JPH0549929B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は例えばモワレパターン等を微小サイズ
で検知してその品位特性を評価するための微小サ
イズセンサーに関するものである。

［従来の技術］ 例えばモワレパターン等の光学的な品位特性を
評価するためにはその光特性を精度良く検知する
必要がある。光特性を精度良く検知するには、光
の領域を微小部分に割り付け、スポツトに絞つた
投射光をこの部分に照射し、これに反応した特性
を調べてその特性を判断したり、または小スポツ
ト部の明るさを測光し、スキヤンニング等の手段
を用いて特定する範囲の光特性を判断することに
なる。

従来は光学レンズによる測光および光に反応す
る光特性のチエツクが一般的に行われていた。す
なわち、光学部品から放出される光の微小部分を
顕微鏡下で光路を制御してその微小部分の光特性
を求めたり、またはコンパクトデイスクCD用の
ピツクアツプで代表されるように被検知部の微小
スポツトをレンズ系群により拡大し、または縮小
化してその微小部分の光特性を求めていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、光学レンズによる測光および光に反応
する光特性のチエツクは、スポツトのサイズが大
きく、どの部分を調べているかの確認が困難であ
り、しかも測定装置が高価になるなどの問題点が
あつた。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る微小サイズセンサーは、ダイヤモ
ンドの針からなる光伝送体の側面を光学的に遮蔽
して先端部と基端部に開口窓を形成し、発光手段
と受光手段のいずれか一方をこの光伝送体の基端
部の開口窓に設け、他方をこの光伝送体の先端部
の微小な開口窓の側に配置することにより上記問
題点を解決したものである。

［作用］ 本発明においては、光伝送体の基端部に発光手
段が設けられていて、ここから光が放出された場
合、その光はこの光伝送体を介して先端部の微小
な面積の開口窓から小さな光のスポツトとなつて
出て受光手段に到達し、光伝送体の先端部の側に
発光手段が設けられていて、ここから光が放出さ
れた場合は、光伝送体の先端部の微小な面積の開
口窓から小さな光のスポツトとなつて入り、この
光伝送体を介して受光手段に到達する。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す断面図であ
り、図において、２は短針状の光伝送体、４は光
伝送体２の基端部のほぼ中央部に設けられた発光
体、６は光伝送体２の基端部を包むようにして発
光体４全体をモールドするキヤステイング材、８
は発光体４に接続された一対のリード線である。

光伝送体２の側面およびキヤステイング材６の
表面は遮蔽膜１０で被覆されている。光伝送体２
の基端部（この図では上端部）は平面になつてお
り、ここには開口窓１２が形成されている。光伝
送体２の先端部（この図では下端部）は少し切除
されて微小な面を形成している。この微小な面は
遮蔽膜１０では被覆されておらず、開口窓１４に
なつている。

光伝送体２はダイヤモンドからなり、おおよそ
0.2×0.2×1.2mm程度のサイズのものとなつてい
る。光伝送体２の材質としてダイヤモンドを選定
しているのは開口窓１４の面積が微小であり、機
械的な強度を確保する必要のためである。

発光体４はLEDまたは半導体レーザー素子か
らなる。キヤステイング材６は有機溶剤系樹脂、
熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂からなる。
遮蔽膜１０は、例えばモリブデン、チタン、カー
ボン等、光を透過も反射もさせ難い材料をスパツ
ター、蒸着等によつて被覆して形成されている。
遮蔽膜１０の膜厚は0.1〜2μm程度である。開口
窓１２，１４は光を透過しやすいように平らに鏡
面仕上げされている。

発光体４より照射された光は光伝送体２を通
し、開口窓１４より放射される。この光は遮蔽膜
１０があるため、開口窓１４以外から外へ漏れる
ことはない。

開口窓１４の先端形状は被測定物に合わせ、円
形１４ａ、短形状１４ｂ、長形状１４ｃ等の各種
形状を選択することができる。開口窓１４のサイ
ズは、短方向0.3〜2μm、長方向0.6〜20μm程度の
ものである。

第２図は上記のように構成した光センサーの使
用状態を示す説明図である。図において、１６は
露光光、１８は被測定物、２０は被測定物１８の
表面に設けられ、フオツトセルの如く光に感応し
て出力する光感応部、２２は光感応部２０に接続
された信号引き出し線である。

光検出は、光伝送体２を固定し、被測定物１８
を移動させ、この時感応する信号出力を記録する
か、または被測定物１８を固定し、光伝送体２を
移動し、同様に感応する信号出力を記録すること
によつて行なう。

感応する信号出力は光伝送体２と被測定物１８
が接触状態にあるため、非常に小さな面積の開口
窓１４で光を照射していることになり、他に外光
が入らず、結果的に小スポツトサイズで露光スキ
ヤンニングしていることになり、微小サイズ区域
で分解した光感応特性の変化の状況をチエツクす
ることができる。

これはレンズを使用して小さなスポツト光を作
り、露光スキヤンニングする手法よりより小さな
サイズにて照射することが可能であり、測定判別
の分解能が高い。

また、第１図における開口部１４の先端形状を
１４ａ，１４ｂ，１４ｃの如く、自由に変つたも
のを用意して測定することが可能であり、容易に
安価に装置をまとめることができる。これに対
し、従来のようなレンズ系ではこれ等の形を作る
のにかなり複雑高価となる。

次に、発光体１４をホトセル受光体に置き換え
た他の実施例について説明する。

まず、光伝送体２は受光素子の光伝送路とな
る。すなわち、被測定対象である発光体より発し
た光を開口窓１４の面の範囲のみで受け、光伝送
体２の光伝送路を通してホトセル受光体で受光
し、光の強弱を電気信号に変換し、記録する。

開口部１４の先端形状は、第１図の１４ａ，１
４ｂ，１４ｃの如く、自由に変つたものを用意し
て測定することが可能である。

１４ａは標準的な微小サイズ測光用であり、１
４ｂの例はＸ方向の分解能は高いものが欲しい
が、Ｙ方向の分解能はそれほど必要とせず、その
代り光量全量を増大し、より小さな発光量の物体
を測定したり、測定系のＳ／Ｎ比を一層増大させ
たい目的の例などに適用され得る。

第３図は発光体１４をホトセル受光体に置き換
えた測光応用の例を示すものであり、この図にお
いて、２４は仮想測光基準面、２６は発光体、２
８はベース、３０は発光光路である。

この例では測光基準面２４を光伝送体２でスキ
ヤンニングすることで、３０の光路を測光し、ベ
ース２８上に設けられた発光体２６の光強度分布
を調べられる。

第４図も発光体１４をホトセル受光体に置き換
えた測光応用の例であるが、更に発光体２６の上
にレンズ３２を配置した例で、レンズ３２により
集光された光路３０の強度分布を調べられ、発光
体２６とレンズ３２を一体とした光分布図が測定
される。

第５図も発光体１４をホトセル受光体に置き換
えた測光応用の例であるが、透過光３４を濃淡に
区分されたベース３６，３８を通してチエツクす
るものである。

この場合、２４を測光基準面としてベース３
６，３８をスキヤンニングすることで、光透過部
３６と光不透過部３８の透過状況を精度良く測光
でき、光透過部３６と光不透過部３８の境界域の
状況を詳しく分析できる。この際、光伝送体２の
開口窓１４は光透過部３６と光不透過部３８に正
しく接していることが必要である。

［発明の効果］ 本発明は以上説明したように構成したので、特
定の面積域を微小面積でスキヤンニングし、光に
感応する光特性を精度良く分解し、その光学的な
品位特性を評価することができるという効果があ
る。

また、本発明は以上説明したように構成したの
で、従来装置に比し安価で小型の装置にまとめる
ことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るセンサー本体
の断面図、第２図は本発明の一実施例の動作を説
明するための説明図、第３図〜第５図は本発明の
他の実施例を示す説明図である。 ２……光伝送体、４……発光体、６……キヤス
テイング材、８……リード線、１０……遮蔽膜、
１２，１４……開口窓、１６……露光光、１８…
…被測定物、２０……光感応部、２２……信号引
き出し線、２４……仮想測光基準面、２６……発
光体、２８……ベース、３０……発光光路、３２
……レンズ、３４……透過光、３６，３８……ベ
ース。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ダイヤモンドの針からなる光伝送体の側面を
   光学的に遮蔽して先端部と基端部に開口窓を形成
   し、発光手段と受光手段のいずれか一方をこの光
   伝送体の基端部の開口窓に設け、他方をこの光伝
   送体の先端部の微小な開口窓の側に配置したこと
   を特徴とする微小サイズセンサー。