JP3019835B2 - 焦点検出装置 - Google Patents
焦点検出装置Info
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- JP3019835B2 JP3019835B2 JP10112171A JP11217198A JP3019835B2 JP 3019835 B2 JP3019835 B2 JP 3019835B2 JP 10112171 A JP10112171 A JP 10112171A JP 11217198 A JP11217198 A JP 11217198A JP 3019835 B2 JP3019835 B2 JP 3019835B2
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B7/34—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane
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- Microscoopes, Condenser (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子顕微鏡、光学
的検査装置、レーザ加工装置などの対物レンズの焦点位
置を常に被検物体面に合わせるための焦点検出装置に関
する。
的検査装置、レーザ加工装置などの対物レンズの焦点位
置を常に被検物体面に合わせるための焦点検出装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、焦点検出用の光束を光学系の対物
レンズの光軸と一致しない位置から入射させるいわゆる
スキュー方式の焦点検出装置は、２分割センサーを集光
レンズの焦点位置に設置することで、その２分割受光素
子の出力信号の差によりフォーカス信号を得ている。
レンズの光軸と一致しない位置から入射させるいわゆる
スキュー方式の焦点検出装置は、２分割センサーを集光
レンズの焦点位置に設置することで、その２分割受光素
子の出力信号の差によりフォーカス信号を得ている。
【０００３】図１０は、スキュー方式を用いた従来の焦
点検出装置の光学系を示す模式図である。この図に示す
ように、対物レンズ１０１の光軸１０１ａと軸はずれの
位置から入射する焦点検出のための光束１０２は、半透
明ミラー１０３（あるいは偏光ミラー）を介して対物レ
ンズ１０１に入射する。対物レンズ１０１に入射した光
束１０２は被検物体面１０４付近で焦点を結び被検物体
面１０４で反射され再び対物レンズ１０１に入射し、次
に半透明ミラー１０３を透過し、集光レンズ１０５によ
り２分割受光素子１０６面上に焦点を結ぶ。
点検出装置の光学系を示す模式図である。この図に示す
ように、対物レンズ１０１の光軸１０１ａと軸はずれの
位置から入射する焦点検出のための光束１０２は、半透
明ミラー１０３（あるいは偏光ミラー）を介して対物レ
ンズ１０１に入射する。対物レンズ１０１に入射した光
束１０２は被検物体面１０４付近で焦点を結び被検物体
面１０４で反射され再び対物レンズ１０１に入射し、次
に半透明ミラー１０３を透過し、集光レンズ１０５によ
り２分割受光素子１０６面上に焦点を結ぶ。
【０００４】そのときの２分割受光素子１０６面上にお
ける集光状態を図１１に示す。図１１（ａ）に示すよう
に２分割受光素子１０６面上への戻り光１０７が２分割
受光素子１０６のセンサー１０６Ａ側に偏っているとき
は、被検物体面１０４が対物レンズ１０１の焦点位置よ
り遠くに離れた場合である。
ける集光状態を図１１に示す。図１１（ａ）に示すよう
に２分割受光素子１０６面上への戻り光１０７が２分割
受光素子１０６のセンサー１０６Ａ側に偏っているとき
は、被検物体面１０４が対物レンズ１０１の焦点位置よ
り遠くに離れた場合である。
【０００５】図１１（ｂ）に示すように２分割受光素子
１０６面上への戻り光１０７が２分割受光素子１０６の
センサー１０６Ａ及び１０６Ｂの両方に均等に位置する
ときは、被検物体面１０４が対物レンズ１０１の焦点に
ある場合である。
１０６面上への戻り光１０７が２分割受光素子１０６の
センサー１０６Ａ及び１０６Ｂの両方に均等に位置する
ときは、被検物体面１０４が対物レンズ１０１の焦点に
ある場合である。
【０００６】さらに、図１１（ｃ）に示すように２分割
受光素子１０６面上への戻り光１０７が２分割受光素子
１０６のセンサー１０６Ｂ側に偏っているときは、被検
物体面１０４が対物レンズ１０１の焦点位置よりレンズ
１０１側に近づいた場合である。
受光素子１０６面上への戻り光１０７が２分割受光素子
１０６のセンサー１０６Ｂ側に偏っているときは、被検
物体面１０４が対物レンズ１０１の焦点位置よりレンズ
１０１側に近づいた場合である。
【０００７】したがって、２分割受光素子１０６のセン
サー１０６Ａとセンサー１０６Ｂからの出力の差分をと
れば、対物レンズ１０１の焦点位置に対して被検物体面
１０４がどこにあるかを検出することができる。
サー１０６Ａとセンサー１０６Ｂからの出力の差分をと
れば、対物レンズ１０１の焦点位置に対して被検物体面
１０４がどこにあるかを検出することができる。
【０００８】例えば、図１１（ｃ）のように２分割受光
素子１０６のセンサー１０６Ａと１０６Ｂからの出力信
号を比較する信号処理回路１０８を設け、片方のセンサ
ー１０６Ａから出力信号をａ、もう一方のセンサー１０
６Ｂからの出力信号をｂとすると、信号処理回路１０８
では Ｆ＝ａ−ｂ の信号処理が行われる。
素子１０６のセンサー１０６Ａと１０６Ｂからの出力信
号を比較する信号処理回路１０８を設け、片方のセンサ
ー１０６Ａから出力信号をａ、もう一方のセンサー１０
６Ｂからの出力信号をｂとすると、信号処理回路１０８
では Ｆ＝ａ−ｂ の信号処理が行われる。
【０００９】被検物体面１０４を対物レンズ１０１の光
軸方向に移動したとき、図１１に示した信号処理回路１
０８から出力される信号Ｆは、図１２のようになってい
る。図１２のグラフにおける横軸は、対物レンズ１０１
の焦点位置と被検物体面１０４が一致したときを基準０
として、（−）側にいくほど対物レンズ１０１の焦点位
置から被検物体面１０４が対物レンズ１０１より遠くに
離れた位置にあり、（＋）側にいくほど対物レンズ１０
１の焦点位置から被検物体１０４が対物レンズ１０１側
に近づいた位置にある事を示している。図１２において
曲線１０９は図１１におけるそれぞれの差信号ＦａとＦ
ｂの差信号Ｆであり、これは戻り光１０７の光量分布が
ほぼ点対称であるときのフォーカス信号である。図１２
から分かるように、対物レンズ１０１の焦点位置が被検
物体面１０４よりずれている場合、フォーカス信号Ｆの
値が０になるように対物レンズ１０１を光軸方向に移動
することで、対物レンズ１０１の焦点位置を常に被検物
体面１０４に合わせることができる。
軸方向に移動したとき、図１１に示した信号処理回路１
０８から出力される信号Ｆは、図１２のようになってい
る。図１２のグラフにおける横軸は、対物レンズ１０１
の焦点位置と被検物体面１０４が一致したときを基準０
として、（−）側にいくほど対物レンズ１０１の焦点位
置から被検物体面１０４が対物レンズ１０１より遠くに
離れた位置にあり、（＋）側にいくほど対物レンズ１０
１の焦点位置から被検物体１０４が対物レンズ１０１側
に近づいた位置にある事を示している。図１２において
曲線１０９は図１１におけるそれぞれの差信号ＦａとＦ
ｂの差信号Ｆであり、これは戻り光１０７の光量分布が
ほぼ点対称であるときのフォーカス信号である。図１２
から分かるように、対物レンズ１０１の焦点位置が被検
物体面１０４よりずれている場合、フォーカス信号Ｆの
値が０になるように対物レンズ１０１を光軸方向に移動
することで、対物レンズ１０１の焦点位置を常に被検物
体面１０４に合わせることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の焦点検
出装置では２分割受光素子面上への戻り光の光量分布が
ほぼ点対称であるときは大きな問題は生じない。しか
し、半導体マスクのようにガラス基板上にクロム等で配
線パターンが描かれているために反射率が場所によって
大きく異なる物体面や、レジストが塗布され露光、現像
されたウエハのように凹凸のために反射率の異なる物体
面に対しては、２分割受光素子面上への戻り光の光量分
布が点対称でなくなるため、所望のフォーカス信号を得
ることができず、焦点合わせにおいて誤動作をおこす。
出装置では２分割受光素子面上への戻り光の光量分布が
ほぼ点対称であるときは大きな問題は生じない。しか
し、半導体マスクのようにガラス基板上にクロム等で配
線パターンが描かれているために反射率が場所によって
大きく異なる物体面や、レジストが塗布され露光、現像
されたウエハのように凹凸のために反射率の異なる物体
面に対しては、２分割受光素子面上への戻り光の光量分
布が点対称でなくなるため、所望のフォーカス信号を得
ることができず、焦点合わせにおいて誤動作をおこす。
【００１１】そこで本発明の目的は、上記従来の焦点検
出装置の有する問題点に鑑み、被検物体面の場所による
反射率の差に依存することなく、常に良好なフォーカス
信号を得ることができ、精度良い焦点検出装置を提供す
ることにある。
出装置の有する問題点に鑑み、被検物体面の場所による
反射率の差に依存することなく、常に良好なフォーカス
信号を得ることができ、精度良い焦点検出装置を提供す
ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の焦点検出装置は、焦点検出用光束を対物レ
ンズの該対物レンズの光軸と一致しない位置に通して被
検物体面に入射し、該被検物体面で反射され再び前記対
物レンズを通った光束を２分割受光素子上に集光レンズ
で集光させる光学系を備えた焦点検出装置において、前
記２分割受光素子が、前記対物レンズの焦点位置が前記
被検物体面に合っている場合において前記焦点検出用光
束が前記集光レンズで集光される位置の前と後にそれぞ
れ、光学的に同じ傾きをもって配置されていることを特
徴とする。具体的には、焦点検出用光束を対物レンズの
該対物レンズの光軸と一致しない位置に通して被検物体
面に入射させる手段と、前記被検物体面で反射されて再
び前記対物レンズを通った光束を２方向に分岐するビー
ムスプリッタと、前記ビームスプリッタで分岐された一
方の光束を集光する第１の集光レンズと、前記ビームス
プリッタで分岐されたもう一方の光束を集光する第２の
集光レンズと、前記被検物体面に前記対物レンズの焦点
位置が合っている場合において前記ビームスプリッタに
よる一方の光束が前記第１の集光レンズで集光される位
置の前側に設置された第１の２分割受光素子と、前記被
検物体面に前記対物レンズの焦点位置が合っている場合
において前記ビームスプリッタによるもう一方の光束が
前記第２の集光レンズで集光される位置の後側に、前記
第１の２分割受光素子と光学的に同じ傾きで設置された
第２の２分割受光素子と、を備えたものである。
に、本発明の焦点検出装置は、焦点検出用光束を対物レ
ンズの該対物レンズの光軸と一致しない位置に通して被
検物体面に入射し、該被検物体面で反射され再び前記対
物レンズを通った光束を２分割受光素子上に集光レンズ
で集光させる光学系を備えた焦点検出装置において、前
記２分割受光素子が、前記対物レンズの焦点位置が前記
被検物体面に合っている場合において前記焦点検出用光
束が前記集光レンズで集光される位置の前と後にそれぞ
れ、光学的に同じ傾きをもって配置されていることを特
徴とする。具体的には、焦点検出用光束を対物レンズの
該対物レンズの光軸と一致しない位置に通して被検物体
面に入射させる手段と、前記被検物体面で反射されて再
び前記対物レンズを通った光束を２方向に分岐するビー
ムスプリッタと、前記ビームスプリッタで分岐された一
方の光束を集光する第１の集光レンズと、前記ビームス
プリッタで分岐されたもう一方の光束を集光する第２の
集光レンズと、前記被検物体面に前記対物レンズの焦点
位置が合っている場合において前記ビームスプリッタに
よる一方の光束が前記第１の集光レンズで集光される位
置の前側に設置された第１の２分割受光素子と、前記被
検物体面に前記対物レンズの焦点位置が合っている場合
において前記ビームスプリッタによるもう一方の光束が
前記第２の集光レンズで集光される位置の後側に、前記
第１の２分割受光素子と光学的に同じ傾きで設置された
第２の２分割受光素子と、を備えたものである。
【００１３】
【００１４】さらに、上記の装置は、一方の２分割受光
素子を成す２つのセンサーからの出力信号をそれぞれａ
１，ａ２とし、もう一方の２分割受光素子を成す２つの
センサーのうち前記のａ１を出力するセンサーと光学的
に等価な位置にあるセンサーからの出力信号をｂ１、前
記のａ２を出力するセンサーと光学的に等価な位置にあ
るセンサーからの出力信号をｂ２とするとき、Ｆ＝（ａ
１―ａ２）―（ｂ２―ｂ１）の信号を出力する信号処理
回路をさらに備えている。
素子を成す２つのセンサーからの出力信号をそれぞれａ
１，ａ２とし、もう一方の２分割受光素子を成す２つの
センサーのうち前記のａ１を出力するセンサーと光学的
に等価な位置にあるセンサーからの出力信号をｂ１、前
記のａ２を出力するセンサーと光学的に等価な位置にあ
るセンサーからの出力信号をｂ２とするとき、Ｆ＝（ａ
１―ａ２）―（ｂ２―ｂ１）の信号を出力する信号処理
回路をさらに備えている。
【００１５】このような発明では、上記のように対物レ
ンズの焦点位置が被検物体面に合っているとき、被検物
体面で反射された焦点検出用光束が集光レンズで集光さ
れる位置の前と後にそれぞれ２分割受光素子を互いに光
学的に同じ傾きで配置したことにより、上記の信号処理
回路より出力されるフォーカス信号は、被検物体面上の
場所や凹凸による反射率の差に影響されることなく、常
に良好なものとなる。よって、得られたフォーカス信号
が合焦点時の値になるように対物レンズを追従させると
き、被検物体面の状態に依らず、対物レンズの焦点位置
を常に被検物体面に合わせることができる。
ンズの焦点位置が被検物体面に合っているとき、被検物
体面で反射された焦点検出用光束が集光レンズで集光さ
れる位置の前と後にそれぞれ２分割受光素子を互いに光
学的に同じ傾きで配置したことにより、上記の信号処理
回路より出力されるフォーカス信号は、被検物体面上の
場所や凹凸による反射率の差に影響されることなく、常
に良好なものとなる。よって、得られたフォーカス信号
が合焦点時の値になるように対物レンズを追従させると
き、被検物体面の状態に依らず、対物レンズの焦点位置
を常に被検物体面に合わせることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００１７】図１は本発明による焦点検出装置の光学系
の一実施形態を示す模式図である。この図で示す焦点検
出装置の光学系の対物レンズ１１は、被検物体面１２に
焦点を合わせて光学測定あるいは加工などを行う装置の
一部である。この対物レンズ１１の焦点位置を検出する
ための光束（以下、焦点検出用光束という）１３はビー
ムスプリッタ（半透明ミラー）１４あるいは偏光ミラー
を介して対物レンズ１１の光軸１１ａと軸はずれの位置
から入射している。焦点検出用光束１３は被検物体面１
２付近で焦点を結び、被検物体面１２で反射されて再び
対物レンズ１１に入射し、次にビームスプリッター１４
を透過する。ビームスプリッター１４を透過した戻り光
は集光レンズ１５により焦点を結んでいる。そして、対
物レンズ１１の焦点位置が被検物体面１２に合っている
ときの前記戻り光の集光レンズ１５による焦点位置１８
の前と後には、２分割受光素子１６と１７が配置されて
いる。このとき、焦点位置１８より前後に等しい距離で
２分割受光素子１６と１７が配置されていることが望ま
しい。
の一実施形態を示す模式図である。この図で示す焦点検
出装置の光学系の対物レンズ１１は、被検物体面１２に
焦点を合わせて光学測定あるいは加工などを行う装置の
一部である。この対物レンズ１１の焦点位置を検出する
ための光束（以下、焦点検出用光束という）１３はビー
ムスプリッタ（半透明ミラー）１４あるいは偏光ミラー
を介して対物レンズ１１の光軸１１ａと軸はずれの位置
から入射している。焦点検出用光束１３は被検物体面１
２付近で焦点を結び、被検物体面１２で反射されて再び
対物レンズ１１に入射し、次にビームスプリッター１４
を透過する。ビームスプリッター１４を透過した戻り光
は集光レンズ１５により焦点を結んでいる。そして、対
物レンズ１１の焦点位置が被検物体面１２に合っている
ときの前記戻り光の集光レンズ１５による焦点位置１８
の前と後には、２分割受光素子１６と１７が配置されて
いる。このとき、焦点位置１８より前後に等しい距離で
２分割受光素子１６と１７が配置されていることが望ま
しい。
【００１８】被検物体面１２に対して対物レンズ１１の
焦点位置がずれた場合の、焦点検知用光束１３の戻り光
が集光レンズ１５で焦点を結ぶ様子を図２に示す。この
図において、実線で示される光束２１は対物レンズ１１
の焦点位置が被検物体面１２に合っているときの戻り光
であり、集光レンズ１５により位置１８に焦点を結ぶ。
光束２２は、図１において対物レンズ１１の焦点位置か
ら被検物体面１２が対物レンズ１１より遠くに離れてい
るときの戻り光である。光束２３は図１において対物レ
ンズ１１の焦点位置から被検物体１２が対物レンズ１１
側に近づいたときの戻り光である。図２に示すように光
束２１の集光レンズ１５による焦点位置１８付近では光
束２２，２３の中心線は互いに交差することはない。ま
た、光束２１、２２、２３の各々の集光レンズ１５によ
る焦点位置１８の前後では光束はレンズの集光作用によ
り１８０度回転しており、上下左右が逆になっている。
焦点位置がずれた場合の、焦点検知用光束１３の戻り光
が集光レンズ１５で焦点を結ぶ様子を図２に示す。この
図において、実線で示される光束２１は対物レンズ１１
の焦点位置が被検物体面１２に合っているときの戻り光
であり、集光レンズ１５により位置１８に焦点を結ぶ。
光束２２は、図１において対物レンズ１１の焦点位置か
ら被検物体面１２が対物レンズ１１より遠くに離れてい
るときの戻り光である。光束２３は図１において対物レ
ンズ１１の焦点位置から被検物体１２が対物レンズ１１
側に近づいたときの戻り光である。図２に示すように光
束２１の集光レンズ１５による焦点位置１８付近では光
束２２，２３の中心線は互いに交差することはない。ま
た、光束２１、２２、２３の各々の集光レンズ１５によ
る焦点位置１８の前後では光束はレンズの集光作用によ
り１８０度回転しており、上下左右が逆になっている。
【００１９】図２で示した光束２１、２２、２３のよう
に焦点検出用光束の戻り光は、被検物体面１２に対する
対物レンズ１１の焦点位置のずれに応じて動く。図３
は、被検物体面１２を対物レンズ１１に向けて光軸方向
に動かしたときの、焦点検出用光束の戻り光の２分割受
光素子面上での動きを示したものである。このように被
検物体面１２を対物レンズ１１に向けて光軸方向に動か
したとき、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように２分割受光
素子１６、１７の各々に集光する戻り光４１はセンサー
面で矢印４２のように動き、この動く方向は２分割受光
素子１６、１７の各々を構成する２つのセンサーの境界
線に対して約４５度になっている。言い換えれば、２分
割受光素子１６、１７の各々を構成する２つのセンサー
の境界線が戻り光４１の動く方向に対して約４５度にな
るように、２つの２分割受光素子１６、１７は光学的に
同一方向に配置されている。２分割受光素子１６（又は
１７）を構成する２つのセンサーＡ１とＡ２（又はＢ１
とＢ２）は境界線に対して対称な形状からなっている。
また、一方の２分割受光素子１６のセンサーＡ１と他方
の２分割受光素子１７のセンサーＢ１とは光学的に等価
な位置にあり、同様にセンサーＡ２とセンサーＢ２も光
学的に等価な位置にある。
に焦点検出用光束の戻り光は、被検物体面１２に対する
対物レンズ１１の焦点位置のずれに応じて動く。図３
は、被検物体面１２を対物レンズ１１に向けて光軸方向
に動かしたときの、焦点検出用光束の戻り光の２分割受
光素子面上での動きを示したものである。このように被
検物体面１２を対物レンズ１１に向けて光軸方向に動か
したとき、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように２分割受光
素子１６、１７の各々に集光する戻り光４１はセンサー
面で矢印４２のように動き、この動く方向は２分割受光
素子１６、１７の各々を構成する２つのセンサーの境界
線に対して約４５度になっている。言い換えれば、２分
割受光素子１６、１７の各々を構成する２つのセンサー
の境界線が戻り光４１の動く方向に対して約４５度にな
るように、２つの２分割受光素子１６、１７は光学的に
同一方向に配置されている。２分割受光素子１６（又は
１７）を構成する２つのセンサーＡ１とＡ２（又はＢ１
とＢ２）は境界線に対して対称な形状からなっている。
また、一方の２分割受光素子１６のセンサーＡ１と他方
の２分割受光素子１７のセンサーＢ１とは光学的に等価
な位置にあり、同様にセンサーＡ２とセンサーＢ２も光
学的に等価な位置にある。
【００２０】なお、２分割受光素子１６、１７の各々に
おける２つのセンサーの境界線の中心は、図１及び図２
で示すように対物レンズ１１の焦点位置が被検物体面１
２に合っているときの光束２１の中心線上にある。
おける２つのセンサーの境界線の中心は、図１及び図２
で示すように対物レンズ１１の焦点位置が被検物体面１
２に合っているときの光束２１の中心線上にある。
【００２１】図４は、図１から図３に示した２分割受光
素子１６、１７からの出力信号の信号処理回路を示した
ものである。
素子１６、１７からの出力信号の信号処理回路を示した
ものである。
【００２２】２分割受光素子１６のセンサーＡ１からの
出力信号をａ１、センサーＡ２からの出力信号をａ２、
２分割受光素子１７のセンサーＢ１からの出力信号をｂ
１、センサーＢ２からの出力信号をｂ２とするとき、信
号処理回路４３ではＦａ＝ａ１−ａ２、信号処理回路４
４ではＦｂ＝ｂ２―ｂ１、信号処理回路４５ではＦ＝Ｆ
ａ−Ｆｂ＝（ａ１−ａ２）−（ｂ２−ｂ１）の信号処理
が行われるようになっている。
出力信号をａ１、センサーＡ２からの出力信号をａ２、
２分割受光素子１７のセンサーＢ１からの出力信号をｂ
１、センサーＢ２からの出力信号をｂ２とするとき、信
号処理回路４３ではＦａ＝ａ１−ａ２、信号処理回路４
４ではＦｂ＝ｂ２―ｂ１、信号処理回路４５ではＦ＝Ｆ
ａ−Ｆｂ＝（ａ１−ａ２）−（ｂ２−ｂ１）の信号処理
が行われるようになっている。
【００２３】以上説明したように本発明の特徴は、対物
レンズ１１の焦点位置が被検物体面１２上にあるとき、
焦点検出用光束１３が集光レンズ１５で集光する位置１
８の前後に２つの２分割受光素子１６，１７を光学的に
同じ傾きで配置したことである。このような構成におい
て被検物体面１２を対物レンズ１１の光軸方向に移動し
たとき、図４に示した各信号処理回路４３、４４、４５
から出力される信号は、図５のようになっている。な
お、図５のグラフにおける横軸は、対物レンズ１１の焦
点位置と被検物体面１２が一致したときを基準０とし
て、（−）側にいくほど対物レンズ１１の焦点位置から
被検物体面１２が対物レンズ１１より遠くに離れた位置
にあり、（＋）側にいくほど対物レンズ１１の焦点位置
から被検物体１２が対物レンズ１１側に近づいた位置に
ある事を示している。
レンズ１１の焦点位置が被検物体面１２上にあるとき、
焦点検出用光束１３が集光レンズ１５で集光する位置１
８の前後に２つの２分割受光素子１６，１７を光学的に
同じ傾きで配置したことである。このような構成におい
て被検物体面１２を対物レンズ１１の光軸方向に移動し
たとき、図４に示した各信号処理回路４３、４４、４５
から出力される信号は、図５のようになっている。な
お、図５のグラフにおける横軸は、対物レンズ１１の焦
点位置と被検物体面１２が一致したときを基準０とし
て、（−）側にいくほど対物レンズ１１の焦点位置から
被検物体面１２が対物レンズ１１より遠くに離れた位置
にあり、（＋）側にいくほど対物レンズ１１の焦点位置
から被検物体１２が対物レンズ１１側に近づいた位置に
ある事を示している。
【００２４】図５（ａ）において、曲線５１は図４にお
けるセンサーＡ１からの出力信号ａ１、曲線５２はセン
サーＡ２からの出力信号ａ２である。曲線５３は２つの
センサーＡ１、Ａ２からの出力信号の差信号ａ１−ａ２
であり、すでに説明した出力信号Ｆａに等しい出力信号
を示したものである。同様に図５（ｂ）において曲線５
４は図４におけるセンサーＢ１からの出力信号ｂ１、曲
線５５はセンサーＢ２からの出力信号ｂ２である。曲線
５６はｂ２−ｂ１の出力信号Ｆｂを示したものである。
さらに図５（ｃ）において曲線６１は図４におけるそれ
ぞれの差信号ＦａとＦｂの差信号Ｆであり、これがフォ
ーカス信号である。図５（ｃ）から分かるように、対物
レンズ１１の焦点位置が被検物体面１２よりずれている
場合、フォーカス信号Ｆが合焦点時の値（本例では０）
になるように対物レンズ１１を光軸方向に移動すること
で、対物レンズ１１の焦点位置を常に被検物体面１２に
合わせることができる。
けるセンサーＡ１からの出力信号ａ１、曲線５２はセン
サーＡ２からの出力信号ａ２である。曲線５３は２つの
センサーＡ１、Ａ２からの出力信号の差信号ａ１−ａ２
であり、すでに説明した出力信号Ｆａに等しい出力信号
を示したものである。同様に図５（ｂ）において曲線５
４は図４におけるセンサーＢ１からの出力信号ｂ１、曲
線５５はセンサーＢ２からの出力信号ｂ２である。曲線
５６はｂ２−ｂ１の出力信号Ｆｂを示したものである。
さらに図５（ｃ）において曲線６１は図４におけるそれ
ぞれの差信号ＦａとＦｂの差信号Ｆであり、これがフォ
ーカス信号である。図５（ｃ）から分かるように、対物
レンズ１１の焦点位置が被検物体面１２よりずれている
場合、フォーカス信号Ｆが合焦点時の値（本例では０）
になるように対物レンズ１１を光軸方向に移動すること
で、対物レンズ１１の焦点位置を常に被検物体面１２に
合わせることができる。
【００２５】また、本発明の焦点検出装置では、上述し
たように２つの２分割受光素子１６，１７を光学的に同
じ傾きで配置したことにより、被検物体面１２が、たと
えば半導体製造用のマスクパターンのようにガラス基板
上にクロムのパターンが描画されているために場所によ
って反射率が異なる場合や、レジストが塗布されパター
ン露光されているウエハのように凹凸のために反射率が
異なる場合に対しても、以下に説明するように良好なフ
ォーカス信号が得られる。
たように２つの２分割受光素子１６，１７を光学的に同
じ傾きで配置したことにより、被検物体面１２が、たと
えば半導体製造用のマスクパターンのようにガラス基板
上にクロムのパターンが描画されているために場所によ
って反射率が異なる場合や、レジストが塗布されパター
ン露光されているウエハのように凹凸のために反射率が
異なる場合に対しても、以下に説明するように良好なフ
ォーカス信号が得られる。
【００２６】図６及び図７は被検物体面での反射率が異
なる場合の、焦点検出用光束の戻り光の受光素子面上で
の様子を模式的に示したものである。図６の（１−
Ａ）、（２−Ａ）、（３−Ａ）は被検物体面が場所や凹
凸によって反射率が異なるために２分割受光素子１６上
での戻り光６１が縦のパターンになっているときの様子
を示している。このとき、２分割受光素子１７上では図
６の（１−Ｂ）、（２−Ｂ）、（３−Ｂ）に示すよう
に、図６の（１−Ａ）、（２−Ａ）、（３−Ａ）で示し
た戻り光６１のパターンとは１８０度反転した情報が得
られている。また、図７の（１−Ａ）、（２−Ａ）、
（３−Ａ）は２分割受光素子１６上での戻り光６１が横
のパターンになっているときの様子を示し、図７の（１
−Ｂ）、（２−Ｂ）、（３−Ｂ）に示す２分割受光素子
１７上では、図７の（１−Ａ）、（２−Ａ）、（３−
Ａ）で示した戻り光６１のパターンとは１８０度反転し
た情報が得られている。
なる場合の、焦点検出用光束の戻り光の受光素子面上で
の様子を模式的に示したものである。図６の（１−
Ａ）、（２−Ａ）、（３−Ａ）は被検物体面が場所や凹
凸によって反射率が異なるために２分割受光素子１６上
での戻り光６１が縦のパターンになっているときの様子
を示している。このとき、２分割受光素子１７上では図
６の（１−Ｂ）、（２−Ｂ）、（３−Ｂ）に示すよう
に、図６の（１−Ａ）、（２−Ａ）、（３−Ａ）で示し
た戻り光６１のパターンとは１８０度反転した情報が得
られている。また、図７の（１−Ａ）、（２−Ａ）、
（３−Ａ）は２分割受光素子１６上での戻り光６１が横
のパターンになっているときの様子を示し、図７の（１
−Ｂ）、（２−Ｂ）、（３−Ｂ）に示す２分割受光素子
１７上では、図７の（１−Ａ）、（２−Ａ）、（３−
Ａ）で示した戻り光６１のパターンとは１８０度反転し
た情報が得られている。
【００２７】ここで、各２分割受光素子１６、１７への
戻り光が例えば図６の（２−Ａ）及び（２−Ｂ）の状態
のとき、図４における各信号処理回路４３、４４、４５
から出力される信号は図８のようになっている。なお、
図８のグラフにおける横軸の説明は上述したとおりであ
る。
戻り光が例えば図６の（２−Ａ）及び（２−Ｂ）の状態
のとき、図４における各信号処理回路４３、４４、４５
から出力される信号は図８のようになっている。なお、
図８のグラフにおける横軸の説明は上述したとおりであ
る。
【００２８】図８（ａ）において、曲線７１は図４にお
けるセンサーＡ１からの出力信号ａ１、曲線７２はセン
サーＡ２からの出力信号ａ２である。曲線７３はａ１−
ａ２の出力信号Ｆａを示したものである。同様に図８
（ｂ）において曲線７４は図４におけるセンサーＢ１か
らの出力信号ｂ１、曲線７５はセンサーＢ２からの出力
信号ｂ２である。曲線７６はｂ２−ｂ１の出力信号Ｆｂ
を示したものである。さらに図８（ｃ）において曲線７
７は図４におけるそれぞれの差信号ＦａとＦｂの差信号
Ｆであり、これが、図６の（２−Ａ）及び（２−Ｂ）の
状態のときのフォーカス信号である。このように、被検
物体面が場所や凹凸によって反射率が異なる場合でも、
良好なフォーカス信号が得られる。
けるセンサーＡ１からの出力信号ａ１、曲線７２はセン
サーＡ２からの出力信号ａ２である。曲線７３はａ１−
ａ２の出力信号Ｆａを示したものである。同様に図８
（ｂ）において曲線７４は図４におけるセンサーＢ１か
らの出力信号ｂ１、曲線７５はセンサーＢ２からの出力
信号ｂ２である。曲線７６はｂ２−ｂ１の出力信号Ｆｂ
を示したものである。さらに図８（ｃ）において曲線７
７は図４におけるそれぞれの差信号ＦａとＦｂの差信号
Ｆであり、これが、図６の（２−Ａ）及び（２−Ｂ）の
状態のときのフォーカス信号である。このように、被検
物体面が場所や凹凸によって反射率が異なる場合でも、
良好なフォーカス信号が得られる。
【００２９】（その他の実施の形態）上述した構成の焦
点検出装置では、対物レンズ１１の焦点位置が被検物体
面１２上にあるとき、焦点検出用光束１３の戻り光が集
光レンズ１５で集光される焦点位置１８の前後に２つの
２分割受光素子１６，１７を配置している。このとき、
これらの２分割受光素子１６，１７を対物レンズ１１の
光軸方向に配置すると、後側の２分割受光素子１７上に
は焦点検出用光束１３の戻り光が前側の２分割受光素子
１６で遮られ集光しない。しかし図１及び図２では、説
明の便宜上、あえて２分割受光素子１６，１７が対物レ
ンズ１１の光軸方向に並んで配置されている状態を示し
た。そこで以下では、本発明を実現化するにあたって上
記のような不具合が生じない構成について図９を用いて
説明する。
点検出装置では、対物レンズ１１の焦点位置が被検物体
面１２上にあるとき、焦点検出用光束１３の戻り光が集
光レンズ１５で集光される焦点位置１８の前後に２つの
２分割受光素子１６，１７を配置している。このとき、
これらの２分割受光素子１６，１７を対物レンズ１１の
光軸方向に配置すると、後側の２分割受光素子１７上に
は焦点検出用光束１３の戻り光が前側の２分割受光素子
１６で遮られ集光しない。しかし図１及び図２では、説
明の便宜上、あえて２分割受光素子１６，１７が対物レ
ンズ１１の光軸方向に並んで配置されている状態を示し
た。そこで以下では、本発明を実現化するにあたって上
記のような不具合が生じない構成について図９を用いて
説明する。
【００３０】図９は本発明による焦点検出装置の光学系
の他の実施形態を示す模式図である。この図で示す焦点
検出装置では、被検物体面８６に向かう焦点検出用光束
８０が偏光している。この焦点検出用光束８０は焦点検
出が必要な光学系の光軸９４と一致しないがほぼ並行で
あり、偏光ビームスプリッタ８１を透過している。偏光
ビームスプリッタ８１を透過した光束は１／４波長板８
２を通り直線偏光が円偏光に変えられ、リレーレンズ８
３を通過している。リレーレンズ８３は２群構成になっ
ており一度集光するようになっているが、焦点検出系の
調整と光束８０の幅を必要に応じて変えることが可能に
なっている。リレーレンズ８３を通過した光束はダイク
ロイックミラー８４を通過し対物レンズ８５により被検
物体８６の表面付近に集光し、被検物体面８６で反射し
再び対物レンズ８５に入射されている。
の他の実施形態を示す模式図である。この図で示す焦点
検出装置では、被検物体面８６に向かう焦点検出用光束
８０が偏光している。この焦点検出用光束８０は焦点検
出が必要な光学系の光軸９４と一致しないがほぼ並行で
あり、偏光ビームスプリッタ８１を透過している。偏光
ビームスプリッタ８１を透過した光束は１／４波長板８
２を通り直線偏光が円偏光に変えられ、リレーレンズ８
３を通過している。リレーレンズ８３は２群構成になっ
ており一度集光するようになっているが、焦点検出系の
調整と光束８０の幅を必要に応じて変えることが可能に
なっている。リレーレンズ８３を通過した光束はダイク
ロイックミラー８４を通過し対物レンズ８５により被検
物体８６の表面付近に集光し、被検物体面８６で反射し
再び対物レンズ８５に入射されている。
【００３１】対物レンズ８５を出た戻り光はダイクロイ
ックミラー８４、リレーレンズ８３を通り再び１／４波
長板８２を通過している。このとき１／４波長板８２の
作用により戻り光は、偏光ビームスプリッタ８１に入射
させた当初の偏光方向より９０度異なる直線偏光とな
る。そのため、１／４波長板８２を通過した戻り光は、
次に入射する偏光ビームスプリッタ８１で効率よく反射
されている。偏光ビームスプリッタ８１で反射された戻
り光は、本発明の分岐手段としてのビームスプリッタ８
７で２方向に分岐されている。分岐された一方の戻り光
は集光レンズ８８で集光され、もう一方の戻り光は集光
レンズ８９で集光されている。集光レンズ８８を通った
戻り光は、対物レンズ８５の焦点位置が被検物体面８６
に合っているときの戻り光の集光レンズ８８による集光
位置より前側に設置された２分割受光素子９０に入射し
ている。一方、集光レンズ８９を通った戻り光は、対物
レンズ８５の焦点位置が被検物体面８６に合っていると
きの戻り光の集光レンズ８９による集光位置より後側に
設置された２分割受光素子９１に入射している。受光素
子９０、９１の各々により得られた信号は信号処理回路
９２で、図４で説明した信号処理が行なわれている。
ックミラー８４、リレーレンズ８３を通り再び１／４波
長板８２を通過している。このとき１／４波長板８２の
作用により戻り光は、偏光ビームスプリッタ８１に入射
させた当初の偏光方向より９０度異なる直線偏光とな
る。そのため、１／４波長板８２を通過した戻り光は、
次に入射する偏光ビームスプリッタ８１で効率よく反射
されている。偏光ビームスプリッタ８１で反射された戻
り光は、本発明の分岐手段としてのビームスプリッタ８
７で２方向に分岐されている。分岐された一方の戻り光
は集光レンズ８８で集光され、もう一方の戻り光は集光
レンズ８９で集光されている。集光レンズ８８を通った
戻り光は、対物レンズ８５の焦点位置が被検物体面８６
に合っているときの戻り光の集光レンズ８８による集光
位置より前側に設置された２分割受光素子９０に入射し
ている。一方、集光レンズ８９を通った戻り光は、対物
レンズ８５の焦点位置が被検物体面８６に合っていると
きの戻り光の集光レンズ８９による集光位置より後側に
設置された２分割受光素子９１に入射している。受光素
子９０、９１の各々により得られた信号は信号処理回路
９２で、図４で説明した信号処理が行なわれている。
【００３２】このような装置においても、被検物体面８
６を対物レンズ８５の光軸方向に移動したとき、図５あ
るいは図８で説明したような良好なフォーカス信号が得
られる。このフォーカス信号に基づき、対物レンズ８５
はレンズ駆動装置９３によって常に物体８６の表面に焦
点を結ぶようになっている。つまり、信号処理回路９２
から得られるフォーカス信号Ｆが合焦点時の値（本例で
は０）になるように対物レンズ８５をレンズ駆動装置９
３で追従させることにより、対物レンズ８５の焦点位置
を常に被検物体面８６に合わせることができる。レンズ
駆動装置９３は例えばピエゾ素子が用いられる。
６を対物レンズ８５の光軸方向に移動したとき、図５あ
るいは図８で説明したような良好なフォーカス信号が得
られる。このフォーカス信号に基づき、対物レンズ８５
はレンズ駆動装置９３によって常に物体８６の表面に焦
点を結ぶようになっている。つまり、信号処理回路９２
から得られるフォーカス信号Ｆが合焦点時の値（本例で
は０）になるように対物レンズ８５をレンズ駆動装置９
３で追従させることにより、対物レンズ８５の焦点位置
を常に被検物体面８６に合わせることができる。レンズ
駆動装置９３は例えばピエゾ素子が用いられる。
【００３３】フォーカス信号を得るための信号処理方法
は図４で説明したが、さらに精度を向上させるために Ｆａ＝（ａ１−ａ２）／（ａ１＋ａ２）、Ｆｂ＝（ｂ２
―ｂ１）／（ｂ１＋ｂ２）、Ｆ＝Ｆａ−Ｆｂ として、全体の受光光量で正規化することにより、より
検出精度を向上させることができる。
は図４で説明したが、さらに精度を向上させるために Ｆａ＝（ａ１−ａ２）／（ａ１＋ａ２）、Ｆｂ＝（ｂ２
―ｂ１）／（ｂ１＋ｂ２）、Ｆ＝Ｆａ−Ｆｂ として、全体の受光光量で正規化することにより、より
検出精度を向上させることができる。
【００３４】なお、本形態の焦点検出装置を電子顕微
鏡、光学的検査装置、レーザ加工装置等に適用する場合
は、図９において検査あるいは加工等のための光束をダ
イクロイックミラー８４を介して対物レンズ８５に入射
すればよい。
鏡、光学的検査装置、レーザ加工装置等に適用する場合
は、図９において検査あるいは加工等のための光束をダ
イクロイックミラー８４を介して対物レンズ８５に入射
すればよい。
【００３５】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、スキュー
方式の焦点検出装置において、対物レンズの焦点位置が
被検物体面上にあるとき、焦点検出用光束の戻り光の集
光レンズによる集光位置の前後に２つの２分割受光素子
をそれぞれ光学的に同じ傾きで配置した。この事によ
り、半導体マスクのようにガラス基板上にクロム等で配
線パターンが描かれているために反射率が場所によって
大きく異なる物体面や、レジストが塗布され露光、現像
されたウエハのように凹凸のために反射率の異なる物体
面に対しても良好なフォーカス信号を得ることができ
る。その結果、そのフォーカス信号を基に対物レンズを
追従させることにより、常に、対物レンズの焦点位置を
被検物体面に合わせることができる。
方式の焦点検出装置において、対物レンズの焦点位置が
被検物体面上にあるとき、焦点検出用光束の戻り光の集
光レンズによる集光位置の前後に２つの２分割受光素子
をそれぞれ光学的に同じ傾きで配置した。この事によ
り、半導体マスクのようにガラス基板上にクロム等で配
線パターンが描かれているために反射率が場所によって
大きく異なる物体面や、レジストが塗布され露光、現像
されたウエハのように凹凸のために反射率の異なる物体
面に対しても良好なフォーカス信号を得ることができ
る。その結果、そのフォーカス信号を基に対物レンズを
追従させることにより、常に、対物レンズの焦点位置を
被検物体面に合わせることができる。
【図１】本発明による焦点検出装置の光学系の一実施形
態を示す模式図である。
態を示す模式図である。
【図２】図１に示した焦点検出装置において被検物体面
に対して対物レンズの焦点位置がずれた場合の、焦点検
知用光束の戻り光が集光レンズで焦点を結ぶ様子を示し
た図である。
に対して対物レンズの焦点位置がずれた場合の、焦点検
知用光束の戻り光が集光レンズで焦点を結ぶ様子を示し
た図である。
【図３】図１に示した焦点検出装置において、被検物体
面を対物レンズに向けて光軸方向に動かしたときの焦点
検知用光束の戻り光の２分割受光素子面上での動きを示
した図である。
面を対物レンズに向けて光軸方向に動かしたときの焦点
検知用光束の戻り光の２分割受光素子面上での動きを示
した図である。
【図４】図１から図３に示した２分割受光素子からの出
力信号の信号処理回路を示した図である。
力信号の信号処理回路を示した図である。
【図５】図４に示した各信号処理回路から出力される信
号の様子を示した図である。
号の様子を示した図である。
【図６】図１に示した焦点検出装置において、被検物体
面での反射率が異なる場合の、焦点検出用光束の戻り光
の受光素子面上での様子を模式的に示した図である。
面での反射率が異なる場合の、焦点検出用光束の戻り光
の受光素子面上での様子を模式的に示した図である。
【図７】図１に示した焦点検出装置において、被検物体
面での反射率が異なる場合の、焦点検出用光束の戻り光
の受光素子面上での様子を模式的に示した図である。
面での反射率が異なる場合の、焦点検出用光束の戻り光
の受光素子面上での様子を模式的に示した図である。
【図８】被検物体面での反射率が異なる場合の、図４に
示した各信号処理回路から出力される信号の様子を示し
た図である。
示した各信号処理回路から出力される信号の様子を示し
た図である。
【図９】本発明による焦点検出装置の光学系の他の実施
形態を示す模式図である。
形態を示す模式図である。
【図１０】スキュー方式を用いた従来の焦点検出装置の
光学系を示す模式図である。
光学系を示す模式図である。
【図１１】図１０に示した焦点検出装置の２分割受光素
子面上における集光状態を示す図である。
子面上における集光状態を示す図である。
【図１２】被検物体面を対物レンズの光軸方向に移動し
たとき、図１１に示した信号処理回路から出力される信
号の様子を示す図である。
たとき、図１１に示した信号処理回路から出力される信
号の様子を示す図である。
１１、８５ 対物レンズ １１ａ 光軸 １２、８６ 被検物体面 １３、８０ 焦点検出用光束 １４、８７ ビームスプリッタ １５、８８、８９ 集光レンズ １６、１７、９０、９１ ２分割受光素子 １８ 被検物体面に対物レンズの焦点位置が合ってい
るときの集光レンズの焦点位置 ２１，２２，２３ 光束 ４１ 戻り光 ４２ 被検物体面が対物レンズに向けて光軸方向にず
れるときの戻り光の動く方向 ４３，４４，４５、９２ 信号処理回路 ５１，５２，５３，５４，５５，５６，６１、７１，７
２，７３，７４，７５，７６，７７ 曲線 ８１ 偏光ビームスプリッタ ８２ １／４波長板 ８３ リレーレンズ ８４ ダイクロイックミラー ９３ レンズ駆動装置 ９４ 光軸 Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２ センサー
るときの集光レンズの焦点位置 ２１，２２，２３ 光束 ４１ 戻り光 ４２ 被検物体面が対物レンズに向けて光軸方向にず
れるときの戻り光の動く方向 ４３，４４，４５、９２ 信号処理回路 ５１，５２，５３，５４，５５，５６，６１、７１，７
２，７３，７４，７５，７６，７７ 曲線 ８１ 偏光ビームスプリッタ ８２ １／４波長板 ８３ リレーレンズ ８４ ダイクロイックミラー ９３ レンズ駆動装置 ９４ 光軸 Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２ センサー
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−3335（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−282809（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−143235（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−229241（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−127421（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−312510（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 7/28 - 7/40
Claims (5)
- 【請求項１】 焦点検出用光束を対物レンズの該対物レ
ンズの光軸と一致しない位置に通して被検物体面に入射
し、該被検物体面で反射され再び前記対物レンズを通っ
た光束を２分割受光素子上に集光レンズで集光させる光
学系を備えた焦点検出装置において、前記２分割受光素
子が、前記対物レンズの焦点位置が前記被検物体面に合
っている場合において前記焦点検出用光束が前記集光レ
ンズで集光される位置の前と後にそれぞれ、光学的に同
じ傾きをもって配置されていることを特徴とする焦点検
出装置。 - 【請求項２】 焦点検出用光束を対物レンズの該対物レ
ンズの光軸と一致しない位置に通して被検物体面に入射
させる手段と、 前記被検物体面で反射されて再び前記対物レンズを通っ
た光束を２方向に分岐するビームスプリッタと、 前記ビームスプリッタで分岐された一方の光束を集光す
る第１の集光レンズと、 前記ビームスプリッタで分岐されたもう一方の光束を集
光する第２の集光レンズと、 前記被検物体面に前記対物レンズの焦点位置が合ってい
る場合において前記ビームスプリッタによる一方の光束
が前記第１の集光レンズで集光される位置の前側に設置
された第１の２分割受光素子と、 前記被検物体面に前記対物レンズの焦点位置が合ってい
る場合において前記ビームスプリッタによるもう一方の
光束が前記第２の集光レンズで集光される位置の後側
に、前記第１の２分割受光素子と光学的に同じ傾きで設
置された第２の２分割受光素子と、を備えた焦点検出装
置。 - 【請求項３】 一方の２分割受光素子を成す２つのセン
サーからの出力信号をそれぞれａ１，ａ２とし、もう一
方の２分割受光素子を成す２つのセンサーのうち前記の
ａ１を出力するセンサーと光学的に等価な位置にあるセ
ンサーからの出力信号をｂ１、前記のａ２を出力するセ
ンサーと光学的に等価な位置にあるセンサーからの出力
信号をｂ２とするとき、Ｆ＝（ａ１−ａ２）−（ｂ２−
ｂ１）の信号を出力する信号処理回路をさらに備えた請
求項１又は２に記載の焦点検出装置。 - 【請求項４】 前記各２分割受光素子をそれぞれ構成す
る２つのセンサーは境界線に対して対称な形状からなる
請求項３に記載の焦点検出装置。 - 【請求項５】 前記信号処理回路からの出力信号を基
に、前記対物レンズの焦点位置が前記被検物体面に合う
ように前記対物レンズを追従させるレンズ駆動装置をさ
らに備えた請求項３に記載の焦点検出装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10112171A JP3019835B2 (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | 焦点検出装置 |
| US09/294,375 US6111647A (en) | 1998-04-22 | 1999-04-20 | Detection of focal point of objective lens by means of a two-split sensor |
| DE69933730T DE69933730T2 (de) | 1998-04-22 | 1999-04-21 | Fokusdetektion mittels zweier Spaltsensoren an verschiedenen Stellen entlang der optischen Achse |
| KR1019990014129A KR100317895B1 (ko) | 1998-04-22 | 1999-04-21 | 2분할 센서에 의한 대물 렌즈의 초점 검출 방법 |
| EP99107915A EP0953859B1 (en) | 1998-04-22 | 1999-04-21 | Detection of focal point by means ot two split sensors at different positions along the optical axis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10112171A JP3019835B2 (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | 焦点検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11306554A JPH11306554A (ja) | 1999-11-05 |
| JP3019835B2 true JP3019835B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=14580034
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6111647A (ja) |
| EP (1) | EP0953859B1 (ja) |
| JP (1) | JP3019835B2 (ja) |
| KR (1) | KR100317895B1 (ja) |
| DE (1) | DE69933730T2 (ja) |
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| US4630927A (en) * | 1983-02-15 | 1986-12-23 | General Electric Company | Optical projector |
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