JP2636639B2 - 試料の角度及び位置測定装置 - Google Patents
試料の角度及び位置測定装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、微小物体からなる試料
の角度と位置とを共通の光学系を用いて測定できるよう
にした装置に関するものである。
の角度と位置とを共通の光学系を用いて測定できるよう
にした装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、磁気ディスクの浮動ヘッドアセ
ンブリは、ジンバルを介して本体部に取り付けられる双
胴型のスライダに磁気ヘッドコアを設けると共に磁気ヘ
ッドギャップを形成してなるものである。磁気ディスク
に情報を書き込んだり、また情報の読み出しを行う場合
に、スライダを磁気ディスクの表面から浮上させて、そ
の間に微小隙間が形成されるようにするが、このスライ
ダと磁気ディスク表面との間の隙間を極めて正確に管理
しなければならない。このためには、磁気ヘッドアセン
ブリを構成するスライダのジンバルへの取り付け角度及
び位置を厳格に調整する必要がある。そして、スライダ
のジンバルへの組み付け後に、このジンバルが所期の状
態に組み付けられているか否かの検出を行わなければな
らない。
ンブリは、ジンバルを介して本体部に取り付けられる双
胴型のスライダに磁気ヘッドコアを設けると共に磁気ヘ
ッドギャップを形成してなるものである。磁気ディスク
に情報を書き込んだり、また情報の読み出しを行う場合
に、スライダを磁気ディスクの表面から浮上させて、そ
の間に微小隙間が形成されるようにするが、このスライ
ダと磁気ディスク表面との間の隙間を極めて正確に管理
しなければならない。このためには、磁気ヘッドアセン
ブリを構成するスライダのジンバルへの取り付け角度及
び位置を厳格に調整する必要がある。そして、スライダ
のジンバルへの組み付け後に、このジンバルが所期の状
態に組み付けられているか否かの検出を行わなければな
らない。
【０００３】以上のように、ある物体を測定する場合に
おいて、前述したスライダのように、極めて高い精度が
必要とされる場合には、レーザ光を用いた測定装置が使
用される。ここで、測定すべき要素として、角度と位置
というように、２種類の要素の測定を行う場合には、そ
れぞれ別個の測定装置、即ち角度測定装置と位置測定装
置とを用いるようにしていた。
おいて、前述したスライダのように、極めて高い精度が
必要とされる場合には、レーザ光を用いた測定装置が使
用される。ここで、測定すべき要素として、角度と位置
というように、２種類の要素の測定を行う場合には、そ
れぞれ別個の測定装置、即ち角度測定装置と位置測定装
置とを用いるようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
に、２種類の測定装置を用いると、実際の測定機構だけ
でなく、測定対象物の支持機構等もそれぞれ別個に必要
となることから、装置構成が大型化すると共に、まずワ
ークを角度測定装置にセットして姿勢角の測定を行った
後、この位置測定装置から取り外して、位置測定装置に
ワークを再度セットしてその位置を測定しなければなら
ず、このために測定時間が長くなる等といった欠点があ
る。
に、２種類の測定装置を用いると、実際の測定機構だけ
でなく、測定対象物の支持機構等もそれぞれ別個に必要
となることから、装置構成が大型化すると共に、まずワ
ークを角度測定装置にセットして姿勢角の測定を行った
後、この位置測定装置から取り外して、位置測定装置に
ワークを再度セットしてその位置を測定しなければなら
ず、このために測定時間が長くなる等といった欠点があ
る。
【０００５】本発明は、以上の従来技術における課題を
解決するためになされたものであって、その目的とする
ところは、試料の角度と位置とを同一の光学系を用いて
同時に測定できるようにすることにある。
解決するためになされたものであって、その目的とする
ところは、試料の角度と位置とを同一の光学系を用いて
同時に測定できるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明は、レーザ発振器と、このレーザ発振器か
ら照射されるレーザ光を所定角度傾けた状態で所定のス
ポット径となるように集光させる第１の対物レンズと、
この試料面を前側焦点位置として試料面からの反射光を
平行光束化するための第２の対物レンズと、この第２の
対物レンズの後側焦点位置を前側焦点位置とした第３の
対物レンズと、第２，第３の対物レンズの間に配設さ
れ、第２の対物レンズからの平行光を、第３の対物レン
ズを通らない第１の光路と、この第３の対物レンズを通
る第２の光路とに分けるハーフプリズムと、前記第１の
光路における第３の対物レンズの後側焦点位置に設けら
れ、試料面の傾き角を検出する角度センサと、前記第２
の光路に配設され、試料面の位置を検出する位置センサ
とから構成したことをその特徴とするものである。
めに、本発明は、レーザ発振器と、このレーザ発振器か
ら照射されるレーザ光を所定角度傾けた状態で所定のス
ポット径となるように集光させる第１の対物レンズと、
この試料面を前側焦点位置として試料面からの反射光を
平行光束化するための第２の対物レンズと、この第２の
対物レンズの後側焦点位置を前側焦点位置とした第３の
対物レンズと、第２，第３の対物レンズの間に配設さ
れ、第２の対物レンズからの平行光を、第３の対物レン
ズを通らない第１の光路と、この第３の対物レンズを通
る第２の光路とに分けるハーフプリズムと、前記第１の
光路における第３の対物レンズの後側焦点位置に設けら
れ、試料面の傾き角を検出する角度センサと、前記第２
の光路に配設され、試料面の位置を検出する位置センサ
とから構成したことをその特徴とするものである。
【０００７】
【作用】レーザ発振器から照射されたレーザ光は第１の
対物レンズにより収束せしめられて試料面に反射する。
試料面には第１の対物レンズで収束させたスポット径の
レーザビームが照射されるので、試料面に合せて所望の
スポット径の光を照射することができる。そして、この
試料面からの反射光は、第２の対物レンズを介すること
により平行光とした上で、ハーフプリズムによって反射
光と透過光との２つの光路に分けられる。
対物レンズにより収束せしめられて試料面に反射する。
試料面には第１の対物レンズで収束させたスポット径の
レーザビームが照射されるので、試料面に合せて所望の
スポット径の光を照射することができる。そして、この
試料面からの反射光は、第２の対物レンズを介すること
により平行光とした上で、ハーフプリズムによって反射
光と透過光との２つの光路に分けられる。
【０００８】２つに分けられた光路のうち、第１の光路
には角度センサが配設されており、試料面が基準位置に
対して傾いた状態となっていると、この角度センサの受
光位置が、その座標中心からずれる。従って、この角度
センサにおけるずれ方向及びずれ量に基づいて試料面の
傾き角度及びその方向を測定できる。
には角度センサが配設されており、試料面が基準位置に
対して傾いた状態となっていると、この角度センサの受
光位置が、その座標中心からずれる。従って、この角度
センサにおけるずれ方向及びずれ量に基づいて試料面の
傾き角度及びその方向を測定できる。
【０００９】一方、ハーフプリズムを透過する第２の光
路には、第３の対物レンズが設けられており、この第３
の対物レンズにより集光されて、位置センサに受光され
る。試料面の位置がずれていると、この位置センサの集
光位置がずれる。従って、ここで、位置センサにおける
集光位置のずれ量を及びその方向を検出することにより
試料面の位置を測定できる。
路には、第３の対物レンズが設けられており、この第３
の対物レンズにより集光されて、位置センサに受光され
る。試料面の位置がずれていると、この位置センサの集
光位置がずれる。従って、ここで、位置センサにおける
集光位置のずれ量を及びその方向を検出することにより
試料面の位置を測定できる。
【００１０】以上のように、位置センサ及び角度センサ
からの信号に基づいて、試料面の位置と傾き角が同時に
測定される。
からの信号に基づいて、試料面の位置と傾き角が同時に
測定される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。まず、図１に本発明の一実施例における角度及び
位置測定装置の概略構成を示す。図中において、１は試
料面であって、この試料面１にはレーザ発振器２からの
レーザ光が照射されるようになっている。ここで、レー
ザ光は、試料面１の基準法線Ｎに対して所定角度ｉだけ
傾けた状態にして照射する。この試料面１への送光側光
路の途中位置には、第１の対物レンズ３が設けられてお
り、この第１の対物レンズ３によって試料面１には所定
のスポット径となるように集光させるようになってい
る。ここで、第１の対物レンズ３は、レーザ発振器２が
前側焦点位置となり、また試料面１が後側焦点位置とな
るように配置されている。
する。まず、図１に本発明の一実施例における角度及び
位置測定装置の概略構成を示す。図中において、１は試
料面であって、この試料面１にはレーザ発振器２からの
レーザ光が照射されるようになっている。ここで、レー
ザ光は、試料面１の基準法線Ｎに対して所定角度ｉだけ
傾けた状態にして照射する。この試料面１への送光側光
路の途中位置には、第１の対物レンズ３が設けられてお
り、この第１の対物レンズ３によって試料面１には所定
のスポット径となるように集光させるようになってい
る。ここで、第１の対物レンズ３は、レーザ発振器２が
前側焦点位置となり、また試料面１が後側焦点位置とな
るように配置されている。
【００１２】試料面１からの反射光の受光側光路の途中
位置には、この試料面１を前側焦点位置とする第２の対
物レンズ４が配設されている。そして、この第２の対物
レンズ４を透過した光は平行光束化されて、ハーフプリ
ズム５に導かれ、このハーフプリズム５で受光側光路は
２つに分けられる。第１の光路は、ハーフプリズム５に
反射する光路であり、第２の光路はハーフプリズム５を
透過する光路である。第１の光路における第２の対物レ
ンズ４の後側焦点位置には、この第１の光路の光路と直
交する方向に角度センサ６が配設されている。また、第
２の光路には、第２の対物レンズ４の後側焦点位置を前
側焦点位置とする第３の対物レンズ７が配設されてい
る。さらに、この第３の対物レンズ７の後側焦点位置に
は位置センサ８が設けられている。
位置には、この試料面１を前側焦点位置とする第２の対
物レンズ４が配設されている。そして、この第２の対物
レンズ４を透過した光は平行光束化されて、ハーフプリ
ズム５に導かれ、このハーフプリズム５で受光側光路は
２つに分けられる。第１の光路は、ハーフプリズム５に
反射する光路であり、第２の光路はハーフプリズム５を
透過する光路である。第１の光路における第２の対物レ
ンズ４の後側焦点位置には、この第１の光路の光路と直
交する方向に角度センサ６が配設されている。また、第
２の光路には、第２の対物レンズ４の後側焦点位置を前
側焦点位置とする第３の対物レンズ７が配設されてい
る。さらに、この第３の対物レンズ７の後側焦点位置に
は位置センサ８が設けられている。
【００１３】角度センサ６は試料面１の傾き角及び傾き
方向を検出するためのもので、この角度センサ６は２次
元エリアセンサから構成され、この角度センサ６の原点
位置Ｏ1 からの受光位置のずれ量及びその方向に基づい
て、試料面１の基準角に対する傾き角及びその方向を測
定できる。また、位置センサ８は試料面１の位置を検出
するためのものであって、この位置センサ８は１次元セ
ンサで構成され、その受光位置の原点位置Ｏ2 からのず
れ量及びずれ方向に基づいて、試料面１の基準位置から
のずれ量及びその方向を検出できるようになっている。
方向を検出するためのもので、この角度センサ６は２次
元エリアセンサから構成され、この角度センサ６の原点
位置Ｏ1 からの受光位置のずれ量及びその方向に基づい
て、試料面１の基準角に対する傾き角及びその方向を測
定できる。また、位置センサ８は試料面１の位置を検出
するためのものであって、この位置センサ８は１次元セ
ンサで構成され、その受光位置の原点位置Ｏ2 からのず
れ量及びずれ方向に基づいて、試料面１の基準位置から
のずれ量及びその方向を検出できるようになっている。
【００１４】そこで、まず図２に基づいて角度測定機構
について説明する。レーザ発振器２から照射されたレー
ザ光は第１の対物レンズ３によって集光されて試料面１
で反射する。ここで、送光系の光軸は基準面法線Ｎに対
して角度ｉだけ傾いており、受光系側の光軸は同一面内
で正反射方向に角度ｉ傾く。受光系側では、試料面１を
前側焦点位置とする第２の対物レンズ４によって試料面
１の反射レーザ光が平行光束化される。この反射レーザ
光は２次元エリアセンサからなる角度センサ８に受光さ
れる。
について説明する。レーザ発振器２から照射されたレー
ザ光は第１の対物レンズ３によって集光されて試料面１
で反射する。ここで、送光系の光軸は基準面法線Ｎに対
して角度ｉだけ傾いており、受光系側の光軸は同一面内
で正反射方向に角度ｉ傾く。受光系側では、試料面１を
前側焦点位置とする第２の対物レンズ４によって試料面
１の反射レーザ光が平行光束化される。この反射レーザ
光は２次元エリアセンサからなる角度センサ８に受光さ
れる。
【００１５】試料面１が正規の姿勢角となっていると、
試料面１からの反射光は角度センサ６の原点位置Ｏ1 に
集光される。然るに、この試料面が図２に点線で示した
ように、角度θだけ傾いていたとすると、この状態での
試料面の法線Ｎ′は基準法線Ｎに対して角度θずれるこ
とになる。その結果、第１の光路におけるレーザ光の主
光線は光軸Ａに対して、Ｌだけ平行にずれて、角度セン
サ６の受光位置は原点位置Ｏ1 からずれる。このずれ量
ΔＬは、第２の対物レンズ４の焦点距離をｆ2とした時
に、ΔＬ＝ｆ2 ・tan ２θとなる。而して、図３に示し
たように、角度センサ６における受光位置Ｐ1 が原点位
置Ｏ1 からＸ軸方向にもＹ軸方向にずれていたとする
と、Ｘ軸方向のずれ量ＬＸと、Ｙ軸方向のずれ量ＬＹと
から、ずれ方向及び各方向へのずれ量を測定できる。
試料面１からの反射光は角度センサ６の原点位置Ｏ1 に
集光される。然るに、この試料面が図２に点線で示した
ように、角度θだけ傾いていたとすると、この状態での
試料面の法線Ｎ′は基準法線Ｎに対して角度θずれるこ
とになる。その結果、第１の光路におけるレーザ光の主
光線は光軸Ａに対して、Ｌだけ平行にずれて、角度セン
サ６の受光位置は原点位置Ｏ1 からずれる。このずれ量
ΔＬは、第２の対物レンズ４の焦点距離をｆ2とした時
に、ΔＬ＝ｆ2 ・tan ２θとなる。而して、図３に示し
たように、角度センサ６における受光位置Ｐ1 が原点位
置Ｏ1 からＸ軸方向にもＹ軸方向にずれていたとする
と、Ｘ軸方向のずれ量ＬＸと、Ｙ軸方向のずれ量ＬＹと
から、ずれ方向及び各方向へのずれ量を測定できる。
【００１６】また、図４に基づいて位置検出機構を説明
する。レーザ発振器２から照射されたレーザ光は第１の
対物レンズ３によって集光されて試料面１で反射する
が、送光系の光軸は基準面法線Ｎに対して角度ｉ傾いて
いるから、受光系側の光軸は同一面内で正反射方向に角
度ｉ傾く。受光系側では、試料面１を前側焦点位置とす
る第２の対物レンズ４によって試料面１の反射レーザ光
が平行光束化されることになり、さらに第３の対物レン
ズ４により集光されて、この第３の対物レンズ４の後側
焦点位置に配設されている位置センサ７に受光される。
する。レーザ発振器２から照射されたレーザ光は第１の
対物レンズ３によって集光されて試料面１で反射する
が、送光系の光軸は基準面法線Ｎに対して角度ｉ傾いて
いるから、受光系側の光軸は同一面内で正反射方向に角
度ｉ傾く。受光系側では、試料面１を前側焦点位置とす
る第２の対物レンズ４によって試料面１の反射レーザ光
が平行光束化されることになり、さらに第３の対物レン
ズ４により集光されて、この第３の対物レンズ４の後側
焦点位置に配設されている位置センサ７に受光される。
【００１７】図５に実線で示したように、試料面１が正
規の位置に配設されていると、位置センサ８における原
点位置Ｏ2 にレーザ光が集光される。これに対して、同
図に点線で示したように、試料面１が正規の位置から距
離Ｚだけずれた位置にあると、この試料面１におけるレ
ーザ光の受光位置がＨだけずれることになる。従って、
試料面１からの反射レーザ光は第２，第３の対物レンズ
４，７を経て位置センサ８のＰ2 の位置に集光される。
ここで、第２の対物レンズ４は試料面１を前側焦点距離
とした焦点距離ｆ2 のレンズからなり、また第３の対物
レンズ７は第２の対物レンズ４の後側焦点位置を前側焦
点位置とした焦点距離ｆ3 のレンズから構成されている
とすると、位置センサ７における集光位置Ｐ2 は原点位
置Ｏ2 よりΔｈだけずれると、このずれ量はΔｈ＝２・
Ｚ・ｆ1 ／ｆ2 ・sin ｉとなる。ここで、姿勢角を測定
する位置に投影される試料面は傾きを持たないために、
レーザ光束の主光線は光軸Ａを横切ることになる。この
ために、１次元ラインセンサからなる位置センサ７のい
ずれかの位置に集光されることになり、図５に示したよ
うに、この位置センサ７の集光位置Ｐ2 の原点位置Ｏ2
に対するずれの方向及びずれ量を測定することによっ
て、試料面１の位置が測定される。
規の位置に配設されていると、位置センサ８における原
点位置Ｏ2 にレーザ光が集光される。これに対して、同
図に点線で示したように、試料面１が正規の位置から距
離Ｚだけずれた位置にあると、この試料面１におけるレ
ーザ光の受光位置がＨだけずれることになる。従って、
試料面１からの反射レーザ光は第２，第３の対物レンズ
４，７を経て位置センサ８のＰ2 の位置に集光される。
ここで、第２の対物レンズ４は試料面１を前側焦点距離
とした焦点距離ｆ2 のレンズからなり、また第３の対物
レンズ７は第２の対物レンズ４の後側焦点位置を前側焦
点位置とした焦点距離ｆ3 のレンズから構成されている
とすると、位置センサ７における集光位置Ｐ2 は原点位
置Ｏ2 よりΔｈだけずれると、このずれ量はΔｈ＝２・
Ｚ・ｆ1 ／ｆ2 ・sin ｉとなる。ここで、姿勢角を測定
する位置に投影される試料面は傾きを持たないために、
レーザ光束の主光線は光軸Ａを横切ることになる。この
ために、１次元ラインセンサからなる位置センサ７のい
ずれかの位置に集光されることになり、図５に示したよ
うに、この位置センサ７の集光位置Ｐ2 の原点位置Ｏ2
に対するずれの方向及びずれ量を測定することによっ
て、試料面１の位置が測定される。
【００１８】ところで、試料面１が正規の姿勢角から傾
いており、しかも位置もずれている場合において、位置
のずれによって姿勢角の検出誤差が生じたり、また姿勢
角の傾きにより位置を検出する上で誤差が生じるような
ことがあってはならない。
いており、しかも位置もずれている場合において、位置
のずれによって姿勢角の検出誤差が生じたり、また姿勢
角の傾きにより位置を検出する上で誤差が生じるような
ことがあってはならない。
【００１９】然るに、試料面１の基準位置が第２の対物
レンズ４の前側焦点位置にあり、角度センサ６がこの第
２の対物レンズ４の後側焦点位置に置かれている限り、
図６に示したように、試料面１が実線で示した基準位置
から一点鎖線方向にずれていたり、また点線方向にずれ
ていたとしても、この試料面１の角度が同じであれば、
相互の主光線は、点線で示したものも、実線で示したも
のも、また一点鎖線で示したものも、全て第２の対物レ
ンズ４の後側焦点位置に配設されている角度センサ６の
同一点に集まる。従って、試料面１の位置により姿勢角
の検出に誤差が生じることはない。
レンズ４の前側焦点位置にあり、角度センサ６がこの第
２の対物レンズ４の後側焦点位置に置かれている限り、
図６に示したように、試料面１が実線で示した基準位置
から一点鎖線方向にずれていたり、また点線方向にずれ
ていたとしても、この試料面１の角度が同じであれば、
相互の主光線は、点線で示したものも、実線で示したも
のも、また一点鎖線で示したものも、全て第２の対物レ
ンズ４の後側焦点位置に配設されている角度センサ６の
同一点に集まる。従って、試料面１の位置により姿勢角
の検出に誤差が生じることはない。
【００２０】また、試料面１の基準位置が第２の対物レ
ンズ４の前側焦点位置で、第３の対物レンズ７は更に第
２の対物レンズ４の後側焦点位置と第３の対物レンズ７
の前側焦点位置を加算した間隔をとって配置され、位置
センサ８が第３の対物レンズの後側焦点位置に配置され
ている限り、図７に示したように、試料面１の位置が一
定であれば、姿勢角が実線で示した基準角度から一点鎖
線で示した方向または点線で示した方向に傾いていたと
しても、相互の主光線は点線，実線，一点鎖線共に、第
２，第３の対物レンズ４，７間においては平行光束とな
って、第３の対物レンズ７の後側焦点位置に配置された
位置センサ８の同一点に集まる。この結果、試料面１の
姿勢角が異なっていても、その位置の検出に誤差が生じ
るようなことはない。
ンズ４の前側焦点位置で、第３の対物レンズ７は更に第
２の対物レンズ４の後側焦点位置と第３の対物レンズ７
の前側焦点位置を加算した間隔をとって配置され、位置
センサ８が第３の対物レンズの後側焦点位置に配置され
ている限り、図７に示したように、試料面１の位置が一
定であれば、姿勢角が実線で示した基準角度から一点鎖
線で示した方向または点線で示した方向に傾いていたと
しても、相互の主光線は点線，実線，一点鎖線共に、第
２，第３の対物レンズ４，７間においては平行光束とな
って、第３の対物レンズ７の後側焦点位置に配置された
位置センサ８の同一点に集まる。この結果、試料面１の
姿勢角が異なっていても、その位置の検出に誤差が生じ
るようなことはない。
【００２１】ここで、試料面１は第１の対物レンズ３の
前側焦点位置に配置されているのが好ましいが、多少デ
フォーカスした位置にあっても、第１の対物レンズ４は
ある程度の焦点深度を持っており、この焦点深度の範囲
内で置かれている限り、多少デフォーカスしていても、
角度センサ６及び位置センサ８には確実に集光されるこ
とになる。
前側焦点位置に配置されているのが好ましいが、多少デ
フォーカスした位置にあっても、第１の対物レンズ４は
ある程度の焦点深度を持っており、この焦点深度の範囲
内で置かれている限り、多少デフォーカスしていても、
角度センサ６及び位置センサ８には確実に集光されるこ
とになる。
【００２２】而して、レーザ発振器２からのレーザ光の
ビームスポット径をω，レーザビームの平行光束径を
φ，第１の対物レンズの焦点距離をｆ，レーザ光の波長
をλとすると、ビームスポット径はω＝２λ／πＮＡ
（ただし、ＮＡ＝（φ／２）／ｆ）となる。そこで、レ
ーザ発振器２として、例えば半導体レーザを用い、その
レーザ光の波長λを０．６７ｍｍ，ビーム径を短軸１．
３ｍｍ，長軸２．１ｍｍで、第１の対物レンズ３の焦点
距離ｆ＝８０ｍｍとする。これにより、ＮＡ＝（２／
２）・８０＝０．０１２５から、ビームスポットωの短
軸は３２．５μｍ，長軸は５２．５μｍの楕円とするの
が、レーザ発振器２や光学系等の構成から好ましい。
ビームスポット径をω，レーザビームの平行光束径を
φ，第１の対物レンズの焦点距離をｆ，レーザ光の波長
をλとすると、ビームスポット径はω＝２λ／πＮＡ
（ただし、ＮＡ＝（φ／２）／ｆ）となる。そこで、レ
ーザ発振器２として、例えば半導体レーザを用い、その
レーザ光の波長λを０．６７ｍｍ，ビーム径を短軸１．
３ｍｍ，長軸２．１ｍｍで、第１の対物レンズ３の焦点
距離ｆ＝８０ｍｍとする。これにより、ＮＡ＝（２／
２）・８０＝０．０１２５から、ビームスポットωの短
軸は３２．５μｍ，長軸は５２．５μｍの楕円とするの
が、レーザ発振器２や光学系等の構成から好ましい。
【００２３】なお、前述の実施例においては、ハーフプ
リズム５に反射する光を第１の光路とし、透過する光を
第２の光路としたが、角度センサ６が配置される第１の
光路をこのハーフプリズム５の透過光路とし、位置セン
サ８が配設される第２の光路を反射光路とするようにし
ても良いことは言うまでもない。
リズム５に反射する光を第１の光路とし、透過する光を
第２の光路としたが、角度センサ６が配置される第１の
光路をこのハーフプリズム５の透過光路とし、位置セン
サ８が配設される第２の光路を反射光路とするようにし
ても良いことは言うまでもない。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、レーザ
発振器から照射されるレーザ光を、第１の対物レンズに
よって試料面に集光させ、この試料面からの反射光は第
２の対物レンズによって平行光束化させて、第２及び第
３の対物レンズ間にハーフプリズムを配設することによ
って第２の対物レンズからの平行光を、第３の対物レン
ズを通らない第１の光路と、この第３の対物レンズを通
る第２の光路とに分けて、それぞれ角度センサ，位置セ
ンサに集光させるように構成したので、単一の光源及び
光学系を用いて、試料面の姿勢角及び位置の検出を行う
ことができる。
発振器から照射されるレーザ光を、第１の対物レンズに
よって試料面に集光させ、この試料面からの反射光は第
２の対物レンズによって平行光束化させて、第２及び第
３の対物レンズ間にハーフプリズムを配設することによ
って第２の対物レンズからの平行光を、第３の対物レン
ズを通らない第１の光路と、この第３の対物レンズを通
る第２の光路とに分けて、それぞれ角度センサ，位置セ
ンサに集光させるように構成したので、単一の光源及び
光学系を用いて、試料面の姿勢角及び位置の検出を行う
ことができる。
【図１】本発明の一実施例を示す測定装置の構成説明図
である。
である。
【図２】角度検出機構の作用説明図である。
【図３】角度センサの集光状態を示す作用説明図であ
る。
る。
【図４】位置検出機構の作用説明図である。
【図５】位置センサの集光状態を示す作用説明図であ
る。
る。
【図６】試料面が光軸方向に位置が変化した際における
角度検出機能を示す説明図である。
角度検出機能を示す説明図である。
【図７】試料面の姿勢角が変化した際における位置検出
機能を示す説明図である。
機能を示す説明図である。
１ 試料面 ２ レーザ発振器 ３ 第１の対物レンズ ４ 第２の対物レンズ ５ ハーフプリズム ６ 角度センサ ７ 第３の対物レンズ ８ 位置センサ
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザ発振器と、このレーザ発振器から
照射されるレーザ光を所定角度傾けた状態で所定のスポ
ット径となるように集光させる第１の対物レンズと、こ
の試料面を前側焦点位置として試料面からの反射光を平
行光束化するための第２の対物レンズと、この第２の対
物レンズの後側焦点位置を前側焦点位置とした第３の対
物レンズと、第２，第３の対物レンズの間に配設され、
第２の対物レンズからの平行光を、第３の対物レンズを
通らない第１の光路と、この第３の対物レンズを通る第
２の光路とに分けるハーフプリズムと、前記第１の光路
における第３の対物レンズの後側焦点位置に設けられ、
試料面の傾き角を検出する角度センサと、前記第２の光
路に配設され、試料面の位置を検出する位置センサとか
ら構成したことを特徴とする試料の角度及び位置測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17367092A JP2636639B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 試料の角度及び位置測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17367092A JP2636639B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 試料の角度及び位置測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06281408A JPH06281408A (ja) | 1994-10-07 |
| JP2636639B2 true JP2636639B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=15964926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17367092A Expired - Fee Related JP2636639B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 試料の角度及び位置測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2636639B2 (ja) |
-
1992
- 1992-06-09 JP JP17367092A patent/JP2636639B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06281408A (ja) | 1994-10-07 |
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