JP2001249010A

JP2001249010A - 板状のワークの表面形状と板厚の測定方法および測定装置

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Publication number: JP2001249010A
Application number: JP2000059138A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Tani; 泰弘谷; Kazu Watabe; 和渡部; Yasuyuki Kamimura; 康幸上村
Original assignee: Hitachi Via Mechanics Ltd
Current assignee: Via Mechanics Ltd
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2001-09-14
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Abstract

(57)【要約】【課題】ワークを加工テーブルに載置した状態で表面
形状や板厚を測定することができ、かつ測定精度をさら
に向上させることができる板状のワークの表面形状と板
厚の測定方法および測定装置を提供する。【解決手段】ハーフミラー１２の光反射側に凸レンズ
１４を、ハーフミラー１２の裏側に凸レンズ１７を配置
する。また、受光手段１８を凸レンズ１７の焦点位置に
配置する。ハーフミラー１２で反射した平行光線による
凸レンズ１４の焦点がワーク１の表面または裏面に一致
すると、ワーク１の表面または裏面から反射した光によ
り受光手段１８の出力がピーク値になる。そこで、受光
手段１８の出力を監視しながら、凸レンズ１４をワーク
１の板厚方向に移動させ、受光手段１８の出力がピーク
を示す時の凸レンズ１４の位置を、位置センサ１６によ
り求める。求めた移動量がワークの表面または裏面の起
伏に対応し、また、表面と裏面の座標の差から板厚を求
めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光を用いて板状の
ワークの表側の表面形状、裏側の表面形状および板厚の
少なくとも１つを測定する場合における板状のワークの
表面形状および／または板厚の測定方法および測定装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１４は、板状のワークの板厚を求める
場合の、従来の第１の計測方法を示す図であり、図１５
は、光ディテクタの出力を示す図である。ワーク１の材
質がガラスである場合、ワーク１をテーブル５に載置
し、ワーク１の表面側に、可視光２ａを放射する光源２
と光ディテクタ３を配置する。また、光ディテクタ３の
前面にスリット４ａを備えたマスク４を配置する。光源
２を図１４の左方から右方に水平方向に移動させること
により、光源２が座標Ｘａに位置決めされると、ワーク
１の裏面で反射した可視光２ａがスリット４ａを通過し
て光ディテクタ３に入射し、図１５に示すように、光デ
ィテクタ３の出力が大きくなる。さらに光源２を右方に
移動させることにより、光源２が座標Ｘｂに位置決めさ
れると、ワーク１の表面で反射した可視光２ａが光ディ
テクタ３に入射し、光ディテクタ３の出力が大きくな
る。したがって、光ディテクタ３の座標Ｘｄと、テーブ
ル５の表面からの高さＺｄおよび光源２のワーク載置面
からの高さＺｌおよび可視光２ａの入射角θの値を固定
すれば、座標Ｘａ、Ｘｂおよび座標Ｚｄからワーク１の
表面高さ等を演算で求めることができる。そして、ワー
ク１の板厚が７０μｍから２０ｍｍである場合、この方
法により測定誤差を１〜２μｍにすることができた。

【０００３】図１６は、従来の第２の計測方法を示す図
である。この方法では、２本の非接触変位計６ａ、６ｂ
を距離ｍを隔てて軸Ｍ上に配置しておき、両者の間にワ
ーク１を配置する。そして、非接触変位計６ａ、６ｂと
ワーク１との距離ｇａ、ｇｂをそれぞれ計測し、距離ｍ
から距離ｇａ、ｇｂを引いた値をワーク１の板厚ｔとす
る。そして、ワーク１と非接触変位計６ａ、６ｂとを水
平方向に相対的に移動させることにより、ワーク１の表
面形状および板厚を測定することができる。この場合、
非接触変位計６ａ、６ｂの先端とワーク１表面との距離
が５０〜１００μｍになるように距離ｍを定めると、測
定精度を向上させることができた。

【０００４】また、特開平５−１５７７０１号公報（以
下、従来の第３の計測方法という。）には、赤外線と平
凸レンズを用いてシリコンウェーハの裏面を検査する技
術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記第１の従
来技術の場合、半導体材料であるシリコンウェーハの表
面形状と板厚の測定に適用するには、測定誤差が大き
い。

【０００６】また、上記第２の従来技術の場合、ワーク
を浮かせる必要があり、加工テーブルに載置した状態の
ワークの板厚は測定できない。しかも、板厚を高精度で
測定しようとする場合、測定時に、ワーク１と非接触変
位計６ａ、６ｂとが干渉しないようにワーク１を位置決
めする必要があり、段取りに時間を要した。

【０００７】また、上記第３の従来技術は、実質的にワ
ークの表面が平坦であるとみなしており、ワークの表面
形状あるいは板厚を測定することは考慮されていない。

【０００８】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、ワークを加工テーブルに載置した状態で表
面形状や板厚を測定することができ、かつ測定精度をさ
らに向上させることができる板状のワークの表面形状お
よび／または板厚の測定方法および測定装置を提供する
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、板状のワークの表面形状測定方法とし
て、凸レンズの焦点を板状のワークの表側の表面に位置
決めしながら前記凸レンズと前記ワークとを前記ワーク
の板厚と直角な方向に相対的に移動させ、前記凸レンズ
の前記ワークの板厚方向の移動量から、前記ワークの表
側の表面形状を測定することを特徴とする。

【００１０】また、本発明は、板状のワークの表面形状
測定方法として、凸レンズの焦点を板状のワークの裏側
の表面に位置決めしながら前記凸レンズと前記ワークと
を前記ワークの板厚と直角な方向に相対的に移動させ、
前記凸レンズの前記ワークの板厚方向の移動量と、前記
ワークの屈折率とから、前記ワークの裏側の表面形状を
測定することを特徴とする。

【００１１】また、本発明は、板状のワークの板厚測定
方法として、板状のワークの板厚を、前記凸レンズの焦
点を前記ワークの表側の表面に位置決めしたときの前記
凸レンズの位置と、前記焦点を前記ワークの裏側の表面
に位置決めしたときの前記凸レンズの位置と、前記ワー
クの屈折率とから求めることを特徴とする。

【００１２】また、本発明は、板状のワークの表面形状
および／または板厚の測定装置として、ハーフミラー
と、第１の凸レンズと、前記第１の凸レンズの移動手段
と、第２の凸レンズと、受光手段とを設け、前記第１の
凸レンズを、前記ハーフミラーから出射される光が入射
する位置に配置し、前記第２の凸レンズを、ワークから
出射され、前記ハーフミラーを透過した光が入射する位
置に配置すると共に、前記受光手段を前記第２の凸レン
ズの焦点位置に配置することを特徴とする。

【００１３】この場合、前記受光手段に形成される焦点
の検出を容易にするための補助手段を設け、この補助手
段を、前記ハーフミラーと前記前記受光手段との間に配
置するとよい。また、焦点距離の異なる複数の凸レンズ
と、選択手段とを設け、この選択手段により、前記複数
の凸レンズのいずれかを前記第１の凸レンズとしてもよ
い。また、前記第１の凸レンズを２種類の焦点距離を有
する２焦点レンズにしてもよい。また、選択手段として
シャッタを用いてもよい。そして、シャッタとしては、
中心部と外周部が独立して開閉できる、例えば液晶シャ
ッタが使用できる。また、前記ハーフミラーに代えてビ
ームスプリッタを使用することもできる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。

【００１５】図１は本発明の第１の実施の形態に係る測
定装置の構成図であり、図１４と同じものまたは同一機
能のものは同一符号を付して説明を省略する。コリメー
タレンズ（以下、凸レンズという。）１０の一方の側に
は、凸レンズ１０の中心軸Ｏ上の焦点の位置に半導体レ
ーザ光源１１が配置されている。半導体レーザ光源１１
は点光源であり、波長が１〜２μｍの赤外光線を出力す
る。凸レンズ１０の他方の側には、ハーフミラー１２が
配置され、中心軸Ｏと直交する軸Ｐには、円形の穴を持
つ絞り１３、凸レンズ（以下、対物レンズという。）１
４がそれぞれの中心軸が中心軸Ｐと同軸になるようにし
て配置されている。対物レンズ１４は移動装置１５に保
持され、中心軸Ｐの軸方向に移動自在であり、位置セン
サ１６により基準位置からの移動量を知ることができ
る。中心軸Ｐ上のハーフミラー１２の裏側には、凸レン
ズ（以下、結像レンズという。）１７が配置され、結像
レンズ１７の焦点位置にはフォトダイオード１８が配置
されている。なお、ハーフミラー１２は、図の上方向か
ら入射する光の半分をＰ軸方向に反射させ、残りの半分
を透過させる。

【００１６】次に、本実施の形態の動作を説明する。な
お、ワーク１はシリコンウェーハである。

【００１７】半導体レーザ光源１１から出力された光２
ａは凸レンズ１０を透過することにより平行光線２ａｐ
となり、ハーフミラー１２で反射して対物レンズ１４に
より集光され、ワーク１に入射する。ワーク１で反射さ
れた反射光２ａｒはハーフミラー１２に入射し、ハーフ
ミラー１２を透過した光りは結像レンズ１７を透過して
フォトダイオード１８に入射する。

【００１８】図２は動作を説明するワークの断面図、図
３はフォトダイオードの出力を示す波形図である。対物
レンズ１４をワーク１に近い側に位置決めしておき、図
１の左方に移動させる。波長が１〜２μｍの赤外光線は
シリコンを透過するから、図２に実線で示すように、対
物レンズ１４の焦点がワーク１の裏面１ｂに一致したと
き（対物レンズ１４の座標はＺ１）フォトダイオード１
８の出力が大きくなる。さらに対物レンズ１４を図１の
左方に移動させると、図２に一点鎖線で示すように、対
物レンズ１４の焦点がワーク１の表面１ａに一致したと
き（対物レンズ１４の座標はＺ２）フォトダイオード１
８の出力が再び大きくなる。

【００１９】ここで、座標Ｚ１と座標Ｚ２の距離をＬと
すると、距離Ｌは、図２に点線で示すように、光が屈折
しない場合の裏面１ｂの位置である。したがって、入射
角をθ₁、屈折角をθ₂、ワーク１の材質で決まる屈折率
をｎとすると、ｓｉｎθ₁＝ｎｓｉｎθ₂であるから、板
厚ｔは式１で求めることができる。

【００２０】ｔ＝Ｌ×√｛（ｎ²−ｓｉｎ²θ₁）／（１−ｓｉｎ²θ₁）｝式１図４は、本発明に係る測定装置とワークの配置例を示す
図である。同図に示すように、ワーク１を回転可能に支
持すると共に対物レンズ１４を半径方向に移動可能に支
持しておく。所要の位置で上記の動作を繰り返すことに
より、ワーク１の面形状すなわち表面および裏面の起伏
状態を線あるいは面の情報として得ることができる。ま
た、所要の位置におけるワーク１の表面座標と裏面座標
とからその位置におけるワーク１の板厚を求めることが
できる。

【００２１】また、移動装置１５の駆動源を、例えばボ
イスコイルやピエゾ素子にすると、対物レンズ１４を高
速に往復移動させることができ、測定時間を短縮するこ
とができる。

【００２２】なお、公称板厚がｔであるワークを測定す
る場合に必要な移動装置１５の移動ストローク（範囲）
は、上記式１から予め推定できる。すなわち、例えば、
公称板厚ｔが０．７ｍｍのシリコンウェーハを測定する
場合、屈折率ｎはｎ＝３．４８であるから、例えば入射
角θ₁を３０°とすると、Ｌ＝０．１７６ｍｍとなる。
したがって、移動装置１５の移動ストロークを例えば
０．２ｍｍにすれば良い。

【００２３】図５は本発明の第２の実施の形態に係る測
定装置の構成図、図６は４分割光センサの平面図であ
り、図１と同じものまたは同一機能のものは、同一符号
を付して説明を省略する。

【００２４】この実施の形態では、フォトダイオード１
８に代えて、中心を中心軸Ｐに合わせた４分割光センサ
２０が配置されている。４分割光センサ２０は、４個の
受光面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄがそれぞれ独立して光の強度に応
じた電圧を出力する。結像レンズ１７と４分割光センサ
２０との間には、円筒レンズ２１が配置されている。そ
して、４分割光センサ２０は、結像レンズ１７と円筒レ
ンズ２１からなる複合レンズの焦点（以下、合焦点とい
う。）に配置されている。

【００２５】次に、本実施の形態の動作を説明する。

【００２６】この実施の形態では、結像レンズ１７と４
分割光センサ２０との間に円筒レンズ２１が配置されて
いるので、対物レンズ１４の焦点がワーク１の表面１ａ
または裏面１ｂに位置決めされると、４分割光センサ２
０に入射する光の断面は、同図（ａ）に示すように、円
形になり、受光面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに均等に入射する。こ
の結果、受光面Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの出力はそれぞれ等し
い。また、対物レンズ１４の焦点が表面１ａの手前に位
置決めされると、４分割光センサ２０に入射する光の断
面は、同図（ｂ）に示すように、横長の楕円形になり、
受光面Ｃ、Ｄに入射する光量が受光面Ａ、Ｂに入射する
光量よりも多くなる。また、対物レンズ１４の焦点がワ
ーク１の後方に位置決めされると、４分割光センサ２０
に入射する光の断面は、同図（ｃ）に示すように、縦長
の楕円形になり、受光面Ａ、Ｂに入射する光量が受光面
Ｃ、Ｄに入射する光量よりも多くなる。そこで、評価値
Ｖを、Ｖ＝（Ａ＋Ｂ−Ｃ−Ｄ）／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）として求める。なお、Ａ〜Ｄは受光面Ａ〜Ｄからそれぞ
れ出力される出力値である。

【００２７】図７は、評価値Ｖの出力を示す波形図であ
る。対物レンズ１４をワーク１から離れた位置に位置決
めしておき、徐々にワーク１近づける。すると、評価値
Ｖは徐々に減少した後、反転してプラスに転じる。そし
て、評価値Ｖが０になったときの座標Ｚ１は、対物レン
ズ１４の焦点が裏面１ｂに一致した時の座標である。さ
らに対物レンズ１４をワーク１に近づけると、評価値Ｖ
は再び徐々に減少した後、反転してプラスに転じる。そ
して、評価値Ｖが０になったときの座標Ｚ２は対物レン
ズ１４の焦点が表面１ａに一致した時の座標である。そ
して、座標Ｚ１と座標Ｚ２とから距離Ｌが求められ、式
１により板厚ｔを求めることができる。

【００２８】この実施の形態では、評価値Ｖを監視する
ことにより、対物レンズ１４の焦点が表面１ａまたは裏
面１ｂに一致した時の対物レンズ１４の位置を容易に特
定することができる。

【００２９】この第２の実施の形態の場合も、上記第１
の実施の形態の場合と同様に、ワーク１を回転可能に支
持すると共に対物レンズ１４を半径方向に移動可能に支
持しておき、所要の位置で上記の動作を繰り返すことに
より、ワーク１の面形状すなわち表面および裏面の起伏
状態を線あるいは面の情報として得ることができる。ま
た、所要の位置におけるワーク１の表面座標と裏面座標
とからその位置におけるワーク１の板厚を求めることが
できる。

【００３０】なお、この実施の形態では、円筒レンズを
用いて非点収差法により焦点を特定する方法について説
明したが、円筒レンズに代えて、例えば臨界角プリズム
を用いて臨界角法により焦点を特定してもよいし、ナイ
フエッジを用いてナイフエッジ法により焦点を特定して
もよいし、ウエッジプリズムを用いてフーコーテスト法
により焦点を特定してもよい。

【００３１】図８は本発明の第３の実施の形態に係る測
定装置の構成図、図９は液晶シャッタの平面図であり、
図１および図５と同じものまたは同一機能のものは、同
一符号を付して説明を省略する。

【００３２】対物レンズ３０は２焦点レンズであり、外
形が円形の中心レンズ３０ａと、リング状の外周レンズ
３０ｂとが一体に組み合わされている。中心レンズ３０
ａの焦点距離はｆ１、外周レンズ３０ｂの焦点距離はｆ
２（ただし、ｆ２＞ｆ１）である。絞り１３と対物レン
ズ３０との間には、液晶シャッタ３１が配置されてい
る。液晶シャッタ３１は、外形が円形の中心部３１ａ
と、リング状の外周部３１ｂとが一体に組み合わされて
いる。そして、中心部３１ａと外周部３１ｂに個別に電
圧を印加することにより、それぞれを独立して開閉、す
なわち光を透過させる開の状態と光を透過させない閉の
状態、を設定できるように構成されている。

【００３３】次に、本実施の形態の動作を説明する。

【００３４】先ず、制御ブロック図である図１０によ
り、電気的な制御手順を説明する。図示を省略する起動
ボタンがオンされると、マイクロコンピュータ４２は、
位置センサ１６を参照して移動装置１５を動作させ、対
物レンズ３０を予め定める位置（ここでは、対物レンズ
３０をワーク１から離れた位置）に位置決めする。そし
て、外周部の３１ｂを開き、中心部３１ａを閉じた状態
で移動装置１５を動作させる。４分割光センサ２０から
出力された電圧は、フィルタ４０を通り、Ａ／Ｄ変換器
４１によりＡ／Ｄ変換されて、マイクロコンピュータ４
２に入力される。

【００３５】マイクロコンピュータ４２は、Ａ／Ｄ変換
された信号を用いて評価値Ｖを演算すると共に、演算し
た評価値Ｖを監視し、後述するように、中心レンズ３０
ａまたは外周レンズ３０ｂの焦点が表面１ａまたは裏面
１ｂに一致した時の対物レンズ３０の座標を位置センサ
１６から読み取り、その座標を記憶する。この記憶され
た座標の変化からワークの表面の変位の状態が分かる。

【００３６】次に、表面１ａまたは裏面１ｂの座標決定
手順を説明する。

【００３７】図１１は、評価値Ｖの出力を示す波形図で
ある。対物レンズ３０をワーク１から離れた位置に位置
決めしておき、外周部の３１ｂを開き、中心部３１ａを
閉じた状態で徐々にワーク１近づける。すると、先ず、
図１２に実線で示すように、外周レンズ３０ｂの焦点が
裏面１ｂに一致し（図１１における座標Ｚ２１）、次
に、図１２に１点鎖線で示すように、外周レンズ３０ｂ
の焦点が表面１ａに一致する（図１１における座標Ｚ２
２）。外周レンズ３０ｂの焦点が表面１ａに一致した
後、外周部の３１ｂを閉じ、中心部３１ａを開いた状態
でさらにワーク１近づける。すると、先ず、図１３に実
線で示すように、中心レンズ３０ａの焦点が裏面１ｂに
一致し（図１１における座標Ｚ１１）、次に、図１２に
１点鎖線で示すように、中心レンズ３０ａの焦点が表面
１ａに一致する（図１１における座標Ｚ１２）。

【００３８】そして、Ｚ２２とＺ２１との距離Ｌ１と、
Ｚ１２とＺ１１との距離Ｌ２とから、この位置における
板厚ｔを、式１により、それぞれ算出する。そして、得
られた結果を平均し、板厚ｔとする。

【００３９】この実施例では、板厚ｔを実質的に２回測
定し、その平均値を板厚ｔとするから、測定結果のばら
つきを減らすことができ、精度に優れる結果を得ること
ができる。

【００４０】また、対物レンズ３０の位置に応じて中心
部３１ａと外周部３１ｂを開閉するから、中心レンズ３
０ａと、外周レンズ３０ｂを透過した光が混じらず、精
度の良い結果を得ることができる。

【００４１】なお、上記では外周レンズ３０ｂの焦点が
裏面１ｂに一致た後、直ちに外周部３１ｂを閉じ、中心
部３１ａを開くようにしたが、例えば、評価値Ｖがプラ
ス側からマイナス側に移る時（評価値Ｖ＝０。図１１に
おける座標Ｑ）としても良い。

【００４２】なお、この実施の形態では、２焦点レンズ
としたが、焦点距離の異なる複数の凸レンズと、選択手
段（例えば、シャッタあるいは移動手段）とを設け、こ
の選択手段により、前記複数の凸レンズのいずれかを前
記第１の凸レンズとしてもよい。

【００４３】また、シャッタは、電気的に開閉する液晶
シャッタに限らず、機械的に開閉するシャッタを使用す
ることもできる。

【００４４】この第３の実施の形態の場合も、上記第
１、第２の実施の形態の場合と同様に、ワーク１を回転
可能に支持すると共に対物レンズ１４を半径方向に移動
可能に支持しておき、所要の位置で上記の動作を繰り返
すことにより、ワーク１の面形状すなわち表面および裏
面の起伏状態を線あるいは面の情報として得ることがで
きる。また、所要の位置におけるワーク１の表面座標と
裏面座標とからその位置におけるワーク１の板厚を求め
ることができる。

【００４５】そして、上記第１から第３の実施の形態の
いずれにおいても、約０．４〜１ｍｍのシリコンウェー
ハの板厚および表面形状を、０．０４μｍの精度で測定
することができた。

【００４６】なお、上記では、半導体レーザ光源１１の
波長を１〜２μｍとしたが、シリコンウェーハを測定す
る場合には、波長を１〜８μｍとすればよい。また、材
質がガラスの場合には、可視光線とすれば良い。

【００４７】また、光源としては、半導体レーザ光源に
代えて、他の光源を用いても良い。

【００４８】また、ハーフミラーに代えてビームスプリ
ッタを用いてもよい。ビームスプリッタを用いる場合、
図１における凸レンズ１０と半導体レーザ光源１１を、
図１における凸レンズ１７とフォトダイオード１８の側
に配置すると共に、図１における凸レンズ１７とフォト
ダイオード１８を、図１における凸レンズ１０と半導体
レーザ光源１１の側に配置することもできる。図５、図
８においても同様である。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、凸レ
ンズの焦点をワークの表面に位置決めしながら凸レンズ
とワークとを前記ワークの板厚と直角な方向に相対的に
移動させ、凸レンズのワークの板厚方向の移動量から、
ワークの表面の形状を測定するから、ワークを例えばテ
ーブルに載置した状態で、表面および裏面の起伏および
板厚を精度良く測定できることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る測定装置の構
成図である。

【図２】動作を示すワークの断面図である。

【図３】フォトダイオードの出力を示す波形図である。

【図４】本発明に係る測定装置とワークの配置例を示す
図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係る測定装置の構
成図である。

【図６】４分割光センサの平面図である。

【図７】評価値Ｖの出力を示す波形図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態に係る測定装置の構
成図である。

【図９】液晶シャッタの平面図である。

【図１０】本発明に係る制御ブロック図である。

【図１１】評価値Ｖの出力を示す波形図である。

【図１２】動作を示すワークの断面図である。

【図１３】動作を示すワークの断面図である。

【図１４】従来の第１の計測方法を示す図である。

【図１５】従来の光ディテクタの出力を示す図である。

【図１６】従来の第２の計測方法を示す図である。

【符号の説明】

１ワーク１２ハーフミラー１４凸レンズ１６位置センサ１７凸レンズ１８受光手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡部和神奈川県海老名市上今泉2100番地日立ビアメカニクス株式会社内 (72)発明者上村康幸神奈川県厚木市鳶尾２−24−３Ｆターム(参考） 2F065 AA30 AA54 BB01 BB22 CC19 FF10 GG06 JJ18 JJ22 LL30 LL46 MM07 QQ03 QQ29 QQ42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項1】凸レンズの焦点を板状のワークの表側の
表面に位置決めしながら前記凸レンズと前記ワークとを
前記ワークの板厚と直角な方向に相対的に移動させ、前
記凸レンズの前記ワークの板厚方向の移動量から、前記
ワークの表側の表面形状を測定することを特徴とする板
状のワークの表面形状測定方法。
【請求項２】凸レンズの焦点を板状のワークの裏側の
表面に位置決めしながら前記凸レンズと前記ワークとを
前記ワークの板厚と直角な方向に相対的に移動させ、前
記凸レンズの前記ワークの板厚方向の移動量と、前記ワ
ークの屈折率とから、前記ワークの裏側の表面形状を測
定することを特徴とする板状のワークの表面形状測定方
法。
【請求項３】凸レンズの焦点を前記ワークの表側の表
面に位置決めしたときの前記凸レンズの位置と、前記焦
点を前記ワークの裏側の表面に位置決めしたときの前記
凸レンズの位置と、前記ワークの屈折率とから板状のワ
ークの板厚を求めることを特徴とする板状のワークの板
厚測定方法。
【請求項４】ハーフミラーと、第１の凸レンズと、前
記第１の凸レンズの移動手段と、第２の凸レンズと、受
光手段とを設け、前記第１の凸レンズを、前記ハーフミ
ラーから出射される光が入射する位置に配置し、前記第
２の凸レンズを、ワークから出射され、前記ハーフミラ
ーを透過した光が入射する位置に配置すると共に、前記
受光手段を前記第２の凸レンズの焦点位置に配置するこ
とを特徴とする板状のワークの表面形状および／または
板厚の測定装置。
【請求項５】前記受光手段に形成される焦点の検出を
容易にするための補助手段を設け、この補助手段を、前
記ハーフミラーと前記前記受光手段との間に配置するこ
とを特徴とする請求項４に記載の板状のワークの表面形
状および／または板厚の測定装置。
【請求項６】前記第１の凸レンズを２種類の焦点距離
を有する２焦点レンズから構成することを特徴とする請
求項４に記載の板状のワークの表面形状および／または
板厚の測定装置。
【請求項７】前記ハーフミラーに代えてビームスプリ
ッタとしたことを特徴とする請求項４または５に記載の
板状のワークの表面形状および／または板厚の測定装
置。
【請求項８】焦点距離の異なる複数の凸レンズと、選
択手段とを設け、この選択手段により、前記複数の凸レ
ンズのいずれかを前記第１の凸レンズとすることを特徴
とする請求項４または５に記載の板状のワークの表面形
状および／または板厚の測定装置。
【請求項９】前記選択手段がシャッタであることを特
徴とする請求項８に記載の板状のワークの表面形状およ
び／または板厚の測定装置。
【請求項１０】前記シャッタのシャッタ機能が中心部
と外周部で独立して設けられていることを特徴とする請
求項９に記載の板状のワークの表面形状および／または
板厚の測定装置。
【請求項１１】前記シャッタを液晶シャッタとするこ
とを特徴とする請求項９または１０に記載の板状のワー
クの表面形状および／または板厚の測定装置。