JPH06194709A - リアルタイム光学的相関装置 - Google Patents

リアルタイム光学的相関装置

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JPH06194709A
JPH06194709A JP5214553A JP21455393A JPH06194709A JP H06194709 A JPH06194709 A JP H06194709A JP 5214553 A JP5214553 A JP 5214553A JP 21455393 A JP21455393 A JP 21455393A JP H06194709 A JPH06194709 A JP H06194709A
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spatial light
light modulator
fourier transform
transform lens
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Jeffrey B Sampsell
ビー．サンプセル ジェフリィ
Rachelle J Bienstock
ジェイ．ビエンストック ラチェレ
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Texas Instruments Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プログラム可能であり、かつ、リアルタイム
で基準が変更されるのに応答することができ、検査され
る物体と基準画像または基準物体とを比較して検査を行
うことができる、光学的相関装置を提供する。 【構成】 この光学的相関装置は、２個の位相変調反射
形空間的光変調器を使用する。第１空間的光変調器は、
前記検査物体を表す画像データの形式で、電子入力を受
け取る。前記入力により前記第１空間的光変調器は入射
光を変調し、かつ、その変調された出力を第１フーリエ
変換レンズに反射する。前記レンズは第２空間的光変調
器に光入力を供給する。前記第２空間的光変調器の電子
入力は、前記基準画像のフーリエ変換の複素共役を表す
変換データである。前記電子入力は前記光入力を変調
し、その結果、前記２個の画像のフーリエ積が得られ
る。次に、前記フーリエ積が変換され、相関データが得
られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学的検査法に関する。
さらに詳細にいえば、本発明は、検査される物体と基準
像または基準物体とを比較する検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその問題点】製品の中の欠陥を検査
する１つの方法は、その製品と、その物体の要求される
画像または十分に満足であることが分かっている他の物
体とを、比較することである。１つの典型的な例は、半
導体製造に用いられるウエハの検査である。処理工程中
のウエハが、良好であることが分かっている基準ウエハ
または要求される画像と比較される。
【０００３】パターンを比較する種々の方法が開発され
ている。典型的な方法としては、相関法が用いられる。
相関法では、基準画像を表す信号と、検査される製品を
表す信号とが比較される。光学的相関装置では、２つの
画像の間の整合がよいことを示す相関値の高い位置が、
出力光分布の中の明るい点で表示される。
【０００４】コヒーレント光を用いた光学的応用では、
レンズを用いてフーリエ変換画像を生ずることができる
ので、しばしば、相関装置はフーリエ光学に基づくこと
がある。これらの装置では、変換画像に関する光学的操
作を行う。この光学的操作は、数学的には、関数ｆ
（ｘ，ｙ）およびＦ（ｕ，ｖ）で表すことができる。相
関関係のフーリエ変換は、１つの関数のフーリエ変換
と、他の関数のフーリエ変換の複素共役との積と同じで
ある。
【０００５】２個の画像のコヒーレント光学的相関に対
する従来の１つの方式は、４ｆ方式に沿ってフーリエ・
ホログラムを利用することである。４ｆ方式と呼ばれる
理由は、１つの軸に沿って、使用されるレンズの焦点距
離の４倍の経路を光が進むためである。基準物体の光分
布のフーリエ変換を表す写真ホログラム記録が行われ
る。ホログラムは、空間的フイルタとして作用し、その
透過光は入射光の複素共役である。したがって、第１関
数を表す光がホログラムを透過する時、そのホログラム
が作成された画像を表す関数の複素共役に従って、透過
光が変調される。この出力光が、第２レンズにより、逆
フーリエ変換され、相関出力が得られる。もしこれらの
画像が整合しているならば、明るい点が現れる。
【０００６】写真ホログラムを使用するホログラフイ法
の１つの問題点は、ホログラムが特定の基準物体に対し
て固定されることである。もし基準物体が変更されるな
らば、別のホログラムが発生されなければならない。こ
のことは、時間と費用の両方の点でコストがかかる。
【０００７】空間的光変調器を用いての相関は、写真記
録体を使用するホログラフイ法に代わる別の方法を与え
る。空間的光変調器は、効果において、リアルタイムで
かつプログラム可能な、ホログラムとして作用する。例
示された実施例の装置では、入力画像がレンズで変換平
面上にフーリエ変換される。この場合、ＬＣＤ形の透過
形空間的光変調器は基準画像を表す。空間的光変調器を
透過した光の全体が再びフーリエ変換され、その結果、
変換積が得られる。多くの空間的光変調器の１つの利点
はそれらのプログラム可能性であるけれども、それらを
用いた場合の問題点は、分解能が低いこと、および書き
込み・消去速度が遅いことである。尺度と整合に対する
フーリエ変換動作の感度が画像平面の間で異なるため
に、別の問題点が生ずる。
【０００８】前記で説明した技術の変更例の中に、結合
変換装置がある。この結合変換装置では、２つの画像が
２個の異なる入力平面に提示される。これらの画像の両
方が同じ変換レンズでフーリエ変換され、そして、それ
らのフーリエ積が同じ平面上に入射する。けれども、こ
れらの装置は、典型的には、ホログラフイ・フイルタと
して写真ホログラムまたは空間的光変調器を有する。こ
れらの装置は、前記で説明した他の装置に付随する問題
点を有する。
【０００９】プログラム可能であり、かつ、リアルタイ
ムで基準画像の変更に応答可能である、光学的相関装置
が要請されている。
【００１０】
【問題点を解決するための手段】本発明の１つの特徴
は、第１物体を表す画像データと、第２物体を表すフー
リエ変換画像データとから、相関画像を提供する光学的
相関装置である。この相関装置は、反射，位相変調素子
とを有する、２個の空間的光変調器を使用する。第１位
相変調空間的光変調器は、ミラー素子のおのおのへの電
子入力を受け取る。この電子入力は、前記物体の中の１
つの物体を表す画像データである。このデータは、ミラ
ー素子により、第１空間的光変調器の表面を照射するコ
ヒーレント光源からの光の位相変調を制御する。第１フ
ーリエ変換レンズは、第１位相変調空間的光変調器の表
面から反射された光を受け取る。第２位相変調空間的光
変調器は、第２物体の変換を表す電子入力を受け取る。
この第２空間的光変調器は、第１フーリエ変換レンズの
フーリエ画像平面に配置される。ビーム・スプリッタ
は、第２空間的光変調器から反射された光を、第２フー
リエ変換レンズに進める。第２フーリエ変換レンズのフ
ーリエ画像平面に配置された画像捕獲装置は、相関画像
を捕獲する。
【００１１】本発明の１つの利点は、比較されるべきこ
れらの物体の一方または両方が、記憶された画像データ
により表されることである。または、これらの物体をそ
の場で観察することにより、これらの物体の一方または
両方に対する画像データを得ることができる。
【００１２】本発明の１つの典型的な応用では、実際の
物体は、その画像データと基準物体の画像データとを比
較することにより、その場で検査することができる。こ
の種類の応用の場合、画像捕獲装置を用いて、検査され
る物体を表す画像データが得られる。物体をリアルタイ
ムで検査することができる。その際、物体の表面を部分
的に走査し、そして、基準物体、または基準物体を表す
記憶されたデータと比較することができる。
【００１３】本発明の技術的な利点は、相関装置への入
力が、検査される物体または基準物体に光学的に連結さ
れていないことである。したがって、この相関装置は、
入力データを送るためのデータ接続線を用いて、物理的
に遠隔の地点に配置することができる。
【００１４】入力データの位相符号化により、相関のピ
ークに集中する入力信号エネルギのパーセントに関し
て、高い効率が得られる。また、検査物体の画像のビデ
オ・データを受け取るために空間的光変調器を用いるこ
とにより、任意の形状を有することができかつ光の良好
な反射が保証される必要のない検査物体から、そのデー
タを取得することが可能である。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明による光相関装置１０のブロ
ック線図である。この装置の１つの入力は、画像データ
ｆinspec（ｘ，ｙ）である。この画像データｆ
inspec（ｘ，ｙ）は、検査されるべき物体を表す。この
装置の他の入力は、フーリエ変換データＦ* ref （ｕ，
ｖ）である。このフーリエ変換データＦ* ref （ｕ，
ｖ）は、基準物体の画像のフーリエ変換の複素共役を表
す。これらの画像データとフーリエ変換データとの両方
は、記憶されたデータ源から得ることができる、また
は、リアル・タイムの画像データ取得から得ることがで
きる。「リアル・タイム」とは、比較されるべき実際の
物体を観察しながら、相関処理工程を実行することがで
きることを意味する。１組の入力データがデータ源から
得られ、および、他の組のデータがリアル・タイムのデ
ータ取得から得られる、ということもまた可能である。
画像データおよびフーリエ変換データを得るためのデー
タ取得装置は、下記の図３および図４で説明される。
【００１６】図１において、画像データおよびフーリエ
変換データは、それらを整合させるのに用いることがで
きる共通の基準点を有すると仮定される。検査物体と基
準物体とを整合させるための移動台は、下記の図５で説
明される。
【００１７】図１の装置は、２個の変形可能マイクロミ
ラー空間的光変調器１２ａおよび１２ｂを有する。本発
明の前提は、これらの空間的光変調器（ＳＬＭ）１２ａ
および１２ｂは、相関の目的のために、位相変調画像を
得るのに用いることができることである。空間的光変調
器１２のおのおのは、光入力を変調するのに用いられ
る、１つの電気入力を有する。
【００１８】本発明の動作を概観すれば、検査物体の画
像データｆinspec（ｘ，ｙ）が第１空間的光変調器１２
ａに入力され、そして、この第１空間的光変調器１２ａ
は検査物体の位相変調画像を出力する。この画像は、第
１変換レンズ１３を用いてフーリエ変換される。それに
は、画像平面がレンズから１焦点距離だけ離れている
時、画像のフーリエ変換が得られるというレンズの周知
の性質が利用される。その結果えられた変換画像が空間
的光変調器１２ｂの表面を照射する。それと同時に、基
準物体からのフーリエ変換データＦ* ref （ｕ，ｖ）に
従って、空間的光変調器１２ｂが位相変調を受ける。そ
の結果、空間的光変調器１２ｂからの反射光は２つのフ
ーリエ変換された画像の積である。この反射光は再び変
換レンズ１４で変換され、相関画像が得られる。
【００１９】図２は、相関装置１０に用いることが適切
である、位相変調形空間的光変調器のミラー素子２０の
１つの実施例である。ミラー素子２０のおのおのにおい
て、ミラー２２の位置は、その表面から反射されて画像
平面に戻る光の位相を決定する。
【００２０】図２のミラー素子と同等なミラー素子を有
する空間的光変調器は、通常、変形可能マイクロミラー
装置（ＤＭＤ）として知られている。けれども、任意の
他の形式の反射形の位相変調形空間的光変調器を用いる
こともできる。通常、空間的光変調器から反射された光
が位相変調された画素ビームに符号化されるように、個
々の画素素子を調整することにより、反射形の位相変調
形空間的光変調器が動作する。
【００２１】図２の実施例は屈曲ビーム・ミラー素子２
０であり、「片持ち梁」形の変形可能ミラー装置に用い
られる特別な素子である。平らな反射表面である剛体ミ
ラー２２が、４個のヒンジ２４により保持される。相互
に直角である片持ち梁ヒンジ２４の正方形の配置によ
り、ミラー２２は上下に運動することができる。この運
動を実行するために、ミラー２２のおのおのの下でミラ
ー２２からは離れた位置に、電極２６が配置される。電
気入力線路２７を通して電圧を加えることにより、電極
２６のおのおのを個別に呼び出すことが可能である。ミ
ラー素子２０のおのおのに付随するメモリ・セル２９は
必要な印加電圧状態を記憶し、そして、変形可能ミラ−
装置のすべてのミラー素子２０を同時に調整することが
可能である。
【００２２】予め定められた電圧が電極２６に加えられ
る時、ミラー２２は電極２６に静電気的引力を受ける。
ヒンジ２４により、ミラー２２は電極２６の方に向けて
下方に移動する。この移動距離は、加えられる電圧の大
きさにより決定することができる。加えられた電圧が取
り除かれた時、ヒンジ２４の復元力により、ミラー２２
はゼロ位相変化状態に復帰する。
【００２３】図２のミラー素子２０を有する空間的光変
調器（ＳＬＭ）１２ａまたは１２ｂは、集積回路技術を
用いて製造することができる。その製造が容易であるた
めに、ミラー２２はスペーサ層２８の上に作成すること
ができる。スペーサ材料に対してエッチングを行うこと
により、電極２６とミラー２２との間に間隙を有するよ
うに４個の支柱２８ａが作成される。
【００２４】再び図１において、レーザのようなコヒー
レント光源１５からの光で、空間的光変調器１２ａが照
射される。この光は、ビーム・スプリッタ１６により、
空間的光変調器１２ａに向かって進む。空間的光変調器
１２ａは電子入力データｆin spec（ｘ，ｙ）を受け取
る。この電子入力データｆinspec（ｘ，ｙ）を用いて、
光源１５から空間的光変調器１２ａの表面に入射する光
の変調が行われる。空間的光変調器１２ａから反射され
た出力画像は、検査物体の位相符号化画像である。結果
的には、空間的光変調器１２ａは、振幅変調検査画像を
位相変調画像に変換する。
【００２５】空間的光変調器１２ａからの位相符号化画
像は、ビーム・スプリッタ１６を通り、および、第１フ
ーリエ変換レンズ１３を通って、進む。レンズ１３から
１焦点距離の位置にある、すなわち、フーリエ画像平面
にある、空間的光変調器１２ｂの表面に、変換画像が現
れる。その結果、空間的光変調器１２ｂへの光入力は、
検査物体のフーリエ変換画像Ｆinspec（ｕ，ｖ）であ
る。
【００２６】空間的光変調器１２ｂへの電子入力は、基
準物体の変換画像の複素共役を表す変換データＦ* ref
（ｕ，ｖ）である。空間的光変調器１２ｂは、この電子
入力でもって光入力を変調する。数学的に表現すれば、
空間的光変調器１２ｂの反射出力は、下記の２つの変換
関数の積として表すことができる。
【００２７】
【数１】Ｆinspec（ｕ，ｖ）×Ｆ* ref （ｕ，ｖ）
【００２８】もちろん、前記フーリエ関数のいずれもそ
れらの複素共役で置き換えても同じ結果が得られる。し
たがって、本発明の別の実施例では、Ｆ* inspec（ｕ，
ｖ）とＦref （ｕ，ｖ）との積を用いることができる。
【００２９】空間的光変調器１２ｂから反射された出力
光は、ビーム・スプリッタ１７により、フーリエ変換レ
ンズ１３から入射する光路とは異なる方向に進む。この
新しい方向に進んだ光は、第２フーリエ変換レンズ１４
により変換される。この第２フーリエ変換レンズ１４の
焦点の位置に、画像捕獲装置１５が配置される。
【００３０】画像捕獲装置１５が受け取る画像データ
は、数学的には下記の式で表される。
【００３１】
【数２】 Ｆ［Ｆ* ref （ｕ，ｖ）×Ｆinspec（ｕ，ｖ）］
【００３２】この式で、外側の変換操作により、反転さ
れた相関画像が得られる。この積は４項値であり、その
１つの項は相関データを表す。他の項は、たたみ込みデ
ータおよびゼロ次データを表す。これらの項は、従来の
フイルタ作用技術を用いることにより、除去することが
できる。
【００３３】好ましい実施例では、空間的光変調器１２
ｂは、レンズ１３からの画像平面に対して、わずかに傾
斜している。図１において、この傾斜角度は、ｘ軸（画
像経路）に対して直角なｙ軸と、空間的光変調器１２ｂ
の横断面軸との間の角度θにより表される。その結果、
相関項により表される画像は、画像捕獲装置１５でのゼ
ロ次項およびたたみ込み項から得られる画像から、空間
的にずれている。したがって、変調関数にバイアス項が
現れる。このバイアス項は、４個の積の項に線形位相差
を導入する。
【００３４】もし必要ならば、検査画像データｆinspec
（ｘ，ｙ）は処理装置１８および空間的光変調器１２ａ
に送ることができる。次に、この画像データが処理装置
１８により処理され、表示装置またはプリンタの上に画
像を表示することができる。この画像データの上に相関
データを重ね、それにより、欠陥の正確な位置を指示す
ることができる。
【００３５】図３は、画像データｆinspec（ｘ，ｙ）を
取得するための入力データ取得装置３０を示す。この画
像データｆinspec（ｘ，ｙ）は検査物体３１を表す。検
査物体３１の画像は、検査物体３１を光源３２からの光
で照射することにより、作成される。典型的には、白色
すなわち非単色のコヒーレント光を発生する光源３２が
用いられるが、それはスペックル効果を防止するためで
ある。ビーム・スプリッタ３３は光源３２からの光の一
部分を反射し、検査物体３１に向かって進める。検査物
体に向かって進む光はその検査物体で反射され、そし
て、この反射された光はビーム・スプリッタ３３を透過
し、レンズ３４ａおよび３４ｂに向かって進む。レンズ
３４ａおよび３４ｂは、画像捕獲電子装置３５の上に画
像を作成する。好ましい実施例では、画像捕獲装置３５
は電荷結合装置（ＣＣＤ）であるが、既に知られている
多くの画像捕獲装置のいずれを用いてもよい。画像捕獲
装置３５は、検査物体３１の振幅符号化画像を表す電子
データｆinspec（ｘ，ｙ）を生ずる。図１に示されてい
るように、このデータは空間的光変調器１２ａに送ら
れ、そしてそこで、位相符号化データに変換される。
【００３６】図４は、基準物体４１の変換画像を表すデ
ータＦref （ｕ，ｖ）を取得するための基準データ取得
装置４０を表す。基準物体４１は、位相変調画像を提供
することができると仮定される。使用することができる
基準物体４１の種類は、応用の形式により変わるであろ
う。例えば、ウエハを検査する応用では、集積回路の網
線が基準物体４１として用いられる。実際の３次元の物
体は、もしそれが位相変調画像を提供するならば、用い
ることができる。
【００３７】基準物体４１は、光源４２からのコヒーレ
ント光で照明される。コヒーレント光が用いられる理由
は、基準物体４１は典型的にはコヒーレント画像である
からである。けれども、非コヒーレント基準物体４１に
対しては、非コヒーレント光源を用いることができる。
好ましい実施例では、コヒーレント光源４２はビーム拡
大器（図示されていない）を備えたレーザである。
【００３８】ビーム・スプリッタ４３は、光源４２から
の光の一部分を反射し、そして、この反射された光は基
準物体４１を照射する。基準物体４１で反射された光
は、ビーム・スプリッタ４３をまた透過し、そして、フ
ーリエ変換レンズ４４に向かって進む。レンズ４４は、
画像捕獲装置４５の上に、基準画像のフーリエ変換を生
ずる。
【００３９】ミラー４６は光源４２からの光を受け取
り、そして、それを反射して画像捕獲装置４５に向けて
進める。この反射された光は、基準画像データの軸から
はずれた方向を進む。この光ビームにより基準ビームが
得られ、それにより、フーリエ画像から位相情報を得る
ことができる。画像捕獲装置４５により検出された画像
データは、Ｆref （ｕ，ｖ）で表わされる。画像捕獲装
置３５と同様に、画像捕獲装置４５は電荷結合装置であ
ることが好ましい。
【００４０】画像捕獲装置４５からのフーリエ変換画像
が処理され、その複素共役が得られる。この処理は、指
定された任意の処理装置または一般的な処理装置４７に
より、実行することができる。処理装置４７は、処理装
置１８であることができる。変換画像を表す電子信号Ｆ
* ref （ｕ，ｖ）は、空間的光変調器１２ｂに送られ
る。
【００４１】図５は、移動台５０の図面である。移動台
５０により、検査物体３１と基準物体４１とを整合させ
ることができ、および、大きな物体を部分毎に検査する
ことを可能にする。図１では、これらの変換画像の焦点
が整合してレンズ１４の位置にあるように、検査物体の
画像と基準物体の変換画像とが整合していると仮定され
る。
【００４２】移動台５０は、検査物体３１および基準物
体４１の長さまたは幅のいずれかがそれらの画像捕獲装
置３０および４０の視野の中で走査できるように、少な
くとも１つの方向で移動可能である。移動台５０を用い
て、基準物体４１の中心を画像捕獲装置４０の中心に移
動させることができる。
【００４３】プラットホーム５２および５３は、それぞ
れ、検査物体３１および基準物体４１を保持する。これ
らのプラットホームの１つは、それは図１のプラットホ
ーム５２であるが、移動台５０に対して移動可能であ
り、それにより、整合の目的を達成することができる。
【００４４】動作の際には、処理装置５５は、画像捕獲
装置３５および４５のビデオ出力を受け取る。このデー
タを用いてプラットホーム５２の移動を制御し、それに
より、物体３１および４１からの画像が、画像捕獲装置
３０および４０の上において限定された視野で観察され
る。この整合がいったん達成されると、物体３１の任意
に選定された部分を検査するために、ｙ−３平面の中で
移動台５０が移動することができる。
【００４５】本発明は特定の実施例について説明された
けれども、この説明は、本発明がこれらの実施例に限定
されることを意味するものではない。開示された実施例
を種々に変更した実施例、および他の実施例の可能であ
ることは、当業者には容易に理解することができるであ
ろう。したがって、本発明は、本発明の範囲内に入るこ
のようなすべての実施例を包含するものであることを断
っておく。
【００４６】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。
【００４７】（１） 反射素子のアレイと、前記反射素
子のおのおのへの電子入力を受け取る手段とを有し、か
つ、前記電子入力が１つの点の入力画像を表しかつ前記
電子入力が前記反射素子により前記反射素子の表面に入
射する光の位相変調を制御する、第１位相変調空間的光
変調器と、前記第１位相変調空間的光変調器の反射素子
の表面を照射するコヒーレント光源と、前記第１位相変
調空間的光変調器の表面から反射される光を受け取る第
１フーリエ変換レンズと、反射素子のアレイと、前記反
射素子のおのおのへの電子入力を受け取る手段とを有
し、かつ、前記電子入力が１つの点の入力画像を表しか
つ前記電子入力が前記反射素子により位相変調を制御
し、かつ、前記第１フーリエ変換レンズのフーリエ画像
平面に配置された、第２位相変調空間的光変調器と、前
記第２空間的光変調器から反射された光を第２フーリエ
変換レンズに進める手段と、前記第２空間的光変調器か
ら反射された前記光を受け取る第２フーリエ変換レンズ
と、前記第２フーリエ変換レンズのフーリエ画像平面に
配置された画像捕獲装置と、を有する、第１物体を表す
画像データと第２物体を表すフーリエ変換画像データと
から相関画像を得るための光学的相関装置。
【００４８】（２） 第１項記載の光学的相関装置にお
いて、前記第２空間的光変調器が前記第１フーリエ変換
レンズの画像平面に対して一定の角度で傾斜している。
【００４９】（３） 第１項記載の光学的相関装置にお
いて、前記空間的光変調器の少なくとも１つが変形可能
ミラー装置である。
【００５０】（４） 第１項記載の光学的相関装置にお
いて、前記光を進める手段がビーム・スプリッタであ
る。
【００５１】（５） 第１項記載の光学的相関装置にお
いて、画像平面に入射する光の光路長が変わるように前
記反射素子の位置を調節することにより前記空間的光変
調器が前記反射素子の表面に入射する光を変調する。
【００５２】（６） 第１項記載の光学的相関装置にお
いて、画像データが実際の物体を観察することにより得
られ、かつ、複数個の前記物体の中の前記１つの物体を
表す画像データを得るための画像捕獲装置がさらに備え
られる。
【００５３】（７） 第１項記載の光学的相関装置にお
いて、前記変換データが実際の物体を観察することによ
り得られ、かつ、複数個の前記物体の中の前記１つの物
体を表す変換画像データを得るための変換画像捕獲装置
がさらに備えられる。
【００５４】（８） 第１項記載の光学的相関装置にお
いて、前記画像データと前記変換画像データとが捕獲さ
れる前記第１物体と前記第２物体とを整合させるための
移動台をさらに有し、かつ、前記移動台が複数個の前記
物体の中の前記１つの物体を相対的に移動するためのプ
ラットホームを有する。
【００５５】（９） 第１物体の画像を表す１組の画像
データを得る段階と、第２物体の変換画像の複素共役を
表す１組の変換データを得る段階と、第１反射形位相変
調空間的光変調器の電子入力手段に前記画像データを供
給する段階と、第２反射形位相変調空間的光変調器の電
子入力手段に前記変換データを供給する段階と、前記第
１空間的光変調器の表面を入射光で照射する段階と、前
記画像データの位相符号化されたデータが前記第１空間
的光変調器の表面から反射されるように、前記第１空間
的光変調器を前記入射光を変調するために使用する段階
と、前記第１空間的光変調器の表面から反射された光
を、第１フーリエ変換レンズを通して、前記第１フーリ
エ変換レンズのフーリエ画像平面の中の前記第２空間的
光変調器に進める段階、および、その結果前記第２空間
的光変調器の反射表面に前記画像データの変換が得られ
る段階と、前記画像データの前記変換を変調するために
前記第２空間的光変調器を使用する段階と、前記第２空
間的光変調器から反射された光を第２フーリエ変換レン
ズに進める段階と、前記第２フーリエ変換レンズからの
相関画像を画像捕獲手段で捕獲する段階と、を有する、
第１物体の画像と第２物体の画像との相関を得る方法。
【００５６】（１０） 第９項記載の方法において、前
記相関画像を他の出力データから分離するために前記第
２空間的光変調器を傾斜させる段階がさらに含まれる。
【００５７】（１１） 第９項記載の方法において、前
記相関画像および前記物体の１つの画像を表すデータを
処理装置に供給する段階と、および合成画像を生ずるた
めに前記処理装置を使用する段階とがさらに含まれる。
【００５８】（１２） 第９項記載の方法において、前
記画像データは実際の物体から得られ、複数個の前記物
体の中の１つの物体のビデオ画像を捕獲する段階と、前
記画像を前記画像データに変換する段階とがさらに含ま
れる。
【００５９】（１３） 第１２項記載の方法において、
ビデオ画像を捕獲する前記段階および前記画像を変換す
る前記段階が他の段階に関してリアルタイムで実行され
る。
【００６０】（１４） 第９項記載の方法において、前
記変換データは実際の物体から得られ、複数個の前記物
体の中の１つの物体のフーリエ画像を捕獲する段階と、
前記画像を前記変換データに変換する段階とがさらに含
まれる。
【００６１】（１５） 複数個の前記物体の中の第１物
体を表す画像データを得るための画像捕獲装置と、複数
個の前記物体の中の第２物体を表す変換画像データを得
るための変換画像捕獲装置と、反射素子のアレイと、前
記画像データを前記反射素子のおのおのへの電子入力と
して受け取る手段とを有し、かつ、前記素子の位相変調
を制御する、第１位相変調空間的光変調器と、前記第１
位相変調空間的光変調器の表面を照射するコヒーレント
光源と、前記第１位相変調空間的光変調器の表面から反
射される光を受け取る第１フーリエ変換レンズと、反射
素子のアレイと、前記素子により位相変調を制御するた
めにミラー素子のおのおのへの電子入力として前記変換
データを受け取る手段とを有し、かつ、前記第２位相変
調空間的光変調器が前記第１フーリエ変換レンズのフー
リエ画像平面に配置された、第２位相変調空間的光変調
器と、前記第２空間的光変調器から反射された光をフー
リエ変換レンズに進める手段と、前記第２空間的光変調
器から反射された前記光を受け取る第２フーリエ変換レ
ンズと、前記第２フーリエ変換レンズのフーリエ画像平
面に配置された画像捕獲装置と、を有する、第１物体を
表す画像データと第２物体を表すフーリエ変換画像デー
タとから相関画像を得るための光学的相関装置。
【００６２】（１６） 第１５項記載の光学的相関装置
において、前記画像データと前記変換画像データとが捕
獲される時前記第１物体と前記第２物体とを整合させる
ための移動台をさらに有し、かつ、前記移動台が複数個
の前記物体の中の１つの物体を相対的に移動するための
プラットホームを有する。
【００６３】（１７） 第１５項記載の光学的相関装置
において、前記空間的光変調器の少なくとも１つが変形
可能ミラー装置である。
【００６４】（１８） 第１５項記載の光学的相関装置
において、画像平面に入射する光の光路長が変わるよう
に前記反射素子の位置を調節することにより前記空間的
光変調器が前記反射素子の表面に入射する光を変調す
る。
【００６５】（１９） 検査物体と基準物体との画像の
相関を得るための光学的相関装置１０が提供される。前
記光学的相関装置は、２個の位相変調反射形空間的光変
調器１２ａおよび１２ｂを使用する。第１空間的光変調
器１２ａは、前記検査物体を表す画像データの形式で、
電子入力を受け取る。前記入力により前記第１空間的光
変調器は入射光１５を変調し、かつ、その変調された出
力を第１フーリエ変換レンズ１３に反射する。前記レン
ズは第２空間的光変調器１２ｂに光入力を供給する。前
記第２空間的光変調器の電子入力は、前記基準画像のフ
ーリエ変換の複素共役を表す変換データである。前記電
子入力は前記光入力を変調し、その結果、前記２個の画
像のフーリエ積が得られる。次に、前記フーリエ積が変
換され、相関データが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光学的相関装置の図。
【図２】図１の相関装置に用いられる変形可能マイクロ
ミラー装置の図。
【図３】検査されるべき物体を表すデータを得るための
画像捕獲装置の図。
【図４】基準物体を表す変換データを得るための画像捕
獲装置の図。
【図５】検査されるべき物体と基準物体とを整合させる
ための移動台の図。
【符号の説明】
１２ａ 第１位相変調空間的光変調器 １２ｂ 第２位相変調空間的光変調器 １３ コヒーレント光源 １６ 第１フーリエ変換レンズ １４ 第２フーリエ変換レンズ １７ ビーム・スプリッタ １５ 画像捕獲装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 反射素子のアレイと、前記反射素子のお
    のおのへの電子入力を受け取る手段とを有し、かつ、前
    記電子入力が１つの点の入力画像を表しかつ前記電子入
    力が前記反射素子により前記反射素子の表面に入射する
    光の位相変調を制御する、第１位相変調空間的光変調器
    と、 前記第１位相変調空間的光変調器の反射素子の表面を照
    射するコヒーレント光源と、 前記第１位相変調空間的光変調器の表面から反射される
    光を受け取る第１フーリエ変換レンズと、 反射素子のアレイと、前記反射素子のおのおのへの電子
    入力を受け取る手段とを有し、かつ、前記電子入力が１
    つの点の入力画像を表しかつ前記電子入力が前記反射素
    子により位相変調を制御し、かつ、前記第１フーリエ変
    換レンズのフーリエ画像平面に配置された、第２位相変
    調空間的光変調器と、 前記第２空間的光変調器から反射された光を第２フーリ
    エ変換レンズに進める手段と、 前記第２空間的光変調器から反射された前記光を受け取
    る第２フーリエ変換レンズと、 前記第２フーリエ変換レンズのフーリエ画像平面に配置
    された画像捕獲装置と、を有する、第１物体を表す画像
    データと第２物体を表すフーリエ変換画像データとから
    相関画像を得るための光学的相関装置。
  2. 【請求項２】 第１物体の画像を表す１組の画像データ
    を得る段階と、 第２物体の変換画像の複素共役を表す１組の変換データ
    を得る段階と、 第１反射形位相変調空間的光変調器の電子入力手段に前
    記画像データを供給する段階と、 第２反射形位相変調空間的光変調器の電子入力手段に前
    記変換データを供給する段階と、 前記第１空間的光変調器の表面を入射光で照射する段階
    と、 前記画像データの位相符号化されたデータが前記第１空
    間的光変調器の表面から反射されるように、前記第１空
    間的光変調器を前記入射光を変調するために使用する段
    階と、 前記第１空間的光変調器の表面から反射された光を、第
    １フーリエ変換レンズを通して、前記第１フーリエ変換
    レンズのフーリエ画像平面の中の前記第２空間的光変調
    器に進める段階、および、その結果前記第２空間的光変
    調器の反射表面に前記画像データの変換が得られる段階
    と、 前記画像データの前記変換を変調するために前記第２空
    間的光変調器を使用する段階と、 前記第２空間的光変調器から反射された光を第２フーリ
    エ変換レンズに進める段階と、 前記第２フーリエ変換レンズからの相関画像を画像捕獲
    手段で捕獲する段階と、を有する、第１物体の画像と第
    ２物体の画像との相関を得る方法。
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