JPH0743133A - 傾き検出装置 - Google Patents
傾き検出装置Info
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- JPH0743133A JPH0743133A JP19151193A JP19151193A JPH0743133A JP H0743133 A JPH0743133 A JP H0743133A JP 19151193 A JP19151193 A JP 19151193A JP 19151193 A JP19151193 A JP 19151193A JP H0743133 A JPH0743133 A JP H0743133A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＹＡＧレーザで回路パターンを修正する際の
回路パターン面の傾きを検出する。 【構成】 この傾き検出装置は、試料面５上に焦点が位
置する集光レンズ１と、資料面５側と反対側の集光レン
ズ１の焦点位置を光軸が通る第１、第２および第３の変
位検出光学系２、３および４とから構成される。これら
３つの変位検出光学系２、３および４により集光レンズ
１に対する試料面３上の３ケ所の相対位置が測定でき、
これから集光レンズ１に対する試料面３の傾きを測定で
きる。
回路パターン面の傾きを検出する。 【構成】 この傾き検出装置は、試料面５上に焦点が位
置する集光レンズ１と、資料面５側と反対側の集光レン
ズ１の焦点位置を光軸が通る第１、第２および第３の変
位検出光学系２、３および４とから構成される。これら
３つの変位検出光学系２、３および４により集光レンズ
１に対する試料面３上の３ケ所の相対位置が測定でき、
これから集光レンズ１に対する試料面３の傾きを測定で
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は傾き検出装置に関し、特
にＹＡＧレーザで回路パターンを修正する際の回路パタ
ーン面の傾きを検出する傾き検出装置に関する。
にＹＡＧレーザで回路パターンを修正する際の回路パタ
ーン面の傾きを検出する傾き検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、たとえば特開平１−２５９２０
８号公報に示される従来の傾き検出装置の一例を示す。
図４を参照すると、この傾き検出装置は、レーザ光源１
４と、レーザ光源１４からの光束を被測定物１７上に集
光する対物レンズ１６と、レーザ光源１４と被測定物１
７との間に配置されるものであって被測定物１７上に線
像を形成する例えば凹状円筒レンズのような一方向性光
学素子１５と、被測定物１７からの反射光によって対物
レンズ１６と被測定物１７との距離を焦点ずれとして検
出する焦点ずれ検出用光学手段１８と、焦点ずれ検出用
光学手段１８を通過した光を検出する少なくとも２つに
分割された分割光検出器２０とを有している。ここで図
４（ｂ）は図４（ａ）の側面図である。図４（ｃ）の１
８は物体表面の形状変化に応じて変化を与える焦点ずれ
検出用光学手段である。
８号公報に示される従来の傾き検出装置の一例を示す。
図４を参照すると、この傾き検出装置は、レーザ光源１
４と、レーザ光源１４からの光束を被測定物１７上に集
光する対物レンズ１６と、レーザ光源１４と被測定物１
７との間に配置されるものであって被測定物１７上に線
像を形成する例えば凹状円筒レンズのような一方向性光
学素子１５と、被測定物１７からの反射光によって対物
レンズ１６と被測定物１７との距離を焦点ずれとして検
出する焦点ずれ検出用光学手段１８と、焦点ずれ検出用
光学手段１８を通過した光を検出する少なくとも２つに
分割された分割光検出器２０とを有している。ここで図
４（ｂ）は図４（ａ）の側面図である。図４（ｃ）の１
８は物体表面の形状変化に応じて変化を与える焦点ずれ
検出用光学手段である。
【０００３】次に作用を説明する。レーザ光源１４を出
たレーザ光束は一方向性光学素子１５および対物レンズ
１６を通過した後、被測定物１７の表面上に集光され
る。ここでレーザ光束は一方向性光学素子１５の作用に
より非点収差を生じ、被測定物１７上で図４（ｄ）のよ
うな線像１９を形成する。この線像１９の向きをｘ軸、
これと直交する向きをｙ軸とする。被測定物１７で反射
された戻り光は焦点ずれ検出用光学手段１８を通過後分
割光検出器２０に達する。分割光検出器２０上での集光
状態が図４（ｅ）の拡大図で示されている。分割光検出
器２０はｙ軸方向において少なくとも２分割された素子
の集まりを１単位とする検出部２０Ａ′，２０Ｂ′…を
形成している。これらの検出部２０Ａ′，２０Ｂ′…は
少なくとも２個からなり、線像１９の線分方向であるｘ
軸方向に沿って配列されている。ここで図４（ｄ）の被
測定物１７上の線像１９のうち、点Ａの位置で反射され
た戻り光に着目すると、この点Ａの戻り光は図４（ｅ）
の検出部２０Ａ′に達する。従って焦点ずれ検出用光学
手段１８の作用によって、検出部２０Ａ′の出力信号か
ら被測定物１７上の点Ａの微少変位または表面粗さを測
定することができる。同様に被測定物の他の点Ｂ，Ｃ…
と対応する検出部２０Ｂ′，２０Ｃ′…により点Ｂ，Ｃ
…での表面形状を測定することができる。以上のよう
に、この例は被測定物上での線像方向における複数の位
置に関する表面形状を同時に測定できるものであり、被
測定物の傾きがわかる。
たレーザ光束は一方向性光学素子１５および対物レンズ
１６を通過した後、被測定物１７の表面上に集光され
る。ここでレーザ光束は一方向性光学素子１５の作用に
より非点収差を生じ、被測定物１７上で図４（ｄ）のよ
うな線像１９を形成する。この線像１９の向きをｘ軸、
これと直交する向きをｙ軸とする。被測定物１７で反射
された戻り光は焦点ずれ検出用光学手段１８を通過後分
割光検出器２０に達する。分割光検出器２０上での集光
状態が図４（ｅ）の拡大図で示されている。分割光検出
器２０はｙ軸方向において少なくとも２分割された素子
の集まりを１単位とする検出部２０Ａ′，２０Ｂ′…を
形成している。これらの検出部２０Ａ′，２０Ｂ′…は
少なくとも２個からなり、線像１９の線分方向であるｘ
軸方向に沿って配列されている。ここで図４（ｄ）の被
測定物１７上の線像１９のうち、点Ａの位置で反射され
た戻り光に着目すると、この点Ａの戻り光は図４（ｅ）
の検出部２０Ａ′に達する。従って焦点ずれ検出用光学
手段１８の作用によって、検出部２０Ａ′の出力信号か
ら被測定物１７上の点Ａの微少変位または表面粗さを測
定することができる。同様に被測定物の他の点Ｂ，Ｃ…
と対応する検出部２０Ｂ′，２０Ｃ′…により点Ｂ，Ｃ
…での表面形状を測定することができる。以上のよう
に、この例は被測定物上での線像方向における複数の位
置に関する表面形状を同時に測定できるものであり、被
測定物の傾きがわかる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来の傾き検出装
置は、被測定物の表面の傾きをある任意方向の一次元方
向に分布した複数位置で同時に測定するため、二次元の
傾きを測定する場合被測定物と装置とを相対的にもう一
次元走査する必要があり走査機構が増え装置が複雑にな
り傾き検出時間が長くなる。
置は、被測定物の表面の傾きをある任意方向の一次元方
向に分布した複数位置で同時に測定するため、二次元の
傾きを測定する場合被測定物と装置とを相対的にもう一
次元走査する必要があり走査機構が増え装置が複雑にな
り傾き検出時間が長くなる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の傾き検出装置
は、試料面上に焦点を位置する集光レンズと、この集光
レンズ光軸上に光軸を配置する第１の変位検出光学系
と、前記試料面と反対側の前記集光レンズ焦点位置を光
軸が通り前記第１の変位検出光学系と重ならない第２の
変位検出光学系と、前記試料面と反対側の前記集光レン
ズ焦点位置を光軸が通り前記第１の変位検出光学系およ
び前記第２の変位検出光学系の光軸と同一平面内に入ら
ない第３の変位検出光学系とを備える。
は、試料面上に焦点を位置する集光レンズと、この集光
レンズ光軸上に光軸を配置する第１の変位検出光学系
と、前記試料面と反対側の前記集光レンズ焦点位置を光
軸が通り前記第１の変位検出光学系と重ならない第２の
変位検出光学系と、前記試料面と反対側の前記集光レン
ズ焦点位置を光軸が通り前記第１の変位検出光学系およ
び前記第２の変位検出光学系の光軸と同一平面内に入ら
ない第３の変位検出光学系とを備える。
【０００６】また、本発明の傾き検出装置は、前記変位
検出光学系がレーザー光を用いた非点収差方式変位検出
光学系であることを特徴とする。
検出光学系がレーザー光を用いた非点収差方式変位検出
光学系であることを特徴とする。
【０００７】さらに、本発明の傾き検出装置は、前記変
位検出光学系は１つで光偏向素子を前記試料面側と反対
側の前記集光レンズ焦点位置上、またはリレーレンズ系
をはさんだ共焦点位置上におき光路をＸＹ方向に切換え
ることを特徴とする。
位検出光学系は１つで光偏向素子を前記試料面側と反対
側の前記集光レンズ焦点位置上、またはリレーレンズ系
をはさんだ共焦点位置上におき光路をＸＹ方向に切換え
ることを特徴とする。
【０００８】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例の構成図である。図１を参
照すると、この傾き検出装置において、第１の変位検出
光学系２により集光レンズ１の中心光軸上の試料表面５
の光軸方向変位を検出し、その他に第２の変位検出光学
系３、第３の変位検出光学系４により試料表面５上の他
の２点の光軸方向変位を検出することによって試料表面
５の傾きを知ることができる。ここで各各の変位検出光
学系２，３および４の光軸は集光レンズ１の試料表面５
とは反対側焦点位置を通ることによって集光レンズ１の
中心光軸と平行になり従って各各の変位検出光学系２，
３および４の検出する変位は集光レンズ１の中心光軸方
向の変位となり正確に試料表面５の傾きを求めることが
できる。また変位検出光学系を３つでなくスペースの許
す限り増やすことが可能であるため、試料表面５の傾き
だけでなく表面形状の測定に応用することも可能であ
る。本発明の主な用途であるＹＡＧレーザで回路パター
ンを修正する用途に用いる際には、例えば集光レンズ１
と変位検出光学系との間に波長選択性ミラーであるダイ
クロイックミラーを入れ変位検出光学系の光は透過、回
路パターン加工用のＹＡＧレーザ光は反射にしてＹＡＧ
レーザ光路を導入することにより試料表面５の加工が即
時に可能となる。
る。図１は本発明の一実施例の構成図である。図１を参
照すると、この傾き検出装置において、第１の変位検出
光学系２により集光レンズ１の中心光軸上の試料表面５
の光軸方向変位を検出し、その他に第２の変位検出光学
系３、第３の変位検出光学系４により試料表面５上の他
の２点の光軸方向変位を検出することによって試料表面
５の傾きを知ることができる。ここで各各の変位検出光
学系２，３および４の光軸は集光レンズ１の試料表面５
とは反対側焦点位置を通ることによって集光レンズ１の
中心光軸と平行になり従って各各の変位検出光学系２，
３および４の検出する変位は集光レンズ１の中心光軸方
向の変位となり正確に試料表面５の傾きを求めることが
できる。また変位検出光学系を３つでなくスペースの許
す限り増やすことが可能であるため、試料表面５の傾き
だけでなく表面形状の測定に応用することも可能であ
る。本発明の主な用途であるＹＡＧレーザで回路パター
ンを修正する用途に用いる際には、例えば集光レンズ１
と変位検出光学系との間に波長選択性ミラーであるダイ
クロイックミラーを入れ変位検出光学系の光は透過、回
路パターン加工用のＹＡＧレーザ光は反射にしてＹＡＧ
レーザ光路を導入することにより試料表面５の加工が即
時に可能となる。
【０００９】図２は変位検出光学系の一実施例である非
点収差方式変位検出光学系の構成図、図３は図２の変位
検出光学系の作用説明するための４分割センサ上のレー
ザ集光スポットの形状の変化を示す説明図である。図２
および図３を参照すると、レーザ６を出射した光はビー
ムエキスパンダ７を通ってビーム径をやや拡げる。偏向
ビームスプリッタ８はレーザ６から出射したレーザ光が
透過するように偏向の向きを決めておく。レーザ光は偏
向ビームスプリッタ８を通り１／４波長板９を通り円偏
向になる。さらに、このレーザ光は集光レンズ１を通り
試料表面５上で集光し反射光はもときた光路を偏向の向
きが入射前と逆回りの円偏向となり戻る。さらに、この
レーザ光は１／４波長板９を通り偏光面が以前と垂直な
直線偏光となり、このため偏光ビームスプリッタ８で反
射されシリンドルカルレンズ１０を通り一方向のみ収束
光となり、さらにレンズ１１を通り非点収差をおこし、
４分割センサ１２に入射する。４分割センサ１２にあた
るレーザ集光スポットの形状は集光レンズ１と試料表面
５との間の変位検出光学系の光路長が焦点距離と等しく
なるとき図３（２）のように円形となるようにシリンド
リカルレンズ１０とレンズ１１と４分割センサ１２と間
の位置関係を調整しておけば、焦点ずれの際に図３
（１）および（３）のようにレーザ焦点スポット形状が
なることにより４分割センサからの出力をみることで集
光レンズ１と試料表面５の間の変位を検出できる。
点収差方式変位検出光学系の構成図、図３は図２の変位
検出光学系の作用説明するための４分割センサ上のレー
ザ集光スポットの形状の変化を示す説明図である。図２
および図３を参照すると、レーザ６を出射した光はビー
ムエキスパンダ７を通ってビーム径をやや拡げる。偏向
ビームスプリッタ８はレーザ６から出射したレーザ光が
透過するように偏向の向きを決めておく。レーザ光は偏
向ビームスプリッタ８を通り１／４波長板９を通り円偏
向になる。さらに、このレーザ光は集光レンズ１を通り
試料表面５上で集光し反射光はもときた光路を偏向の向
きが入射前と逆回りの円偏向となり戻る。さらに、この
レーザ光は１／４波長板９を通り偏光面が以前と垂直な
直線偏光となり、このため偏光ビームスプリッタ８で反
射されシリンドルカルレンズ１０を通り一方向のみ収束
光となり、さらにレンズ１１を通り非点収差をおこし、
４分割センサ１２に入射する。４分割センサ１２にあた
るレーザ集光スポットの形状は集光レンズ１と試料表面
５との間の変位検出光学系の光路長が焦点距離と等しく
なるとき図３（２）のように円形となるようにシリンド
リカルレンズ１０とレンズ１１と４分割センサ１２と間
の位置関係を調整しておけば、焦点ずれの際に図３
（１）および（３）のようにレーザ焦点スポット形状が
なることにより４分割センサからの出力をみることで集
光レンズ１と試料表面５の間の変位を検出できる。
【００１０】また、変位検出光学系は１つで光偏光素子
例えばガルバノミラー等を集光レンズ１に関して試料表
面５側と反対側の集光レンズ１の焦点位置上、または凸
レンズを組合わせたリレーレンズ系をはさんだ共焦点位
置上におき光路を偏光走査することによっても試料表面
５上の各点の変位を測定でき試料表面５の傾きを求める
ことができる。
例えばガルバノミラー等を集光レンズ１に関して試料表
面５側と反対側の集光レンズ１の焦点位置上、または凸
レンズを組合わせたリレーレンズ系をはさんだ共焦点位
置上におき光路を偏光走査することによっても試料表面
５上の各点の変位を測定でき試料表面５の傾きを求める
ことができる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被測定物表面の高さを３点測定することにより二次元的
に傾きを求めるので、従来の傾き検出装置のように被測
定物と傾き検出装置を相対的に一次元走査する機構が不
要になり、装置の構成がより単純になり、傾き検出時間
を短縮できる。
被測定物表面の高さを３点測定することにより二次元的
に傾きを求めるので、従来の傾き検出装置のように被測
定物と傾き検出装置を相対的に一次元走査する機構が不
要になり、装置の構成がより単純になり、傾き検出時間
を短縮できる。
【図１】本発明の一実施例の構成を示す図である
【図２】この実施例の変位検出光学系の一実施例を示す
構成図である。
構成図である。
【図３】この実施例の変位検出光学系における４分割セ
ンサ上にレーザ集光スポット形状の変位を示す説明図で
ある。
ンサ上にレーザ集光スポット形状の変位を示す説明図で
ある。
【図４】従来例を説明する図である。
１ 集光レンズ ２ 第１の変位検出光学系 ３ 第２の変位検出光学系 ４ 第３の変位検出光学系 ５ 試料表面 ６ レーザ ７ ビームエキスパンダ ８ 偏光ビームスプリッタ ９ １／４波長板 １０ シリンドリカルレンズ １１ レンズ １２ ４分割センサ １３ レーザビームスポット
Claims (3)
- 【請求項１】 試料面上に焦点を位置する集光レンズ
と、この集光レンズ光軸上に光軸を配置する第１の変位
検出光学系と、前記試料面と反対側の前記集光レンズ焦
点位置を光軸が通り前記第１の変位検出光学系と重なら
ない第２の変位検出光学系と、前記試料面と反対側の前
記集光レンズ焦点位置を光軸が通り前記第１の変位検出
光学系および前記第２の変位検出光学系の光軸と同一平
面内に入らない第３の変位検出光学系とを備えることを
特徴とする傾き検出装置。 - 【請求項２】 前記変位検出光学系がレーザー光を用い
た非点収差方式変位検出光学系であることを特徴とする
請求項１記載の傾き検出装置。 - 【請求項３】 前記変位検出光学系は１つで光偏向素子
を前記試料面側と反対側の前記集光レンズ焦点位置上、
またはリレーレンズ系をはさんだ共焦点位置上におき光
路をＸＹ方向に切換えることを特徴とする請求項１記載
の傾き検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5191511A JP2526794B2 (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 傾き検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5191511A JP2526794B2 (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 傾き検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0743133A true JPH0743133A (ja) | 1995-02-10 |
| JP2526794B2 JP2526794B2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=16275877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5191511A Expired - Fee Related JP2526794B2 (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 傾き検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2526794B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016008944A (ja) * | 2014-06-26 | 2016-01-18 | 株式会社カツラ・オプト・システムズ | 撮像素子の位置計測方法及び当該方法に用いる投光装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59184804A (ja) * | 1983-04-04 | 1984-10-20 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式距離センサ |
| JPS63222202A (ja) * | 1987-03-12 | 1988-09-16 | Toyota Motor Corp | 距離・傾斜角測定装置 |
-
1993
- 1993-08-03 JP JP5191511A patent/JP2526794B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59184804A (ja) * | 1983-04-04 | 1984-10-20 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式距離センサ |
| JPS63222202A (ja) * | 1987-03-12 | 1988-09-16 | Toyota Motor Corp | 距離・傾斜角測定装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016008944A (ja) * | 2014-06-26 | 2016-01-18 | 株式会社カツラ・オプト・システムズ | 撮像素子の位置計測方法及び当該方法に用いる投光装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2526794B2 (ja) | 1996-08-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960416 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |