JP2001021330A - Slit disc for confocal device and confocal device and picture measuring method for the same device - Google Patents

Slit disc for confocal device and confocal device and picture measuring method for the same device

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JP2001021330A
JP2001021330A JP11198049A JP19804999A JP2001021330A JP 2001021330 A JP2001021330 A JP 2001021330A JP 11198049 A JP11198049 A JP 11198049A JP 19804999 A JP19804999 A JP 19804999A JP 2001021330 A JP2001021330 A JP 2001021330A
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slit
disk
confocal
slit disk
image
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Japanese (ja)
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Tadao Okazaki
忠雄 岡▲崎▼
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain fixed quantity of exposure at each radial position from the center of a slit disc, and to quickly fetch confocal pictures without revolving the slit disc. SOLUTION: Slits to be formed on a slit disc 13 of a confocal device 10 are not radially formed from the center of the slit disc 13 but formed so as to be increased almost in proportion to the increase of radial positions 1-5. Thus, mean exposure R can be obtained at the radial positions 1-5 of the slit disc 13. Therefore, it is not necessary to revolve the slit disc 13 by a driving motor 18, and it is possible to fetch almost mean exposure R at the radial positions 1-5, and to quickly fetch the confocal pictures of a sample 16 by moving the slit disc 13 to the revolving direction a little.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、共焦点装置のスリ
ット円盤、共焦点装置および共焦点装置の画像測定方法
に関し、特に、共焦点系のスリット円盤による露光量を
スリット円盤の半径位置によらず略均等にする共焦点装
置のスリット円盤、共焦点装置および共焦点装置の画像
測定方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a slit disk of a confocal device, a confocal device, and an image measuring method of the confocal device. More particularly, the amount of exposure by the confocal slit disk is determined by the radial position of the slit disk. The present invention relates to a slit disk of a confocal device, a confocal device, and a method of measuring an image of the confocal device, which are substantially uniform.

【0002】[0002]

【従来の技術】共焦点装置においては、所定の試料につ
いて共焦点画像を形成し、試料の形状を測定する場合、
所定のスリットを形成したスリット円盤を回転させ対物
レンズを介して投射される投射光は、測定対象物に照射
し、この対象物からの反射光を再び対物レンズを介して
CCDカメラに入射し、対象物の共焦点画像を形成する
ことにより測定を行っている。かかる場合、従来の共焦
点装置のスリット円盤は、略均等幅のスリットをスリッ
ト円盤の中心より放射線状に開口するように形成し、投
射光および反射光を通過させて、対象物の共焦点画像を
形成し測定を行っている。また、他の手法として、ニッ
ポウディスクとしてピンホールを配列したピンホール円
盤を回転させて上述した手法により対象物の共焦点画像
を形成し測定を行っている。
2. Description of the Related Art In a confocal device, when a confocal image is formed for a predetermined sample and the shape of the sample is measured,
The projection light projected through the objective lens by rotating the slit disk formed with a predetermined slit irradiates the object to be measured, and the reflected light from this object is again incident on the CCD camera through the objective lens, The measurement is performed by forming a confocal image of the object. In such a case, the slit disk of the conventional confocal device forms a slit having a substantially uniform width so as to open radially from the center of the slit disk, and allows projection light and reflected light to pass therethrough to obtain a confocal image of the object. Is formed and measurement is performed. As another method, a pinhole disk in which pinholes are arranged as a Nippou disk is rotated to form a confocal image of an object by the above-described method, and measurement is performed.

【0003】このとき、測定する共焦点画像を形成する
に際しては、スリット円盤のスリットおよびピンホール
円盤のピンホールを介して入光する反射光の露光量に基
づいて共焦点画像を形成する。ここで、露光量はスリッ
トおよびピンホールの単位長さまたは単位面積当たりの
露光の通過時間と、スリット円盤およびピンホール円盤
を周回させることによるスリットおよびピンホールから
繰り返し露光した回数の積に比例する。このため、スリ
ット円盤およびピンホール円盤について、円盤中心から
の半径位置に対応して均一な露光量を取得するために、
各円盤を複数回周回させている。一方、スリット円盤に
おいては、複数回の周回を行わなくてもよいように、放
射線状のスリットを外周方向に向かって広げて開口し、
半径位置に対応して露光する光量を増加させるようにす
る手法を採用しているものもある。
At this time, when forming a confocal image to be measured, a confocal image is formed based on the exposure amount of reflected light that enters through a slit of a slit disk and a pinhole of a pinhole disk. Here, the exposure amount is proportional to the product of the transit time of exposure per unit length or unit area of the slit and the pinhole, and the number of times of repeated exposure from the slit and the pinhole by rotating the slit disk and the pinhole disk. . Therefore, in order to obtain a uniform exposure amount corresponding to the radial position from the center of the disk for the slit disk and the pinhole disk,
Each disk is orbited several times. On the other hand, in the slit disk, a radial slit is opened toward the outer peripheral direction so as not to perform a plurality of rounds, and is opened.
Some methods employ a method of increasing the amount of light to be exposed corresponding to a radial position.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の共焦点
装置においては、略均等幅のスリットを形成したスリッ
ト円盤およびピンホールを開口したピンホール円盤につ
いて、各円盤の中心からの各半径位置において一定の露
光量が取得するためにスリット円盤およびピンホール円
盤を複数回周回させなければならず、共焦点画像の高速
取り込みができないという課題があった。また、スリッ
ト円盤において、放射線状のスリットを外周方向に向か
って広げて開口し半径位置に対応して露光量を増加させ
るようにする手法を採用しても、露光量は半径位置に対
応して略均等にすることができる。しかし、広げて開口
しているスリットにて入光した反射光の露光に基づいて
形成する共焦点画像の解像度が落ちてしまうといった課
題があった。
In the above-mentioned conventional confocal device, a slit disk having a slit having a substantially uniform width and a pinhole disk having a pinhole opened are located at respective radial positions from the center of each disk. In order to obtain a constant exposure amount, the slit disk and the pinhole disk must be rotated a plurality of times, and there is a problem that a high-speed confocal image cannot be captured. Also, in the slit disk, even if a method in which the radial slit is widened toward the outer peripheral direction and opened to increase the exposure amount corresponding to the radial position, the exposure amount corresponds to the radial position. It can be made substantially equal. However, there is a problem that the resolution of the confocal image formed based on the exposure of the reflected light that has entered through the slit that is open and widened is reduced.

【0005】本発明は、上記課題にかんがみてなされた
もので、スリット円盤を周回させることなく、同スリッ
ト円盤の中心からの各半径位置において一定の露光量を
取得可能であるとともに、高速な共焦点画像の取り込み
が可能な共焦点装置のスリット円盤、共焦点装置および
共焦点装置の画像測定方法の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to obtain a constant exposure amount at each radial position from the center of the slit disk without rotating the slit disk, and at the same time, at a high speed. An object of the present invention is to provide a slit disk of a confocal device capable of capturing a focused image, a confocal device, and an image measuring method of the confocal device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1にかかる発明は、所定のスリットが形成さ
れたスリット円盤を回転させることにより、同スリット
を通過した反射光を入力して共焦点画像を測定する共焦
点装置のスリット円盤であって、上記スリットは、円盤
の中心からの半径位置に対応して略比例して増加するよ
うに形成される構成としてある。上記のように構成した
請求項1にかかる発明においては、スリット円盤に形成
されるスリットを同スリット円盤の中心からの半径位置
に対応して略比例して増加するように形成する。すなわ
ち、スリット円盤の露光量は、スリットの単位長さ当た
りの開スリット通過時間と、その開スリットの繰り返し
回数の積に比例する。ここで、スリットをスリット円盤
の中心からの半径位置に対応して略比例して増加させる
ことにより、スリットの本数は半径に略比例することに
なる。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is to input a reflected light passing through the slit by rotating a slit disk having a predetermined slit formed therein. A slit disk of a confocal device for measuring a confocal image, wherein the slit is formed so as to increase substantially in proportion to a radial position from a center of the disk. In the invention according to claim 1 configured as described above, the slit formed in the slit disk is formed so as to increase substantially in proportion to the radial position from the center of the slit disk. That is, the exposure amount of the slit disk is proportional to the product of the open slit passage time per unit length of the slit and the number of repetitions of the open slit. Here, by increasing the number of slits substantially in proportion to the radial position from the center of the slit disk, the number of slits is substantially proportional to the radius.

【0007】従って、半径に反比例する単位長さ当たり
の通過時間との積は一定値となり半径位置によらず略均
等な露光量が得られるようになる。ここで、測定の対象
となる共焦点画像は、各スリットから入光する対象物か
らの反射光に基づいて形成される。この共焦点画像の解
像度は各スリットのスリット幅にて決定されることはい
うまでもない。すなわち、共焦点画像の解像度を入光し
たスリットごとに異なるものとしないように、各スリッ
トは略均等幅に形成されることになる。従って、ここで
いう、スリットをスリット円盤の中心からの半径位置に
対応して略比例して増加するように形成する態様は、略
均等幅を有するスリット数を半径位置に対応して略比例
させて増加させるものである。。
Therefore, the product of the transit time per unit length, which is inversely proportional to the radius, becomes a constant value, and a substantially uniform exposure amount can be obtained regardless of the radial position. Here, the confocal image to be measured is formed based on the reflected light from the object entering from each slit. It goes without saying that the resolution of this confocal image is determined by the slit width of each slit. That is, each slit is formed to have a substantially uniform width so that the resolution of the confocal image does not differ for each slit that receives light. Therefore, in this case, the mode in which the slits are formed so as to increase substantially in proportion to the radial position from the center of the slit disk is to make the number of slits having a substantially uniform width substantially proportional to the radial position. And increase it. .

【0008】スリット円盤に形成されるスリットを同ス
リット円盤の中心からの半径位置に対応して略比例して
増加するように形成する方法は、多種の手法を採用する
ことができる。例えば、スリット円盤の中心から所定の
区間を外周方向に区分して、内周側の区分から外周側の
区分に向かい、各区分に形成するスリット数をスリット
円盤の中心からの該当区分の位置に略比例するように、
同区分内において放射線状のスリットを形成するように
してもよい。
Various methods can be employed for forming the slits formed in the slit disk so as to increase substantially in proportion to the radial position from the center of the slit disk. For example, by dividing a predetermined section from the center of the slit disk in the outer peripheral direction, from the inner peripheral section toward the outer peripheral section, the number of slits formed in each section is set at the position of the corresponding section from the center of the slit disk. As roughly proportional,
A radial slit may be formed in the same section.

【0009】ここで、スリット円盤に形成されるスリッ
トを同スリット円盤の中心からの半径位置に対応して略
比例して増加するように形成する簡易な手法として、請
求項2にかかる発明は、請求項1に記載の共焦点装置の
スリット円盤において、上記スリットは、円盤の中心を
頂点とする所定の扇形の区間内にて略平行に形成される
構成としてある。上記のように構成した請求項2にかか
る発明においては、スリット円盤に形成するスリットを
同スリット円盤の中心を頂点とする所定の扇形の区間内
にて略平行に形成する。ここで、スリット円盤の中心か
らの半径位置に対応して略比例してスリットを増加させ
るためには、スリットの開口部の一端を扇形の円弧部分
にかかるように形成すると好適である。
Here, as a simple method of forming the slit formed in the slit disk so as to increase substantially in proportion to the radial position from the center of the slit disk, the invention according to claim 2 is as follows. The slit disk of the confocal device according to claim 1, wherein the slit is formed substantially parallel within a predetermined fan-shaped section having the center of the disk as a vertex. In the invention according to claim 2 configured as described above, the slits formed in the slit disk are formed substantially parallel within a predetermined fan-shaped section whose vertex is the center of the slit disk. Here, in order to increase the number of slits substantially in proportion to the radial position from the center of the slit disk, it is preferable to form one end of the opening of the slit so as to cover a sector-shaped arc.

【0010】上述したように扇形内で略平行してスリッ
トを形成すると スリット円盤においてその中心からの
半径位置に対応してスリット数を増加させることができ
る。かかる場合、略平行して形成するスリットの間隔を
所定の一定間隔にすると、よりその増加具合を半径位置
に略比例させることができる。そこで、請求項3にかか
る発明は、請求項2に記載の共焦点装置のスリット円盤
において、上記スリットは、円盤の中心を頂点とする所
定の扇形の区間内にて所定の略一定間隔にて形成される
構成としてある。上記のように構成した請求項3にかか
る発明においては、スリット円盤に形成するスリットを
同スリット円盤の中心を頂点とする所定の扇形の区間内
にて、略平行に形成するとともに、略平行に形成したス
リットの間隔を所定の略一定間隔にて形成する。
As described above, when the slits are formed substantially parallel in the sector, the number of slits can be increased in the slit disk in accordance with the radial position from the center. In such a case, if the interval between the slits formed substantially in parallel is set to a predetermined constant interval, the degree of increase can be made substantially proportional to the radial position. Therefore, according to a third aspect of the present invention, in the slit disk of the confocal device according to the second aspect, the slits are provided at predetermined substantially constant intervals within a predetermined fan-shaped section whose center is the vertex of the disk. There is a configuration to be formed. In the invention according to claim 3 configured as described above, the slits formed in the slit disk are formed substantially in parallel with each other in a predetermined fan-shaped section having the center of the slit disk as the vertex, and are formed substantially in parallel. The formed slits are formed at predetermined substantially constant intervals.

【0011】このようなスリット円盤においてその中心
からの半径位置に対応して略比例してスリット数を増加
するように形成する手法の他の例として、請求項4にか
かる発明は、請求項2に記載の共焦点装置のスリット円
盤において、上記スリットは、円盤の中心を通る所定の
扇形の区間内にて同扇形の一辺に略平行に形成される構
成としてある。上記のように構成した請求項4にかかる
発明においては、スリット円盤に形成されるスリットを
同スリット円盤の中心を通る所定の扇形の区間内にて同
扇形の一辺に略平行に形成する。
As another example of a method of forming such a slit disk so as to increase the number of slits substantially in proportion to the radial position from the center thereof, the invention according to claim 4 is the invention according to claim 2. Wherein the slit is formed substantially parallel to one side of the sector within a predetermined sector passing through the center of the disk. In the invention according to claim 4 configured as described above, the slit formed in the slit disk is formed substantially parallel to one side of the sector within a predetermined sector passing through the center of the slit disk.

【0012】また、他の例として、請求項5にかかる発
明は、請求項2に記載の共焦点装置のスリット円盤にお
いて、上記スリットは、円盤の中心を通る所定の扇形の
区間内にて同扇形の中心線に略平行に形成される構成と
してある。上記のように構成した請求項5にかかる発明
においては、スリット円盤に形成するスリットを同スリ
ット円盤の中心を通る所定の扇形の区間内にて同扇形の
中心線に略平行に形成する。
According to another aspect of the present invention, there is provided a confocal device according to the invention, wherein the slit is formed within a predetermined fan-shaped section passing through the center of the disc. It is configured to be formed substantially parallel to the center line of the sector. In the invention according to claim 5 configured as described above, the slit formed in the slit disk is formed substantially parallel to the center line of the sector within a predetermined sector passing through the center of the slit disk.

【0013】かかる場合、スリット円盤の中心を頂点と
する扇形内において、略平行にして形成されたスリット
について各スリットの間隔を所定の一定間隔にすると、
よりスリット円盤の中心からの半径位置に対応して略比
例してスリット数を増加させることができる。そこで、
請求項6にかかる発明は、請求項4または請求項5のい
ずれかに記載の共焦点装置のスリット円盤において、上
記スリットは、所定の略一定間隔にて形成される構成と
してある。上記のように構成した請求項6にかかる発明
においては、扇形内に形成するスリットを略平行かつ、
所定の略一定間隔にて形成する。
In such a case, in a sector having a vertex at the center of the slit disk, the slits formed substantially parallel to each other have a predetermined constant interval between the slits.
The number of slits can be increased substantially in proportion to the radial position from the center of the slit disk. Therefore,
According to a sixth aspect of the present invention, in the slit disk of the confocal device according to the fourth or fifth aspect, the slits are formed at predetermined substantially constant intervals. In the invention according to claim 6 configured as described above, the slits formed in the fan shape are substantially parallel and
It is formed at a predetermined substantially constant interval.

【0014】上述したようにスリット円盤に所定の扇形
を区分し、各扇形内にてスリットを形成すると、半径位
置に対応して略比例して増加するスリットを形成するこ
とができる。ここで、各扇形の形状を均一すると、スリ
ットの形成等が簡易になる。そこで、請求項7にかかる
発明は、請求項2〜請求項5のいずれかに記載の共焦点
装置のスリット装置において、上記上記扇形は、その内
角度を略同一の構成としてある。上記のように構成した
請求項7にかかる発明においては、スリット円盤の中心
を頂点とする扇形をその内角度を略同一にして区分す
る。
As described above, when a predetermined sector is divided on the slit disk and the slit is formed in each sector, a slit which increases substantially in proportion to the radial position can be formed. Here, if the shape of each sector is made uniform, the formation of slits and the like will be simplified. Therefore, according to a seventh aspect of the present invention, in the slit device of the confocal device according to any one of the second to fifth aspects, the sector has substantially the same inner angle. In the invention according to claim 7 configured as described above, a sector having a vertex at the center of the slit disk is divided with substantially the same inner angle.

【0015】このように、スリットをスリット円盤の中
心からの半径位置に対応して略比例して増加するように
形成した共焦点装置に利用するスリット円盤は、スリッ
ト円盤単体で利用されるものではなく、この共焦点装置
に組み込まれて利用されることはいうまでもない。従っ
て、上述したスリット円盤が組み込まれ、スリット円盤
を回転させつつ、投射および入射を行い共焦点画像の測
定を行う共焦点装置にとして機能することは容易に理解
できる。
As described above, the slit disk used for the confocal device in which the slit is formed so as to increase substantially in proportion to the radial position from the center of the slit disk is not used for the slit disk alone. Of course, it goes without saying that the confocal device is incorporated and used. Accordingly, it can be easily understood that the above-described slit disk is incorporated and functions as a confocal device that performs projection and incidence while measuring the confocal image while rotating the slit disk.

【0016】このため、請求項8にかかる発明は、所定
のスリットが形成されたスリット円盤を回転させること
により、同スリットを通過した反射光を入力して共焦点
画像を測定する共焦点装置であって、画像を形成する対
象物に投光する光線を供給する光源照射部と、スリット
を半径位置に対応して略比例して増加するように形成さ
れた回転駆動されるスリット円盤と、回転駆動する上記
スリット円盤を介して上記光源照射部が投光した光線の
対象物からの反射光を入力して共焦点画像を測定する二
次元画像素子とを具備する構成としてある。すなわち、
必ずしもスリット円盤単体に限らず、そのスリット円盤
を組み込んだ共焦点装置においても有効であることに相
違はない。
Therefore, the invention according to claim 8 is a confocal device for measuring a confocal image by inputting reflected light passing through the slit by rotating a slit disk having a predetermined slit formed therein. A light source irradiating unit that supplies a light beam to be projected onto an object on which an image is formed; a rotationally driven slit disk formed so that the slits are increased substantially in proportion to the radial position; And a two-dimensional image element for measuring a confocal image by inputting reflected light from an object of a light beam emitted by the light source irradiating unit through the driven slit disk. That is,
It is not necessarily limited to the slit disk alone, and there is no difference that the present invention is effective in a confocal device incorporating the slit disk.

【0017】また、スリットをスリット円盤の中心から
の半径位置に対応して略比例して増加するように形成し
た共焦点装置に利用するスリット円盤を共焦点装置に組
み込み、同スリット円盤を回転させつつ、投射および入
射を行い共焦点画像の測定を行う手法は必ずしも実体の
ある装置に限られる必要はなく、その方法としても機能
することは容易に理解できる。
Further, a slit disk used for a confocal device, in which the slit is formed so as to increase substantially in proportion to the radial position from the center of the slit disk, is incorporated in the confocal device, and the slit disk is rotated. On the other hand, a method of measuring a confocal image by performing projection and incidence is not necessarily limited to a substantial device, and it can be easily understood that the method also functions as a method.

【0018】このため、請求項9にかかる発明は、所定
のスリットが形成されたスリット円盤を回転させること
により、同スリットを通過した反射光を入力して共焦点
画像を測定する共焦点装置の画像形成方法であって、画
像を形成する対象物に投光する光線を供給する光源照射
工程と、スリットを半径位置に対応して略比例して増加
するように形成されたスリット円盤を所定の角度にて回
転させ、半径位置にて略均等の反射光を入光させるスリ
ット円盤回転工程と、入力した反射光に基づいて共焦点
画像を測定する画像測定工程とを具備する構成としてあ
る。すなわち、必ずしも実体のある共焦点装置に限ら
ず、その方法としても有効であることに相違はない。
According to the ninth aspect of the present invention, there is provided a confocal device for measuring a confocal image by inputting reflected light passing through the slit by rotating a slit disk having a predetermined slit. An image forming method, wherein a light source irradiating step of supplying a light beam to be projected on an object on which an image is formed, and a slit disk formed so as to increase the slit substantially in proportion to the radial position by a predetermined amount. It is configured to include a slit disk rotation step of rotating at an angle and receiving substantially uniform reflected light at a radial position, and an image measuring step of measuring a confocal image based on the input reflected light. In other words, there is no difference that the method is not necessarily limited to a confocal device having a substance but is also effective as a method.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、スリット
円盤を周回させることなく、同スリット円盤の中心から
の各半径位置において一定の露光量を取得可能であり、
高速な共焦点画像の取り込みを可能する共焦点装置のス
リット円盤を提供することができる。また、請求項2に
かかる発明によれば、扇形内において各スリットを略平
行に形成することによって簡易な方法によりスリット数
をスリット円盤の中心からの半径位置に対応して略比例
して増加させることが可能になる。さらに、請求項3に
かかる発明によれば、略平行に形成した各スリットの間
隔を所定の一定間隔にすることにより、スリット数の増
加を半径位置により略比例させることが可能になる。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a constant exposure amount at each radial position from the center of the slit disk without rotating the slit disk.
A slit disk of a confocal device capable of capturing a confocal image at high speed can be provided. According to the second aspect of the present invention, the number of slits is increased substantially in proportion to the radial position from the center of the slit disk by a simple method by forming the slits substantially parallel in the sector. It becomes possible. Further, according to the third aspect of the present invention, by increasing the interval between the slits formed substantially in parallel to a predetermined constant interval, it is possible to make the increase in the number of slits substantially proportional to the radial position.

【0020】さらに、請求項4にかかる発明によれば、
扇形内において各スリットを略平行に形成することによ
って簡易な方法によりスリット数をスリット円盤の中心
からの半径位置に対応して略比例して増加させる他の手
法を提示することが可能になる。さらに、請求項5にか
かる発明によれば、扇形内において各スリットを略平行
に形成することによって簡易な方法によりスリット数を
スリット円盤の中心からの半径位置に対応して略比例し
て増加させるさらに他の手法を提示することができる。
さらに、請求項6にかかる発明によれば、略平行に形成
した各スリットの間隔を所定の一定間隔にすることによ
り、スリット数の増加を半径位置に対応して、より略比
例させることが可能になる。
Further, according to the invention of claim 4,
By forming each slit substantially parallel in the sector, it is possible to present another method of increasing the number of slits substantially in proportion to the radial position from the center of the slit disk by a simple method. Further, according to the fifth aspect of the invention, the number of slits is increased substantially in proportion to the radial position from the center of the slit disk by a simple method by forming each slit in the sector substantially in parallel. Still other approaches can be presented.
Furthermore, according to the invention of claim 6, by making the interval between the slits formed substantially parallel to a predetermined constant interval, it is possible to make the increase in the number of slits substantially more proportional to the radial position. become.

【0021】さらに、請求項7にかかる発明によれば、
各扇形の大きさを略均等にすることができ、スリットの
形成が簡易になる。さらに、請求項8にかかる発明によ
れば、スリット円盤を周回させることなく、同スリット
円盤の中心からの各半径位置において一定の露光量を取
得可能であり、高速な共焦点画像の取り込みを可能する
共焦点装置を提供することができる。さらに、請求項9
にかかる発明によれば、スリット円盤を周回させること
なく、同スリット円盤の中心からの各半径位置において
一定の露光量を取得可能であり、高速な共焦点画像の取
り込みを可能する共焦点装置の画像計測方法を提供する
ことができる。
Further, according to the invention according to claim 7,
The size of each sector can be made substantially uniform, and the formation of the slit is simplified. Furthermore, according to the invention of claim 8, it is possible to obtain a constant exposure amount at each radial position from the center of the slit disk without rotating the slit disk, and it is possible to capture a confocal image at high speed. The confocal device can be provided. Further, claim 9
According to the invention according to the confocal device, it is possible to obtain a constant exposure amount at each radial position from the center of the slit disk without rotating the slit disk, and to capture a high-speed confocal image. An image measurement method can be provided.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
実施形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態にか
かる共焦点装置をブロック図により示している。同図に
おいて、本共焦点装置10は、非コヒーレント光源であ
る白色光源11と、レンズ12と、開口部である複数の
スリットが設けられたスリット円盤13と、ハーフミラ
ー等のビームスプリッタ14と、対物レンズ15と、測
定対象となる試料16と、受光器を構成する2次元のC
CDカメラ17とから構成される。かかる構成におい
て、白色光源11の出力光は、レンズ12に入射される
とともに、同レンズ12よりビームスリッタ14を介し
てスリット円盤13に入射され、スリット円盤13の各
スリットを通過した光は対物レンズ15を介して試料1
6に照射される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a confocal device according to an embodiment of the present invention. In the figure, a confocal device 10 includes a white light source 11 that is a non-coherent light source, a lens 12, a slit disk 13 provided with a plurality of slits that are openings, a beam splitter 14 such as a half mirror, An objective lens 15, a sample 16 to be measured, and a two-dimensional C
And a CD camera 17. In such a configuration, the output light of the white light source 11 is incident on the lens 12 and is also incident on the slit disk 13 via the beam slitter 14 from the lens 12, and the light passing through each slit of the slit disk 13 is an objective lens. Sample 1 through 15
6 is irradiated.

【0023】また、試料16からの反射光は再び対物レ
ンズ15を介してスリット円盤13に入射される。そし
て、スリット円盤13に入射された反射光は、ビームス
リッタ14に入射され、ビームスリッタ14において反
射された光は、CCDカメラ17に入射される。さら
に、試料16は図示しない光軸走査部により、図1にお
いて「A」に示す光軸方向に走査される。また、スリッ
ト円盤13は駆動軸部13aに接続された駆動モータ1
8により、同駆動軸部13aを中心にして所定の回転速
度にて周回される。
The reflected light from the sample 16 is again incident on the slit disk 13 via the objective lens 15. Then, the reflected light incident on the slit disk 13 is incident on the beam slitter 14, and the light reflected on the beam slitter 14 is incident on the CCD camera 17. Further, the sample 16 is scanned in an optical axis direction indicated by “A” in FIG. 1 by an optical axis scanning unit (not shown). Further, the slit disk 13 is provided with a drive motor 1 connected to a drive shaft portion 13a.
As a result, the drive shaft 8 rotates around the drive shaft 13a at a predetermined rotation speed.

【0024】ここで、図1に示す共焦点装置10の本実
施形態における動作を図2を用いて説明する。同図にお
いて、ビームスリッタ14は、対物レンズ15の結像面
に設置される。ここで、スリット円盤13の面上に形成
されるスリットのスリット幅は、結像面におけるエアリ
第1暗帯と同一の幅に形成される。また、各スリットの
間隔は、このスリット幅の10倍程度に形成される。一
方、試料16からの反射光を対物レンズ15により集光
すると、実際には、きれいな1点には集まらないため、
中央の明るい部分を取り巻いてその周囲に明暗のリング
が交互に配列した微細な像になる。これらは「エアリの
円盤」と呼ばれ、中央部に隣接する暗リングがエアリ第
1暗帯となる。
Here, the operation of the confocal apparatus 10 shown in FIG. 1 in this embodiment will be described with reference to FIG. In the figure, a beam slitter 14 is installed on an image plane of an objective lens 15. Here, the slit width of the slit formed on the surface of the slit disk 13 is formed to be the same width as the Airy first dark band on the imaging plane. The interval between the slits is formed to be about 10 times the slit width. On the other hand, if the reflected light from the sample 16 is condensed by the objective lens 15, it does not actually converge on one clean point,
A fine image in which bright and dark rings are arranged alternately around the bright part in the center. These are called "airy disks", and the dark ring adjacent to the center portion is the first airy dark zone.

【0025】また、白色光源11の出力光がスリット円
盤13に入射されるとスリット円盤13の複数のスリッ
ト像が対物レンズ15によって試料16上に結像され
る。そして、試料16上のスリット像はさらに受光部で
あるCCDカメラ17に入射される。本実施形態におい
ては、受光部を2次元のCCDカメラ17にて構成して
いる。このCCDカメラ17は、平面上に複数の画素が
配列されているので、スリット幅に対応した画素列に着
目すれば上述したものと同様に一定のスリット幅のスリ
ットを通過した反射光のみを受光していることになる。
例えば、所定のスリット像は、結像されている位置の画
素列で測定される。従って、CCDカメラ17における
x方向の画素列の幅をaとすれば、上記画素列はaのス
リット幅を通過した光のみを受光することになる。すな
わち、試料16面の分解能のみならず光軸方向の分解能
を有することになる。
When the output light of the white light source 11 is incident on the slit disk 13, a plurality of slit images of the slit disk 13 are formed on the sample 16 by the objective lens 15. Then, the slit image on the sample 16 is further incident on a CCD camera 17 which is a light receiving unit. In the present embodiment, the light receiving section is constituted by a two-dimensional CCD camera 17. Since a plurality of pixels are arranged on a plane, the CCD camera 17 receives only reflected light passing through a slit having a constant slit width, as described above, by focusing on a pixel row corresponding to the slit width. You are doing.
For example, a predetermined slit image is measured at a pixel row at a position where the image is formed. Therefore, assuming that the width of the pixel row in the x direction in the CCD camera 17 is a, the pixel row receives only light that has passed through the slit width of a. That is, it has not only the resolution of the 16 surfaces of the sample but also the resolution in the optical axis direction.

【0026】この時、試料16の測定面が対物レンズ1
2の焦点面にあれば、スリット像ははっきりするが、図
示しない光軸走査部により試料16を焦点面から上下さ
せるとスリット像は、暗くなってしまう。このようなス
リット像をCCDカメラ17の各画素で受光した場合に
は、図2に示すように光軸方向位置が焦点面に合致した
場合に最大の光量が入射され、光軸方向位置が焦点面か
らずれるに従って入射される光量が減少して行く。すな
わち、入射される光量が最大である光軸方向の位置が、
その点の試料16の光軸方向の高さを示していることに
なる。従って、試料16を図示しない光軸走査部により
図1における「A」に示す光軸方向に走査し、CCDカ
メラ17にて測定される光量が最大になる光軸方向位置
を求めることにより、試料16の表面の光軸方向の変
化、すなわち、段差を取得することができる。
At this time, the measurement surface of the sample 16 is
If the sample 16 is located at the focal plane 2, the slit image becomes clear, but if the sample 16 is moved up and down from the focal plane by an optical axis scanning unit (not shown), the slit image becomes dark. When such a slit image is received by each pixel of the CCD camera 17, the maximum amount of light is incident when the position in the optical axis direction matches the focal plane as shown in FIG. The amount of incident light decreases as the position deviates from the surface. That is, the position in the optical axis direction where the amount of incident light is the maximum is
This indicates the height of the sample 16 in the optical axis direction at that point. Accordingly, the sample 16 is scanned in the optical axis direction indicated by “A” in FIG. 1 by an optical axis scanning unit (not shown), and the position in the optical axis direction at which the amount of light measured by the CCD camera 17 is maximized is determined. A change in the optical axis direction of the surface of the surface 16, that is, a step can be obtained.

【0027】例えば、図3に示すような段差「L」を有
する3次元形状試料16aを本共焦点装置10で測定し
た場合には、図3(a)中の破線に示すようなスリット
像が結像される。ここで、図3(a)において試料上面
16a1の面が焦点面であれば図3(a)における試料
下面16a2の面のスリット像は暗くなる。逆に、図3
(a)における試料下面16a2の面が焦点面であれ
ば、図3(a)における試料上面16a1の面のスリッ
ト像がピンぼけになる。
For example, when a three-dimensionally shaped sample 16a having a step "L" as shown in FIG. 3 is measured by the present confocal apparatus 10, a slit image as shown by a broken line in FIG. It is imaged. Here, if the surface of the sample upper surface 16a1 in FIG. 3A is a focal plane, the slit image of the surface of the sample lower surface 16a2 in FIG. 3A becomes dark. Conversely, FIG.
If the surface of the sample lower surface 16a2 in (a) is the focal plane, the slit image of the sample upper surface 16a1 in FIG.

【0028】従って、CCDカメラ17の各画素に最大
の光量が入力される光軸方向位置をそれぞれ求めること
により、図3(b)に示すような試料16aについての
断層画像、すなわち、共焦点画像を取得することが可能
になる。この結果、スリット像を試料16面に結像させ
受光器であるCCDカメラ17の各画素に最大の光量が
入力される光軸方向位置をそれぞれ求めることにより、
非コヒーレント光を用い照射光の走査を行うことなく光
軸方向に分解能が得られることになる。
Therefore, by determining the position in the optical axis direction at which the maximum amount of light is input to each pixel of the CCD camera 17, a tomographic image of the sample 16a as shown in FIG. It becomes possible to obtain. As a result, the slit image is formed on the surface of the sample 16 and the position in the optical axis direction at which the maximum amount of light is input to each pixel of the CCD camera 17 which is a light receiver is obtained.
The resolution can be obtained in the optical axis direction without scanning the irradiation light using non-coherent light.

【0029】なお、本実施形態にかかる共焦点装置10
は、光軸方向に分解能を有するとともに光軸と垂直な方
向には通常の光学顕微鏡と同様の分解能を有している。
また、スリット円盤13のスリット幅を広くすると光量
が増加する一方、空間分解能が低下し、スリット幅を狭
くすると空間分解能は向上する光量は低下する。従っ
て、スリット幅としてはエアリ第1暗帯幅に限定する必
要はなく、エアリ第1暗帯の直径の1/20以上5倍以
内程度の幅であれば、適宜変更可能である。
The confocal device 10 according to the present embodiment
Has a resolution in the optical axis direction and a resolution similar to that of a normal optical microscope in a direction perpendicular to the optical axis.
In addition, when the slit width of the slit disk 13 is increased, the light amount increases, while the spatial resolution decreases. When the slit width is reduced, the spatial resolution improves, and the light amount decreases. Therefore, it is not necessary to limit the slit width to the width of the airy first dark belt, and the slit width can be changed as appropriate as long as it is about 1/20 to 5 times the diameter of the airy first dark belt.

【0030】また、スリット円盤13の各スリット間の
間隔を広くすると隣接するスリットからの干渉が低減す
るので光軸方向の分解能は向上するが、同時に測定でき
るスリット数が減少してしまう。一方、上記間隔を狭く
するとスリット数は増加するがスリット相互の干渉が生
じ正確な測定が困難になる。従って、各スリット間の間
隔はエアリ第1暗帯の10倍に限定されるものではな
く、エアリ第1暗帯の2倍程度以上であれば、適宜変更
可能である。また、受光器を構成する機器は、CCDカ
メラ17に限定されるものではなく、撮像管であっても
よいし、フィルム等であってもよい。また、接眼レンズ
を用いて直接目で観測するようにしてもよい。
When the interval between the slits of the slit disk 13 is increased, the interference from the adjacent slits is reduced, so that the resolution in the optical axis direction is improved, but the number of slits that can be measured simultaneously decreases. On the other hand, if the interval is reduced, the number of slits increases, but interference between the slits occurs, making accurate measurement difficult. Therefore, the interval between the slits is not limited to ten times the airy first dark zone, but can be changed as appropriate as long as it is about twice or more the airy first dark zone. Further, the device constituting the light receiver is not limited to the CCD camera 17, but may be an image pickup tube, a film or the like. Alternatively, the image may be directly observed with an eye using an eyepiece.

【0031】さらに、スリット円盤13の各スリット
は、シリンドリカルレンズアレイ19の集光点にそれぞ
れ設置するようにしてもよい。かかる場合、図4に示す
ような構成になり、白色光源11からの入射光を有効に
利用することが可能になる。また、このシリンドリカル
アレイ19のような集光手段としては、通常の凸レンズ
であってもよいし、フレネルレンズや屈折率分布型レン
ズであってもよい。さらに、透過型液晶パネルを開口部
に用いる場合には、各液晶素子にマイクロレンズを付加
してもよい。また、ビームスプリッタ14としてはハー
フミラーを例示したが偏光ビームスプリッタを用いても
よく、適宜採用可能である。
Further, each slit of the slit disk 13 may be provided at the converging point of the cylindrical lens array 19, respectively. In such a case, the configuration shown in FIG. 4 is obtained, and the incident light from the white light source 11 can be used effectively. In addition, the light collecting means such as the cylindrical array 19 may be an ordinary convex lens, or may be a Fresnel lens or a gradient index lens. Further, when a transmissive liquid crystal panel is used for the opening, a microlens may be added to each liquid crystal element. Further, a half mirror has been exemplified as the beam splitter 14, but a polarizing beam splitter may be used, and the beam splitter 14 can be appropriately adopted.

【0032】このようにして試料16についての光軸方
向の変化を示す共焦点画像を取得することが可能にな
る。一方、この共焦点画像を取得するに際しては、スリ
ット円盤13を所定の回転速度にて周回させる。すなわ
ち、スリット円盤13に形成されたスリットを通過し、
ビームスリッター14側に露光することによりCCDカ
メラ17にて共焦点画像を形成する。ここで、この露光
量が均一でないと、画像に明暗が発生することになる。
すなわち、スリット円盤13が回転すると、スリット円
盤13の内側においては、明るくなり外側に向かうに従
って暗くなる。これは、半径位置が内側と外側において
線速度が異なることが原因となる。ここで、具体的な態
様を図5に示し説明する。露光量をRとし、スリット円
盤13の回転角速度をωとすると、スリット円盤13の
半径位置rにおける線速度vは、次の式にて算出され
る。 v=r*ω
In this manner, it is possible to obtain a confocal image showing the change of the sample 16 in the optical axis direction. On the other hand, when acquiring this confocal image, the slit disk 13 is made to circulate at a predetermined rotation speed. That is, it passes through the slit formed in the slit disk 13,
A confocal image is formed by the CCD camera 17 by exposing the beam to the beam slitter 14. Here, if the exposure amount is not uniform, light and dark will occur in the image.
That is, when the slit disk 13 rotates, the inside of the slit disk 13 becomes bright and becomes darker toward the outside. This is because the linear velocities are different between the inside and outside radial positions. Here, a specific embodiment will be described with reference to FIG. Assuming that the exposure amount is R and the rotational angular velocity of the slit disk 13 is ω, the linear velocity v at the radial position r of the slit disk 13 is calculated by the following equation. v = r * ω

【0033】露光量Rは、単位長さ当たりの開スリット
の通過時間tと、スリット円盤13の周回により繰り返
し回数nの積に比例する。比例定数をkとすると、露光
量Rは、以下の式により算出される。 R=k*t*n 従って、露光量Rは、線速度vに反比例する。すなわ
ち、半径位置rが大きくなると、露光量Rは減少する。
これにより、上述した画像の明暗が発生する。ここで、
図5(a)に示すようにスリット円盤13を駆動軸部1
3aを除いて、外周方向に半径位置1〜5に区分する。
かかる場合、それぞれの半径位置1〜5における線速度
は、 v1=r1*ω v2=r2*ω v3=r3*ω v4=r4*ω v5=r5*ω となり、半径位置1<半径位置2<半径位置3<半径位
置4<半径位置5であるから、露光量Rは、図5(b)
に示すように半径位置1〜5と大きくなるに従って、反
比例して小さくなる。
The exposure amount R is proportional to the product of the passage time t of the open slit per unit length and the number of repetitions n due to the rotation of the slit disk 13. Assuming that the proportional constant is k, the exposure amount R is calculated by the following equation. R = k * t * n Therefore, the exposure amount R is inversely proportional to the linear velocity v. That is, as the radial position r increases, the exposure amount R decreases.
Thus, the above-described light and dark of the image occurs. here,
As shown in FIG. 5A, the slit disc 13 is
Except for 3a, it is divided into radial positions 1 to 5 in the outer peripheral direction.
In such a case, the linear velocities at the respective radial positions 1 to 5 are as follows: v1 = r1 * ωv2 = r2 * ωv3 = r3 * ωv4 = r4 * ωv5 = r5 * ω, and radial position 1 <radial position 2 < Since radial position 3 <radial position 4 <radial position 5, the exposure amount R is as shown in FIG.
As shown in (1), as the radial position increases from 1 to 5, it decreases in inverse proportion.

【0034】従って、駆動モータ18によりスリット円
盤13を回転駆動し、CCDカメラ17が略均等な露光
量Rを取得するまで、スリット円盤13を周回させるこ
とになる。すなわち、周回させることにより半径位置2
〜5の露光量Rを半径位置1のレベルまで持ち上げる制
御を実行する。このような周回制御により図5(c)に
示すように半径位置1〜5によらず、露光量Rを同一の
レベルにし、共焦点画像に明暗が発生しないようする。
このような現象は、図6に示すようにスリット円盤13
の外周方向に向かってスリットの密度が小さくなるよう
に形成した場合に発生することは上述した説明から分
る。図6においては、墨色線でスリットを示し、白色部
分がスリット間を示している。この図6に示すスリット
円盤13の構成では、所定の露光量Rが各半径位置1〜
5において取得することができるまで、スリット円盤1
3を周回させる必要があるため、高速に試料16の共焦
点画像を取得する場合に向かない。
Accordingly, the slit disk 13 is rotated by the drive motor 18 and the slit disk 13 is rotated until the CCD camera 17 obtains a substantially uniform exposure amount R. That is, by rotating, the radial position 2
The control is performed to raise the exposure amount R of (5) to the level of the radial position 1. By such circling control, the exposure amount R is set to the same level irrespective of the radial positions 1 to 5 as shown in FIG. 5 (c), so that light and dark do not occur in the confocal image.
Such a phenomenon is caused by the slit disk 13 as shown in FIG.
It can be seen from the above description that this occurs when the slits are formed such that the density of the slits decreases in the outer peripheral direction. In FIG. 6, the black lines indicate slits, and the white portion indicates the space between slits. In the configuration of the slit disk 13 shown in FIG.
Slit disk 1 until it can be obtained at 5
Since it is necessary to make the circuit 3 rotate, it is not suitable for acquiring a confocal image of the sample 16 at high speed.

【0035】そこで、本実施形態においては、スリット
円盤13を図7および図8に示すスリットを有するよう
に形成する。図において、スリット円盤13を扇形10
0〜107に八等分する。そして、各扇形100〜10
7の中心線100a〜107aを含めて、同中心線10
0a〜107aに平行に、所定の一定間隔でスリットを
形成する。なお、図8においては、斜線部がスリット間
を示し、白色部分がスリットを示している。従って、図
8に示すように半径位置とスリット数の関係は、 半径位置1=スリット数3 半径位置2=スリット数5 半径位置3=スリット数7 半径位置4=スリット数9 半径位置5=スリット数11 となり、半径位置1〜5とスリット数は略比例関係にな
ることが分る。
Therefore, in this embodiment, the slit disk 13 is formed to have the slits shown in FIGS. In the figure, the slit disk 13 is
Equally divide into 0-107. And each sector 100-10
7, including the center lines 100a to 107a.
Slits are formed at predetermined regular intervals in parallel with 0a to 107a. In FIG. 8, a hatched portion indicates a space between slits, and a white portion indicates a slit. Therefore, as shown in FIG. 8, the relationship between the radial position and the number of slits is as follows: Radial position 1 = Slit number 3 Radial position 2 = Slit number 5 Radial position 3 = Slit number 7 Radial position 4 = Slit number 9 Radial position 5 = Slit Equation 11 is obtained, and it can be seen that the radial positions 1 to 5 and the number of slits have a substantially proportional relationship.

【0036】このようにスリットが形成されたスリット
円盤13における半径位置1〜5のスリット数と露光量
Rとの関係を図9に示す。図9(a)において、半径位
置1〜5でのスリット数は、半径位置が大きくなるに従
い段階的に増加しており、上述したように、半径位置1
〜5とスリット数とは略比例関係を有している。かかる
場合、白色光源11を照射して試料16からの反射光を
スリット円盤13を介してCCDカメラ14に露光する
と、露光量Rは図9(b)に示すように、半径位置1〜
5において略均等となる。すなわち、図7および図8に
示すように、スリット円盤13にスリットを形成するに
際し、半径位置に対応して略比例させて増加させると、
各半径位置1〜5の露光量Rをスリット円盤13を周回
させることなく略均等に取得することが可能になる。
FIG. 9 shows the relationship between the number of slits at radial positions 1 to 5 on the slit disk 13 in which the slits are formed and the exposure amount R. In FIG. 9A, the number of slits at the radial positions 1 to 5 increases stepwise as the radial position increases, and as described above, the radial position 1
5 and the number of slits have a substantially proportional relationship. In this case, when the white light source 11 is irradiated and the reflected light from the sample 16 is exposed to the CCD camera 14 through the slit disk 13, the exposure amount R becomes 1 as shown in FIG.
5 is substantially equal. That is, as shown in FIGS. 7 and 8, when the slit is formed in the slit disk 13, when the slit is increased substantially in proportion to the radial position,
The exposure amount R at each of the radial positions 1 to 5 can be obtained substantially uniformly without rotating around the slit disk 13.

【0037】次に、このように半径位置に対応して略比
例して増加するスリットを形成したスリット円盤13の
他の実施例を図10に示す。同図においては、スリット
円盤13を同スリット円盤13の中心を頂点とする扇形
200〜207に区分し、各扇形200〜207内にて
図に向かって左側の一辺に平行かつ所定の一定間隔によ
りスリットを生成している。これにより半径位置に対応
して略比例して増加するスリットを形成可能となる。そ
して、露光量Rを略均等に取得することが可能になる。
Next, FIG. 10 shows another embodiment of the slit disk 13 in which the slits which increase substantially in proportion to the radial position are formed. In the figure, the slit disk 13 is divided into sectors 200 to 207 with the center of the slit disk 13 as the apex, and within each sector 200 to 207, it is parallel to one side on the left side as viewed in the figure and at a predetermined constant interval. Creating a slit. As a result, it is possible to form a slit that increases substantially in proportion to the radial position. Then, the exposure amount R can be obtained substantially uniformly.

【0038】本実施形態においては、スリット円盤13
に形成するスリットを図7および図8に示すように扇形
100〜107の中心線100a〜107aに平行かつ
所定の一定間隔に形成するとともに、図10に示すよう
に扇形200〜207の図向かって左側の一辺に平行か
つ所定の一定間隔に形成する構成を採用しているが、む
ろん、スリットを半径位置に対応して略比例させること
により、スリット数を増加するように形成する手法は、
図11に示すように、扇形100〜107または200
〜207において、中心線100a〜107aまたは所
定の一辺に平行する構成に限定されるものではなく、任
意の基準線300に平行になるように扇形内においてス
リットを形成するようにしてもよい。
In this embodiment, the slit disk 13
7 and 8 are formed at predetermined fixed intervals in parallel with the center lines 100a to 107a of the sectors 100 to 107, as shown in FIG. Although a configuration is adopted that is formed parallel to one side on the left side and at a predetermined fixed interval, it is needless to say that the method of forming the slit so as to increase the number of slits by making the slit substantially proportional to the radial position is,
As shown in FIG.
207 to 207 are not limited to the configuration parallel to the center lines 100 a to 107 a or a predetermined side, and a slit may be formed in a sector so as to be parallel to an arbitrary reference line 300.

【0039】また、本実施形態においては、スリット円
盤13が八等分されるように扇形を区分したが、むろ
ん、扇形の区分方法は、区分された扇形内で所定の手法
によりスリットを形成できればよく、必ずしも等分に限
定されるものではない。また、本実施形態においては、
スリット円盤13を所定の扇形100〜107または2
00〜207に分割して所定の手法に基づいてスリット
を形成する構成を採用しているが、スリット円盤13の
半径位置に対応して略比例してスリット数を増加させる
手法は、特に限定されるものではなく、図12に示すよ
うに、スリット円盤13を同心円状に所定の間隔により
区分して、中心より外側の区分に向かってスリット数を
略比例させて増加するようにしても構わない。
In the present embodiment, the sector is divided so that the slit disk 13 is divided into eight equal parts. Of course, the division method of the sector is that if a slit can be formed in the divided sector by a predetermined method. Well, it is not necessarily limited to equal parts. In the present embodiment,
The slit disk 13 is set to a predetermined fan shape 100 to 107 or 2
Although a configuration in which the slit is formed based on a predetermined method by dividing the slit into 00 to 207 is adopted, a method of increasing the number of slits substantially in proportion to the radial position of the slit disk 13 is not particularly limited. Instead, as shown in FIG. 12, the slit disk 13 may be concentrically divided at predetermined intervals, and the number of slits may be increased in proportion to the division outside the center. .

【0040】このように、共焦点装置10のスリット円
盤13に形成するスリットをスリット円盤13の中心か
ら放射線状に形成するのではなく、半径位置1〜5が大
きくなるのに対応して略比例して増加するように形成す
る。具体的には、図7および図8に示すように、スリッ
ト円盤13を扇形100〜107にて等分し、その扇形
100〜107において、中心線100a〜107aを
含めつつ、同中心線100a〜107aに平行であっ
て、かつ、所定の一定間隔にてスリットを形成すること
により、半径位置1〜5で均等な露光量Rを取得するこ
とが可能になる。従って、駆動モータ18によりスリッ
ト円盤13を周回させる必要がなくなり、僅かにスリッ
ト円盤13を周回方向に移動させることによって、半径
位置1〜5にて略均等な露光量Rを取得でき、試料16
の共焦点画像を高速に取り込むことが可能になる。
As described above, the slits formed on the slit disk 13 of the confocal device 10 are not formed radially from the center of the slit disk 13 but are substantially proportional to the radial positions 1 to 5 which become larger. To increase. Specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, the slit disk 13 is equally divided into sectors 100 to 107, and the sectors 100 to 107 include the center lines 100 a to 107 a while including the center lines 100 a to 107 a. By forming slits parallel to 107a and at a predetermined constant interval, it is possible to obtain an even exposure amount R at radial positions 1 to 5. Therefore, it is not necessary to rotate the slit disk 13 by the drive motor 18, and by slightly moving the slit disk 13 in the rotation direction, it is possible to obtain a substantially uniform exposure amount R at the radial positions 1 to 5.
Can be captured at high speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態にかかる共焦点装置の概略
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a confocal device according to an embodiment of the present invention.

【図2】光軸方向における光量の変化を示した図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a change in a light amount in an optical axis direction.

【図3】試料の具体例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a specific example of a sample.

【図4】シリンドリカルレンズの構成を示す構成図であ
る。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a configuration of a cylindrical lens.

【図5】スリット円盤における半径位置と露光量の関係
を示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a radial position and an exposure amount on a slit disk.

【図6】放射線状にスリットを形成した場合のスリット
円盤の外観図である。
FIG. 6 is an external view of a slit disk in which slits are formed radially.

【図7】本発明のかかるスリット円盤にスリットを形成
する際の同スリット円盤の区分方法の一例を示した図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a method of dividing the slit disk when forming a slit in the slit disk according to the present invention.

【図8】区分された扇形内におけるスリットの形成方法
を示した図である。
FIG. 8 is a diagram showing a method of forming a slit in a divided sector.

【図9】本発明にかかるスリット円盤を使用した場合の
半径位置と露光量の関係を示した図である。
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a radial position and an exposure amount when a slit disk according to the present invention is used.

【図10】本発明のかかるスリット円盤にスリットを形
成する他の一例を示した図である。
FIG. 10 is a view showing another example of forming a slit in the slit disk of the present invention.

【図11】本発明のかかるスリット円盤にスリットを形
成する他の一例を示した図である。
FIG. 11 is a diagram showing another example of forming a slit in the slit disk of the present invention.

【図12】本発明のかかるスリット円盤にスリットを形
成する他の一例を示した図である。
FIG. 12 is a view showing another example of forming a slit in the slit disk of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…共焦点装置 11…白色光源 12…レンズ 13…スリット円盤 13a…駆動軸部 14…ビームスリッタ 15…対物レンズ 16…試料 17…CCDカメラ 18…駆動モータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Confocal apparatus 11 ... White light source 12 ... Lens 13 ... Slit disk 13a ... Drive shaft part 14 ... Beam slitter 15 ... Objective lens 16 ... Sample 17 ... CCD camera 18 ... Drive motor

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Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定のスリットが形成されたスリット円
盤を回転させることにより、同スリットを通過した反射
光を入力して共焦点画像を測定する共焦点装置のスリッ
ト円盤であって、 上記スリットは、円盤の中心からの半径位置に対応して
略比例して増加するように形成されることを特徴とする
共焦点装置のスリット円盤。
1. A slit disk of a confocal device for measuring a confocal image by inputting reflected light passing through the slit disk by rotating a slit disk formed with a predetermined slit, wherein the slit is A slit disk of the confocal device, which is formed so as to increase substantially in proportion to a radial position from the center of the disk.
【請求項2】 上記請求項1に記載の共焦点装置のスリ
ット円盤において、上記スリットは、円盤の中心を頂点
とする所定の扇形の区間内にて略平行に形成されること
を特徴とする共焦点装置のスリット円盤。
2. The slit disk of the confocal device according to claim 1, wherein the slit is formed substantially in parallel within a predetermined fan-shaped section having the center of the disk as a vertex. Slit disk of confocal device.
【請求項3】 上記請求項2に記載の共焦点装置のスリ
ット円盤において、 上記スリットは、円盤の中心を頂点とする所定の扇形の
区間内にて所定の略一定間隔にて形成されることを特徴
とする共焦点装置のスリット円盤。
3. The slit disk of the confocal device according to claim 2, wherein the slits are formed at predetermined substantially constant intervals within a predetermined fan-shaped section having a vertex at the center of the disk. A slit disk of a confocal device characterized by the following.
【請求項4】 上記請求項2に記載の共焦点装置のスリ
ット円盤において、 上記スリットは、円盤の中心を通る所定の扇形の区間内
にて同扇形の一辺に略平行に形成されることを特徴とす
る共焦点装置のスリット円盤。
4. The slit disk of the confocal device according to claim 2, wherein the slit is formed substantially parallel to one side of the sector within a predetermined sector passing through the center of the disk. The slit disk of the confocal device that is the feature.
【請求項5】 上記請求項2に記載の共焦点装置のスリ
ット円盤において、 上記スリットは、円盤の中心を通る所定の扇形の区間内
にて同扇形の中心線に略平行に形成されることを特徴と
する共焦点装置のスリット円盤。
5. The slit disk of the confocal device according to claim 2, wherein the slit is formed substantially parallel to a center line of the sector within a predetermined sector passing through the center of the disk. A slit disk of a confocal device characterized by the following.
【請求項6】 上記請求項4または請求項5のいずれか
に記載の共焦点装置のスリット円盤において、 上記スリットは、所定の略一定間隔にて形成されること
を特徴とする共焦点装置のスリット円盤。
6. The confocal device according to claim 4, wherein said slits are formed at substantially constant intervals. Slit disk.
【請求項7】 上記請求項2〜請求項5のいずれかに記
載の共焦点装置のスリット円盤において、 上記上記扇形は、その内角度を略同一にすることを特徴
とする共焦点装置のスリット円盤。
7. The slit of a confocal device according to claim 2, wherein the sector has substantially the same inner angle. disk.
【請求項8】 所定のスリットが形成されたスリット円
盤を回転させることにより、同スリットを通過した反射
光を入力して共焦点画像を測定する共焦点装置であっ
て、 画像を形成する対象物に投光する光線を供給する光源照
射部と、 スリットを半径位置に対応して略比例して増加するよう
に形成された回転駆動されるスリット円盤と、 回転駆動する上記スリット円盤を介して上記光源照射部
が投光した光線の対象物からの反射光を入力して共焦点
画像を測定する二次元画像素子とを具備することを特徴
とする共焦点装置。
8. A confocal device for measuring a confocal image by inputting reflected light passing through the slit by rotating a slit disk in which a predetermined slit is formed, wherein the object on which an image is formed is provided. A light source irradiating unit for supplying a light beam to be projected on the slit disk; a slit disk driven to rotate formed to increase a slit substantially in proportion to a radial position; and a slit disk driven to rotate. A confocal device comprising: a two-dimensional image element for measuring a confocal image by inputting reflected light of a light beam emitted by a light source irradiation unit from an object.
【請求項9】 所定のスリットが形成されたスリット円
盤を回転させることにより、同スリットを通過した反射
光を入力して共焦点画像を測定する共焦点装置の画像形
成方法であって、 画像を形成する対象物に投光する光線を供給する光源照
射工程と、 スリットを半径位置に対応して略比例して増加するよう
に形成されたスリット円盤を所定の角度にて回転させ、
半径位置にて略均等の反射光を入光させるスリット円盤
回転工程と、 入力した反射光に基づいて共焦点画像を測定する画像測
定工程とを具備することを特徴とする共焦点装置の画像
測定方法。
9. An image forming method of a confocal device for measuring a confocal image by inputting reflected light passing through the slit by rotating a slit disk having a predetermined slit formed therein, the method comprising: A light source irradiating step of supplying a light beam to be projected on an object to be formed, and rotating a slit disk formed so as to increase the slit substantially in proportion to the radial position at a predetermined angle,
Image measurement of a confocal device, comprising: a slit disk rotation step of inputting substantially uniform reflected light at a radial position; and an image measuring step of measuring a confocal image based on the input reflected light. Method.
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