JP4922823B2 - 3次元形状測定装置 - Google Patents
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また本発明は目的を達成するために、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を偏向して試料に走査する2次元走査機構と、前記試料から反射した反射レーザ光を受光するレーザ光受光部と、照明光を出射する照明光源と、前記2次元走査機構によって偏向された前記レーザ光と、前記照明光源から出射された前記照明光と、を前記試料に結像させる対物レンズと、前記対物レンズと前記試料の間に配置され、前記照明光源から出射され、前記対物レンズを透過した前記照明光を分岐することで一方の前記照明光を前記試料に向けて透過させ、他方の前記照明光を反射させる光分割部材と、前記光分割部材によって分岐された光路上に配置され、前記光分割部材から反射された他方の前記照明光によって照射される参照面と、前記対物レンズ、または前記試料を載置するステージの少なくとも一方を光軸に沿って移動させて、光軸方向における前記対物レンズと前記試料の相対距離を変える駆動機構と、干渉しあう前記試料から反射する前記照明光と前記参照面から反射する前記照明光を受光する照明光受光部と、前記レーザ光受光部によって出力される出力信号から前記試料の表面光学像情報を記憶し、前記照明光受光部によって出力される出力信号から前記試料の高さを表す高さ情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報と前記高さ情報を前記試料の3次元空間座標に対応させて管理し、管理している前記表面光学像情報と前記高さ情報の少なくとも一方から前記試料の3次元形状を測定する制御部と、前記制御部によって測定された前記3次元形状を表示する表示部と、を具備し、前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報を基に前記試料の全焦点画像を形成し、前記記憶部に記憶されている前記高さ情報を基に前記試料の高さを示す高さ画像を形成するとともに前記高さ情報を基に前記試料の高さを示すラインを形成し、前記表示部は、前記制御部によって形成された前記全焦点画像と前記高さ画像とを表示すると共に前記ラインを表示することを特徴とする3次元形状測定装置を提供する。
また本発明は目的を達成するために、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を偏向して試料を走査する2次元走査機構と、前記2次元走査機構によって偏向された前記レーザ光を前記試料に結像させる第1の対物レンズと、前記第1の対物レンズが光路上に配置された際に、前記試料から反射した反射レーザ光を受光するレーザ光受光部と、照明光を出射する照明光源と、前記照明光源から出射された前記照明光を前記試料に結像させる第2の対物レンズと、前記第2の対物レンズと前記試料の間に配置され、前記照明光源から出射された前記照明光を分岐することで一方の前記照明光を前記試料に向けて透過させ、他方の前記照明光を反射させる光分割部材と、前記光分割部材によって分岐された光路上に配置され、前記光分割部材から反射された他方の前記照明光によって照射される参照面と、を有する干渉対物レンズと、前記干渉対物レンズが前記光路上に配置された際に、干渉しあう前記試料から反射する前記照明光と前記参照面から反射する前記照明光を受光する照明光受光部と、前記第1の対物レンズが前記光路上に配置された際に、光軸方向における前記第1の対物レンズと前記試料の第1の相対距離を調整し、前記干渉対物レンズが前記光路上に配置された際に、前記光軸方向における前記干渉対物レンズと前記試料の第2の相対距離を変える駆動機構と、前記レーザ光受光部によって出力される出力信号から前記試料の表面光学像情報を記憶し、前記照明光受光部によって出力される出力信号から前記試料の高さを表す高さ情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報と前記高さ情報を前記試料の3次元座標に対応させて管理し、管理している前記表面光学像情報と前記高さ情報の少なくとも一方から前記試料の3次元形状を測定する制御部と、前記制御部によって測定された前記試料の3次元形状を表示する表示部と、を具備し、前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報を基に前記試料の全焦点画像を形成し、前記記憶部に記憶されている前記高さ情報を基に前記試料の高さを示す高さ画像を形成し、前記表示部に表示された前記全焦点画像と前記高さ画像との少なくとも一方から前記試料の3次元形状を測定することを特徴とする3次元形状測定装置を提供する。
また本発明は目的を達成するために、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を偏向して試料を走査する2次元走査機構と、前記2次元走査機構によって偏向された前記レーザ光を前記試料に結像させる第1の対物レンズと、前記第1の対物レンズが光路上に配置された際に、前記試料から反射した反射レーザ光を受光するレーザ光受光部と、照明光を出射する照明光源と、前記照明光源から出射された前記照明光を前記試料に結像させる第2の対物レンズと、前記第2の対物レンズと前記試料の間に配置され、前記照明光源から出射された前記照明光を分岐することで一方の前記照明光を前記試料に向けて透過させ、他方の前記照明光を反射させる光分割部材と、前記光分割部材によって分岐された光路上に配置され、前記光分割部材から反射された他方の前記照明光によって照射される参照面と、を有する干渉対物レンズと、前記干渉対物レンズが前記光路上に配置された際に、干渉しあう前記試料から反射する前記照明光と前記参照面から反射する前記照明光を受光する照明光受光部と、前記第1の対物レンズが前記光路上に配置された際に、光軸方向における前記第1の対物レンズと前記試料の第1の相対距離を調整し、前記干渉対物レンズが前記光路上に配置された際に、前記光軸方向における前記干渉対物レンズと前記試料の第2の相対距離を変える駆動機構と、前記レーザ光受光部によって出力される出力信号から前記試料の表面光学像情報を記憶し、前記照明光受光部によって出力される出力信号から前記試料の高さを表す高さ情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報と前記高さ情報を前記試料の3次元座標に対応させて管理し、管理している前記表面光学像情報と前記高さ情報の少なくとも一方から前記試料の3次元形状を測定する制御部と、前記制御部によって測定された前記試料の3次元形状を表示する表示部と、を具備し、前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報を基に前記試料の全焦点画像を形成し、前記記憶部に記憶されている前記高さ情報を基に前記試料の高さを示す高さ画像を形成するとともに前記高さ情報を基に前記試料の高さを示すラインを形成し、前記表示部は、前記制御部によって形成された前記全焦点画像と前記高さ画像とを表示すると共に前記ラインを表示することを特徴とする3次元形状測定装置を提供する。
また本発明は目的を達成するために、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を偏向して試料を走査する2次元走査機構と、前記2次元走査機構によって偏向された前記レーザ光を前記試料に結像させる第1の対物レンズと、前記第1の対物レンズが光路上に配置された際に、前記試料から反射した反射レーザ光を受光するレーザ光受光部と、照明光を出射する照明光源と、前記照明光源から出射された前記照明光を前記試料に結像させる第2の対物レンズと、前記第2の対物レンズと前記試料の間に配置され、前記照明光源から出射された前記照明光を分岐することで一方の前記照明光を前記試料に向けて透過させ、他方の前記照明光を反射させる光分割部材と、前記光分割部材によって分岐された光路上に配置され、前記光分割部材から反射された他方の前記照明光によって照射される参照面と、を有する干渉対物レンズと、前記干渉対物レンズが前記光路上に配置された際に、干渉しあう前記試料から反射する前記照明光と前記参照面から反射する前記照明光を受光する照明光受光部と、前記第1の対物レンズが前記光路上に配置された際に、光軸方向における前記第1の対物レンズと前記試料の第1の相対距離を調整し、前記干渉対物レンズが前記光路上に配置された際に、前記光軸方向における前記干渉対物レンズと前記試料の第2の相対距離を変える駆動機構と、前記レーザ光受光部によって出力される出力信号から前記試料の表面光学像情報を記憶し、前記照明光受光部によって出力される出力信号から前記試料の高さを表す高さ情報を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報と前記高さ情報を前記試料の3次元座標に対応させて管理し、管理している前記表面光学像情報と前記高さ情報の少なくとも一方から前記試料の3次元形状を測定する制御部と、前記制御部によって測定された前記試料の3次元形状を表示する表示部と、を具備し、前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報を基に前記試料の全焦点画像を形成し、前記記憶部に記憶されている前記高さ情報を基に前記試料の高さを示す高さ画像を形成し、形成された前記3次元形状画像に前記全焦点画像を貼り合わせて前記表面光学像情報を有する3次元形状画像を構築し、前記表示部は、前記制御部によって構築された前記3次元形状画像を表示することを特徴とする3次元形状測定装置を提供する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る3次元形状測定装置100の構成図である。
レーザ光源1から出射されたレーザ光2は、偏光ビームスプリッタ3を透過し、2次元走査機構4によって反射され、試料17の表面に対して2次元方向に走査される。その際、走査されたレーザ光2は、瞳投影レンズ5を透過し、第1の結像レンズ6によって結像され、1/4波長板7を通過する。1/4波長板7を通過したレーザ光2は、第1のビームスプリッタ8によって反射される。反射されたレーザ光2は、第2のビームスプリッタ14を透過し、対物レンズ31によって試料17の表面上に結像される。なおレーザ光2は、ハーフミラー32を透過する。
白色光源12から出射された白色光13は、第2のビームスプリッタ14によって図4に示すように一定の分岐比にて分岐される。分岐によって下方に反射された白色光13は、対物レンズ31によって試料17の表面上にスポット状に結像される。なおこの白色光13は、ハーフミラー32によって分岐される。分岐によって透過した一方の白色光13は、上述したように試料17の表面上にスポット状に結像される。また分岐によって反射した他方の白色光13は、参照板33の表面を照射する。参照板33の表面は鏡面であるため、この白色光13は、参照板33によって反射される。
制御部60は、ステージコントローラ40によってステージ200を光軸に沿って移動させ、干渉対物レンズ300と試料17の光軸方向における相対距離を一定のピッチだけ変え、整定させる。制御部60は、レーザ用受光素子11からこの相対距離における出力信号を取得し、この出力信号から表面光学像情報を取得する。同様に制御部60は、撮像素子16からこの相対距離における出力信号を取得し、この出力信号から干渉像情報を取得する。取得された表面光学像情報と干渉像情報は、画像情報メモリ90aに記憶される。
そして制御部60は、撮像素子16により取得される試料17の干渉像情報についても同様の処理を行う。その際、制御部60は、撮像素子16から出力信号の各画素に干渉縞の最大値を与えたステージ200の焦点方向位置座標(高さ情報)をステージコントローラ40から取得し、焦点方向位置座標を高さ情報メモリ90bに記憶させる。これにより、広視野でNAの小さい低倍の対物レンズ31でも、顕微干渉計測法によって高分解能な試料17の高さ情報が取得される。制御部60は、この高さ情報を基に高分解能な試料17の高さ画像を形成する。
前述した第1の実施形態と同じ箇所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。また本実施形態における3次元形状測定装置100の構成と、共焦点レーザ走査型顕微鏡と顕微干渉計測法と画像処理部500の動作方法と、表面光学像情報と高さ情報を取得する過程は、前述した第1の実施形態と同様であるために詳細な説明は省略する。
レーザ光源から出射されたレーザ光を2次元走査機構によって走査させつつ、試料に照射し、前記試料から反射した反射レーザ光を受光部に受光させる第1の光学系と、
照明光源から出射された照明光を前記試料と参照面に照射し、前記試料と前記参照面から反射されたそれぞれの反射照明光から像を撮像する第2の光学系と、
前記2次元走査機構によって偏向された前記レーザ光と、前記照明光源から出射された前記照明光が、前記試料を照射する際に、前記レーザ光と前記照明光を前記試料に結像させる対物レンズと、
前記対物レンズ、または前記試料を載置するステージの少なくとも一方を光軸に沿って移動させて、光軸方向における前記対物レンズと前記試料の相対距離を変える駆動機構と、
前記受光部に受光された前記反射レーザ光から前記試料の表面光学像情報を記憶し、前記第2の光学系において受光された前記反射照明光から前記試料の高さを表す高さ情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報と前記高さ情報を前記試料の3次元座標に対応させて管理し、管理している前記表面光学像情報と前記高さ情報の少なくとも一方から前記試料の3次元形状を測定する制御部と、
前記制御部によって測定された前記試料の3次元形状を表示する表示部と、
を具備することを特徴とする3次元形状測定装置。
前記駆動機構が前記相対距離を変えた際に、
変えられた前記相対距離において、前記第2の光学系は前記反射照明光を受光し、前記受光部は前記反射レーザ光を受光することを特徴とする付記1に記載の3次元形状測定装置。
前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報を基に前記試料の全焦点画像と、前記記憶部に記憶されている前記高さ情報を基に前記試料の高さを示す高さ画像と、を形成し、
前記表示部は、前記制御部によって形成された前記全焦点画像と前記高さ画像を表示することを特徴とする付記2に記載の3次元形状測定装置。
前記表示部は、前記全焦点画像と前記高さ画像を同時に表示することを特徴とする付記3に記載の3次元形状測定装置。
前記表示部は、前記全焦点画像と前記高さ画像を並べて表示することを特徴とする付記3に記載の3次元形状測定装置。
前記制御部は、前記全焦点画像、または前記高さ画像の少なくとも一方から前記試料の3次元形状を測定すること特徴とする付記3に記載の3次元形状測定装置。
前記制御部は、前記高さ情報を基に前記試料の高さを示すラインを形成し、
前記表示部は、前記ラインを表示することを特徴とする付記3に記載の3次元形状測定装置。
前記表示部は、前記全焦点画像と前記ラインを同時に表示することを特徴とする付記7に記載の3次元形状測定装置。
前記表示部は、前記全焦点画像と前記ラインを並べて表示することを特徴とする付記7に記載の3次元形状測定装置。
前記制御部は、前記記憶部に記憶されている高さ情報から前記試料の3次元形状画像を形成し、形成された前記3次元形状画像に前記全焦点画像を貼り合わせて前記表面光学像情報を有する3次元形状画像を構築し、
前記表示部は、前記制御部によって構築された前記3次元形状画像を表示することを特徴とする付記3に記載の3次元形状測定装置。
前記第1の光学系は、共焦点レーザ走査型顕微鏡を構成することを特徴とする付記1に記載の3次元形状測定装置。
前記第2の光学系は、顕微干渉計測法を構成することを特徴とする付記1に記載の3次元形状測定装置。
前記照明光源は、可視域から赤外域までの前記照明光を出射することを特徴とする付記1に記載の3次元形状測定装置。
前記対物レンズと前記試料の間に配置され、前記照明光源から出射された前記照明光を分岐することで一方の前記照明光を前記試料に向けて透過させ、他方の前記照明光を前記参照面に反射させる光分割部材と、
を有し、
前記対物レンズと、前記光分割部材と、前記参照面は、干渉対物レンズを形成することを特徴とする付記1に記載の3次元形状測定装置。
Claims (20)
- レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を偏向して試料に走査する2次元走査機構と、
前記試料から反射した反射レーザ光を受光するレーザ光受光部と、
照明光を出射する照明光源と、
前記2次元走査機構によって偏向された前記レーザ光と、前記照明光源から出射された前記照明光と、を前記試料に結像させる対物レンズと、
前記対物レンズと前記試料の間に配置され、前記照明光源から出射され、前記対物レンズを透過した前記照明光を分岐することで一方の前記照明光を前記試料に向けて透過させ、他方の前記照明光を反射させる光分割部材と、
前記光分割部材によって分岐された光路上に配置され、前記光分割部材から反射された他方の前記照明光によって照射される参照面と、
前記対物レンズ、または前記試料を載置するステージの少なくとも一方を光軸に沿って移動させて、光軸方向における前記対物レンズと前記試料の相対距離を変える駆動機構と、
干渉しあう前記試料から反射する前記照明光と前記参照面から反射する前記照明光を受光する照明光受光部と、
前記レーザ光受光部によって出力される出力信号から前記試料の表面光学像情報を記憶し、前記照明光受光部によって出力される出力信号から前記試料の高さを表す高さ情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報と前記高さ情報を前記試料の3次元空間座標に対応させて管理し、管理している前記表面光学像情報と前記高さ情報の少なくとも一方から前記試料の3次元形状を測定する制御部と、
前記制御部によって測定された前記3次元形状を表示する表示部と、
を具備し、
前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報を基に前記試料の全焦点画像を形成し、前記記憶部に記憶されている前記高さ情報を基に前記試料の高さを示す高さ画像を形成し、前記表示部に表示された前記全焦点画像と前記高さ画像との少なくとも一方から前記試料の3次元形状を測定することを特徴とする3次元形状測定装置。 - レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を偏向して試料に走査する2次元走査機構と、
前記試料から反射した反射レーザ光を受光するレーザ光受光部と、
照明光を出射する照明光源と、
前記2次元走査機構によって偏向された前記レーザ光と、前記照明光源から出射された前記照明光と、を前記試料に結像させる対物レンズと、
前記対物レンズと前記試料の間に配置され、前記照明光源から出射され、前記対物レンズを透過した前記照明光を分岐することで一方の前記照明光を前記試料に向けて透過させ、他方の前記照明光を反射させる光分割部材と、
前記光分割部材によって分岐された光路上に配置され、前記光分割部材から反射された他方の前記照明光によって照射される参照面と、
前記対物レンズ、または前記試料を載置するステージの少なくとも一方を光軸に沿って移動させて、光軸方向における前記対物レンズと前記試料の相対距離を変える駆動機構と、
干渉しあう前記試料から反射する前記照明光と前記参照面から反射する前記照明光を受光する照明光受光部と、
前記レーザ光受光部によって出力される出力信号から前記試料の表面光学像情報を記憶し、前記照明光受光部によって出力される出力信号から前記試料の高さを表す高さ情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報と前記高さ情報を前記試料の3次元空間座標に対応させて管理し、管理している前記表面光学像情報と前記高さ情報の少なくとも一方から前記試料の3次元形状を測定する制御部と、
前記制御部によって測定された前記3次元形状を表示する表示部と、
を具備し、
前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報を基に前記試料の全焦点画像を形成し、前記記憶部に記憶されている前記高さ情報を基に前記試料の高さを示す高さ画像を形成するとともに前記高さ情報を基に前記試料の高さを示すラインを形成し、
前記表示部は、前記制御部によって形成された前記全焦点画像と前記高さ画像とを表示すると共に前記ラインを表示することを特徴とする3次元形状測定装置。 - 前記レーザ光源と、前記2次元走査機構と、前記対物レンズと、前記レーザ光受光部は、共焦点レーザ走査型顕微鏡を構成することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の3次元形状測定装置。
- 前記対物レンズと、前記参照面と、前記光分割部材は、干渉対物レンズを形成することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の3次元形状測定装置。
- 前記駆動機構が前記相対距離を変えた際に、
変えられた前記相対距離において、前記照明光受光部は干渉しあう前記試料から反射する前記照明光と前記参照面から反射する前記照明光を受光し、前記レーザ光受光部は前記反射レーザ光を受光することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の3次元形状測定装置。 - レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を偏向して試料を走査する2次元走査機構と、
前記2次元走査機構によって偏向された前記レーザ光を前記試料に結像させる第1の対物レンズと、
前記第1の対物レンズが光路上に配置された際に、前記試料から反射した反射レーザ光を受光するレーザ光受光部と、
照明光を出射する照明光源と、
前記照明光源から出射された前記照明光を前記試料に結像させる第2の対物レンズと、前記第2の対物レンズと前記試料の間に配置され、前記照明光源から出射された前記照明光を分岐することで一方の前記照明光を前記試料に向けて透過させ、他方の前記照明光を反射させる光分割部材と、前記光分割部材によって分岐された光路上に配置され、前記光分割部材から反射された他方の前記照明光によって照射される参照面と、を有する干渉対物レンズと、
前記干渉対物レンズが前記光路上に配置された際に、干渉しあう前記試料から反射する前記照明光と前記参照面から反射する前記照明光を受光する照明光受光部と、
前記第1の対物レンズが前記光路上に配置された際に、光軸方向における前記第1の対物レンズと前記試料の第1の相対距離を調整し、前記干渉対物レンズが前記光路上に配置された際に、前記光軸方向における前記干渉対物レンズと前記試料の第2の相対距離を変える駆動機構と、
前記レーザ光受光部によって出力される出力信号から前記試料の表面光学像情報を記憶し、前記照明光受光部によって出力される出力信号から前記試料の高さを表す高さ情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報と前記高さ情報を前記試料の3次元座標に対応させて管理し、管理している前記表面光学像情報と前記高さ情報の少なくとも一方から前記試料の3次元形状を測定する制御部と、
前記制御部によって測定された前記試料の3次元形状を表示する表示部と、
を具備し、
前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報を基に前記試料の全焦点画像を形成し、前記記憶部に記憶されている前記高さ情報を基に前記試料の高さを示す高さ画像を形成し、前記表示部に表示された前記全焦点画像と前記高さ画像との少なくとも一方から前記試料の3次元形状を測定することを特徴とする3次元形状測定装置。 - レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を偏向して試料を走査する2次元走査機構と、
前記2次元走査機構によって偏向された前記レーザ光を前記試料に結像させる第1の対物レンズと、
前記第1の対物レンズが光路上に配置された際に、前記試料から反射した反射レーザ光を受光するレーザ光受光部と、
照明光を出射する照明光源と、
前記照明光源から出射された前記照明光を前記試料に結像させる第2の対物レンズと、前記第2の対物レンズと前記試料の間に配置され、前記照明光源から出射された前記照明光を分岐することで一方の前記照明光を前記試料に向けて透過させ、他方の前記照明光を反射させる光分割部材と、前記光分割部材によって分岐された光路上に配置され、前記光分割部材から反射された他方の前記照明光によって照射される参照面と、を有する干渉対物レンズと、
前記干渉対物レンズが前記光路上に配置された際に、干渉しあう前記試料から反射する前記照明光と前記参照面から反射する前記照明光を受光する照明光受光部と、
前記第1の対物レンズが前記光路上に配置された際に、光軸方向における前記第1の対物レンズと前記試料の第1の相対距離を調整し、前記干渉対物レンズが前記光路上に配置された際に、前記光軸方向における前記干渉対物レンズと前記試料の第2の相対距離を変える駆動機構と、
前記レーザ光受光部によって出力される出力信号から前記試料の表面光学像情報を記憶し、前記照明光受光部によって出力される出力信号から前記試料の高さを表す高さ情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報と前記高さ情報を前記試料の3次元座標に対応させて管理し、管理している前記表面光学像情報と前記高さ情報の少なくとも一方から前記試料の3次元形状を測定する制御部と、
前記制御部によって測定された前記試料の3次元形状を表示する表示部と、
を具備し、
前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報を基に前記試料の全焦点画像を形成し、前記記憶部に記憶されている前記高さ情報を基に前記試料の高さを示す高さ画像を形成するとともに前記高さ情報を基に前記試料の高さを示すラインを形成し、
前記表示部は、前記制御部によって形成された前記全焦点画像と前記高さ画像とを表示すると共に前記ラインを表示することを特徴とする3次元形状測定装置。 - 前記レーザ光源と、前記2次元走査機構と、前記第1の対物レンズと、前記レーザ光受光部は、共焦点レーザ走査型顕微鏡を構成することを特徴とする請求項6または請求項7に記載の3次元形状測定装置。
- 前記第1の対物レンズと、前記干渉対物レンズを保持し、前記第1の対物レンズと、前記干渉対物レンズのいずれか1つを前記光路上に配置する対物レンズ配置部と、
を具備し
前記対物レンズ配置部が前記第1の対物レンズと、前記干渉対物レンズのいずれか1つを前記光路上に配置した際に、前記駆動機構は、前記第1の相対距離、または前記第2の相対距離を変えることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の3次元形状測定装置。 - 前記駆動機構は、前記対物レンズ配置部、または前記試料を載置するステージの少なくとも一方を前記光軸に沿って移動させて、前記第1の相対距離、または前記第2の相対距離を変えることを特徴とする請求項9に記載の3次元形状測定装置。
- 前記駆動機構が、前記第1の相対距離と、前記第2の相対距離を調整した際に、
変えられた前記第1の相対距離において、前記レーザ光受光部は、前記試料から反射した前記反射レーザ光を受光し、変えられた前記第2の相対距離において、前記照明光受光部は、干渉しあう前記試料から反射する前記照明光と前記参照面から反射する前記照明光を受光することを特徴とする請求項6または請求項7に記載の3次元形状測定装置。 - 前記照明光源と、前記干渉対物レンズと、前記照明光受光部は、顕微干渉計測法を構成することを特徴とする請求項1と請求項2と請求項6と請求項7とのいずれかに記載の3次元形状測定装置。
- 前記照明光源は、可視域から赤外域までの前記照明光を出射することを特徴とする請求項1と請求項2と請求項6と請求項7とのいずれかに記載の3次元形状測定装置。
- 前記表示部は、前記全焦点画像と前記高さ画像を同時に表示することを特徴とする請求項1と請求項2と請求項6と請求項7とのいずれかに記載の3次元形状測定装置。
- 前記表示部は、前記全焦点画像と前記高さ画像を並べて表示することを特徴とする請求項1と請求項2と請求項6と請求項7とのいずれかに記載の3次元形状測定装置。
- 前記表示部は、前記全焦点画像と前記ラインを同時に表示することを特徴とする請求項2と請求項7とのいずれかに記載の3次元形状測定装置。
- 前記表示部は、前記全焦点画像と前記ラインを並べて表示することを特徴とする請求項2と請求項7とのいずれかに記載の3次元形状測定装置。
- 前記制御部は、前記記憶部に記憶されている高さ情報から前記試料の3次元形状画像を形成し、形成された前記3次元形状画像に前記全焦点画像を貼り合わせて前記表面光学像情報を有する3次元形状画像を構築し、
前記表示部は、前記制御部によって構築された前記3次元形状画像を表示することを特徴とする請求項1と請求項2と請求項6と請求項7とのいずれかに記載の3次元形状測定装置。 - レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を偏向して試料に走査する2次元走査機構と、
前記試料から反射した反射レーザ光を受光するレーザ光受光部と、
照明光を出射する照明光源と、
前記2次元走査機構によって偏向された前記レーザ光と、前記照明光源から出射された前記照明光と、を前記試料に結像させる対物レンズと、
前記対物レンズと前記試料の間に配置され、前記照明光源から出射され、前記対物レンズを透過した前記照明光を分岐することで一方の前記照明光を前記試料に向けて透過させ、他方の前記照明光を反射させる光分割部材と、
前記光分割部材によって分岐された光路上に配置され、前記光分割部材から反射された他方の前記照明光によって照射される参照面と、
前記対物レンズ、または前記試料を載置するステージの少なくとも一方を光軸に沿って移動させて、光軸方向における前記対物レンズと前記試料の相対距離を変える駆動機構と、
干渉しあう前記試料から反射する前記照明光と前記参照面から反射する前記照明光を受光する照明光受光部と、
前記レーザ光受光部によって出力される出力信号から前記試料の表面光学像情報を記憶し、前記照明光受光部によって出力される出力信号から前記試料の高さを表す高さ情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報と前記高さ情報を前記試料の3次元空間座標に対応させて管理し、管理している前記表面光学像情報と前記高さ情報の少なくとも一方から前記試料の3次元形状を測定する制御部と、
前記制御部によって測定された前記3次元形状を表示する表示部と、
を具備し、
前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報を基に前記試料の全焦点画像を形成し、前記記憶部に記憶されている前記高さ情報を基に前記試料の3次元形状画像を形成し、形成された前記3次元形状画像に前記全焦点画像を貼り合わせて前記表面光学像情報を有する3次元形状画像を構築し、
前記表示部は、前記制御部によって構築された前記3次元形状画像を表示することを特徴とする3次元形状測定装置。 - レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を偏向して試料を走査する2次元走査機構と、
前記2次元走査機構によって偏向された前記レーザ光を前記試料に結像させる第1の対物レンズと、
前記第1の対物レンズが光路上に配置された際に、前記試料から反射した反射レーザ光を受光するレーザ光受光部と、
照明光を出射する照明光源と、
前記照明光源から出射された前記照明光を前記試料に結像させる第2の対物レンズと、前記第2の対物レンズと前記試料の間に配置され、前記照明光源から出射された前記照明光を分岐することで一方の前記照明光を前記試料に向けて透過させ、他方の前記照明光を反射させる光分割部材と、前記光分割部材によって分岐された光路上に配置され、前記光分割部材から反射された他方の前記照明光によって照射される参照面と、を有する干渉対物レンズと、
前記干渉対物レンズが前記光路上に配置された際に、干渉しあう前記試料から反射する前記照明光と前記参照面から反射する前記照明光を受光する照明光受光部と、
前記第1の対物レンズが前記光路上に配置された際に、光軸方向における前記第1の対物レンズと前記試料の第1の相対距離を調整し、前記干渉対物レンズが前記光路上に配置された際に、前記光軸方向における前記干渉対物レンズと前記試料の第2の相対距離を変える駆動機構と、
前記レーザ光受光部によって出力される出力信号から前記試料の表面光学像情報を記憶し、前記照明光受光部によって出力される出力信号から前記試料の高さを表す高さ情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報と前記高さ情報を前記試料の3次元座標に対応させて管理し、管理している前記表面光学像情報と前記高さ情報の少なくとも一方から前記試料の3次元形状を測定する制御部と、
前記制御部によって測定された前記試料の3次元形状を表示する表示部と、
を具備し、
前記制御部は、前記記憶部に記憶されている前記表面光学像情報を基に前記試料の全焦点画像を形成し、前記記憶部に記憶されている前記高さ情報を基に前記試料の高さを示す高さ画像を形成し、形成された前記3次元形状画像に前記全焦点画像を貼り合わせて前記表面光学像情報を有する3次元形状画像を構築し、
前記表示部は、前記制御部によって構築された前記3次元形状画像を表示することを特徴とする3次元形状測定装置。
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