专利名称：一种球面反射率测定装置的制作方法
技术领域：
一种球面反射率测定装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种测量光学薄膜和半导体等薄膜的膜厚和反射率的装置。
背景技术：
[0002]光学薄膜和半导体等薄膜的膜厚和反射率需要通过球面反射率测定装置进行测 量。球面反射率测定装置的反射镜3，采用镀膜方法，使光线一半透射，一半反射。当一束入 射平行光(光照强度为10)照射到与之呈45角的上述反射镜后，仅有一半的光经反射后转 90角向下作为检测用的有效光照，另一半的光经透射后白白浪费掉。向下作为检测用的有 效光线通过物镜聚光后，照射到被检测样本表面，经过反射后的有效光线再次通过物镜后， 变成平行光照射到与之呈45角的反射镜上，此时，又有一半的有效光线经反射后白白浪费 掉，被检测样本表面只有一半的有效光线透射后经物镜聚光后到达成像透镜组及后续的检 测分析环节。假定在反射镜、物镜等镜片理想情况下光照没有损耗，被检测样本表面的反射 率为R，该球面反射率测定装置采集到的最大光强为I1=1/2*1/2*R* 10=1/4* R*I0，因此该 球面反射率测定装置存在采集到的光照强度损耗很大的缺点。而且，对于一些反射率较低 的样本，如果光源的光信号较弱，将无法测量得到正确的反射率。实用新型内容[0003]本实用新型所要解决的技术问题是实现一种能够精确、高效的测量样本表面反射 率的测定装置。[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种球面反射率测定装置，包 括光源、镜头系统、反射镜、物镜、载物台、成像透镜组、光谱装置和处理单元，所述的光源发 出的光线经由镜头系统照射到与入射光呈45度夹角的反射镜上，所述的反射镜将入射光 翻转90度角经由物镜照射到载物台的被测样本上，所述的被测样本的反射光线再依次透 过物镜、反射镜、成像透镜组射到光谱装置上，并由处理单元进行反光率计算；所述的反射 镜由中心发散的等夹角射线将其分割成交替布置的透光部和反光部，所述的透光部和反光 部数量均为大于2的奇数。[0005]所述的成像透镜组与光谱装置之间设有棱镜，透镜组配合棱镜将光线成像在显微 镜目镜上供人眼观察。[0006]所述的光谱装置的光线入射口处设有与被测样本表面像面共扼的挡光光阑。[0007]所述的反射镜的透光部和反光部各设有三个。[0008]本实用新型的优点在于该测定装置采集到的光照强度比传统的球面反射率测定 装置采集到的光照强度增加一倍，提高了球面样本反射率测定的准确性。
[0009]下面对本实用新型说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明[0010]图1为球面反射率测定装置结构示意图；[0011]图2为图1所示球面反射率测定装置中的反射镜结构示意图；[0012]上述图中的标记均为1、光源；2、镜头系统；3、反射镜；4、物镜；5、被测样本；6、 成像透镜组；7、透镜组；8、挡光光阑；9、光谱装置；10、处理单元；11、透光部；12反光部。
具体实施方式
[0013]参见图1可知，球面反射率测定装置包括光源1、镜头系统2、反射镜3、物镜4、载 物台、成像透镜组6、棱镜、透镜组7、挡光光阑8、光谱装置9和处理单元10。光源I发出平 行光束，通常光线水平射出，经由镜头系统2后均匀的照明在反射镜3，反射镜3与入射光呈 45度夹角，将入射光翻转90度角经由物镜4照射到载物台的被测样本5上，光线经被测样 本5表面反射后，再由原光路反射回去，依次透过物镜4、反射镜3、成像透镜组6射到光谱 装置9上，处理单元I与光谱装置9连接，处理单元10内的反射率软件根据光谱装置9测 得的光谱能量计算出被测样本5的反射率，同时处理单元I还可与光源I连接，控制光源的 开关。[0014]其中反射镜3由中心发散的等夹角射线将其分割成交替布置的透光部11和反光 部12，透光部11可以允许光线透过，反光部12可以反射光线，透光部11和反光部12数量 相同均为大于2的奇数，通常各设置三个。假设光源I发出光照强度为Itl,当光线照射到反 射镜3时，只1/2 I0的光经反射镜3反射通过物镜4照射在被测样本5表面，经被测样本5 表面反射后，有(R为样本的反射率)的光再次经过物镜4,由于样本表面的反射光 与投影在被测样本5表面的入射光于光轴处对称,又由于反射镜3的透光部11和反光部12 为奇数排列的特殊模式，使得该部分光几乎毫无损失的透过反射镜3的透光部11透过(理 论值)，因此，有1/2*R*Iq的透射光可通过成像透镜组6。因此，相比现有技术中的只能采集 到的光照强度只有1/4*R的球面反射率测定装置，本申请的球面反射率测定装置可采集到 1/2*R的光照强度。则该球面反射率测定装置的光采集效率增加了一倍，显著提高了球面样 本反射率测定的准确性。[0015]进一步的为了提高测量精度，光谱装置9的光线入射口处设有与被测样本5表面 像面共扼的挡光光阑8，从而使入射光经过适当大小的挡光光阑8阻挡，起到消除杂光的作 用；并且成像透镜组6与光谱装置9之间设有棱镜，透镜组7配合棱镜将光线成像在显微镜 目镜上供人眼观察。[0016]上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述 方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未 经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之 内。
权利要求1.一种球面反射率测定装置，包括光源(I)、镜头系统(2 )、反射镜(3 )、物镜(4)、载物台、成像透镜组(6)、光谱装置(9)和处理单元(10)，所述的光源(I)发出的光线经由镜头系统(2)照射到与入射光呈45度夹角的反射镜(3)上，所述的反射镜(3)将入射光翻转90度角经由物镜(4)照射到载物台的被测样本(5)上，所述的被测样本(5)的反射光线再依次透过物镜(4)、反射镜(3)、成像透镜组(6)射到光谱装置(9)上，并由处理单元(I)进行反光率计算；其特征在于所述的反射镜(3)由中心发散的等夹角射线将其分割成交替布置的透光部(11)和反光部(12)，所述的透光部(11)和反光部(12)数量均为大于2的奇数。
2.根据权利要求1所述的球面反射率测定装置，其特征在于所述的成像透镜组(6)与光谱装置(9)之间设有棱镜，透镜组(7)配合棱镜将光线成像在显微镜目镜上供人眼观察。
3.根据权利要求1或2所述的球面反射率测定装置，其特征在于所述的光谱装置(9) 的光线入射口处设有与被测样本(5)表面像面共扼的挡光光阑(8)。
4.根据权利要求3所述的球面反射率测定装置，其特征在于所述的反射镜(3)的透光部(11)和反光部(12)各设有三个。
专利摘要本实用新型揭示了一种球面反射率测定装置，包括光源、镜头系统、反射镜、物镜、载物台、成像透镜组、光谱装置和处理单元，所述的光源发出的光线经由镜头系统照射到与入射光呈45度夹角的反射镜上，所述的反射镜将入射光翻转90度角经由物镜照射到载物台的被测样本上，所述的被测样本的反射光线再依次透过物镜、反射镜、成像透镜组射到光谱装置上，并由处理单元进行反光率计算；所述的反射镜由中心发散的等夹角射线将其分割成交替布置的透光部和反光部，所述的透光部和反光部数量均为大于2的奇数。该测定装置采集到的光照强度比传统的球面反射率测定装置采集到的光照强度增加一倍，提高了球面样本反射率测定的准确性。
文档编号G01N21/55GK202837179SQ20122047970
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者王政, 任东海 申请人:任东海