JP3529516B2 - 光学的測定装置 - Google Patents
光学的測定装置Info
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- JP3529516B2 JP3529516B2 JP29039095A JP29039095A JP3529516B2 JP 3529516 B2 JP3529516 B2 JP 3529516B2 JP 29039095 A JP29039095 A JP 29039095A JP 29039095 A JP29039095 A JP 29039095A JP 3529516 B2 JP3529516 B2 JP 3529516B2
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- Japan
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、測定対象の性状を測
定する光学的測定装置に関するものである。
定する光学的測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】測定対象に所定の波長の光を投光し、そ
の反射光や、透過光から材質、厚さ、成分、水分等を測
定する光学的測定装置が知られている。これには、光源
や、検出素子、各種光学部品を用いるため、経時、経年
変化が発生しやすい。このため、従来、測定対象に代
え、定期的にチェッカー板を測定することで、ゼロ点や
スパン点の補正を人為的に行い装置の校正を行なってい
る。
の反射光や、透過光から材質、厚さ、成分、水分等を測
定する光学的測定装置が知られている。これには、光源
や、検出素子、各種光学部品を用いるため、経時、経年
変化が発生しやすい。このため、従来、測定対象に代
え、定期的にチェッカー板を測定することで、ゼロ点や
スパン点の補正を人為的に行い装置の校正を行なってい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、人為的
に校正を行なおうとすると、手数を多く必要とし、煩雑
であり、また、どの程度の測定誤差があるのか常時知る
ことができず、正しい測定が行われているかどうかも分
りにくく、校正の最適時期も分りにくく、測定誤差を招
くおそれがあった。
に校正を行なおうとすると、手数を多く必要とし、煩雑
であり、また、どの程度の測定誤差があるのか常時知る
ことができず、正しい測定が行われているかどうかも分
りにくく、校正の最適時期も分りにくく、測定誤差を招
くおそれがあった。
【０００４】この発明の目的は、以上の点に鑑み、自動
的に出力の補正を行い、常に正しい出力が得られるよう
にした光学的測定装置を提供することである。
的に出力の補正を行い、常に正しい出力が得られるよう
にした光学的測定装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、光源の投光
軸に対し斜設されフィルタ及び反射部を有し測定時にフ
ィルタを介して測定対象に投光する回転板と、非測定時
に回転板の反射部で反射した光を折り返し反射し回転板
のフィルタを透過させる反射手段と、測定対象からの光
又は前記反射手段からの光を集光して検出素子に導く集
光手段と、検出素子の出力のうち反射手段からの光につ
いての出力に基いて測定対象からの光についての出力の
補正演算を行う演算手段とを備えるようにした光学的測
定装置である。
軸に対し斜設されフィルタ及び反射部を有し測定時にフ
ィルタを介して測定対象に投光する回転板と、非測定時
に回転板の反射部で反射した光を折り返し反射し回転板
のフィルタを透過させる反射手段と、測定対象からの光
又は前記反射手段からの光を集光して検出素子に導く集
光手段と、検出素子の出力のうち反射手段からの光につ
いての出力に基いて測定対象からの光についての出力の
補正演算を行う演算手段とを備えるようにした光学的測
定装置である。
【０００６】
【実施例】図１、図２は、この発明の一実施例を示す構
成説明図である。図１において、投光ランプのような光
源１から放射される放射エネルギー光は、モータＭで回
転する回転板２に投光される。この回転板２は、光源１
の投光軸Ｌに対し斜設され、図２で示すように交互に円
周上に配置されたフィルタ３１〜３４及び反射部４１〜
４４を有し、投光軸Ｌに沿った光源１からの光は、測定
時に各フィルタ３１〜３４のいずれかを順次透過し、ミ
ラー５１を介し、測定対象６に投光される。測定対象６
からの反射した光は、凹面鏡５２で集光され、凸面鏡５
３を反射し検出素子７に入射する。これら凹面鏡５２、
凸面鏡５３等で集光手段を構成している。また、非測定
時、光源１の投光軸Ｌ上の投光位置において、回転板２
のフィルタ３１〜３４のない反射部４１〜４４の部分で
光源１の光は反射され、その光はミラー等の反射手段８
１で折り返し反射され回転板２の投光軸Ｌからずれた位
置にあるフィルタ３１〜３４のいずれかを透過し、ミラ
ー等の反射手段８２で再び反射され凹面鏡５２、凸面鏡
５３等の集光手段で集光され検出素子７に入射する。こ
の検出素子７の出力は、μｃｐｕのような演算手段９で
後述する所定の演算が行なわれる。また、上記フィルタ
３１〜３４、反射部４１〜４４の位置は図示しない同期
検出器で検出され、演算手段９に出力され、検出素子７
の信号をサンプリングホールドするような信号の取り込
みに用いられる。なお、光源１の次や、ミラー５１の次
等に必要な集光レンズ等の光学系を設けてもよい。
成説明図である。図１において、投光ランプのような光
源１から放射される放射エネルギー光は、モータＭで回
転する回転板２に投光される。この回転板２は、光源１
の投光軸Ｌに対し斜設され、図２で示すように交互に円
周上に配置されたフィルタ３１〜３４及び反射部４１〜
４４を有し、投光軸Ｌに沿った光源１からの光は、測定
時に各フィルタ３１〜３４のいずれかを順次透過し、ミ
ラー５１を介し、測定対象６に投光される。測定対象６
からの反射した光は、凹面鏡５２で集光され、凸面鏡５
３を反射し検出素子７に入射する。これら凹面鏡５２、
凸面鏡５３等で集光手段を構成している。また、非測定
時、光源１の投光軸Ｌ上の投光位置において、回転板２
のフィルタ３１〜３４のない反射部４１〜４４の部分で
光源１の光は反射され、その光はミラー等の反射手段８
１で折り返し反射され回転板２の投光軸Ｌからずれた位
置にあるフィルタ３１〜３４のいずれかを透過し、ミラ
ー等の反射手段８２で再び反射され凹面鏡５２、凸面鏡
５３等の集光手段で集光され検出素子７に入射する。こ
の検出素子７の出力は、μｃｐｕのような演算手段９で
後述する所定の演算が行なわれる。また、上記フィルタ
３１〜３４、反射部４１〜４４の位置は図示しない同期
検出器で検出され、演算手段９に出力され、検出素子７
の信号をサンプリングホールドするような信号の取り込
みに用いられる。なお、光源１の次や、ミラー５１の次
等に必要な集光レンズ等の光学系を設けてもよい。
【０００７】つまり、測定時、光源１からの光は、回転
セクタ２の各フィルタ３１〜３４を順次透過し、測定対
象６に投光され、その反射光は、集光手段で集光され、
検出素子７で検出され、同期検出器の同期信号を用いて
図３で示すような出力Ｅｉが時刻ｔ１，…でサンプリン
グされ、演算手段９で分離され、各波長についての信号
を得て、その比等を演算することで測定対象６の性状を
測定している。
セクタ２の各フィルタ３１〜３４を順次透過し、測定対
象６に投光され、その反射光は、集光手段で集光され、
検出素子７で検出され、同期検出器の同期信号を用いて
図３で示すような出力Ｅｉが時刻ｔ１，…でサンプリン
グされ、演算手段９で分離され、各波長についての信号
を得て、その比等を演算することで測定対象６の性状を
測定している。
【０００８】他方、非測定時、回転セクタ２のフィルタ
３１〜３４が光源１の光軸Ｌ上の投光位置からずれ測定
しない位置に来たときは、測定対象６へ投光されるべき
光が、回転板２の反射部４１〜４４で反射され、反射手
段８１で折り返し反射され、回転板のフィルタ３１〜３
４のいずれかを透過し、反射手段８２で反射し、凹面鏡
８２等の集光手段で集光され、検出素子７に入射して検
出され、図３で示すような出力Ｅｃが時刻ｔ１´…で取
り込まれる。ここで、時刻ｔ１´…は、時刻ｔ１…より
所定時間Δｔ分遅れて取り込まれるようにする。この各
フィルタ３１〜３４を透過し、測定対象６を反射しない
各波長の光についての検出素子７の出力やその変化量に
基いて、測定対象６についての各波長に対応した出力の
補正演算を演算手段９で行う。このことにより、光源１
の光量の変化・ドリフト、フィルタ３１〜３４のドリフ
ト、ミラー・レンズ等の光学系の汚れや変化、検出素子
７の感度変化・ドリフトが検出されて、その補正が自動
的に行なわれ、これらの影響のない常に正しい出力が得
られることになる。
３１〜３４が光源１の光軸Ｌ上の投光位置からずれ測定
しない位置に来たときは、測定対象６へ投光されるべき
光が、回転板２の反射部４１〜４４で反射され、反射手
段８１で折り返し反射され、回転板のフィルタ３１〜３
４のいずれかを透過し、反射手段８２で反射し、凹面鏡
８２等の集光手段で集光され、検出素子７に入射して検
出され、図３で示すような出力Ｅｃが時刻ｔ１´…で取
り込まれる。ここで、時刻ｔ１´…は、時刻ｔ１…より
所定時間Δｔ分遅れて取り込まれるようにする。この各
フィルタ３１〜３４を透過し、測定対象６を反射しない
各波長の光についての検出素子７の出力やその変化量に
基いて、測定対象６についての各波長に対応した出力の
補正演算を演算手段９で行う。このことにより、光源１
の光量の変化・ドリフト、フィルタ３１〜３４のドリフ
ト、ミラー・レンズ等の光学系の汚れや変化、検出素子
７の感度変化・ドリフトが検出されて、その補正が自動
的に行なわれ、これらの影響のない常に正しい出力が得
られることになる。
【０００９】たとえば、補正前の測定対象５からの各波
長についての検出素子６の出力をＥｉ´、集光手段８か
らの各波長の光についての出力をＥｃとすれば、各波長
につき次式のような補正演算を行い、正しい出力Ｅｉが
得られる。
長についての検出素子６の出力をＥｉ´、集光手段８か
らの各波長の光についての出力をＥｃとすれば、各波長
につき次式のような補正演算を行い、正しい出力Ｅｉが
得られる。
【００１０】
Ｅｉ＝Ｅｉ´・ｆ（Ｅｃ） （１）
ここではｆは、実験等で求めた任意の関数で、たとえば
出力ＥｃがＥｃ＋ΔＥｃと変動したとき、その相対値
（Ｅｃ＋ΔＥｃ）／Ｅｃの逆関数のようなものが考えら
れ、次式となる。
出力ＥｃがＥｃ＋ΔＥｃと変動したとき、その相対値
（Ｅｃ＋ΔＥｃ）／Ｅｃの逆関数のようなものが考えら
れ、次式となる。
【００１１】
Ｅｉ＝Ｅｉ´／［（Ｅｃ＋ΔＥｃ）／Ｅｃ］ （２）
なお、以上の例では、これらの各波長の出力について補
正を加えているが、総合演算結果に対する補正も可能
で、補正関数は最適なものを選択すればよい。また、上
記補正の時期は、常時行ってもよいし、平均演算した
り、所定時間毎に行うなどしてもよい。
正を加えているが、総合演算結果に対する補正も可能
で、補正関数は最適なものを選択すればよい。また、上
記補正の時期は、常時行ってもよいし、平均演算した
り、所定時間毎に行うなどしてもよい。
【００１２】また、フィルタの温度ドリフトは測定対象
に関しては残るので、回転板２の近くに温度センサ１０
を設けその出力を演算手段９に入力させ、この温度セン
サ１０の検出温度で各フィルタ３１〜３４温度を代表さ
せ、演算手段９で温度センサ１０の出力に基いてフィル
タの温度による出力変化の補正を行ようにしてもよい。
に関しては残るので、回転板２の近くに温度センサ１０
を設けその出力を演算手段９に入力させ、この温度セン
サ１０の検出温度で各フィルタ３１〜３４温度を代表さ
せ、演算手段９で温度センサ１０の出力に基いてフィル
タの温度による出力変化の補正を行ようにしてもよい。
【００１３】なお、光源１の次や、ミラー５１の次等に
必要なレンズ等を設けてもよく、また、以上、反射形の
装置について説明したが光学系は上記の例に限るもので
はなく、透過形等でもよく、また、補正演算も最適なも
のを選択してよい。また、以上の例では、フィルタの個
数が４個のものについて説明したが、複数個であれば、
何個でもよく、さまざまな測定に用いることができる。
必要なレンズ等を設けてもよく、また、以上、反射形の
装置について説明したが光学系は上記の例に限るもので
はなく、透過形等でもよく、また、補正演算も最適なも
のを選択してよい。また、以上の例では、フィルタの個
数が４個のものについて説明したが、複数個であれば、
何個でもよく、さまざまな測定に用いることができる。
【００１４】
【発明の効果】この発明は、光源の投光軸に対し斜設さ
れフィルタ及び反射部を有し測定時にフィルタを介して
測定対象に投光する回転板と、非測定時に回転板の反射
部で反射した光を折り返し反射し回転板のフィルタを透
過させる反射手段と、測定対象からの光又は前記反射手
段からの光を集光して検出素子に導く集光手段と、検出
素子の出力のうち反射手段からの光についての出力に基
いて測定対象からの光についての出力の補正演算を行う
演算手段とを備えるようにした光学的測定装置である。
このため、回転板で光源の光を透過させて測定対象へ投
光させる他に、光源の光を測定に使用するフィルタ、反
射手段を介し、検出素子で検出し、これにより各フィル
タについての出力の補正を行うようにしているので、オ
ートキャリブレーションが容易に実現でき、光源の光量
変化やドリフト、フィルタのドリフト、ミラー等の光学
系の汚れや劣化、検出素子の感度変化や温度ドリフト等
に対し、リアルタイムで自動的に補正でき、常に高精度
で安定した測定が可能となる。また、２個のミラーのよ
うな反射手段を付加して光を検出素子に入射させ補正る
ようにしているので、光学系の構成が簡素で済み、小
形、安価、高信頼性のものとなる。更に、演算手段によ
り、回転板の近くに設けた温度センサの出力に基いてフ
ィルタの温度による出力変化の補正を行うことで、フィ
ルタの温度ドリフトを除去でき、また、劣化が進み補正
限界を越えた場合等には、自己診断警報を外部に発生
し、必要な処置をとることができる。
れフィルタ及び反射部を有し測定時にフィルタを介して
測定対象に投光する回転板と、非測定時に回転板の反射
部で反射した光を折り返し反射し回転板のフィルタを透
過させる反射手段と、測定対象からの光又は前記反射手
段からの光を集光して検出素子に導く集光手段と、検出
素子の出力のうち反射手段からの光についての出力に基
いて測定対象からの光についての出力の補正演算を行う
演算手段とを備えるようにした光学的測定装置である。
このため、回転板で光源の光を透過させて測定対象へ投
光させる他に、光源の光を測定に使用するフィルタ、反
射手段を介し、検出素子で検出し、これにより各フィル
タについての出力の補正を行うようにしているので、オ
ートキャリブレーションが容易に実現でき、光源の光量
変化やドリフト、フィルタのドリフト、ミラー等の光学
系の汚れや劣化、検出素子の感度変化や温度ドリフト等
に対し、リアルタイムで自動的に補正でき、常に高精度
で安定した測定が可能となる。また、２個のミラーのよ
うな反射手段を付加して光を検出素子に入射させ補正る
ようにしているので、光学系の構成が簡素で済み、小
形、安価、高信頼性のものとなる。更に、演算手段によ
り、回転板の近くに設けた温度センサの出力に基いてフ
ィルタの温度による出力変化の補正を行うことで、フィ
ルタの温度ドリフトを除去でき、また、劣化が進み補正
限界を越えた場合等には、自己診断警報を外部に発生
し、必要な処置をとることができる。
【図１】この発明の一実施例を示す構成説明図である。
【図２】この発明の一実施例を示す構成説明図である。
【図３】この発明の一実施例を示す動作説明図である。
１ 光源
２ 回転板
３１〜３４ フィルタ
４１〜４４ 反射部
５１ ミラー
５２ 凹面鏡
５３ 凸面鏡
６ 測定対象
７ 検出素子
８１、８２ 反射手段
９、演算手段
１０ 温度センサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 21/00 - 21/62
Claims (2)
- 【請求項１】光源の投光軸に対し斜設されフィルタ及び
反射部を有し測定時にフィルタを介して測定対象に投光
する回転板と、非測定時に回転板の反射部で反射した光
を折り返し反射し回転板のフィルタを透過させる反射手
段と、測定対象からの光又は前記反射手段からの光を集
光して検出素子に導く集光手段と、検出素子の出力のう
ち反射手段からの光についての出力に基いて測定対象か
らの光についての出力の補正演算を行う演算手段とを備
えたことを特徴とする光学的測定装置。 - 【請求項２】前記演算手段は、回転板の近くに設けた温
度センサの出力に基いてフィルタの温度による出力変化
の補正を行うことを特徴とする請求項１記載の光学的測
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29039095A JP3529516B2 (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | 光学的測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29039095A JP3529516B2 (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | 光学的測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09105716A JPH09105716A (ja) | 1997-04-22 |
| JP3529516B2 true JP3529516B2 (ja) | 2004-05-24 |
Family
ID=17755399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29039095A Expired - Lifetime JP3529516B2 (ja) | 1995-10-12 | 1995-10-12 | 光学的測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3529516B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5787276B2 (ja) | 2011-09-07 | 2015-09-30 | 株式会社リコー | 水分センサ、水分検出装置及び画像形成装置 |
| KR102182403B1 (ko) * | 2018-09-18 | 2020-11-24 | 주식회사 이솔 | Euv 광용 블랭크 마스크 반사율 및 평탄도를 측정하는 측정 장치 및 이를 이용한 측정 방법 |
| KR102158105B1 (ko) * | 2018-09-18 | 2020-09-21 | 주식회사 이솔 | Euv 광용 펠리클의 투과율 및 평탄도를 측정하는 측정 장치 및 이를 이용한 측정 방법 |
| JP7456171B2 (ja) * | 2020-01-31 | 2024-03-27 | セイコーエプソン株式会社 | 処理装置 |
-
1995
- 1995-10-12 JP JP29039095A patent/JP3529516B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09105716A (ja) | 1997-04-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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