置ピン４１０に関して上で説明されるように、ジグ、上部分４０４、および底部分４０６は、異なる屈折率のシリンダとの交換および動作の簡単さ（例えば、サンプルの配置およびクリーンアップ）を容易にするために、取り外し可能であり得る（着脱可能に取り付けられる）。
【0057】
ジグの追加の代替例は、ジグ全体を覆う暗い（明るい不透明）ボックス、プレート１０２を傷つけないようにするための試験プレートのための動的レセプタクル、エンジンおよびドライバを含む回転ステージ、内部クリーンオプション、気泡抽出（停滞領域）、およびサンプルプレートスクイーザを含むことができる。
【0058】
詳細な説明－方法－図６Ａ～図７Ｂ
ここで図６Ａを参照すると、光学サンプルを特徴付ける方法のフローチャートである。本方法は、以下の試験順序で説明するように、試験装置（ジグ）４００およびバスジグ５００、ならびに以下に説明するＭＰＬ試験装置１４５０と使用することができる。光学サンプルの特徴付けのための試験方法６１０は、ステップ６００で開始され、光ビーム４２０は、シリンダ１００に対して垂直に提供される。光ビームは、典型的には、本説明の文脈から当業者に明らかになるように、「入力光」または単に「光」と称される光学光ビームである。シリンダ１００に対して一定の法線で光を提供することにより、シリンダ１００への光カップリングの大部分を容易にし、シリンダに入るときに光、または最小限の光が失われないようにする。例示的なコーティングには、可視スペクトルの一部を透過して別の部分を反射するフィルタ、１つの偏光状態を透過して別の偏光状態を反射する偏光フィルタ、または可視光の一部を吸収する吸収コーティングが含まれる。
ここで図６Ａを参照すると、光学サンプルを特徴付ける方法のフローチャートである。本方法は、以下の試験順序で説明するように、試験装置（ジグ）４００およびバスジグ５００、ならびに以下に説明するＭＰＬ試験装置１４５０と使用することができる。光学サンプルの特徴付けのための試験方法６１０は、ステップ６００で開始され、光ビーム４２０は、シリンダ１００に対して垂直に提供される。光ビームは、典型的には、本説明の文脈から当業者に明らかになるように、「入力光」または単に「光」と称される光学光ビームである。シリンダ１００に対して一定の法線で光を提供することにより、シリンダ１００への光カップリングの大部分を容易にし、シリンダに入るときに光、または最小限の光が失われないようにする。例示的なコーティングには、可視スペクトルの一部を透過して別の部分を反射するフィルタ、１つの偏光状態を透過して別の偏光状態を反射する偏光フィルタ、または可視光の一部を吸収する吸収コーティングが含まれる。
【0059】
ステップ６０１では、以下に記載されるように、任意選択的な構成が使用される。
【0060】
ステップ６０２において、出力光は、上で説明されるように、シリンダ１００、レセプタクル１１０、およびプレート１０２を横断した後に収集される。出力光は、例えば、分光器で収集され得る。
【0061】
ステップ６０４では、プレート１０２は回転される。プレートがどの程度回転するかは、実施される試験の特定の要件および所望の測定に依存する。例示的な回転としては、０．５°および１°のステップが含まれる。プレートを回転させた後、出力光は、新しい既知の角度で再び収集され得る（ステップ６０２）。この回転および収集のサイクルは、試験されるべき所望の範囲の角度に関するデータを集めるために必要に応じて繰り返され得る（ステップ６０４は、ステップ６０２に戻る）。
【0062】
本実施形態の特徴は、プレート１０２がシリンダ１００全体を回転させることによって回転されることであり、試験装置の内部、例えば、試験チャンバ内の流体のバス中で試験サンプルを回転させる従来の実装態様とは対照的であることに留意されたい。ステップ６０６では、任意選択的な計算（処理、信号処理）が収集された信号に対して実施されて、コーティングおよび／またはプレート１０２の透過率および／または反射率の性能指数が判定される。収集された出力光６０２からのデータは、光学試験の結果を計算するために処理される。
【0063】
ステップ６０８では、任意選択的に、収集および処理の結果を表示することができる（出力、転送、記憶など）。
【0064】
ここで、図７Ａを参照するに、透過率（ｙ軸）対角度（ｘ軸）のプロットが示され、図７Ｂは、図７Ａの透過率プロットのクローズアップ（ズームイン）を示す。一般に、成功したコーティングは、プロットを水平方向に配向させることによって示され、コーティングが一定範囲の角度にわたって一貫した透過率を有したことを示す。透過率（提供された光の量から収集された光の量を引いたもの）は、ｓまたはｐの偏光であってもよい。
【0065】
詳細な説明－コントローラ－図８
図８は、本発明の光学サンプルの特徴付け６１０のための方法を実施するように構成された例示的なコントローラ８００の高レベル部分ブロック図である。コントローラ（処理システム）８００は、プロセッサ８０２（１つ以上）および４つの例示的なメモリデバイス：ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８０４、ブート読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）８０６、大容量記憶装置（ハードディスク）８０８、およびフラッシュメモリ８１０を含み、これらはすべて、共通のバス８１２を介して通信する。当技術分野で既知であるように、処理およびメモリは、ソフトウェアおよび／またはファームウェアおよび／またはフィールドプログラマブルロジックアレイ（ＦＰＬＡ）要素、ハードワイヤロジック要素、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）要素、および特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）要素を含むが、これらに限定されない任意のハードウェア要素を記憶する任意のコンピュータ可読媒体を含むことができる。任意の命令セットアーキテクチャは、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）アーキテクチャおよび／または複雑命令セットコンピュータ（ＣＩＳＣ）アーキテクチャを含むが、これに限定されず、プロセッサ８０２で使用され得る。モジュール（処理モジュール）８１４は、大容量記憶装置８０８上に示されるが、当業者には明らかであるように、メモリデバイスのいずれかに位置することができる。
図８は、本発明の光学サンプルの特徴付け６１０のための方法を実施するように構成された例示的なコントローラ８００の高レベル部分ブロック図である。コントローラ（処理システム）８００は、プロセッサ８０２（１つ以上）および４つの例示的なメモリデバイス：ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８０４、ブート読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）８０６、大容量記憶装置（ハードディスク）８０８、およびフラッシュメモリ８１０を含み、これらはすべて、共通のバス８１２を介して通信する。当技術分野で既知であるように、処理およびメモリは、ソフトウェアおよび／またはファームウェアおよび／またはフィールドプログラマブルロジックアレイ（ＦＰＬＡ）要素、ハードワイヤロジック要素、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）要素、および特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）要素を含むが、これらに限定されない任意のハードウェア要素を記憶する任意のコンピュータ可読媒体を含むことができる。任意の命令セットアーキテクチャは、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）アーキテクチャおよび／または複雑命令セットコンピュータ（ＣＩＳＣ）アーキテクチャを含むが、これに限定されず、プロセッサ８０２で使用され得る。モジュール（処理モジュール）８１４は、大容量記憶装置８０８上に示されるが、当業者には明らかであるように、メモリデバイスのいずれかに位置することができる。
【0066】
大容量記憶装置８０８は、本明細書に記載の試験方法論を実装するためのコンピュータ可読コードを有する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体の非限定的な例である。そのようなコンピュータ可読記憶媒体の他の例としては、そのようなコードを有するＣＤなどの読み取り専用メモリが挙げられる。
【0067】
コントローラ８００は、メモリデバイス上に記憶されたオペレーティングシステムを有してよく、ＲＯＭは、システムのブートコードを含んでよく、プロセッサは、オペレーティングシステムをＲＡＭ８０４にロードするためにブートコードを実行し、コンピュータ可読コードをＲＡＭ８０４にコピーし、コードを実行するためにオペレーティングシステムを実行するように構成され得る。
【0068】
ネットワーク接続８２０は、コントローラ８００との間に通信を提供する。典型的には、単一のネットワーク接続は、ローカルおよび／またはリモートネットワーク上の他のデバイスへの仮想接続を含む１つ以上のリンクを提供する。代替的に、コントローラ８００は、２つ以上のネットワーク接続（図示せず）を含むことができ、各ネットワーク接続は、他のデバイスおよび／またはネットワークに１つ以上のリンクを提供する。
【0069】
コントローラ８００は、ネットワークを介してクライアントまたはサーバにそれぞれ接続されたサーバまたはクライアントとして実装され得る。
【0070】
詳細な説明－代替的な装置－図９～図１５
ここで図９を参照すると、図９は、全範囲の光学サンプルの特徴付け（試験）のための装置のスケッチであり、図１０は、装置の分解図のスケッチである。また、可変位置試験装置１４５０は、本文書の文脈において「ＭＰＬ装置」または「ＭＰＬ」と称される。「ＭＰＬ」という用語は、試験装置１４５０の典型的な非限定的な使用である「液体中にプレートを装着する」ことを指す。コアＭＰＬ装置は、上で説明される試験装置４００と同様に構成することができ、本図には示されていないが、当業者には明らかであるように、支持構造、ベース、および関連要素がある。
ここで図９を参照すると、図９は、全範囲の光学サンプルの特徴付け（試験）のための装置のスケッチであり、図１０は、装置の分解図のスケッチである。また、可変位置試験装置１４５０は、本文書の文脈において「ＭＰＬ装置」または「ＭＰＬ」と称される。「ＭＰＬ」という用語は、試験装置１４５０の典型的な非限定的な使用である「液体中にプレートを装着する」ことを指す。コアＭＰＬ装置は、上で説明される試験装置４００と同様に構成することができ、本図には示されていないが、当業者には明らかであるように、支持構造、ベース、および関連要素がある。
【0071】
ＭＰＬ装置１４５０は、分光光度計の測定構成（ツール）内で構成されて、より完全なＭＰＬ試験システムを作成することができる。ＭＰＬ試験システムは、プレート上のコーティングに対する異なる角度に対する基プレート材料と入射材料との間のコーティングの反射、透過率、および色度を含むがこれらに限定されない、試験および測定のための装置および方法を提供する。
【0072】
カバー１４０３は、ＭＰＬシリンダの上部分１４０４に取り付けられる。試験用ＭＰＬシリンダ１１００は、ＭＰＬシリンダ上部（上部分）１４０４とＭＰＬシリンダ底部（底部分）１４０６との間にある。ガスケット１４０５は、ＭＰＬ試験装置１４５０を動作可能に構成するのを支援するために使用される部品の非限定的な例であり、この場合、溝に着座され、２つ以上の部品間の組み立て中に圧縮され、装置の要素間のインターフェースでシールを作成するように設計される。
【0073】
上記の試験装置４００と同様であり、これに対応して、試験対象の例示的な光学材料（光学材料のサンプル）は、ＭＰＬ試験装置１４５０に着座しているコーティングされたプレート１０２である。ＭＰＬシリンダ１１００は、ＭＰＬシリンダ１１００の内部の少なくとも一部分にＭＰＬ中空１１１１を含む。典型的には、ＭＰＬ中空１１１１は、ＭＰＬシリンダ１１００の軸上の中心中空である。ＭＰＬ中空１１１１は、光学材料のサンプル（コーティングされたプレート１０２）の少なくともコア領域を受容するようにサイズ決定される。ＭＰＬ中空１１１１は、ＭＰＬレセプタクル１１１０の内部部分である。ＭＰＬレセプタクル１１１０は、流体１１２がコーティングされたプレート１０２のコア領域を取り囲み、少なくともコア領域と接触し、流体１１２がＭＰＬシリンダ１１００と接触するように、一定量の流体１１２を受容するために密閉される。当業者には明らかであるように、この説明では、ＭＰＬ中空１１１１内の流体１１２への言及は、ＭＰＬレセプタクル１１１０内の流体１１２への言及でもあり得る。いくつかの実装態様では、ＭＰＬシリンダ１１００のガラスの屈折率は、流体１１２の屈折率と一致する。いくつかの実装態様では、ＭＰＬシリンダ１１００およびプレート１０２は、同じ材料より作製される（したがって、それぞれの屈折率が一致する）。要素の屈折率間のインデックスの特定の整合および差の範囲に関して、当業者は、許容差を認識するであろう。
【0074】
本実施形態の特徴は、円形対称性を有するシリンダ、ＭＰＬシリンダ１１００にコーティングされたプレート１０２を装着することである。これは、異なる角度、特にプレート１０２の表面に対する法線に対して大きな角度でプレート１０２によって反射された光の測定を可能にする。
【0075】
ここで図面を参照すると、図１１ＡはＭＰＬ試験装置の断面図であり、図１１Ｂは回転断面図である。本図において分かるように、プレート１０２は、好ましくは、検査領域（コア領域）を増加させ、ヴィネットなしでより大きな検査角度（ＡＯＩ）を可能にするために、プレートの対角線を赤道上に配置して位置決めされる（装着される）（図１４Ａ、赤道１１００Ｅを参照）。
【0076】
ここで図１２を参照すると、可変位置決め機構を含むＭＰＬ試験装置のスケッチである。ＭＰＬ試験装置１４５０は、位置を変化させることができ、特に任意選択的で、好ましくは、機械的位置決めのすべての６度を変化させることができる。位置決めは、プレート１０２を、プレートの様々な入射角および領域の試験のために移動させるよう、静止すること、単一の軸内で回転すること、１つ以上の軸内で回転すること、上昇すること、および下降することを含む。装置の位置を変化させるための非限定的な例示的な実装態様は、可変位置決め機構１４０８Ａ、例えば、正確な位置決めのための機械的アクチュエータを使用することである。可変位置決め機構１４０８Ａは、ＭＰＬシリンダ底部分１４０６、および通常、ベース（試験装置４００ベース４０２と同様に、図示せず）に適当に動作可能に取り付けられる。例示的な実装態様は、ターンテーブルである可変位置決め機構１４０８Ａであり、モータが接続されたモータ取り付け領域を有するＭＰＬシリンダ底部分１４０６によって実装される。可変位置決め機構１４０８Ａは、ＭＰＬ試験装置１４５０の位置を変化させ、それにより、プレート１０２の位置を変化させる。
【0077】
好ましくは、ＭＰＬシリンダ１１００は、ＭＰＬシリンダ１１００を囲む障害物を最小限に抑えるために装着（構成）されるべきである。これにより、ＭＰＬシリンダ１１００の周りの最大範囲の角度（実質的に３６０°）での測定が可能になり、したがって、ＭＰＬシリンダ１１００内のプレート１０２の直接視認が可能になる。位置ピン４１０は、ＭＰＬシリンダ上部分１４０４とＭＰＬシリンダ底部分１４０６との間にＭＰＬシリンダ１１００をクランプするために使用され得る。本図において、２つの例示的な位置ピン４１０が示される。使用されるとき、これらの位置ピン４１０は、所望の測定角度を考慮して配置され、所望の範囲の試験角度内のピンにより障害が最小限に抑えられる。
【0078】
ＭＰＬシリンダ上部分１４０４およびＭＰＬシリンダ底部分１４０６は、ＭＰＬシリンダ１１００の様々な実装態様を支持および装着するために使用され得る。例えば、ＭＰＬシリンダ１１００は、上部分と底部分との間にクランプされ得、代替的なＭＰＬシリンダ１１００、上部分１４０４、および底部１４０６が使用されることを容易にする。例えば、上部分１４０４は、異なるサイズおよび／または構成のレセプタクルを含む第２の上部分に変更されて、異なるプレートを試験することができる。または、例えば、第１の屈折率を有するプレートを試験するための第１の屈折率を有する第１の材料で構成されたシリンダは、第２の屈折率を有するプレートを試験するための第２の屈折率を有する第２の材料で構成されたシリンダで置き換えられ得る。別の例では、シリンダ、上部分、および底部分のすべてが、より厚いプレートを試験するため、または異なる形状の、例えば、丸い光学サンプルを試験するための異なる形状のレセプタクルを作成するために、より広い／厚いレセプタクルを有する（作成する）代替的な要素で置き換えられる。
【0079】
コントローラ８００は、可変位置決め機構１４０８Ａに接続され、試験装置４００およびモータ４０８Ａで、コントローラ８００の動作と同様に機能する。明確にするために、コントローラ８００は、すべての図には示されていない。任意選択的に、位置決めアイテム１１０７（例えば、ピン）は、ＭＰＬ試験装置１４５０を交換可能に取り外し、所与の位置に正確に戻すための動的自由を提供することができる。
【0080】
ここで図１３を参照すると、プレートの試験のためのＭＰＬシリンダの断面のスケッチである。プレート１０２は、ＭＰＬシリンダ１１００の内部に装着される。プレート１０２は、本文書の文脈において「ターゲット反射面」１０２Ｌ、「ターゲット表面」、「コーティングされた表面」、または「前面」と称される第１の表面を有する。ターゲット表面１０２Ｌは、典型的には、試験されるべき関心表面であり、１つ以上のコーティングでコーティングされ得る。代替的に、ターゲット表面１０２Ｌは、未コーティングであってもよい。プレート１０２は、本文書の文脈において「裏面」１０２Ｒと称される、第１の側と反対側の第２の側を有する。裏面１０２Ｒは、典型的には未コーティングであるが、１つ以上のコーティングでコーティングされ得る。簡略化のため、コーティングは図示されていない。図中の参照の便宜上、ターゲット表面１０２Ｌは、典型的には、ページ上で左向きに描かれた第１の表面、ＭＰＬシリンダ１１００、およびプレート１０２の「左側」である。それに対応して、裏面１０２Ｒは、ページ上で右向きに描かれた第２の表面であり、ＭＰＬシリンダ１１００およびプレート１０２の「右側」である。上で説明されるように（図１１Ａおよび図１１Ｂを参照）、プレート１０２は、ターゲット反射面１０２ＬがＭＰＬシリンダ１１００の直径の中心にあるように装着され得る。ＭＰＬシリンダ１１００は、外部の外面１１００Ｕから反対側の外面までのＭＰＬシリンダ直径１１００Ｄと、外面１１００Ｕから円周のリングの内面１１００ＮまでのＭＰＬシリンダ厚さ１１００Ｔと、を有する。
【0081】
上で説明される試験装置４００を試験するために使用される光学配置と同様に、光ビーム４２０は、入力試験光源４から光学入力信号として提供される４２０Ａ。提供される４２０Ａ光ビームは、任意選択的に、コリメーティング光学部品６によって準備され、コリメートされ、次いで、ＭＰＬシリンダ１１００の表面領域に垂直に入力される４２０Ｂ。光ビームは、プレート１０２のターゲット表面１０２Ｌに向かって移動し１４２０Ｃ（「左側」を介して）（コーティングされた）ターゲット表面１０２Ｌに衝突する。本図において、中空１１１１は、ＭＰＬシリンダ１１００の内部部分全体であり、流体１１２は、ターゲット表面１０２Ｌおよび裏面１０２Ｒの両方と接触して、中空１１１１を満たし、プレート１０２を取り囲む。この場合、光ビームは、流体１１２を通って、プレート１０２のターゲット表面１０２Ｌに向かって左側を介して移動する１４２０Ｃ。
【0082】
法線１１１５Ｎは、光ビーム１４２０Ｃがプレート１０２のターゲット表面１０２Ｌに衝突する場所において、コア領域でプレート１０２の表面に対して垂直に画定される。試験角度θ（シータ、１１１５）は、光ビーム１４２０Ｃの線と法線１１１５Ｎとの間に画定される。プレート１０２のターゲット表面１０２Ｌは、試験光源４と反対のプレート１０２の側でより遠いプレート１０２の裏面１０２Ｒと比較して、試験光源４に向かう側でより近い。
【0083】
光ビーム４２０がターゲット表面１０２Ｌ上に衝突した後、ビームの一部分は、反射出力ビーム１４２０Ｆとして示されるように、プレート１０２の表面から反射され得る。ビームの一部分は、プレート１０２に入り、横断し得る（例えば、試験装置４００および図４の上記の説明と同様に、本図には示されていない）。プレート１０２から反射し、プレート１０２内に入るビームの部分は、中空１１１１およびレセプタクル１１１０内の流体１１２の屈折率、入力信号（光ビーム１４２０Ｃ）とプレート１０２との間の入射角（試験角度θ１１１５）、任意のコーティングの屈折率および特性、ならびにプレート１０２の屈折率などの実装態様の具体的な特性によって判定される。
【0084】
本反射率試験では、出力ビーム１４２０Ｆは、プレート１０２のターゲット表面１０２Ｌから離れて「左側」を介して移動する。出力ビーム１４２０Ｆは、プレート１０２に向かって移動する入射光ビーム１４２０Ｃと同じプレート１０２の側を介してプレート１０２から遠ざかる。中空１１１１を満たし、プレート１０２を取り囲む流体１１２の本場合において、出力ビーム１４２０Ｆは、ターゲット表面１０２Ｌから流体１１２を通って、ＭＰＬシリンダ１１００の内面に向かって移動する。出力ビーム１４２０Ｆは、ＭＰＬシリンダ１１００の内部表面領域（内曲表面）および外曲面の両方に垂直に出射される４２０Ｇ。出力ビーム１４２０Ｆは、任意選択的に、出力光学部品１０６によって準備され、出力信号４２０Ｈとして出力光コレクタ１０４に送られる。任意選択的な入力ケーブル６Ｆ、出力ケーブル１０４Ｆ、および他の指示要素は、本図には示されていない。上で説明されるように、コリメーティング光学部品６および出力光学部品１０６は、光ビームの調整、初期、および後続の較正を可能にするために、少なくとも２つの自由度で調整可能であることが好ましい。
【0085】
本実施形態の特徴は、出力光コレクタ１０４の場所が調整可能、特に試験中のプレート１０２からの反射信号を受信するように構成された試験光源４の場所に対して回転可能に調整可能であることである。出力光コレクタ１０４の場所は、実装態様の詳細（試験光源４の場所、屈折率など上で説明される）に基づいて計算され得るか、または別様に判定され得る（例えば、実験的に）。一実装態様では、プレート１０２の回転中、出力光コレクタ１０４は、同じ軸に対してプレート１０２の回転の角度の２倍で同期され、回転される。例えば、プレート１０２が、ＭＰＬシリンダ１１００の垂直軸上で２（２）度回転される場合、出力光コレクタ１０４は、ＭＰＬシリンダ１１００の外側を中心に４（４）度回転される。代替的な実装態様では、出力光コレクタ１０４は、出力光ビーム４２０Ｈの場所を手動で検査することによって、または出力光コレクタ１０４で出力信号４２０Ｈの強度を測定し、受信した出力信号４２０Ｈの強度を最大化するよう出力光コレクタ１０４を位置決めすることによって、位置決めされ得る。典型的には、プレート１０２は、垂直であり、ＭＰＬ試験装置１４５０の高さ軸に平行に整列されている。光源４および光コレクタ１０４は、対応して水平面内にあり、ＭＰＬシリンダ１１００の直径と整列され、プレート１０２の表面に対する法線１１１５Ｎと整列される。言い換えると、出力光コレクタ１０４は、光源４と法線１１１５Ｎとによって画定される平面に構成され得る。
【0086】
プレート１０２を介した光ビーム４２０の透過率の測定は、試験装置４００およびシリンダ１００に関して上で説明されている。当業者は、上記の説明を、ＭＰＬシリンダ１１００を有するＭＰＬ試験装置１４５０の本実施形態に適用することが可能であり、ここでは詳細に説明しない。
【0087】
ここで図面を参照すると、図１４Ａは断面のスケッチであり、図１４ＢはＭＰＬシリンダの代替的な実装態様の実装の断面のスケッチである。図１４Ａでは、ＭＰＬシリンダ１１００、およびそれに対応してプレート１０２は方向付けられ、光コレクタ１０４は透過率試験のために位置決めされる。図１４Ｂでは、ＭＰＬシリンダ１１００、およびそれに対応して、プレート１０２は方向付けられ、光コレクタ１０４は、反射率試験のために位置決めされる。ターゲット反射面１０２Ｌは平行であり、ＭＰＬシリンダ１１００の赤道１１００Ｅと整列される。赤道１１００Ｅは、シリンダの直径である。この図にはまた、ＭＰＬシリンダの上部分１４０４と接触するためのＭＰＬシリンダ１１００の上側からＭＰＬシリンダの底部分１４０６と接触するためのＭＰＬシリンダ１１００の下側までのＭＰＬシリンダ高さ１１００Ｈも示されている。
【0088】
図１４Ａの例示的な透過率試験の実装態様では、プレート１０２は、入力試験光ビーム４２０に対して垂直であり、試験角度θ（１１１５）は０°（ゼロ度、参照のために図に示す）であり、出力光コレクタ１０４は、ＭＰＬシリンダ１１００の第２の側（「右側」）１０２Ｒ上に位置する。なお、この図の法線１１１５Ｎは、法線１１１５Ｎが見えるように光ビーム４２０からわずかにずれて描画されている。バルク材料１１００Ｂを示す。バルク材料１１００Ｂは、本文書の文脈において「バルク」と称され、以下に説明される。
【0089】
ここで図面を参照すると、図１４Ｂは、上方からある角度で見た、図１４ＡのＭＰＬシリンダのスケッチである。明確にするために、プレート１０２は、本図には示されていない。本図では、図１４Ａとは異なり、試験光源４および出力光コレクタ１０４は、プレート１０２の反射率試験のために構成される。入力試験光ビーム４２０および出力信号４２０Ｈは、ターゲット反射面１０２Ｌに対して斜角を成している。
【0090】
ここで図面を参照すると、図１４Ｃは、ＭＰＬシリンダの代替的な実装態様の断面図のスケッチである。上で説明される図１４Ａにおいて、試験光ビーム（光ビーム４２０および出力信号４２０Ｈ）の経路の大部分は、流体１１２を介してＭＰＬシリンダ１１００を通過する。本図において、試験光ビーム（４２０、４２０Ｈ）の経路の大部分は、バルク１１００Ｂを介して、次いで、少量の流体１１２（バルク１１０Ｂを通る光路の長さ、または半シリンダＭＰＬシリンダ１１００の中空の１１１１内の流体１１２のサイズに対して小さい）を介して、ＭＰＬシリンダ１１００を横断する。本図において、ＭＰＬシリンダ１１００、およびそれに対応してプレート１０２は、反射率試験のために位置決めされた光源４および光コレクタ１０４と同様に、反射率試験のために方向付けられる。ターゲット反射面１０２Ｌは、ＭＰＬシリンダ１１００の赤道１１００Ｅと平行であり、整列される。反射率試験の場合、光ビーム４２０は、プレート１０２に対して法線１１１５Ｎに対して試験角度θ（１１１５）にあり（または等価的に、赤道１１００Ｅに対して垂直）、出力光コレクタ１０４は、光源４Ａバルク材料１１００Ｂと同じＭＰＬシリンダ１１００の側（「左側」、ターゲット反射面側）１０２Ｌに位置する。
【0091】
反射率試験を実施する場合、試験下にある表面以外の表面からの反射を減少または排除することが望ましい。例えば、前方のターゲット反射面１０２Ｌ、および／または前面１０２Ｌ上のコーティングを試験するとき、入力光ビーム４２０の一部分は、前面１０２Ｌを介してプレート１０２内に屈折し、次いで、裏面１０２Ｒから反射し、前面１０２Ｌから屈折し、結果として、不必要な光の一部分が出力光コレクタ１０４に衝突し、試験を妨害し得る。望ましくない反射は、例えば、中空１１１１内の流体１１２、およびＭＰＬ試験シリンダ１１００の右／裏側のバルク１１００Ｂからも生成され得る。裏面１０２からの反射を減少または排除する方法は、中空１１１１内に非反射材料を構成することを含む。代替的または追加的に、裏面１０２Ｒは粗くすることができる。代替的または追加的に、裏面１０２Ｒは、前面１０２Ｌに対して平行でないように傾斜することができる。
【0092】
本実施形態の特徴は、円形ＭＰＬシリンダ１１００がバルク材料１１００Ｂで少なくとも部分的に満たされ得ることである。対応して、ＭＰＬシリンダ１１００の内部の一部分は、ＭＰＬレセプタクル１１１０（ＭＰＬ中空１１１１を含む）を形成し、この場合、この部分（ＭＰＬ中空１１１１）は、ＭＰＬシリンダ１１００の内部全体よりも小さい。例示的な実装態様では、バルク１１００Ｂは、典型的には、光ビーム４２０に対して光学的に透明な、ＭＰＬシリンダ１１００と同じ固体材料である。ＭＰＬシリンダは、バルクと同時に、同じ材料の単一の部品として構成され得、それにより、他の実装態様と比較して構成が簡略化される。シリンダの内部にバルク１１００Ｂ材料を使用することにより、レセプタクル１１１０を満たすのに必要な流体１１２の量が減少され、したがって、従来のバスの実装態様における、比較的大きな量の流体の問題が軽減される。
【0093】
図１３に示すような基本的なＭＰＬシリンダ１１００では、シリンダは、円形の対称性を有し、材料は円周の周りのみであり、円形の内部チャンバは、ＭＰＬレセプタクル１１１０およびＭＰＬ中空１１１１をＭＰＬシリンダ１１００の内部に作成する。ただし、この構成は限定的ではない。本図において、ＭＰＬシリンダ１１００の円周を作成する材料はまた、右側を部分的に満たし、円形の内部の右側半分をほぼ完全に満たし、バルク１１００Ｂ部分を形成する。バルク１１００Ｂは、典型的には、ＭＰＬシリンダ１１００（レセプタクル１１１０）の内部の実質的に半分を満たす。バルクは実質的に半円形であり、対応するレセプタクル１１１０（中空１１１１）は実質的に半円形である。図１４Ａに示すような典型的な透過率試験では、光ビームの経路の実質的に半分は、バルク材料１１００Ｂを横断する。図１４Ｂに示すような典型的な反射率試験では、光ビームの大部分の経路は、流体１１２を通ることになる。図１４Ｃに示すような典型的な反射率試験では、光ビームの大部分の経路はバルク１１００Ｂを通り、これにより経路の大部分が固体材料を通り、流体を介して伝播される試験光に関する既知の問題を回避することができる。当技術分野で既知であるように、試験されるべき光学要素を囲む流体１１２（プレート１０２）は、流体力学により測定精度に影響を及ぼし得る。特に、流体の量が多いほど、測定精度の難易度が高くなる。したがって、装置で使用される流体１１２の量を減少させることが望まれる。ＭＰＬシリンダ１１００でバルク１１００Ｂ部分を含むことは、ＭＰＬレセプタクル１１１０を満たすのに必要な流体１１２の量を減少させ、したがって、ＭＰＬ中空１１１１を満たすのに必要な流体１１２の量を減少させる。ＭＰＬシリンダ１１００内の流体１１２の量を最小限に抑えるために、ＭＰＬ試験装置１４５０の内部の領域を満たすといった同様の概念を使用して、ＭＰＬシリンダ上部分１４０４およびＭＰＬシリンダ底部分１４０６（本図には示されていない）は、各部分のそれぞれの底部および上部に固体部分を含み得る。さらに、シリンダの高さ（ＭＰＬシリンダ１１００のＭＰＬシリンダ高さ１１００Ｈ）は、所望の測定に必要な最小の高さに高さを低減するよう最適化され得、したがって、ＭＰＬレセプタクル１１１０のサイズが低減される。プレート１０２は、上部分および底部分の最小サイズのレセプタクルに配置され得、したがって、必要とされる流体の量が最小限に抑えられる。
【0094】
上で説明されるように、特に回転可能なシリンダ１００に関して、シリンダおよびバルクは、ガラス、または別の好適な材料で作製され得る。代替的に、バルクは、コーティングの同じ方向への反射を有しない、例えば、不透明、非常に拡散しやすい、または異なる方向へ偏向する任意の固体物体で満たされ得る。
【0095】
ＭＰＬシリンダ１１００および流体１１２は、同じ屈折率を有することができる。代替的に、ＭＰＬシリンダ１１００および流体１１２は、異なる屈折率を有することができる。例えば、ＭＰＬシリンダ１１００は、第１の屈折率を有することができ、流体１１２およびプレートは、同じ第２の屈折率を有することができる。したがって、単一の装置は、様々なプレート１０２で動作することができる。
【0096】
典型的には、ＭＰＬシリンダ１１００の外面１１００Ｕは、シリンダへの入力試験光ビーム４２０Ａの通常入力４２０Ｂを容易にするために研磨される。ＭＰＬシリンダ１１００の内面１１００Ｎは、研磨または未研磨であることができる。ＭＰＬシリンダ１１００の精度（例えば、外面１１００Ｕの滑らかさ）、サイズ、および形状は、プレート１０２上のコーティングの必要な精度の測定によって判定され得る。
【0097】
ここで図１５を参照すると、は、ＭＰＬシリンダの代替的な実施形態のスケッチである。ＭＰＬ試験装置１４５０の垂直断面は、先の図に示されるように、丸くてもよく（試験ＭＰＬシリンダ１１００）、または、本図に示されるように、中空ボール１１００Ｘの完全な部分またはスライスされた部分などの代替的な形状であってもよい。代替的に、図示されていないが、くさび形であってもよい）。
【0098】
実施形態は、ユニバーサル測定アクセサリ（ＵＭＡ）に装着された上で説明される試験装置（ジグ）４００およびＭＰＬ試験装置１４５０を含むことができる。これらの場合、ＵＭＡは典型的に入力試験光源４を提供する。また、ＵＭＡは、装置を保持し、装置を回転させることで、光学サンプルを回転させる、回転装着部を提供する。例えば、底部分４０６モータ取り付け領域４０８Ｂまたは位置決めアイテム１１０７が接続されているモータ４０８Ａによって実装されるターンテーブルは、装置を回転させる（４００、１４５０）。典型的には、回転は、サンプルの中心の周り、特に装置の高さ軸の周りである。ＵＭＡはまた、典型的には、検出器、例えば、出力光コレクタ１０４を提供する。検出器は、光学サンプルの周りを回転するレバレッジ（アーム）に実装され得、装置の回転軸と実質的に同じ回転軸を有する。
【0099】
このＵＭＡ構成により、反射光（入力試験光）は、装置（４００、１４５０）および検出器の角度回転を変えることにより、様々な範囲の角度で検出器に照準（偏向）され得る。一般に、試験装置（４００、１４５０）および出力光コレクタ１０４は、実質的に共通の軸を有する２つの要素として構成され、それぞれ共通の軸を中心に回転し、装置は軸を中心に構成され、コレクタは装置を中心に回転する。
【0100】
図６Ａを再び参照すると、試験装置４００に関して上で説明される光学サンプルを特徴付けする方法のフローチャートを、ＭＰＬ試験装置１４５０に適用することができる。
【0101】
試験方法６１０は、ステップ６００で始まり、ＭＰＬシリンダ１１００に対して垂直に光ビーム１４２０が提供される。
【0102】
ステップ６０１では、上で説明されるように、任意選択的な構成が使用される。
【0103】
ステップ６０２では、出力光は、上で説明されるように、ＭＰＬシリンダ１１００、レセプタクル１１１０を横断し、プレート１０２から反射された後に収集される。
【0104】
ステップ６０４では、プレート１０２は、上で説明されるように回転される。プレートを回転させた後、出力光は、新しい既知の角度で再び収集され得る（ステップ６０２）。この回転および収集のサイクルは、必要に応じて繰り返されて、試験されるべき所望の範囲の角度に関するデータが収集され得る（ステップ６０４は、ステップ６０２に戻る）。
【0105】
ステップ６０６では、任意選択的な計算（処理、信号処理）が収集された信号に対して実施され得、収集された出力光６０２からのデータが処理されることで、光学試験の結果を計算し、試験中の光学サンプルのコーティングおよび／またはプレート１０２の透過率および／または反射率の性能指数を判定することができる。
【0106】
ステップ６０８では、任意選択的に、収集および処理の結果を出力、表示、記憶、および／または転送することができる。
【0107】
なお、上で説明される実施例、使用する数値、および例示的な計算は、本実施形態の説明を補助するものである。不用意な誤植、数学的誤差、および／または簡略化された計算の使用は、本発明の有用性および基本的利点を損なうものではない。
【0108】
添付の特許請求の範囲が、複数の依存関係なしで起草されている限り、これは、そのような複数の依存関係を許可しない管轄区域内の形式的要件に対応するためだけに行われてきた。特許請求の範囲を多重依存させることによって暗示される特徴のすべての可能な組み合わせが明示的に想定され、本発明の一部とみなされるべきであることに留意されたい。
【0109】
上記の説明は、例としてのみ機能することを意図しており、多くの他の実施形態は、添付の特許請求の範囲に定義される本発明の範囲内で可能であることが理解されるであろう。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【図15】
【国際調査報告】