JP2009250911A - Optical measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サファイア結晶等被測定物内部の欠陥および歪みを光学的に測定する光学測定装置に係り、特に、単一の装置により被測定物内部の欠陥および歪みを測定できる光学測定装置の改良に関するものである。 The present invention relates to an optical measurement apparatus that optically measures defects and distortion inside a measurement object such as a sapphire crystal, and in particular, an improvement of an optical measurement apparatus that can measure defects and distortion inside the measurement object using a single apparatus. It is about.
従来、被測定物の内部にレーザ光等の光を照射し、その散乱光を得ることにより被測定物内部の欠陥に関する情報を得る散乱体観察方法および装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there are known scatterer observation methods and apparatuses for obtaining information on defects inside a measurement object by irradiating the measurement object with light such as laser light and obtaining the scattered light.
こうした欠陥を観察する装置が例えば特許文献1に開示されている。この装置においては、被測定物の側面からレーザ光等の光を照射する。入射光は被測定物内部の欠陥により散乱される。この散乱光を入射光の光軸と直交する位置に配置されたビデオカメラで観察する。また、ビデオカメラの焦点を被測定物の上部または下部端面に合わせ、被測定物が支持されたステージを垂直方向に移動させることにより、被測定物内部を所定距離間隔で走査する。そして、得られる各画像をビデオフレームメモリーに記憶させ、被測定物内部における欠陥の3次元的な分布を知ることが可能となる。また、特許文献2には、光源としてレーザ光を用い、二次元のガルバノミラーで走査して被測定物の全体像をCCDカメラにより短時間で取り込む測定装置が開示されている。
An apparatus for observing such a defect is disclosed in
他方、被測定物内部の歪を知る方法として、例えば、特許文献3に開示された方法が知られている。この方法は、被測定物に誘起する複屈折の2次元分布を測定して被測定物内部の歪を検出するものである。但し、光源には単色光のレーザ光を用いるため、1回の測定で知ることのできる範囲はレーザ光が透過した部分だけとなる。この複屈折測定によるリターデーション測定装置として、例えば、ユニオプト社からABRシリーズの装置が発売されている(非特許文献1参照)。 On the other hand, for example, a method disclosed in Patent Document 3 is known as a method of knowing the distortion inside the object to be measured. This method measures the two-dimensional distribution of birefringence induced in the object to be measured to detect strain inside the object to be measured. However, since monochromatic laser light is used as the light source, the range that can be known by one measurement is only the portion through which the laser light is transmitted. As a retardation measuring device based on this birefringence measurement, for example, an ABR series device is available from Uniopt (see Non-Patent Document 1).
尚、被測定物内部の全体に光を同時に照射して被測定物内部における歪の分布を短時間で観察できるようにした内部歪観察装置について、本発明者は既に提案している(特願2007−277228明細書参照)。
ところで、従来技術においては、単一の装置により被測定物内部の欠陥および歪みを測定できる装置が未だ開発されていないため、被測定物内部の欠陥および歪みを測定するにはそれぞれ専用の測定装置を用いて行う必要があった。 By the way, in the prior art, since a device capable of measuring the defect and distortion inside the object to be measured with a single device has not been developed yet, each dedicated measuring device is used to measure the defect and distortion inside the object to be measured. It was necessary to carry out using.
このため、各測定装置に被測定物を移し替える必要があり、内部状態の測定にハンドリングの手間と時間がかかる問題が存在した。 For this reason, it is necessary to transfer an object to be measured to each measuring apparatus, and there is a problem that it takes time and effort for handling to measure the internal state.
本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、その課題とするところは、単一の装置により被測定物内部の欠陥および歪みを測定可能な光学測定装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems, and the object of the present invention is to provide an optical measuring device capable of measuring defects and distortions inside the object to be measured with a single device. .
すなわち、請求項1に係る発明は、
被測定物へ光を照射し被測定物から出射される光をCCDカメラで撮影して被測定物の内部を観察する光学測定装置において、
単一のCCDカメラとレーザ光源および単色光源を有し、上記レーザ光源からのレーザ光線を被測定物へ照射して被測定物内に存在する散乱体を観察する散乱体観察部と、上記単色光源からの単色光を被測定物へ照射して被測定物に存在する歪みを観察する歪み観察部とを具備する共に、上記レーザ光源と被測定物との間の光路上には直線偏光の方位を回転させる2分の1波長板と第1のガルバノミラーおよび第2のガルバノミラーが配置され、散乱体観察の際に2分の1波長板を透過したレーザ光線が上記第1のガルバノミラーと第2のガルバノミラーにより反射されて2次元走査されるようになっており、上記単色光源とCCDカメラとの間の光路上には単色光源側から偏光子、回転ステージに載置された被測定物、変位可能な検光子が順に配置され、上記散乱体観察の際には検光子が光路から外れる位置に待機する一方、歪み観察の際には変位して上記検光子が光路上に配置され、歪み観察の際に上記被測定物を回転ステージで回転させてコノスコープ像におけるアイソジャイアに隠れた位置にある歪が視覚化されるようになっていることを特徴とするものである。
That is, the invention according to
In an optical measurement apparatus that irradiates light to the object to be measured and images the light emitted from the object to be measured with a CCD camera and observes the inside of the object to be measured.
A scatterer observing unit having a single CCD camera, a laser light source, and a monochromatic light source, irradiating the object to be measured with a laser beam from the laser light source and observing a scatterer existing in the object to be measured, and the monochromatic A distortion observation unit for irradiating the object to be measured with monochromatic light from the light source and observing the distortion existing in the object to be measured; and linearly polarized light on the optical path between the laser light source and the object to be measured. A half-wave plate whose direction is rotated, a first galvanometer mirror, and a second galvanometer mirror are arranged, and a laser beam transmitted through the half-wave plate at the time of scatterer observation is the first galvanometer mirror. Are reflected by the second galvanometer mirror and scanned two-dimensionally, and on the optical path between the monochromatic light source and the CCD camera from the monochromatic light source side, the polarizer is placed on the rotary stage. Measured object, displaceable analyzer When observing the scatterer, the analyzer waits at a position where it is out of the optical path, but when observing distortion, the analyzer is displaced and the analyzer is arranged on the optical path. The object to be measured is rotated on a rotary stage, and distortion at a position hidden in the isogyre in the conoscopic image is visualized.
また、請求項2に係る発明は、
請求項1に記載の発明に係る光学測定装置において、
上記被測定物から出射されるレーザ光線および単色光が、被測定物の真上90度に配置されたCCDカメラによりそれぞれ撮影されるようになっていることを特徴とし、
請求項3に係る発明は、
請求項1または2に記載の発明に係る光学測定装置において、
被測定物に照射されるレーザ光線の偏光を、上記2分の1波長板により水平偏波または垂直偏波に可変できるようになっていることを特徴とし、
請求項4に係る発明は、
請求項1、2または3に記載の発明に係る光学測定装置において、
上記被測定物を屈折率整合液中に浸漬させた状態でレーザ光線および単色光がそれぞれ照射されるようになっていることを特徴とするものである。
The invention according to claim 2
In the optical measuring device according to the invention of
The laser beam and monochromatic light emitted from the object to be measured are each photographed by a CCD camera disposed 90 degrees directly above the object to be measured,
The invention according to claim 3
In the optical measuring device according to the invention of
The polarization of the laser beam applied to the object to be measured can be changed to horizontal polarization or vertical polarization by the half-wave plate.
The invention according to claim 4
In the optical measuring device according to the invention of
A laser beam and monochromatic light are irradiated in a state where the object to be measured is immersed in a refractive index matching liquid.
本発明に係る光学測定装置によれば、単一のCCDカメラとレーザ光源および単色光源を有し、上記レーザ光源からのレーザ光線を被測定物へ照射して被測定物内に存在する散乱体を観察する散乱体観察部と、上記単色光源からの単色光を被測定物へ照射して被測定物に存在する歪みを観察する歪み観察部とを具備しているため、被測定物の移動を伴うことなく散乱体の観察と歪みの観察を短時間で行うことが可能となる。 According to the optical measurement apparatus of the present invention, the scatterer has a single CCD camera, a laser light source, and a monochromatic light source, and irradiates the object to be measured with the laser beam from the laser light source. The scatterer observation unit for observing the object and the distortion observation unit for irradiating the object to be measured with monochromatic light from the monochromatic light source and observing the distortion existing in the object to be measured. Thus, it is possible to observe the scatterer and the distortion in a short time without accompanying.
また、本発明に係る光学測定装置によれば、散乱体観察の際に上記検光子が光路から外れる位置に待機し、2分の1波長板を透過したレーザ光線が第1のガルバノミラーと第2のガルバノミラーにより反射されて2次元走査されるようになっており、これにより被測定物全体が照射されるため、被測定物全体の散乱体分布を測定することが可能となる。 Further, according to the optical measuring device of the present invention, the observing device waits at a position where the analyzer deviates from the optical path at the time of scatterer observation, and the laser beam transmitted through the half-wave plate is connected to the first galvanometer mirror and It is reflected by the two galvanometer mirrors and is two-dimensionally scanned. As a result, the entire object to be measured is irradiated, so that the scatterer distribution of the entire object to be measured can be measured.
更に、本発明に係る光学測定装置によれば、歪み観察の際には検光子が変位して光路上に配置され、歪み観察の際に上記回転ステージを回転して被測定物を回転させることにより、コノスコープ像におけるアイソジャイアに隠れた位置にある歪が視覚化されるため、アイソジャイアに重なった部分の歪の分布を知ることができ、被測定物内部における全体の歪の分布についても短時間で観察することが可能となる。 Furthermore, according to the optical measurement apparatus of the present invention, the analyzer is displaced and placed on the optical path during strain observation, and the object to be measured is rotated by rotating the rotary stage during strain observation. This allows you to visualize the distortion at the position hidden in the isogyre in the conoscopic image, so you can know the distribution of the distortion in the part that overlaps the isogyre, and the overall distortion distribution inside the object to be measured It becomes possible to observe in a short time.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明に係る光学測定装置は、図1に示すように散乱体観察部用のレーザ光源1と、歪み観察部用の単色光源5、および、被測定物8から生ずる散乱光と複屈折による光を撮影するCCDカメラ10を備えており、かつ、上記被測定物8は自動回転ステージ7に載置されている。
As shown in FIG. 1, the optical measuring apparatus according to the present invention includes a
また、図1に示すように上記レーザ光源1は被測定物8の側面側に配置され、かつ、レーザ光源1と被測定物8との間の光路上には、レーザ光源1側から直線偏光の方位を回転させる2分の1波長板2と第1のガルバノミラー3および第2のガルバノミラー4が順に配置されており、散乱体観察の際、これ等レーザ光源1、2分の1波長板2、第1のガルバノミラー3、第2のガルバノミラー4および上記CCDカメラ10とで被測定物8の散乱体観察部が構成されている。
Further, as shown in FIG. 1, the
また、図1に示すように上記単色光源5は被測定物8の下方側に配置され、かつ、単色光源5とCCDカメラ10との間の光路上には、単色光源5側から偏光子6、自動回転ステージ7に載置された被測定物8、変位可能な検光子9が順に配置されており、歪み観察の際、これ等単色光源5、偏光子6、自動回転ステージ7、光路上に変位した検光子9および上記CCDカメラ10とで被測定物8の歪み観察部が構成されている。尚、歪み観察の際、上記被測定物8は自動回転ステージ7により回転されるように構成されている。
Further, as shown in FIG. 1, the
本発明に係る光学測定装置の上記散乱体観察部において、レーザ光源1より出射されたレーザ光線は上記2分の1波長板2によりp偏光またはs偏光に変換される。また、2分の1波長板2を透過しかつ第1のガルバノミラー3に入射したレーザ光線は水平方向に走査され、第2のガルバノミラー4に入射したレーザ光線は水平方向に加えて垂直方向に走査され、これにより被測定物8全体がレーザ光線によりランダムに走査される。
In the scatterer observation unit of the optical measurement apparatus according to the present invention, the laser beam emitted from the
尚、第1のガルバノミラー3および第2のガルバノミラー4は、制御系により走査の振動数およびレーザ光線の振れ角を独立に設定することが可能である。また、散乱体観察の際には上記自動回転ステージ7の回転と単色光源5の出力は停止されている。
The first galvanometer mirror 3 and the second galvanometer mirror 4 can independently set the scanning frequency and the deflection angle of the laser beam by the control system. Further, when the scatterer is observed, the rotation of the
そして、被測定物8全体を照射したレーザ光は、被測定物8内部の散乱体により散乱光として被測定物8から出射され、上記散乱光をCCDカメラ10により散乱像として撮影することにより被測定物8の散乱体分布を知ることが可能となる。
Then, the laser beam irradiated on the entire object to be measured 8 is emitted from the object to be measured 8 as scattered light by a scatterer inside the object to be measured 8, and the scattered light is photographed as a scattered image by the
ここで、上記レーザ光源1より発せられるレーザ光線は直線偏光であることが望ましいが、直線偏光でない場合には偏光子により直線偏光に変換すれば差し支えない。そして、2分の1波長板2を回転させることによりp偏光とs偏光を選択することが可能となる。
Here, it is desirable that the laser beam emitted from the
ところで、入射波、散乱波の偏光状態を考える場合、観察者の位置により記述の仕方が異なるので、以後、観察者の位置にかかわらず、レーザ光線の電場ベクトルが地面に対して水平である場合の偏光状態を水平偏波、レーザ光線の電場ベクトルが地面に対して垂直である場合の偏光状態を垂直偏波と呼ぶことにする。 By the way, when considering the polarization state of incident waves and scattered waves, the description method differs depending on the position of the observer, and hence the case where the electric field vector of the laser beam is horizontal with respect to the ground regardless of the position of the observer. This polarization state is called horizontal polarization, and the polarization state when the electric field vector of the laser beam is perpendicular to the ground is called vertical polarization.
そして、単結晶サファイア等の被測定物に水平偏波を入射させた場合の散乱光を真上から観察した場合、被測定物中に存在するマイクロバブルを検出することが可能となる。また、被測定物に垂直偏波を入射させた場合の散乱光を真上から観察した場合、被測定物中に存在する大型のバブル、刃状転位による歪の大きい部分を検出することが可能となる。 Then, when the scattered light when the horizontally polarized light is incident on an object to be measured such as single crystal sapphire is observed from directly above, it is possible to detect microbubbles existing in the object to be measured. In addition, when the scattered light when vertically polarized light is incident on the object to be measured is observed from directly above, it is possible to detect large bubbles present in the object to be measured and parts with large distortion due to edge dislocations. It becomes.
次に、本発明に係る光学測定装置の上記歪み観察部において、単色光源5から出射された単色光は、偏光子6により直線偏光に変換され、自動回転ステージ7に載置された被測定物8を透過し、かつ、被測定物8を透過した光は光路上に変位した検光子9を透過してCCDカメラ10のレンズ系により受光面に結像する。
Next, in the distortion observation unit of the optical measurement device according to the present invention, the monochromatic light emitted from the monochromatic
そして、本発明に係る光学測定装置の歪み観察部においては、自動回転ステージ7により被測定物8が回転されるように構成されているため、コノスコープ像におけるアイソジャイアに隠れた位置にある歪が視覚化されてアイソジャイアに重なった部分の歪の分布を知ることができる。従って、被測定物8内部における全体の歪の分布について短時間で観察することが可能となる。尚、歪み観察の際にはレーザ光源1の出力は停止されている。
In the distortion observation unit of the optical measurement apparatus according to the present invention, since the object to be measured 8 is rotated by the
ここで、上記コノスコープ像を観察する方法は、顕微鏡観察において異方性のある鉱物の複屈折を測定する方法として知られており、観察方法自体は公知である。以下、コノスコープ像の観察原理を図3に示す。図3中、被測定物は一軸性の結晶であり、c軸が図3中で水平方向に平行であるとする。被測定物の内部には歪に起因した屈折率の変動が存在する。そして、図3において偏光子を透過した単色光源からの光は、被測定物の内部で常光と異常光に分離して伝播する。 Here, the method for observing the conoscopic image is known as a method for measuring the birefringence of an anisotropic mineral in microscopic observation, and the observation method itself is known. The observation principle of conoscopic images is shown in FIG. In FIG. 3, it is assumed that the object to be measured is a uniaxial crystal and the c-axis is parallel to the horizontal direction in FIG. There is a change in the refractive index due to strain inside the object to be measured. In FIG. 3, the light from the monochromatic light source that has passed through the polarizer is separated into normal light and abnormal light inside the object to be measured.
そして、c軸の屈折率を(ne)、c軸に垂直な面内の屈折率を(no)、被測定物の実効的な厚みをdとすると、コノスコープ像に現れる干渉縞は、
d・(no−ne)=k・λ (k=0、1、2、3、・・・)
の式を満足する場合に生じることが分かる。尚、λは光の波長であり、被測定物の実効的な厚みdは被測定物に入射する光の入射角の関数である。
If the refractive index of the c-axis is (ne), the refractive index in the plane perpendicular to the c-axis is (no), and the effective thickness of the object to be measured is d, the interference fringes appearing in the conoscopic image are
d · (no−ne) = k · λ (k = 0, 1, 2, 3,...)
It can be seen that this occurs when the following equation is satisfied. Note that λ is the wavelength of light, and the effective thickness d of the object to be measured is a function of the incident angle of light incident on the object to be measured.
このように本発明に係る光学測定装置によれば、単一のCCDカメラ10とレーザ光源1および単色光源5を有し、レーザ光源1からのレーザ光線を被測定物8へ照射して被測定物8内に存在する散乱体を観察する散乱体観察部と、単色光源5からの単色光を被測定物8へ照射して被測定物8に存在する歪みを観察する歪み観察部とを具備しているため、被測定物8の移動を伴うことなく散乱体の観察と歪みの観察とを短時間で行うことが可能となる。
As described above, the optical measuring apparatus according to the present invention has a
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
まず、図1において示された本発明に係る光学測定装置の散乱体観察部において、レーザ光源1から出射したレーザ光線は、2分の1波長板2を透過して水平偏波または垂直偏波に変換され、第1のガルバノミラー3により水平方向に200Hz周波数で走査され、かつ、第2のガルバノミラー4により垂直方向に200Hzの周波数で走査される。尚、第2のガルバノミラー4と被測定物5の距離は1mである。
First, in the scatterer observation unit of the optical measurement apparatus according to the present invention shown in FIG. 1, the laser beam emitted from the
ここで、被測定物8として直径が3インチ、長さが70mmのサファイアのインゴットを考える。サファイア単結晶は青色LEDの素材であるGaNをエピ成長させるときの基板として用いられている。サファイア基板はインゴットから切り出してウェハーに加工されるが、結晶中に散乱体や欠陥があれば、ウェハーの表面において、突起またはピットとなって残り、GaNのエピ成長の場合において、サファイア基板の欠陥がGaNの欠陥としてそのまま転写されてしまうことが知られている。それゆえに、良質なGaNをエピ成長させるためには、表面に欠陥の無いサファイアウェハーを基板に使用することが不可欠となっている。被測定物8のサファイアインゴットの円筒面と上下の端面はラップ処理されているので、レーザ光線を照射しても内部の散乱を観察することはできない。円筒面と上下端面に光学研磨を施せば、インゴット内部の散乱が観察可能になるが、サファイアの硬度はダイアモンドに次いで高いので、光学研磨には多大の時間と費用を要する。この問題を解決するために、サファイアインゴットを屈折率整合のためにヨウ化メチレンに浸漬して使用することとする。サファイアの可視域における屈折率は約1.76、ヨウ化メチレンの屈折率は1.74であるので、サファイアの表面における散乱および反射の寄与を除去することが可能となる。
Here, a sapphire ingot having a diameter of 3 inches and a length of 70 mm is considered as the
散乱体観察に用いるレーザ光源は、微小な欠陥を検出するために出力が高い方が望ましい。また、散乱像を撮影するためのCCDカメラ10の受光感度が高い可視域の波長が望ましいので、出力が300mW、波長が630nmの赤色半導体レーザを使用した。また、インゴット全体をレーザ光線が走査する必要があるため、露光時間は走査の1周期1/200秒以上が必要である。微小な散乱を検出するためには、露光時間を更に長く設定する必要がある。
The laser light source used for scatterer observation desirably has a higher output in order to detect minute defects. In addition, since a wavelength in the visible range where the light receiving sensitivity of the
サファイアインゴット(被測定物8)全体をレーザ光線が走査するように、第1のガルバノミラー3の水平方向の振幅が80mm、第2のガルバノミラー3の垂直方向の振幅が70mmとなるようにガルバノミラーの制御系を調整した。 The galvano is set so that the horizontal amplitude of the first galvanometer mirror 3 is 80 mm and the vertical amplitude of the second galvanometer mirror 3 is 70 mm so that the laser beam scans the entire sapphire ingot (object 8). Adjusted the mirror control system.
この光学測定装置を用いて測定したサファイアインゴットの光散乱の測定像(水平偏光入射と垂直偏光入射による測定像)とサファイアインゴットの側面写真を図2にそれぞれ示す。そして、サファイアインゴットの置き方を変えることにより大型の散乱体の位置を同定することが可能となり、ウェハーに加工する場合、欠陥の少ない部分を選択することができるため、コスト削減および加工時間の短縮に寄与するところが大である。 FIG. 2 shows a light scattering measurement image of the sapphire ingot measured using this optical measuring device (a measurement image by horizontal polarization incidence and vertical polarization incidence) and a side view photograph of the sapphire ingot, respectively. By changing the placement of the sapphire ingot, it becomes possible to identify the position of a large scatterer, and when processing into a wafer, it is possible to select a part with few defects, thus reducing costs and processing time. The place that contributes to
次に、本発明に係る光学測定装置の歪み観察部においてサファイアインゴットの歪の分布を観察する。図1に示す光学測定装置において、単色光源5には、エドモンド・オプティクス・ジャパン社製のグリーン単色ランプ(波長587.6nm)、偏光子6と検光子9には、エドモンド・オプティクス・ジャパン社製の偏光フィルム、自動回転ステージ7には、ニューポート・ジャパン社製のURS150、上記CCDカメラ10には、ニコン社製のD70が用いられている。
Next, the strain distribution of the sapphire ingot is observed in the strain observation unit of the optical measurement apparatus according to the present invention. In the optical measuring apparatus shown in FIG. 1, the monochromatic
そして、図4と図5にサファイアインゴットを約15°毎に回転させて撮影したコノスコープ像を示し、かつ、図6に品質の良いサファイアインゴットのコノスコープ像を示す。尚、図6の写真図において、白の直線で表した十字がアイソジャイアと呼ばれるものである。図4と図5の写真図から、サファイアインゴットを回転させにつれて歪の部分も回転していくことが分かる。また、干渉縞がゆがんでいる場所は、屈折率が不均一になっている場所、すなわち、内部に歪が存在することを表している。被測定物8のサファイアインゴットが回転することにより、暗い線の十字の形で現れるアイソジャイアの変形の度合いが内部の歪の分布に対応している。
FIGS. 4 and 5 show conoscopic images taken by rotating the sapphire ingot approximately every 15 °, and FIG. 6 shows a conoscopic image of a high-quality sapphire ingot. In the photographic diagram of FIG. 6, a cross represented by a white straight line is called an isogyre. 4 and FIG. 5, it can be seen that the strained portion rotates as the sapphire ingot is rotated. Further, the place where the interference fringes are distorted represents the place where the refractive index is non-uniform, that is, the presence of distortion inside. When the sapphire ingot of the
このように被測定物8のサファイアインゴットを自動回転ステージ7で回転させることにより、サファイアインゴット全体の歪の分布を観察することができる。
In this way, by rotating the sapphire ingot of the object to be measured 8 with the
そして、本発明に係る光学測定装置を用いることにより、品質の良いサファイアインゴットを短時間でかつ非破壊により選別することが可能になる。 Then, by using the optical measuring device according to the present invention, it is possible to sort out high quality sapphire ingots in a short time and non-destructively.
本発明に係る光学測定装置によれば、被測定物内に存在する散乱体を観察する散乱体観察部と、被測定物に存在する歪みを観察する歪み観察部とを具備しているため、被測定物の移動を伴うことなく散乱体の観察と歪みの観察を短時間で行うことが可能となる。従って、サファイア結晶等の品質を評価する方法に用いられる産業上の利用可能性を有している。 According to the optical measurement apparatus according to the present invention, since the scatterer observation unit for observing the scatterer existing in the object to be measured and the distortion observation unit for observing the distortion existing in the object to be measured, It is possible to observe the scatterer and observe the distortion in a short time without moving the object to be measured. Therefore, it has industrial applicability used for the method of evaluating the quality of sapphire crystals and the like.
1 レーザ光源
2 2分の1波長板
3 第1のガルバノミラー
4 第2のガルバノミラー
5 単色光源
6 偏光子
7 自動回転ステージ
8 被測定物
9 検光子
10 CCDカメラ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
単一のCCDカメラとレーザ光源および単色光源を有し、上記レーザ光源からのレーザ光線を被測定物へ照射して被測定物内に存在する散乱体を観察する散乱体観察部と、上記単色光源からの単色光を被測定物へ照射して被測定物に存在する歪みを観察する歪み観察部とを具備する共に、上記レーザ光源と被測定物との間の光路上には直線偏光の方位を回転させる2分の1波長板と第1のガルバノミラーおよび第2のガルバノミラーが配置され、散乱体観察の際に2分の1波長板を透過したレーザ光線が上記第1のガルバノミラーと第2のガルバノミラーにより反射されて2次元走査されるようになっており、上記単色光源とCCDカメラとの間の光路上には単色光源側から偏光子、回転ステージに載置された被測定物、変位可能な検光子が順に配置され、上記散乱体観察の際には検光子が光路から外れる位置に待機する一方、歪み観察の際には変位して上記検光子が光路上に配置され、歪み観察の際に上記被測定物を回転ステージで回転させてコノスコープ像におけるアイソジャイアに隠れた位置にある歪が視覚化されるようになっていることを特徴とする光学測定装置。 In an optical measurement apparatus that irradiates light to the object to be measured and images the light emitted from the object to be measured with a CCD camera and observes the inside of the object to be measured.
A scatterer observing unit having a single CCD camera, a laser light source, and a monochromatic light source, irradiating the object to be measured with a laser beam from the laser light source and observing a scatterer existing in the object to be measured, and the monochromatic A distortion observation unit for irradiating the object to be measured with monochromatic light from the light source and observing the distortion existing in the object to be measured; and linearly polarized light on the optical path between the laser light source and the object to be measured. A half-wave plate whose direction is rotated, a first galvanometer mirror, and a second galvanometer mirror are arranged, and a laser beam transmitted through the half-wave plate at the time of scatterer observation is the first galvanometer mirror. Are reflected by the second galvanometer mirror and scanned two-dimensionally, and on the optical path between the monochromatic light source and the CCD camera from the monochromatic light source side, the polarizer is placed on the rotary stage. Measured object, displaceable analyzer When observing the scatterer, the analyzer stands by at a position off the optical path, but when observing the distortion, the analyzer is displaced and the analyzer is arranged on the optical path. An optical measurement apparatus characterized in that a distortion is visualized by rotating a measurement object on a rotary stage and hiding in an isogyre in a conoscopic image.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008102164A JP2009250911A (en) | 2008-04-10 | 2008-04-10 | Optical measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008102164A JP2009250911A (en) | 2008-04-10 | 2008-04-10 | Optical measuring device |
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ID=41311770
Family Applications (1)
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Country | Link |
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JP (1) | JP2009250911A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106501262A (en) * | 2016-12-06 | 2017-03-15 | 深圳大学 | A kind of sapphire ingot detection means |
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2008
- 2008-04-10 JP JP2008102164A patent/JP2009250911A/en active Pending
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CN106501262A (en) * | 2016-12-06 | 2017-03-15 | 深圳大学 | A kind of sapphire ingot detection means |
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