225
X 6233 : 2017 (ISO/IEC 30193 : 2016)
附属書J
(参考)
複屈折の測定
J.1 測定の原理
複屈折の測定には,偏光平行光が使用される。位相遅延は,反射光の偏光のだ円率を見ることによって,
測定される。
この規格では,複屈折を測定する特定の装置の指定はしないが,図J.1に例示する装置は,この測定に
適している。
入力するレーザ光の二つの偏光の方位は,既知であると仮定する。
透過積層中でのレーザ光の入射角は,θとする。この角度は,空気中でのレーザ光の入射角θ0と,次の
関係式で表される。
n×sin(θ)=sin(θ0)
ここに, n : 平均の(面方向の)屈折率
レーザ
フォトディテクタ
コリメータレンズ
偏光子
回転アナライザ
1/4 波長板 0
ディスク
図J.1−複屈折を測定する装置の例
J.2 測定条件
上記に規定した複屈折の測定は,次の条件で測定される。
− 測定モード : 反射で透過積層を通過するダブルパス
− レーザビームの波長(λ) : 405 nm±10 nm
− ビーム半径(FWHM) : 1.0 mm±0.2 mm
− 入射角θ0 : 25°60°
− ディスク設置方向 : 水平方向
− 温度及び相対湿度 : 8.1.1の規定による
――――― [JIS X 6233 pdf 231] ―――――
226
X 6233 : 2017 (ISO/IEC 30193 : 2016)
J.3 測定方法の例
次に示す方法によって,複屈折がディスクの透過積層の中では均一であるという仮定のもとに,平面方
向複屈折Δn//及び垂直方向複屈折Δn⊥を明確に決めることができる。さらに,複屈折Δn//及びΔn⊥の絶対値
は,1よりも十分小さいと仮定する。
a) アナライザを,入力光のs偏光軸又はp偏光軸に平行に合わせる。1/4波長板を通過した光が,直線偏
光となるように合わせる。
b) ディスクを,表面に垂直な軸の周りに,アナライザを通過した光が最小又は最大となるように回転す
る。
c) この位置から,ディスクを45°回す。1/4波長板を45°回す。
d) アナライザ通過光が,再び最小又は最大となるように回転する。アナライザの回転角の変化幅Δφを,
記録する(ラジアンで)。最小の通過Tmin及び最大の通過Tmaxを記録する。
e) 位相遅れRを得るために,次の式を計算する。
λ Tmax Tmin
R arcsin
4π Tmax Tmin
f) 次の二つの式の中で,Rの値をΔφ及びθと組み合わせ,Δn//及びΔn⊥の値を得る。
R
n
Δ// cos 2 Δ
d
R cos θ
Δn 2 sin 2 Δφ
d sin θ
ここに, d : 透過積層の厚さ
入射角は,平行方向及び垂直方向の両方の複屈折が正確に測定できるように選ぶことが望ましい。適し
た値は,Δn及びΔn⊥の比による。
J.4 測定結果の互換性
J.2の測定条件を基にしている場合は,他の種々の測定方法が可能であり使ってもよい。測定結果の互換
性を保証するために,次に示す影響を考慮することが望ましい。
反射光の解析の際,カバー層の表面による反射光を考慮に入れる。
表面による反射光の直接の影響を別にしても,表面の反射光及び記録層の反射光の干渉に起因する全反
射光の変動が起こる可能性がある。この反射光の変動が顕著なのは,ディスクのカバー層が非常に正確に
平たんであり,かつ,光源のコヒーレンスが高い場合だけである。
――――― [JIS X 6233 pdf 232] ―――――
227
X 6233 : 2017 (ISO/IEC 30193 : 2016)
附属書K
(参考)
カバー層及びスペーサ層の厚さの測定
K.1 フォーカス方法
この箇条では,3層ディスクを使った,フォーカス方法の例を説明する。
レーザ光は,対物レンズによってカバー層の表面から各記録層へと順番に焦点を合わす。カバー層及び
スペーサ層の厚さは,レンズの動きを測定することによって決めることができる。図K.1は,この方法で
ディスクの測定をする例を図示している。
カバー層
L2層
d3 スペーサ層2
d2 L1層
スペーサ層1
d1 L0層
基板
図K.1−カバー層及びスペーサ層の厚さの測定例
上記規定した,カバー層及び二つのスペーサ層の厚さの測定は,次に示す条件で行うことが望ましい。
− レーザビームの波長 : 405 nm±5 nm
− 試験環境 : 8.1.1の規定による
測定器によって,レンズの移動距離が各層の厚さd1,d2及びd3に変換できる。
この測定では,フォーカスシステムの引込み範囲の幅はスペーサ層の厚さよりも,十分短くすることが
望ましい。
K.2 干渉計方法
この箇条では,4層ディスクを使った干渉計方法の例を説明する。
この方法では,波長の変化可能な光源が使用される。反射光の強度は,次のパラメタ : 厚さ,屈折率及
び波長によって変わる。
反射光の干渉パタンを測定した,標準的な例を図K.2に示す。
――――― [JIS X 6233 pdf 233] ―――――
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X 6233 : 2017 (ISO/IEC 30193 : 2016)
反射光強度(単位は任意)
400
arb)
.
300
強度
(ab
r )
(
.
200
nFF
st
T
iy
100
n
I e
t
0
560 580 600 620 640 660 680 700 720 740 760 780 800 820 840 860 880 900
波長,λ(nm)
Wavelength , λ (nm)
図K.2−反射光強度の例
この波形から開始し,層の厚さは高速フーリエ変換(FFT)の手法を使って得ることができる。しかし,
屈折率は,波長の関数であるため,FFTで次に示す方法を行うことが望ましい。
最初に,波長空間は,波長の逆数及び波長依存の屈折率の積に変換される。この変換した結果の波形を,
図K.3に示す。ここに,横軸は,n(λ)/2λに変換されている。
反射光強度(単位は任意)
400
rb.)
300
y(a
強度r a)
(.
b
200
e
Fn
Fs
T t
i
100
nt
I
0
0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40
n(l) / 2l(x106m-1)
n(λ)/2λ(×106m-1)
図K.3−反射光強度の例
FFT法を使い,この変換した波形は,図K.4に示すとおり厚さの空間の干渉空間へ変換できる。横軸は,
干渉距離の値を示している。d1,d2,d3及びd4の位置は光強度がピークになる場所で,それぞれ,スペー
サ層3,スペーサ層1,スペーサ層2及びカバー層の厚さを示している。
d3d1
d3 d1 d2
d2
反射光強度(単位は任意)
7,000
100
強度
nciy(
t ar
a
(b
r
b.
)
.)
d3
d2+d2+d3
e
t
50
T
3,500
I
Fn
d1+d2
d1+ d2
FFT
F
d1+D1~d3
d2+ d3
d4
d4
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Thickness[m]
干渉距離,d(μm)
図K.4−反射光強度のFFTの例
――――― [JIS X 6233 pdf 234] ―――――
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X 6233 : 2017 (ISO/IEC 30193 : 2016)
それによって,スペーサ層1の厚さ=d1,スペーサ層2の厚さ=d2,スペーサ層3の厚さ=d3かつカバ
ー層の厚さ=d4となる。
注記 スペーサ層の厚さを得るために,スペーサ層の屈折率n1(λ),n2(λ)及びn3(λ)を用いる必要があり,
カバー層の厚さを得るために,カバー層の屈折率n4(λ)を用いる必要がある。
この方法は,層の厚さが薄めの場合,特にフォーカス方法で二つの層の表面の区別が難しい場合に,正
確に厚さを測定することに向いている。
――――― [JIS X 6233 pdf 235] ―――――
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JIS X 6233:2017の引用国際規格 ISO 一覧
- ISO/IEC 30193:2016(IDT)
JIS X 6233:2017の国際規格 ICS 分類一覧
JIS X 6233:2017の関連規格と引用規格一覧
- 規格番号
- 規格名称
- JISC60068-2-2:2010
- 環境試験方法―電気・電子―第2-2部:高温(耐熱性)試験方法(試験記号:B)
- JISC60068-2-30:2011
- 環境試験方法―電気・電子―第2-30部:温湿度サイクル(12+12時間サイクル)試験方法(試験記号:Db)
- JISC6950-1:2016
- 情報技術機器―安全性―第1部:一般要求事項
- JISK7204:1999
- プラスチック―摩耗輪による摩耗試験方法
- JISX0201:1997
- 7ビット及び8ビットの情報交換用符号化文字集合