CN101995228B - 测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有照射线状光的出射光学系统和获得从被测量物反射的线状反射光的摄像元件并根据所获得的线状反射光在被测量物上的几何学位置关系来测量被测量物的表面形状的测量装置，具备：多个成像光学系统，设置在被测量物与摄像元件之间，使线状反射光成像于摄像元件的受光面上以获得线状光在被测量物上的形状；光束分束机构，设置在被测量物与各成像光学系统之间，将线状反射光分束并导向关于被测量物的测量对象的光学设定彼此不同的各成像光学系统。摄像元件在受光面上设定有被划分为多个区域的多个片段，各个片段的至少一个或更多的区域用作受光区域，各成像光学系统使被分束的线状反射光成像于受光面上彼此不同的片段的受光区域上。

Description

测量装置
技术领域
本发明涉及一种被测量物的测量装置，尤其涉及利用线状光对被测量物进行测量的测量装置。 
背景技术
已知的是，例如，在晶片上，为了各个电子部件中的布线，设置有由焊料等形成的球状端子(以下称为突起)。在这种晶片上，作为对各个电子部件的检查中的一种，在切割前的晶片的状态下对各个突起的高度尺寸进行测量。在这种对突起的高度尺寸的测量中，已知利用了如下的测量装置，即，将线状的激光等(以下称为线状光)照射到作为被测量物的晶片上，用摄像元件对由该线状光照射的部分进行摄像，然后根据来自该处的摄像数据而测量晶片各处的高度尺寸、即各个突起等的高度尺寸(例如，参见日本特开2000-266523号公报)。在这种测量装置中，在摄像元件与被测量物之间设置有成像光学系统，所述成像光学系统被设定为使所述摄像元件可以对线状光照射的部分进行摄像。 
但是，从被测量物(上述例子中为晶片)的制造效率的观点来看，这种对被测量物的测量要求尽可能地使测量所需的时间缩短并确保规定的精度。因此，从要求尽可能地使测量所需的时间缩短并确保规定的精度的观点来看，上述成像光学系统决定了关于被测量物的测量对象(上述例子中为各个突起)的光学设定。 
然而，利用上述测量装置仅能够得到与成像光学系统中关于被测量物的测量对象的光学设定相对应的测量数据。 
发明内容
本发明正是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种能够不增加测量所需的时间而得到关于被测量物的测量对象的光学设定的不同的多个测量数据。 
本发明的一个实施例的测量装置具有：出射光学系统，所述出射光学系统将线状光照射到被测量物上；摄像元件，所述摄像元件获得从所述被测量物反 射的线状反射光，所述测量装置根据所述摄像元件获得的所述线状反射光在所述被测量物上的几何学位置关系来测量所述被测量物的表面形状，所述测量装置具备：多个成像光学系统，所述多个成像光学系统被设置在所述被测量物与所述摄像元件之间，使所述线状反射光成像于所述摄像元件的受光面上以获得所述线状光在所述被测量物上的形状；光束分束机构，所述光束分束机构被设置在所述被测量物与所述多个成像光学系统的每个之间，将所述线状反射光分束并将分束的线状反射光导向所述多个成像光学系统的每个。所述多个成像光学系统的每个中关于被测量物的测量对象的光学设定彼此不同，所述摄像元件在受光面上设定有多个片段，各个所述片段被划分为多个区域，各个所述片段中的至少一个或更多的区域用作受光区域，所述多个成像光学系统的每个使由所述光束分束机构分束的所述线状反射光成像于所述摄像元件的所述受光面上的彼此不同的所述片段的所述受光区域上。 
(发明的技术效果) 
根据本发明的一个实施例的测量装置，通过一次测量动作即一次扫描，就能够得到与成像光学系统的数目相对应的多个测量数据。此时，为了得到多个测量数据，使经由各个成像光学系统的各个线状反射光成像于摄像元件的受光面上的彼此不同的受光区域，因此摄像元件能够以高速且同时地处理这些多个测量数据，据此，能够防止测量所需时间的增大。 
除上述结构外，如果所述受光区域为在所述摄像元件的所述受光面上的各个所述片段中最先进行输出处理的区域，则摄像元件能够以极高速且同时地处理多个测量数据，据此，能够更有效地防止测量所需时间的增大。 
除上述结构外，如果将所述多个成像光学系统的每个中关于所述被测量物的所述测量对象的光学设定作为所述被测量物的在高度方向上的可测量范围，则通过一次测量动作即一次扫描就能够得到被测量物的在高度方向上的可测量范围不同的多个测量数据。因此，能够扩展实质的高度方向上的可测量范围即倍率而不降低测量精度。 
除上述结构外，如果使所述多个成像光学系统的每个中关于所述被测量物的所述测量对象的光学设定为所述被测量物的在所述线状光的延伸方向上的测量范围，则通过一次测量动作即一次扫描就能够得到被测量物上在线状光的延伸方向上的可测量范围不同的多个测量数据。因此，由于能够扩展在线状光的延伸方向上的可测量范围即倍率而不降低测量精度，其结果，不但 能够减少对被测量物的扫描次数，而且能够提高整体的检查速度(吞吐量)。 
除上述结构外，如果使所述多个成像光学系统的每个中关于所述被测量物的所述测量对象的光学设定为所述被测量物的在高度方向上的可测量范围与所述被测量物的在所述线状光的延伸方向上的测量范围的组合，则通过一次测量动作即一次扫描就能够得到被测量物的在高度方向上的可测量范围与在线状光的延伸方向上的测量范围的任意组合的彼此不同的多个测量数据。因此，能够提高相应的被测量物的自由度。 
除上述结构外，如果所述出射光学系统利用单一波长的光束生成所述线状光，所述光束分束机构根据所述多个成像光学系统的每个的数目对单一波长的所述线状反射光进行分束，则由于能够采用单一光源，因此能够采用简单的结构。 
除上述结构外，如果所述出射光学系统利用多个波长的光束生成所述线状光，所述光束分束机构根据所述多个成像光学系统的每个的数目对多个波长的所述线状反射光进行分束，则能够基于多个波长不同的线状反射光而得到各测量数据，因此不仅能够提高光传播效率，还能够提高各个测量数据的可靠性。 
除上述结构外，如果在所述多个成像光学系统的每个与所述摄像元件之间设置有能够仅使来自与各个所述受光区域相对应的所述成像光学系统的所述线状反射光入射的入射限制机构，则能够更合适地分别得到与各个成像光学系统相对应的、即关于被测量物的测量对象的光学设定不同的测量数据。 
除上述结构外，如果所述出射光学系统利用单一波长的光束生成所述线状光，所述入射限制机构利用遮光构件划分与所述受光区域相对应的所述受光面，则能够以简单的结构提高各个测量数据的可靠性。 
除上述结构外，如果所述出射光学系统利用单一波长的光束生成所述线状光，所述入射限制机构利用导光单元将每个光束导向各个所述受光区域，则能够以简单的结构提高各测量数据的可靠性。 
除上述结构外，如果所述出射光学系统利用多个波长的光束生成所述线状光，所述入射限制机构是仅允许特定的波长范围的光束透过的滤光片，则能够以更简单的结构提高各测量数据的可靠性。 
本发明的测量装置利用受光光学系统的摄像元件获得来自由出射光学系统的线状光照射的被测量物的线状反射光，根据获得的线状反射光在所述被测量物上的几何学位置关系来测量该被测量物的表面形状，如果所述摄像元件在受光面上设定有多个片段，所述受光光学系统以获得所述线状光在所述被测量物上的形状的方式对所述线状反射光进行分束并使其成像于所述摄像元件的所述受光面上的彼此不同的所述片段上，则能够同时地得到多个测量信息(测量数据)而不增加测量所需的时间。 
附图说明
图1是表示本发明的测量装置10的结构的框图。 
图2是测量装置10中光学系统11关于被测量物(晶片16)的关系的示意图。 
图3是说明被测量物(晶片16)在测量装置10的载台12上的滑动状态的示意图。 
图4是为了说明利用测量装置10进行的测量而表示的被测量物(晶片16)上的测量对象与线状光L之间的关系的示意图。 
图5是将由图4得到的测量结果作为可视化图形而显示在显示部14上的状态的示意图，其中，(a)对应于图4的第一线状反射光L1，(b)对应于图4的第二线状反射光L2，(c)对应于图4的线状光L3，(d)对应于图4的线状光L4，而(e)对应于图4的线状光L5。 
图6是用于说明摄像元件17结构的说明图。 
图7是实施例1的光学系统111中的受光光学系统361的结构示意图。 
图8是为了说明利用测量装置101进行的测量而表示的被测量物(晶片16)上的测量对象(突起19c、19d)的状态的示意图。 
图9是将关于图8的测量对象(突起19c、19d)的测量数据作为可视化图形而显示在显示部14上的状态的说明图，其中，(a)表示从第一光路w1一侧得到的测量数据，(b)表示从第二光路w2一侧得到的测量数据，而(c)表示将两者合成后的状态。 
图10是实施例2的光学系统112中的受光光学系统362的结构示意图。 
图11与图2类似，是表示实施例3的测量装置103中光学系统113关于被测量物(晶片16)的关系的示意图。 
图12是光学系统113中的受光光学系统363的结构示意图。 
图13是设置在摄像元件17中的滤光片52的示意图。 
图14是光学系统114中的受光光学系统364的结构示意图。 
图15是表示在第一成像光学系统33′和第二成像光学系统34′中使关于被测量物的分辨率设定为不同时的状态的示意图。 
具体实施方式
下面，参见图面对本发明的测量装置的发明实施方式进行说明。 
首先，对本发明的测量装置的概念进行说明。图1是本发明的测量装置10的结构的框图。图2是测量装置10中光学系统11关于被测量物(晶片16)的关系的示意图。图3是说明被测量物(晶片16)在测量装置10的载台12上的滑动状态的示意图。图4是为了说明利用测量装置10进行的测量而表示的被测量物(晶片16)上的测量对象与线状光L之间的关系的示意图。图5是将由图4得到的测量结果作为可视化图形而显示在显示部14上的状态的示意图，其中，(a)对应于图4的第一线状反射光L1，(b)对应于图4的第二线状反射光L2，(c)对应于图4的线状光L3，(d)对应于图4的线状光L4，而(e)对应于图4的线状光L5。图6是摄像元件17的结构的说明图。此外，在各图以及以下的说明中，以载台12的载置面为X-Y平面，以与之正交的方向为Z方向，而以载置于载台12上的被测量物(晶片16)的滑动方向为Y方向。另外，在摄像元件17的受光面18上观察，以与载台12的X和Z方向相对应的各个方向为X′和Z′方向，以与X′-Z′平面正交的方向为Y′方向。 
本发明的测量装置10采用利用单一的线状光照射的光杠杆法的测量方法，作为基本概念，该装置以不增加测量所需时间而同时得到多个测量信息(测量数据)为目的，利用受光光学系统的摄像元件获得来自由出射光学系统的线状光照射的被测量物的线状反射光，根据所获得的线状反射光的在被测量物上的几何学位置关系来测量被测量物的表面形状，在该受光光学系统中，采用在受光面上设置有多个片段的摄像元件，并以获得线状光在被测量物上的形状的方式，对线状反射光进行分束并使其成像于摄像元件受光面上的彼此不同的片段上。更为具体地，测量装置10同时得到关于被测量物的测量对象的光学设定的 多个不同的测量信息(测量数据)而能够不增加测量所需的时间。如图1所示，所述测量装置10具备光学系统11、载台12、存储器13、显示部14和控制部15。 
如图2所示，光学系统11利用出射光学系统35将在X方向延伸的线状光L(参见图3)照射到后述的载置于载台12上的被测量物(后述的晶片16)上，并利用受光光学系统36将线状反射光Rl成像于摄像元件17的受光面18上的规定区域(后述的受光区域)上以获得线状光L在被测量物上的形状，所述线状反射光Rl是来自表面被线状光L所照射的被测量物的反射光。所述光学系统11根据与被测量物上的线状光L的几何学位置关系，使摄像元件17获得线状光L在被测量物的表面上的形状、即能够测量沿着线状光L的被测量物(的位置坐标)的信息。该光学系统11的结构将在后面详细叙述。 
如图3所示，载台12为了使来自出射光学系统35(参见图2)的线状光L在被测量物上的照射位置发生改变而使所载置的被测量物向Y方向滑动。在本例中，作为被测量物的晶片16被载置于载台12上。这是因为，为了在晶片16上制成的各个电子部件中的布线，在晶片16上设置有由焊料等形成的球状端子(以下称为突起19(参见图4))；而为了各个电子部件的品质管理，要求对各个突起19的高度尺寸进行管理。因此，在本例中，测量对象为设置在晶片16上的各个突起19(的高度尺寸)。 
在载台12上，通过使晶片16向Y方向移动(参见箭头A1)，而使线状光L在晶片16(的表面)上的照射位置向与移动方向A1相反的一侧移动(参见箭头A2)。因此，通过将晶片16载置于载台12上，可以在该晶片16上对以线状光L的宽度尺寸向Y方向延伸的区域进行照射，并相应地利用受光光学系统36获得合适的线状反射光Rl，据此，能够对使线状光L上的所述获得范围向Y方向延伸而成的区域(参见单点划线)进行测量(扫描)。 
因此，在测量装置10中，通过使受光光学系统36在线状光L(X方向)上线状反射光Rl的获得范围与载置于载台12上的晶片16的位置之间的关系在X方向上相对地变化并反复执行上述测量动作(扫描)，就能够对晶片16的整个区域进行测量。在控制部15的控制下，所述载台12根据晶片16在Y方向上的测量位置的间隔和摄像元件17的处理速度来设定移动速度，并使晶片16以所述移动速度滑动。 
在控制部15的控制下，存储器13适当地存储并适当地读出基于由摄像元 件17所输出的电信号(各个像素数据)的测量数据。在控制部15的控制下，显示部14将存储于存储器13中的测量数据作为数值或可视化的图形(参见图5)进行显示。 
控制部15根据晶片16(被测量物)在Y方向上的测量位置的间隔和摄像元件17的处理速度来设定晶片16的滑动速度，并将该速度下的驱动信号向载台12输出，并且将用于输出与所述滑动同步的电信号(各个像素数据)的信号向摄像元件17输出。另外，控制部15将由摄像元件17输出的电信号(各个像素数据)根据与被测量物上的线状光L的几何学位置关系而变换为被测量物表面上的线状光L的形状、即作为被测量物在线状光L上的位置坐标的测量数据。此外，控制部15适当地读出储存在储存器13中的测量数据，并作为数值或可视化的图形(参见图5)显示在显示部14上。 
控制部15使晶片16在载台12上以设定的移动速度滑动并基于经由光学系统11而由摄像元件17输出的电信号(各个像素数据)来生成测量数据，据此，能够进行晶片16的三维测量。下面对测量数据的可视化图形的一个示例进行说明。 
首先，如图4所示，如果在作为被测量物的晶片16上设置有两个突起19(以下称为突起19a、19b)，则通过使晶片16在载台12上向Y方向滑动，使由线状光L照射的部分从附图标记L1向附图标记L5相对地移动。于是，对于线状光L1，如图5(a)所示，经由光学系统11的受光光学系统36而获得的测量数据成为平坦的线20、即成为与X′方向的位置无关且在Z′方向没有位移的线；对于线状光L2，如图5(b)所示，所述测量数据成为具有与突起19a的腰部形状相对应的小的隆起部分20a和与突起19b的腰部形状相对应的隆起部分20b的线20；对于线状光L3，如图5(c)所示，所述测量数据成为具有与突起19a的顶点形状相对应的隆起部分20c和与突起19b的顶点形状相对应的大的隆起部分20d的线20；对于线状光L4，如图5(d)所示，所述测量数据成为具有与突起19a的腰部形状相对应的小的隆起部分20e和与突起19b的腰部形状相对应的隆起部分20f的线20；而对于线状光L5，如图5(e)所示，成为平坦的线20。这样，通过使被测量物(晶片16)在载台12上以设定的移动速度滑动以及适当生成基于经由光学系统11并由摄像元件17输出的电信号(各个像素数据)来生成的测量数据，能够进行被测量物(晶片16)的三维测量并作为可视化图形显示在显示部14上。另外，所述可视化图形中的各个点(X′、Z′坐标)的数值数据与载台12上的被测量物(晶片16)的滑动位置(Y方向)的 数值数据组合后的数据成为作为数值的测量数据。在这里，在载台12上的被测量物(晶片16)上的Z方向的高度尺寸可以使用在摄像元件17的受光面18上的Z′方向的坐标位置(高度尺寸)并用下式(1)表示。另外，在式(1)中，设突起19b的高度尺寸为Δh(参见图4)，设受光面18上的突起19b的顶点的坐标为Zd′(参见图5(c))，设受光面18上的被测量物的平坦位置的坐标为Z0′(参见图5(c))，设来自出射光学系统35的线状光L的关于载台12上的被测量物(晶片16)的入射角为θ(参见图2)，并且设成像光学系统(33、34)在Z方向(Z′方向)上的倍率为等倍率。 
Δh＝2(Zd′-Z0′)sinθ……(1) 
这样，根据在受光面18上的坐标位置就可以求出载台12上的被测量物(晶片16)在Z方向的高度尺寸。 
下面，对光学系统11的结构进行说明。如图2所示，光学系统11具有光源30、准直透镜31、光束分束机构32、第一成像光学系统33、第二成像光学系统34和摄像元件17。 
光源30出射用于线状光L的光束，例如可以由激光二极管等构成。准直透镜31将从光源30出射的光束变换为以具有规定的宽度(X方向)尺寸的线状照射到晶片16(被测量物)上的线状光L(参见图3等)，并且例如可以利用柱面透镜等构成。因此，在光学系统11中，光源30和准直透镜31构成出射光学系统35。 
光束分束机构32将来自晶片16(被测量物)的反射光、即线状反射光Rl分割为两束(一束为Rl1，另一束为Rl2)，并且例如可以利用半反射镜或波长分离反射镜构成。这里所谓的线状反射光Rl是指具有线状光L在晶片16(被测量物)上的形状(参见图4)信息的反射光。 
第一成像光学系统33和第二成像光学系统34分别与被光束分束机构32分割的第一线状反射光Rl1、Rl2中的一方对应，并且如图3所示，以能够对晶片16表面上的线状光L的形状、即沿着线状光L的被测量物(的位置坐标)进行测量的方式，使来自照射到被测量物表面的线状光L的反射光即线状反射光Rl成像于摄像元件17的受光面18上。所述第一成像光学系统33和第二成像光学系统34可以根据载置于载台12上的晶片16(照射于其上的线状光L)与摄像元件17的受光面18之间的几何学位置关系，使用各种透镜适当地构成。因此，在光学系统11中，光束分束机构32、第一成像光学系统33、第二成像光学系 统34和摄像元件17构成受光光学系统36。 
如后面所述，利用所述第一成像光学系统33和第二成像光学系统34，使第一线状反射光Rl1、Rl2成像于设置在摄像元件17的受光面18上的彼此不同的各个片段Sn(n＝1-4)的第一区域(S11-S41)(参见图6)上。另外，在所述第一成像光学系统33和第二成像光学系统34中，从摄像元件17的受光面18(成为受光区域的各第一区域(S11-S41))观察的、关于被测量物的测量对象(在上述例子中为各突起19)的光学设定彼此不同。所述光学设定是指被测量物的测量对象的可测量范围(倍率)和/或关于被测量物的分辨率。这里所谓的测量对象的可测量范围(倍率)是指表示从载置于载台12上被测量物(晶片16)的Z方向上观察的大小尺寸的可测量的范围，可以用载台12上的Z方向的大小尺寸对摄像元件17的受光面18(后述的各个片段Sn(n＝1-4)的第一区域(S11-S41))中的Z′方向的大小尺寸(在Z′方向上观察的像素数)来表示。此外，被测量物(的测量对象)的分辨率是指，表示在载置于载台12上的被测量物(晶片16)上的在线状光L的延伸方向(X方向)上的测量范围，可以用载台12上的X方向的大小尺寸对摄像元件17的受光面18(各个片段Sn(n＝1-4)的第一区域(S11-S41))的X′方向的大小尺寸(在X′方向上观察的像素数)来表示。 
摄像单元17是将成像于受光面18上的被摄物的像变换为电信号(各个像素数据)并输出的固体摄像元件，例如可以使用CMOS图像传感器。所述摄像元件17的受光面18的整体被分割成被称为像素(PIXEL)的格子状的区域，并将由数字数据即像素数据的集合构成的获得数据作为电信号输出。以在载台12上观察时的X方向与受光面18上的宽度方向(以下称为X′方向)相对应且Z方向与受光面18上的高度方向(以下称为Z′方向)相对应的方式对摄像元件17在光学系统11中的位置关系进行设定。因此，在摄像元件17的受光面18(在此获得的获得数据)上，经由第一成像光学系统33或第二成像光学系统34的线状反射光Rl成为基本上沿着X′方向延伸的线状，并将被测量物(晶片16)上的高度尺寸(Z方向)表现为成像位置向Z′方向的位移。在这里，在本发明的测量装置10中，为了能够高速地进行像素数据的处理，使用具有以下功能的CMOS图像传感器(摄像元件)作为摄像元件17。此外，也可以使用其他的传感器，只要是具有以下所述的功能的传感器(摄像元件)即可。 
如图6所示，在摄像元件17中，为了能够高速地进行图像数据处理，在受光面18上设置有多个片段(参见附图标记S1-S4)，并设置有与各个片段相对应的多个寄存器(参见附图标记R1-R4)，且各片段被划分为多个区域。下面，为 了便于理解，假设在摄像元件17中设置有四个片段(以下称为第一片段S1-第四片段S4)，并设置有四个寄存器(以下称为第一寄存器R1-第四寄存器R4)。另外，假设各个片段Sn(n＝1-4)被划分为三个区域(分别为第一、第二、第三区域)。假设各个片段Sn(n＝1-4)的三个区域的容量与各个寄存器Rm(m＝1-4)的容量相等。各个寄存器Rm(m＝1-4)分别具有独自的输出路径，在摄像元件17中，可以从各个寄存器Rm(m＝1-4)同时地输出信号。 
在摄像元件17中，在受光面18的各个片段Sn(n＝1-4)上的成像于受光面18上的被摄物的像之中，首先将第一区域(S11-S41)的被摄物的像变换为电信号(各个像素数据)并一起向与该电信号(各个像素数据)相对应的各个寄存器Rm(m＝1-4)移动(移位，shift)，并从各个寄存器Rm(m＝1-4)输出电信号(各个像素数据)；其次，将第二区域(S12-S42)的被摄物的像变换为电信号(各个像素数据)并一起向与该电信号(各个像素数据)相对应的各个寄存器Rm(m＝1-4)移动(移位，shift)，并从各个寄存器Rm(m＝1-4)输出电信号(各个像素数据)；最后，将第三区域(S13-S43)的被摄物的像变换为电信号(各个像素数据)并一起向与该电信号(各个像素数据)相对应的各个寄存器Rm(m＝1-4)移动(移位，shift)，并从各个寄存器Rm(m＝1-4)输出电信号(各个像素数据)。因而，在摄像元件17中，能够协调并得到两种效果，即，使电路结构简化和高速地进行将成像于受光面18上的被摄物的像作为电信号(各个像素数据)输出的处理(以下称为获得数据的处理)。 
另外，在摄像元件17中，在控制部15的控制下，通过将来自各个片段Sn(n＝1-4)的第一区域(S11-S41)的电信号(各个像素数据)经由相应的各个寄存器Rm(m＝1-4)进行输出，而不输出来自其他区域(第二、第三区域)的电信号(各个像素数据)，可以更高速地进行获得数据的输出处理。以下，将这种输出处理所需的时间称为摄像元件17的最短输出处理时间。在测量装置10中，用于划分各个片段Sn(n＝1-4)的划分线沿着X′方向，用于划分各个区域的划分线也沿着X′方向。这是因为，如上所述，在测量装置10中，由载置于载台12上的被测量物(晶片16)的滑动而产生的扫描方向为Y方向，因此，一次扫描(测量动作)的测量范围由在X方向(宽度尺寸)上观察时在摄像元件17上的获得范围所规定，但由于载台12上的X方向与受光面18上的X′相对应，通过在测量时利用受光面18上的X′方向的最大值，就可以将一次扫描(测量动作)的测量范围作为最大范围。在这里，由于可以从各个寄存器Rm(m＝1-4)同时地输出信号，因此，在本例的摄像元件17中，可以将来自最多为四个的片段Sn(n＝1-4)中的第一区域(S11-S41)的电信号(各像素数据)以与在来自任 何一个第一区域的输出的情况相同的处理时间同时地进行输出，即可以以摄像元件17的最短输出处理时间同时地进行输出。 
在作为本发明的一个示例的测量装置10中，为了利用这一点，在摄像元件17中，将各个片段Sn(n＝1-4)的第一区域(S11-S41)用作受光面18的受光区域；所述的第一成像光学系统33和第二成像光学系统34将第一线状反射光Rl1、第二反射光Rl2成像于彼此不同的第一区域(S11-S41)上。如图2所示，在本例中，第一成像光学系统33将第一线状反射光Rl1导向第二片段S2的第一区域S21，第二成像光学系统34将第二线状反射光Rl2导向第三片段S3的第一区域S31。此外，各个片段Sn(n＝1-4)的各个区域是为了便于理解的示例，与实际的摄像元件在受光面上的位置关系未必一致。但是，如上所述，各个片段Sn(n＝1-4)的各个区域在摄像元件17的受光面18上跨X′方向的整个宽度延伸。因此，在测量装置10中，可以在摄像元件17的受光面18上利用各个片段Sn(n＝1-4)的各个区域在X′方向的整个宽度进行测量。 
在测量装置10中，当来自出射光学系统35的线状光L被照射到载置于载台12且适当地滑动的晶片16(被测量物)上时，线状光L的反射光即线状反射光Rl由光束分束机构32分束，作为其中一束的第一线状反射光Rl1经由第一成像光学系统33并成像于摄像元件17的受光面18上的第二片段S2的第一区域S21上，作为另一束的第二线状反射光Rl2经由第二成像光学系统34而成像于摄像元件17的受光面18上的第三片段S3的第一区域S31上。在摄像元件17中，在控制部15的控制下，将与成像的第一线状反射光Rl1相对应的电信号(各个像素数据)经由与第二片段S2的第一区域S21相对应的第二寄存器R2而向控制部15输出，并将与成像的第二线状反射光Rl2相对应的电信号(各个像素数据)经由与第三片段S3的第一区域S31相对应的第三寄存器R3而向控制部15输出。此时，来自与第一区域S21相对应的第二寄存器R2的输出和来自与第一区域S31相对应的第三寄存器R3的输出同时地进行，并且其处理所需的处理时间等于摄像元件17的最短输出处理时间。 
因此，在本发明的测量装置10中，能够以摄像元件17的最短输出处理时间，将两种电信号(各个像素数据)、即与经由第一成像光学系统33的第一线状反射光Rl1相对应的的电信号(各个像素数据)和与经由第二成像光学系统34的第二线状反射光Rl2相对应的电信号(各个像素数据)向控制部15输出。 
此外，在本例中设置有两个成像光学系统(第一成像光学系统33以及第二成像光学系统34)，但成像光学系统数目也可以增加直至在摄像元件(的受光面) 中设定的片段的数目。此时，也可以采用如下的结构，即根据成像光学系统的数目而利用光束分束机构32对线状反射光Rl进行分束，并将各个线状反射光Rl导向各个成像光学系统，使来自各个成像光学系统的线状反射光Rl成像于摄像元件受光面上的彼此不同的受光区域(在上述例子中为各个片段Sn(n＝1-4)的各个第一区域)。这里，在以下的各实施例中，为了便于理解，示出了与本例同样地分束为两束的例子，但也可以与本例同样地使成像光学系统的数目增加直至在摄像元件(的受光面)中设定的片段的数目。 
另外，在上述的例子中，作为一个示例，示出了在受光面18上设置有四个片段且各个片段被划分为三个区域的摄像元件17，但也可以采用设置有十六个片段且各个片段被划分为八个区域的CMOS传感器、设置有十二个片段且各个片段被划分为四个区域的CMOS传感器、设置有十六个片段且各片段被划分为四个区域的CMOS传感器等，而并不限于上述示例。 
另外，在上述例子中，使用各个片段的第一区域作为受光面18的受光区域，但由于本发明的测量装置10使用了设定有多个片段并具有上述功能的摄像元件17，即使将各片段上的全部区域作为受光面18的受光区域，由于可以以远高于使用不具有上述功能的摄像元件时的高速进行输出处理，因此可以将各个片段上的全部区域作为受光面18的受光区域，也可以将各个片段中任意数目的区域作为受光面18的受光区域。 
其次，在上述例子中，利用各个片段的第一区域作为受光面18的受光区域，但是，例如，如果利用来自各个片段第二区域的电信号(各个像素信号)而不输出来自其他区域的(第一、第三区域)电信号(各个像素数据)，则输出处理时间可以与仅利用各个片段的第一区域时的大致相等，因此，也可以使用各个片段的任何一个区域作为受光面18的受光区域。由此，如上所述，当将各个片段中的任意数目的区域作为受光面18的受光区域时，可以将任意的区域作为受光区域而不局限于相应的寄存器的读出顺序。 
可以在各个成像光学系统与摄像元件之间设置能够仅使来自与各个受光区域相对应的成像光学系统的线反射光入射的入射限制机构。出射光学系统可以利用单一波长的光束生成所述线状光，而入射限制机构可以是与各个受光区域相对应地对受光面进行划分的遮光构件。此外，出射光学系统也可以利用单一波长的光束生成所述线状光，而入射限制机构也可以是将光束分别导向各个受光区域的导光单元。再者，出射光学系统还可以利用多个波长的光束生成所述线状光，而入射限制机构还可以是只允许特定波长范围的光束透过的滤光片。 
【实施例1】 
下面，对本发明的测量装置中的受光光学系统361具体结构的一个示例即实施例1的测量装置101进行说明。此外，由于实施例1的测量装置101的基本结构与上述例子的测量装置10相同，所以相同结构的部分采用相同的附图标记，并省略其详细的说明。图7是光学系统111中的受光光学系统361的结构示意图。图8是为了说明测量装置101的测量而表示的被测量物(晶片16)上的测量对象(突起19c、19d)的状态的示意图。图9是将与图8的测量对象(突起19c、19d)相对应的测量数据作为可视化图形而显示在显示部14上的状态的示意图，其中，(a)表示从第一光路w1一侧得到的测量数据，(b)表示从第二光路w2一侧得到的测量数据，而(c)表示将两者合成后的状态。 
在实施例1的测量装置101的光学系统111中，与上述例子同样，出射光学系统351由光源30以及准直透镜31(参见图2)构成。因此，在测量装置101中，将从单一的光源30出射的单一波长的光束作为线状光L照射到载台12上的晶片16(被测量物)上。 
所述的光学系统111中的受光光学系统361具有分束棱镜41、第一透镜42、第二透镜43、第一反射棱镜44、第二反射棱镜45、导光单元46和摄像元件17。 
分束棱镜41构成用于将由晶片16反射的光束分束为两束的光束分束机构(参见图2的附图标记32)，在实施例1中，由于线状光L由单一波长构成，因此使用了半反射镜。分束棱镜41将由晶片16反射并向Y′方向行进的光束(线状反射光Rl)分束为两束，即原样按直线行进的第一光路w1和向与第一光路w1正交的方向(沿X′-Z′平面的方向)行进的第二光路w2。以下，将沿第一光路w1行进的线状反射光Rl称为第一反射光Rl1，将沿第二光路w2行进的线状反射光Rl称为第二线状反射光Rl2。 
在第一光路w1上设置有第一透镜42和导光单元46(后述的第一导光棱镜47)。在第一光路w1上，透过了分束棱镜41的第一线状反射光Rl1经由第一透镜42向导光单元46(后述的第一导光棱镜47)入射。 
另外，在第二光路w2上设置有第二透镜43、第一反射棱镜44、第二反射棱镜45和导光单元46(后述的第二导光棱镜48)。在第二光路w2上，由分束棱镜41向与第一光路w1正交的方向反射的第二线状反射光Rl2经由第二透镜43向第一反射棱镜44行进，由所述第一反射棱镜44反射向Y′方向并向第二反射棱镜45行进，并被所述第二反射棱镜45向与第一光路w1正交的方向反射并 向导光单元46(后述的第二导光棱镜48)入射。 
所述导光单元46将沿第一光路w1行进的第一线状反射光Rl1和沿第二光路w2行进的第二线状反射光Rl2导向摄像元件17的受光面18上的彼此不同的受光区域。这里所谓的受光区域是指，为了在摄像元件17的受光面上获得线状反射光Rl(的电信号(各个像素数据))而利用的每个片段的区域、即各个片段上被划分的区域中的至少一个或更多的区域，是根据整体的检查速度(吞吐量)和检查精度的要求并考虑摄像元件17的输出处理时间而适当地设定的。在本例中，为了使摄像元件17以极高速(摄像元件17的最短输出处理时间)且同时地进行处理，将该受光区域作为在摄像元件的受光面的各个片段中最先进行传送处理的区域，在上述例子中的摄像元件17的受光面18中为各个片段Sn(n＝1-4)中的第一区域(S11-S41)的任何一个。在本实施例1中，将沿第一光路w1行进的第一线状反射光Rl1导向摄像元件17的受光面18上的第二片段S2的第一区域S21，并将沿第二光路w2行进的第二线状反射光Rl2导向摄像元件17的受光面18上的第三片段S3的第一区域S31。 
在实施例1中，导光单元46由第一导光棱镜47和第二导光棱镜48上下(在摄像元件17上观察的Z′方向)重叠而构成，其一个端部46a与摄像元件17的受光面18抵接。第一导光棱镜47为呈薄的长方体状的平坦的板状的板状玻璃，其在所述导光单元46的一个端部46a一侧的端面47a与另一侧的端面47b相互平行。第二导光棱镜48为呈薄的长方体状的平坦的板状的板状玻璃，其在所述导光单元46的一个端部46a一侧的端面48a与第一导光棱镜47的端面47a共面而成为同一平面，而另一侧的端面48b为斜面。在实施例1中，所述端面48b根据第二光路w2的结构、即分束棱镜41、第一反射棱镜44和第二反射棱镜45与摄像元件17之间的位置关系，而成为从正交状态倾斜45度角的平面。换句话说，端面48b成为使端面48b的在第一导光棱镜47一侧的顶边以X′方向为轴从X′-Z′平面向与摄像元件17接近的方向旋转45度的倾斜面，以使由第二反射棱镜45反射并向Z′方向行进的第二线状反射光Rl2在第二导光棱镜48内向摄像元件17的受光面18(与其对应的受光区域)行进。端面48b的作用在于，使在第二光路w2中由第二反射棱镜45反射而向Z′方向行进的第二线状反射光Rl2在第二导光棱镜48内向Y′方向反射，并阻止从外部向端面48b行进的杂光(例如，从被测量物(晶片16)一侧向端面48b行进的光束等)向第二导光棱镜48内入射。所述的第一导光棱镜47的端面47a的面积至少大于摄像元件17的受光面18上的第二片段S2的第一区域S21的面积，而第二导光棱镜48的端面48a的面积至少大于摄像元件17的受光面18上的第三片段S3的第一区域 S31的面积。 
另外，导光单元46具有防止杂光入射到摄像元件的受光面的各个受光区域上的作用。这里，导光单元46是由二者均呈大致长方体形状的两个板状玻璃(47、48)重叠构成的，因此，利用因其形状以及材质而在各个面上的折射或全反射的作用，基本上可以防止杂光向各个受光区域的入射。这对于防止在受光光学系统36中由第一光路w1等产生的杂光入射到第二片段S2的第一区域S21和/或第三片段S3的第一区域S31以及由第二光路w2等产生的杂光入射到第三片段S3的第一区域S31和/或第二片段S2的第一区域S21是特别有效的。 
再者，在实施例1中，虽未图示，但在两个板状玻璃(47、48)的界面上设置有具有光吸收作用或者光漫射作用的遮光部。所述遮光部在第一导光棱镜47以及第二导光棱镜48的互相抵接的面中的至少一个面上涂敷有具有光吸收作用的材料、或者在所述互相抵接的面中的至少一个面是具有光漫射作用的面结构，通过在两个板状玻璃(47、48)之间配置具有光吸收作用或者光漫射作用的材料，能够容易地实现。 
在所述的实施例1的受光光学系统361中，利用经由第一光路w1的第一线状反射光Rl1和经由第二光路w2的第二线状反射光Rl2，使得仅在被测量物的测量对象(上述例子中为各个突起19)的高度方向(Z方向)上的可测量范围(倍率)不同。具体地，在摄像元件17的受光面18上观察，经由第一光路w1的第一线状反射光Rl1由第一光路w1中第一透镜42的作用而被设定为低倍率(与第二线状反射光Rl2相比)，而经由第二光路w2的第二线状反射光Rl2由第二光路w2中的第二透镜43的作用而被设定为高倍率(与第一线状反射光Rl1相比)。在该实施例1中，作为一个示例，在第一光路w1一侧，第二片段S2的第一区域S21中的Z′方向的高度尺寸(总像素数)对应于晶片16(参见图3)上的Z方向的100μm；而在第二光路w2一侧，第三片段S3的第一区域S31中的Z′方向的高度尺寸(总像素数)对应于晶片16上的Z方向的10μm。 
另外，经由第一光路w1的第一线状反射光Rl1和经由第二光路w2的第二线状反射光Rl2在载置于载台12上的晶片16的X方向的分辨率(在X方向观察的测量范围)相等。换句话说，在第一线状反射光Rl1和第二线状反射光Rl2上，在晶片16上的相同的宽度尺寸成像(反映)于第二片段S2的第一区域S21以及第三片段S3的第一区域S31上的在X′方向上的相同的范围。因此，在实施例1的受光光学系统361中，设置有第一透镜42的第一光路w1构成第一成像光学系统331，而设置有第二透镜43的第二光路w2构成第二成像光学系统341。 此外，使第二光路w2一侧为倍率较高的结构是因为，由于利用透镜前后的光路长度之比就能够变更倍率，因此利用相同结构的透镜就能够容易地使光路长度较长的一方获得高倍率。此外，由于倍率可以通过透镜的特性和该透镜前后的光路长度之比而任意地设定，因而可以与光路长度无关地设定倍率；例如，在实施例1的结构中，也可以将第二光路w2一侧设定为低倍率。 
由于实施例1的受光光学系统361以上述的方式构成，因此当搭载于测量装置101时易于设定和调整。以下对这一点进行说明。首先，以上述的方式组装各个部件而形成受光光学系统361。之后，在测量装置101中，调整受光光学系统361的位置，以使作为来自载置于载台上的晶片16的基准位置的反射光即线状反射光Rl经由第一光路w1而成像(入射)于第二片段S2的第一区域S21上的基准位置。然后，调整第二反射棱镜45的位置(参见箭头A3)，以使经过了由分束棱镜41而从第一光路w1分束的第二光路w2的第二线状反射光Rl2成像(入射)于第三片段S3的第一区域S31上的基准位置。当调整第二反射棱镜45的位置而使其向Y′方向的正向一侧移动时，受光面18上的成像向上方(Z′方向的正向一侧)移动，而当调整第二反射棱镜45的位置而使其向Y′方向的负向一侧移动时，受光面18上的成像向下方(Z′方向的负向一侧)移动。另外，通过使第二反射棱镜45围绕Z′方向旋转，可以对第二线状反射光Rl2在第二导光棱镜48内关于Y′方向的行进方向(向受光面18的入射方向)进行调整。由于这种调整是在测量装置101制造时进行的，因而可以进行合适的测量。此外，这种位置调整可以通过控制部15自动地进行(例如将作为基准的被测量物载置于载台12上，利用摄像元件17获得来自被测量物的线状反射光Rl的方式来进行等)，也可以用手动进行。 
由于采用了上述受光光学系统361的实施例1的测量装置101可以同时获得只是被测量物的测量对象(上述例子中为各个突起19)的可测量范围(倍率)不同的两组测量数据，从而能够将两组测量数据分别单独或者同时或者对双方进行合成而显示在显示部14上。下面对这一点进行说明。 
如图8所示，在被测量物的晶片16上存在有大小尺寸大不相同的两个突起19c以及19d，突起19c的高度尺寸(Z方向)为3μm，突起19d的高度尺寸(Z方向)为60μm。 
于是，在从第一光路w1(第一成像光学系统331)得到的测量数据中，由于第二片段S2的第一区域S21上的Z′方向的高度尺寸(总像素数)对应于晶片16上的Z方向的100μm，故如图9(a)所示，对于60μm的突起19d是合适的 可测量范围(倍率)，因此，可以得到60μm的测量结果。与之相对，由于对于3μm的突起19c不是合适的可测量范围(倍率)(突起19c太小)，故如图9(a)所示，不能辨别是否为噪音而不能测量，或者，成为包含极大误差的测量结果(高度尺寸)。 
另外，在从第二光路w2一侧(第二成像光学系统341)得到的测量数据中，由于第三片段S3的第一区域S31上的Z′方向的高度尺寸(总像素数)对应于被测量物(晶片16)上的Z方向的10μm，故如图9(b)所示，对于3μm的突起19c是合适的可测量范围(倍率)，因此，可以得到3μm的测量结果。与之相对，由于对于60μm的突起19d不是合适的可测量范围(倍率)(突起19d太大)，故如图9(b)所示，仅能得到大于等于可测量的高度尺寸的最大值这样的测量结果，而不能得到高度尺寸。 
但是，在测量装置101中，通过一次扫描(测量动作)就能够得到上述两者的测量数据，因此能够得到第一光路w1一侧和第二光路w2一侧两者的合适的测量结果(高度尺寸)。在测量装置101中，利用这一点，当在控制部15的控制下将测量数据作为可视化的图形显示在显示装置14上时，如图9(c)所示，可以作为将两者的测量结果(高度尺寸)合成后的图形进行显示。在实施例1中，由于所述的将两者的测量结果(高度尺寸)合成后的图形在被测量物(晶片16)上的X方向的分辨率相等，故无论从哪一个成像光学系统得到的测量数据，关于同一个测量对象的X坐标都相同，因此，单纯地图示从可测量范围(倍率)适合于测量对象(本例中为突起19c以及突起19d)的成像光学系统得到的测量数据即可。在本例中，对于突起19c显示基于从第二光路w2一侧得到的测量数据的图形，而对于突起19d显示基于第一光路w1一侧得到的测量数据的图形。此时，在控制部15中，选择可测量范围(倍率)适合于测量对象(本例中为突起19c以及突起19d)的成像光学系统，例如，可以从测量数据在可测量的高度尺寸的范围内即数值较大的成像光学系统中优先地选择。此外，在所述合成后的图形中，也可以以不破坏实际的多个测量对象的大小关系的直观形象的方式对基于测量数据而显示的图形的大小关系进行修正。由此，虽然并不完全符合与实际的比例尺对应的大小关系，但是一看就能够掌握两者的高度尺寸。 
在实施例1的测量装置101中，不但分辨率在X方向上相同，而且能够通过一次测量动作即一次扫描获得在Z方向上观察时可测量范围(倍率)不同的两组测量数据。因此，能够扩展实质的可测量范围(倍率)而不降低测量精度。此时，为了获得两组测量数据，使经由第一光路w1的第一线状反射光Rl1成像 于摄像元件17的受光面18上的第二片段S2的第一区域S21，并使经由第二光路w2的第二线状反射光Rl2成像于摄像元件17的受光面18上的第三片段S3的第一区域S31，因此摄像元件17能够以极高速(摄像元件17的最短输出处理时间)且同时地处理这两组测量数据，因此，不会增加测量所需的时间。 
另外，在实施例1的测量装置101中，由于导光单元46的一个端部46a与摄像元件17的受光面18相抵接，因此，利用导光装置46的导光作用以及防止从外部入射的作用，可以仅使经由与摄像元件17的受光面18上的各个受光区域(在实施例1中为第二片段S2的第一区域S21以及第三片段S3的第一区域S31)相对应的成像光学系统的线状反射光Rl成像(入射)。由此，能够分别合适地获得与多个光学系统相对应的多个测量数据(在实施例1中为可测量范围不同的两组测量数据)，其中，在多个光学系统中，关于被测量物的测量对象(上述例子中为各个突起19)的光学设定不同。 
再者，在实施例1的测量装置101中，如果在组装各个部件(分束棱镜41、第一透镜42、第二透镜43、第一反射棱镜44、第二反射棱镜45、导光单元46以及摄像元件17)作为受光光学系统361后，调整受光光学系统361的位置并将其搭载于测量装置101中以使来自被测量物(晶片16)的基准位置的反射光即线状反射光Rl经由第一光路w1而成像(入射)于第二片段S2的第一区域S21中的基准位置，则随后仅通过调整第二反射棱镜45的位置，就能够进行合适的测量。 
在实施例1的测量装置101中，不但能够同时获得只是被测量物的测量对象(上述例子中为各个突起19)的可测量范围(倍率)不同的两组测量数据，而且能够将两组测量数据分别单独或者同时或者对双方进行合成而显示在显示部14上。因此，一看就能够掌握实质上扩大的可测量范围(倍率)的测量结果。 
因此，实施例1的测量装置101能够不增加测量所需的时间，而同时得到关于被测量物(晶片16)的测量对象(各个突起19)的光学设定不同的多个测量数据。 
此外，实施例1中的受光光学系统361是利用导光单元46构成的，但也可以利用后述的实施例2中使用的遮光部49构成，并不限于实施例1的结构。 
【实施例2】 
下面，对本发明的测量装置的受光光学系统362具体结构的另一个示例即 实施例2的测量装置102进行说明。此外，由于实施例2的测量装置102的基本结构与上述例子的测量装置10以及实施例1的测量装置101相同，所以相同结构的部分采用相同的附图标记，并省略其详细的说明。图10是光学系统112中的受光光学系统362的结构示意图。 
在实施例2的测量装置102的光学系统112中，出射光学系统35与上述的光学系统11中的相同，利用由单一波长构成的线状光L照射晶片16(被测量物)。所述光学系统112的受光光学系统362具有分束棱镜41、第一透镜42、第二透镜43、第一反射棱镜44、遮光部49和摄像元件17。 
与实施例1的测量装置101相同，所述分束棱镜41将由晶片16反射并向Y′方向行进的线状反射光Rl分束为两束，即沿第一光路w1行进的第一线状反射光Rl1和沿第二光路w2行进的第二线状反射光Rl2。 
在该第一光路w1上设置有第一透镜42。在第一光路w1中，透过分束棱镜41的第一线状反射光Rl1经由第一透镜42而向摄像元件17的受光面18(的第二片段S2的第一区域S21)入射。 
另外，在第二光路w2上设置有第二透镜43和第一反射棱镜44。在第二光路w2中，由分束棱镜41向与第一光路w1正交的方向反射的第二线状反射光Rl2经由第二透镜43而向第一反射棱镜44行进，并由第一反射棱镜44反射而向摄像元件17的受光面18(的第三片段S3的第一区域S31)入射。 
在实施例2的受光光学系统362中，设置遮光部49来代替设置导光单元。这是因为，如后所述，在对第二光路w2的调整中，要使第一反射棱镜44围绕X′方向旋转，因此，与设置导光单元相比，设置遮光部49的结构更易于进行调整。因此，与实施例1同样，也可以设置导光单元。 
遮光部49仅使经由第一光路w1的第一线状反射光Rl1成像于摄像元件17的受光面18上的第二片段S2的第一区域S21，并仅使经由第二光路w2的第二线状反射光Rl2成像于摄像元件17的受光面18上的第三片段S3的第一区域S31。所述遮光部49由具有光吸收作用的板状构件构成，并以划分第一光路w1以及第二光路w2而不影响第一光路w1以及第二光路w2的方式被设置为一条边与受光面18相抵接。 
该实施例2的受光光学系统362也与实施例1的受光光学系统362相同，利用经由第一光路w1的第一线状反射光Rl1和经由第二光路w2的第二线状反 射光Rl2，仅使被测量物的测量对象(上述例子中为各个突起19)的可测量范围(倍率)不同。因此，在实施例2的受光光学系统362中，设置有第一透镜42的第一光路w1构成第一成像光学系统332，设置有第二透镜43的第二光路w2构成第二成像光学系统342。 
由于实施例2的受光光学系统362是以上述的方式构成的，因此在搭载于测量装置102时易于设定和调整。下面对这一点进行说明。首先，以上述的方式组装各个部件而形成受光光学系统362。之后，在测量装置102中，调整受光光学系统362的位置，以使来自载置于载台12上的晶片16的基准位置的反射光即线状反射光Rl经由第一光路w1而成像(入射)于第二片段S2的第一区域S21上的基准位置。然后，调整第一反射棱镜44的旋转姿态(参见箭头A4)，以使经过了由分束棱镜41从第一光路w1分束的第二光路w2的第二线状反射光Rl2成像(入射)于第三片段S3的第一区域S31上的基准位置。通过调整第一反射棱镜44的旋转姿态而使其围绕X′方向旋转，可以调整经由第二光路w2的第二线状反射光Rl2的成像(入射)位置。由于这种调整是在测量装置102制造时进行的，因而可以进行合适的测量。 
在采用了上述受光光学系统362的实施例2的测量装置102中，与实施例1的测量装置101相同，不但能够同时获得只是被测量物的测量对象(上述例子中为各个突起19)的可测量范围(倍率)不同的两组测量数据，而且能够将两组测量数据分别单独或者同时或者对两者进行合成而显示在显示部14上。 
在实施例2的测量装置102中，在X方向上的分辨率相同，并且能够通过一次测量动作即一次扫描获得在Z方向上观察时可测量范围(倍率)不同的两组测量数据。因此，能够扩展实质的可测量范围(倍率)而不降低测量精度。此时，为了获得两组测量数据，而使经由第一光路w1的第一线状反射光Rl1成像于摄像元件17的受光面18上的第二片段S2的第一区域S21，并使经由第二光路w2的第二线状反射光Rl2成像于摄像元件17的受光面18上的第三片段S3的第一区域S31，因此摄像元件17能够以极高速(摄像元件17的最短输出处理时间)且同时地处理该两组测量数据，因此，不会增加测量所需的时间。 
另外，在实施例2的测量装置102中，由于遮光部49的一条边与摄像元件17的受光面18相抵接，利用遮光部49的遮光作用，可以仅使经由与摄像元件17的受光面18上的各个受光区域(在实施例2中为第二片段S2的第一区域S21以及第三片段S3的第一区域S31)相对应的成像光学系统的线状反射光Rl成像(入射)。由此，能够分别合适地得到与多个成像光学系统相对应的测量数据(实 施例2中为可测量范围不同的两组测量数据)，其中，多个成像光学系统中关于被测量物的测量对象(上述例子中为各个突起19)光学设定不同。 
再者，在实施例2的测量装置102中，如果在组装各个部件(分束棱镜41、第一透镜42、第二透镜43、第一反射棱镜44、遮光部49以及摄像元件17)作为受光光学系统362之后，调整受光光学系统362的位置并将其搭载于测量装置102中，以使来自被测量物(晶片16)基准位置的反射光即线状反射光R1经由第一光路w1而成像(入射)于第二片段S2的第一区域S21上的基准位置，则随后仅通过调整第一反射棱镜44的旋转姿态就能够进行合适的测量。 
在实施例2的测量装置102中，不但能够同时获得仅被测量物的测量对象(上述例子中为突起19)的可测量范围(倍率)不同的两组测量数据，而且能够将两组测量数据分别单独或者同时或者对两者进行合成而显示在显示部14上。因此，一看就能够掌握实质上扩大了的可测量范围(倍率)的测量结果。 
因此，在实施例2的测量装置102中，能够获得关于被测量物(晶片16)的测量对象(各个突起19)的光学设定不同的多个测量数据而不增加测量所需的时间。 
【实施例3】 
下面，对本发明的测量装置中的受光光学系统363具体结构的另一个示例即实施例3的测量装置103进行说明。此外，由于实施例3的测量装置103的基本结构与上述例子的测量装置10以及实施例1的测量装置101相同，所以相同结构的部分采用相同的附图标记，并省略其详细的说明。图11与图2类似，是实施例3的测量装置103中光学系统113关于被测量物(晶片16)的关系的示意图。图12是光学系统113中的受光光学系统363的结构示意图。图13是设置在摄像元件17中的滤光片52的示意图。 
在实施例3的测量装置103的光学系统113中，如图11所示，出射光学系统353由两个光源303a和303b、波长合成反射镜50以及准直透镜31构成。在所述出射光学系统353中，光源303a和光源303b出射波长彼此不同的光束。这是出于两个目的，如后所述，一是在光学系统113的受光光学系统363中，由于设置有两个成像光学系统，而由分束棱镜41对线状反射光Rl进行分束；一是选择性地向摄像元件17的受光面18的各个受光区域入射。从光源303a和303b出射的光束，如后所述，生成单一的线状光L，由于需要由摄像元件17接收该线状光L由被测量物(晶片16)所反射的反射光即线状反射光Rl，因而 两者的波长为在摄像元件17的可接收的波长区域(感度)内且彼此不同。在该变形例3中，在能够进行上述的分束以及选择性入射的前提下，使波长尽可能地接近。这是因为，摄像元件17的可接收的波长区域(感度)越宽，则该摄像元件17就越昂贵。此外，光源303a和303b只要是在使用的摄像元件17的可接收的波长区域(感度)内且使用彼此不同的波长即可，并不限于实施例3。 
在所述出射光学系统353中，在光源303a的出射光轴上设置有波长合成反射镜50以及准直透镜31，并将载台12上的照射位置设定在该光轴上。光源303b的位置关系被设置为，其出射的光束通过波长合成反射镜50反射而沿光源303a的出射光轴行进，并朝向准直透镜31。因此，波长合成反射镜50被设定为，允许来自光源303a的光束透过，且反射来自光源303b的光束。准直透镜31将利用波长合成反射镜50而沿同一光轴上行进的来自光源303a的光束以及来自303b的光束这两者，变换为照射在载置于载台12上的被测量物(晶片16)上的单一的线状光L。因此，在测量装置103中，使从两个光源303a以及303b出射的两个波长的光束变为在同一光轴上的线状光L，并照射到载置于载台12上的被测量物(晶片16)上。 
如图12所示，所述的光学系统113中的受光光学系统363具有分束棱镜413、第一透镜42、第二透镜43、第一反射棱镜44、第二反射棱镜45、组合棱镜51、滤光片52和摄像元件17。 
分束棱镜413构成用于将由晶片16(被测量物)反射的光束(线状反射光Rl)分束为两束的光束分束机构(参见图11的附图标记32)，在实施例3中，由于线状光L是由两个波长合成而构成的，因而使用了波长分离反射镜。在实施例3中，所述分束棱镜413被设定为使光源303a的波长的光束透过，且反射光源303b的波长的光束。分束棱镜413将由被测量物(晶片16)反射并向Y′方向行进的线状反射光Rl分束为两束，即使第一线状反射光Rl1原样按直线行进的第一光路w1和使第二线状反射光Rl2向与第一线状反射光Rl1正交的方向(沿X′-Z′平面的方向)行进的第二光路w2。 
在第一光路w1上设置有第一透镜42和组合棱镜51。在第一光路w1上，透过分束棱镜413的第一线状反射光Rl1经由第一透镜42向组合棱镜51入射。 
另外，在第二光路w2上设置有第二透镜43、第一反射棱镜44、第二反射棱镜45和组合棱镜51。在第二光路w2上，由分束棱镜413向与第一光路w1正交的方向反射的第二线状反射光Rl2经由第二透镜43向第一反射棱镜44行 进，再由第一反射棱镜44向Y′方向反射并向第二反射棱镜45行进，并由第二反射棱镜45向与第一光路w1正交的方向反射并向组合棱镜51入射。 
组合棱镜51使沿第一光路w1行进的第一反射光Rl1和沿第二光路w2行进的第二反射光Rl2以极为接近的间隔沿Y′方向行进，并导向摄像元件17的受光面18上的彼此不同的受光区域(各个片段Sn(n＝1～4)的第一区域(S11-S41)的任何一个)。在该实施例3中，将沿第一光路w1行进的第一线状反射光Rl1导向摄像元件17的受光面18上的第二片段S2的第一区域S21而将沿第二光路w2行进的第二线状反射光Rl2导向摄像元件17的受光面18上的第三片段S3的第一区域S31。在实施例3中，组合棱镜51使用了以使光源303a的波长的光束透过并使光源303b的波长的光束反射的方式设定了的波长分离反射镜。此外，分束棱镜413以及组合棱镜51只要是能够以上述的方式引导第一线状反射光Rl1以及第二线状反射光Rl2即可，所以可以使用半反射镜等构成。 
在实施例3的受光光学系统363中，利用经由第一光路w1的第一线状反射光Rl1和经由第二光路w2的第二线状反射光Rl2，仅使被测量物的测量对象(上述例子中为各个突起19)在高度方向(Z方向)上的可测量范围(倍率)不同。因此，在实施例3的受光光学系统363中，设置有第一透镜42的第一光路w1构成第一成像光学系统333，设置有第二透镜43的第二光路w2构成第二成像光学系统343。 
在实施例3中，在摄像元件17的受光面18上设置有滤光片52。滤光片52具有防止杂光入射到摄像元件的受光面的各个受光区域上的作用。即，在实施例3中，在摄像元件17的受光面18上，仅使经由构成第一成像光学系统333的第一光路w1的第一线状反射光Rl1入射到第二片段S2的第一区域S21，仅使经由构成第二成像光学系统343的第二光路w2的第二线状反射光Rl2入射到第三片段S3的第一区域S31。如图13所示，滤光片52为具有在上下两个区域中允许不同的波长透过的结构的带通滤波器。滤光片52的上部区域52a允许包含光源303a的波长的规定范围的波长的光束透过，并阻止包含光源303b的波长的其他区域的波长的光束透过。另外，下方区域52b允许包含光源303b的波长的规定范围的波长的光束透过，并阻止包含光源303a的波长的其他区域的波长的光束透过。滤光片52被设定为，上方区域52a可以至少覆盖摄像元件17的受光面18上的第二片段S2的第一区域S21，并且下方区域52b可以至少覆盖摄像元件17的受光面18上的第三片段S3的第一区域S31。此外，只要具有上述作用，该滤光片52也可以为一体化的结构或分别独立的结构，而并不限于实施 例3。 
由于实施例3的受光光学系统363以上述方式构成，因此，通过调整在测量装置103中的位置以使来自被测量物(晶片16)的基准位置的反射光即线状反射光Rl经由第一光路w1而成像(入射)于第二片段S2的第一区域S21上的基准位置，然后调整第二反射棱镜45的位置(参见箭头A5)以使经过了由分束棱镜413从第一光路w1分束的第二光路w2的第二线状反射光Rl2成像(入射)于第三片段S3的第一区域S31上的基准位置，从而能够利用测量装置103进行合适的测量。 
在采用了上述受光光学系统363的实施例3的测量装置103中，与实施例1的测量装置101相同，不但能够同时获得只有被测量物的测量对象(上述例子中为各个突起19)的可测量范围(倍率)不同的两组测量数据，而且能够将两组测量数据分别单独或者同时或者对两者进行合成而显示在显示部14上。 
在实施例3的测量装置103中，在X方向上的分辨率相同，并且能够通过一次测量动作即一次扫描获得在Z方向上观察时可测量范围(倍率)不同的两组测量数据。因此，能够扩展实质的可测量范围(倍率)而不降低测量精度。此时，为了获得两组测量数据，使经由第一光路w1的第一线状反射光Rl1成像于摄像元件17的受光面18上的第二片段S2的第一区域S21，并使经由第二光路w2的第二线状反射光Rl2成像于摄像元件17的受光面18上的第三片段S3的第一区域S31，因此摄像元件17能够以极高速(摄像元件17的最短输出处理时间)且同时地处理该两组测量数据，因此，不会增加测量所需的时间。 
另外，在实施例3的测量装置103中，由于用于照射载置于载台12上的被测量物(晶片16)的线状光L是由从波长不同的两个光源303a、303b出射的光束生成的，并且在摄像元件17的受光面18上设置有滤光片52，因此，利用滤光片52的波长选择作用，能够仅使经由与摄像元件17的受光面18上的各个受光区域(在实施例3中为第二片段S2的第一区域S21以及第三片段S3的第一区域S31)相对应的成像光学系统的线状反射光Rl成像(入射)。由此，能够合适地分别得到与多个成像光学系统对应的测量数据(实施例3中为可测量范围不同的两组测量数据)，其中，在所述多个成像光学系统中，关于被测量物的测量对象(上述例子中为各个突起19)的光学设定不同。 
再者，在实施例3的测量装置103中，如果在组装各个部件(分束棱镜413、第一透镜42、第二透镜43、第一反射棱镜44、第二反射棱镜45、组合棱 镜51以及摄像元件17)作为受光光学系统363之后，调整受光光学系统363的位置并将其搭载于测量装置103中使得来自被测量物(晶片16)的基准位置的反射光即线状反射光Rl经由第一光路w1而成像(入射)于第二片段S2的第一区域S21的基准位置，则随后仅通过调整第二反射棱镜45的位置，就能够进行合适的测量。 
在实施例3的测量装置103中，不但能够同时获得只是被测量物的测量对象(上述例子中为突起19)的可测量范围(倍率)不同的两组测量数据，而且能够将两组测量数据分别单独或者同时或者对两者进行合成而显示在显示部14上。因此，一看就能够掌握实质上扩大的可测量范围(倍率)上的测量结果。 
因此，在实施例3的测量装置103中，能够同时得到关于被测量物(晶片16)的测量对象(各个突起19)的光学设定不同的多个测量数据而不增加测量所需的时间。 
【实施例4】 
下面，对本发明的测量装置的受光光学系统364的具体结构的一个示例、即实施例4的测量装置104进行说明。此外，由于实施例4的测量装置104的基本结构与上述例子的测量装置10、实施例2的测量装置102以及实施例3的测量装置103相同，所以相同结构的部分采用相同的附图标记，并省略其详细的说明。图14是光学系统114中的受光光学系统364的结构示意图。 
实施例4的测量装置104的光学系统114中的出射光学系统354与实施例3的测量装置103相同，由两个光源303a和光源303b、波长合成反射镜50以及准直透镜31构成(参见图11)。 
实施例4的测量装置104的光学系统114中的受光光学系统364具有分束棱镜414、第一透镜42、第二透镜43、第一反射棱镜444、滤光片52和摄像元件17。 
与实施例3的测量装置103的分束棱镜413相同，分束棱镜414使用了以使光源303a的波长的光束透过并使光源303b的波长的光束反射的方式设定了的波长分离反射镜，并将由被测量物(晶片16)反射并向Y′方向行进的线状反射光Rl分束为两束，即沿第一光路w1行进的第一线状反射光Rl1和沿第二光路w2行进的第二线状反射光Rl2。 
在第一光路w1上设置有第一透镜42。在第一光路w1上，透过分束棱镜 414的第一线状反射光Rl1经由第一透镜42而向摄像元件17的受光面18(的第二片段S2的第一区域S21)入射。 
另外，在第二光路w2上设置有第二透镜43和第一反射棱镜444。在第二光路w2上，由分束棱镜414向与第一光路w1正交的方向反射的第二线状反射光Rl2经由第二透镜43而向第一反射棱镜444行进，并由第一反射棱镜444反射而向摄像元件17的受光面18(的第三片段S3的第一区域S31)入射。 
在所述的实施例4的受光光学系统364中，与实施例1的受光光学系统361相同，也利用经由第一光路w1的第一线状反射光Rl1和经由第二光路w2的第二线状反射光Rl2，仅使被测量物的测量对象(上述例子中为各个突起19)的可测量范围(倍率)不同。因此，在实施例4的受光光学系统364中，设置有第一透镜42的第一光路w1构成第一成像光学系统334，设置有第二透镜43的第二光路w2构成第二成像光学系统344。 
在实施例4的受光光学系统364中，与实施例3的受光光学系统363相同地，在摄像元件17的受光面18上设置有滤光片52。滤光片52具有防止杂光入射到摄像元件的受光面的各个受光区域的作用；在实施例4中，在摄像元件17的受光面18上，仅使经由构成第一成像光学系统334的第一光路w1的第一线状反射光Rl1入射到第二片段S2的第一区域S21，并仅使经由构成第二成像光学系统344的第二光路w2的第二线状反射光Rl2入射到第三片段S3的第一区域S31。 
由于实施例4的受光光学系统364以上述方式构成，故在搭载于测量装置104时易于设定和调整。以下对这一点进行说明。首先，组装各个部件而形成受光光学系统364。之后，在测量装置104中，调整受光光学系统364的位置，使得作为来自载置于载台12上的被测量物(晶片16)的基准位置的反射光即线状反射光Rl经由第一光路w1而成像(入射)于第二片段S2的第一区域S21上的基准位置。然后，调整第一反射棱镜444的旋转姿态(参见箭头A6)，使得经过了由分束棱镜414从第一光路w1分束的第二光路w2的第二线状反射光Rl2成像(入射)于第三片段S3的第一区域S31上的基准位置。通过调整第一反射棱镜444的旋转姿态而使其围绕X′方向旋转，能够调整经由第二光路w2的第二线状反射光Rl2的成像(入射)位置。由于这种调整是在测量装置104制造时进行的，因而可进行合适的测量。 
在采用了上述的受光光学系统364的实施例4的测量装置104中，与实施 例1的测量装置101相同，不但能够同时获得只是被测量物的测量对象(上述例子中为各个突起19)的可测量范围(倍率)不同的两组测量数据，而且能够将两组测量数据分别单独或者同时或者对两者进行合成而显示在显示部14上。 
在实施例4的测量装置104中，在X方向上的分辨率相同，而且能够通过一次测量动作即一次扫描获得在Z方向上观察时可测量范围(倍率)不同的两组测量数据。因此，能够扩展实质的可测量范围(倍率)而不降低测量精度。此时，为了获得两组测量数据，使经由第一光路w1的第一线状反射光Rl1成像于摄像元件17的受光面18上的第二片段S2的第一区域S21，而使经由第二光路w2的第二线状反射光Rl2成像于摄像元件17的受光面18上的第三片段S3的第一区域S31，因此摄像元件17能够以极高速(摄像元件17的最短输出处理时间)且同时地处理该两组测量数据，因此，不会增加测量所需的时间。 
另外，在实施例4的测量装置104中，用于照射载置于载台12上的被测量物(晶片16)的线状光L是由从波长不同的两个光源303a、303b出射的光束生成的，并且在摄像元件17的受光面18上设置有滤光片52，因此，利用滤光片52的波长选择作用，能够仅使经由与摄像元件17的受光面18上的各个受光区域(在实施例3中为第二片段S2的第一区域S21以及第三片段S3的第一区域S31)相对应的成像光学系统的线状反射光Rl成像(入射)。由此，能够合适地分别得到与多个成像光学系统对应的测量数据(实施例4中为可测量范围不同的两组测量数据)，其中，在所述多个成像光学系统中，关于被测量物的测量对象(上述例子中为各个突起19)的光学设定不同。 
再者，在实施例4的测量装置104中，如果在组装各个部件(分束棱镜414、第一透镜42、第二透镜43、第一反射棱镜444、遮光部49以及摄像元件17)作为受光光学系统364之后，调整受光光学系统364的位置并将其搭载于测量装置104中，以使得来自被测量物(晶片16)基准位置的反射光即线状反射光Rl经由第一光路w1而成像(入射)于第二片段S2的第一区域S21中的基准位置，则随后仅通过调整第一反射棱镜444的旋转姿态，就能够进行合适的测量。 
在实施例4的测量装置104中，不但能够同时获得只是被测量物的测量对象(上述例子中为各个突起19)的可测量范围(倍率)不同的两组测量数据，而且能够将两组测量数据分别单独或者同时或者对两者进行合成而显示在显示部14上。因此，一看就能够掌握实质上扩大了的可测量范围(倍率)上的测量结果。 
因此，实施例4的测量装置104能够得到关于被测量物(晶片16)的测量对象(各个突起19)的光学设定不同的多个测量数据而不增加测量所需的时间。 
此外，在上述各实施例中，在按照摄像元件的受光面中的各个受光区域而设定的各成像光学系统中，作为关于被测量物的测量对象的光学设定的差别，示出了被测量物的测量对象的可测量范围(倍率)不同的例子，但并不限于上述的各个实施例。例如，可以将各个成像光学系统中关于被测量物的测量对象的光学设定的差别，作为关于被测量物的分辨率。如上所述，这种关于被测量物的分辨率可以是以载置于载台12上的被测量物的在X方向的大小尺寸观察时的测量范围，因此，如图15所示，当使用低分辨率的第一成像光学系统33′时，可以得到来自较宽范围的测量结果(测量数据)，据此，可以减少对被测量物(晶片16)实施扫描的次数；而当使用高分辨率的第二成像光学系统34′时，可以获得更高精度的测量结果(测量数据)。由于这种第一成像光学系统33′和第二成像光学系统34′可以是使载置于载台12上的被测量物(晶片16)在X方向上适当扩大/缩小的透镜，因此，例如也可以使用柱面透镜构成。此外，所述图15是为了便于理解关于被测量物的分辨率的差别的说明图，实际上，来自被测量物(晶片16)的线状反射光Rl经由光束分束机构(参见图2以及图11的附图标记32)而被导向第一成像光学系统33′或者第二成像光学系统34′。 
另外，作为各个成像光学系统中关于被测量物的测量对象的光学设定的差别，可以是被测量物的测量对象的可测量范围(倍率)与关于被测量物的分辨率的任意组合。在此情况下，由于各个成像光学系统对载置于载台12上的被测量物(晶片16)上的两个方向(X方向以及Z方向)的倍率任意地组合并变更，因此，例如，也可以采用使用两个柱面透镜的结构或者使用圆环状面以及非球面透镜的结构。另外，当使两个方向的倍率相等时，也可以使用一般的透镜构成。 
再者，在上述的实施例1、2中，由单一的波长生成线状光，在上述的实施例3、4中，由与成像光学系统的数量相对应的多个波长生成线状光，但也可以对这两种情形进行组合。此时，例如，对于四个成像光学系统，利用两个波长生成线状光，再利用波长分离反射镜将线状反射光分束为两束之后，分别使用半反射镜进行分束，据此，能够将各个线状反射光分别导向各个成像光学系统。此时，优选的是，在摄像元件中，通过将遮光部或者导光单元与滤光片适当地组合，防止各个线状反射光向受光面上的其他受光区域行进。 
其次，在上述的各实施例中，通过调整第二反射棱镜45的位置以及第一反射棱镜44(444)的旋转姿态，可以进行合适的测量，但如果采用能够进行使合适的测量成为可能的调整的结构，则例如，在上述结构的受光光学系统(36等)中，也可以分别在第一光路w1以及第二光路w2上设置一对楔形棱镜(未图示)，并不限于上述各实施例。 
尽管本发明已描述了实施例，但不限于此。应当指出的是，本领域的技术人员可以在不背离由所附的权利要求限定的本发明的范围内对实施例进行修改。 

Claims (10)

1.一种测量装置，具有：出射光学系统，所述出射光学系统将线状光照射到被测量物上；和摄像元件，所述摄像元件获得从所述被测量物反射的线状反射光，所述测量装置根据由所述摄像元件获得的所述线状反射光在所述被测量物上的几何学位置关系来测量被测量物的表面形状，所述测量装置的特征在于具备：
多个成像光学系统，所述多个成像光学系统被设置在所述被测量物与所述摄像元件之间，并使所述线状反射光成像于所述摄像元件的受光面上以获得所述线状光在所述被测量物上的形状；和
光束分束机构，所述光束分束机构被设置在所述被测量物与所述多个成像光学系统的每个之间，将所述线状反射光分束并导向所述多个成像光学系统的每个，
其中，在所述多个成像光学系统的每个中，关于所述被测量物的测量对象的光学设定彼此不同，
在所述摄像元件中，在受光面上设定有多个片段且各个所述片段被划分为多个区域，并将各个所述片段中的至少一个或更多的区域作为受光区域，
所述多个成像光学系统的每个使由所述光束分束机构分束的所述线状反射光成像于所述摄像元件的所述受光面上的彼此不同的所述片段的所述受光区域上，
所述多个成像光学系统的每个中关于所述被测量物的所述测量对象的光学设定是所述被测量物上的在高度方向上的可测量范围或所述被测量物上的在所述线状光的延伸方向上的测量范围。
2.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述受光区域是在所述摄像元件的所述受光面上的各个所述片段上的最先进行输出处理的区域。
3.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述多个成像光学系统的每个中关于所述被测量物的所述测量对象的光学设定是所述被测量物上在高度方向上的可测量范围与所述被测量物上的在所述线状光的延伸方向上的测量范围的组合。
4.如权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述多个成像光学系统的每个中关于所述被测量物的所述测量对象的光学设定是所述被测量物上在高度方向上的可测量范围与所述被测量物上的在所述线状光的延伸方向上的测量范围的组合。
5.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述出射光学系统利用单一波长的光束生成所述线状光，所述光束分束机构根据所述多个成像光学系统的数目对单一波长的所述线状反射光进行分束。
6.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述出射光学系统利用多个波长的光束生成所述线状光，所述光束分束机构根据所述多个成像光学系统的数目对多个波长的所述线状反射光进行分束。
7.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，在所述多个成像光学系统的每个与所述摄像元件之间设置有能够仅使来自与各个所述受光区域相对应的所述成像光学系统的所述线状反射光入射的入射限制机构。
8.如权利要求7所述的测量装置，其特征在于，所述出射光学系统利用单一波长的光束生成所述线状光，所述入射限制机构是与各个所述受光区域相对应地对所述受光面进行划分的遮光构件。
9.如权利要求7所述的测量装置，其特征在于，所述出射光学系统利用单一波长的光束生成所述线状光，所述入射限制机构是将光束分别导向各个所述受光区域的导光单元。
10.如权利要求7所述的测量装置，其特征在于，所述出射光学系统利用多个波长的光束生成所述线状光，所述入射限制机构是仅允许特定的波长范围的光束透过的滤光片。
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