JPH0876052A - 画像重ね合わせ光学装置 - Google Patents
画像重ね合わせ光学装置Info
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- JPH0876052A JPH0876052A JP21349394A JP21349394A JPH0876052A JP H0876052 A JPH0876052 A JP H0876052A JP 21349394 A JP21349394 A JP 21349394A JP 21349394 A JP21349394 A JP 21349394A JP H0876052 A JPH0876052 A JP H0876052A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ２物体の対向面の間隔が狭くても２物体の対
向面の画像を重ね合わせた状態で観察でき、かつ、安価
にできる画像重ね合わせ光学装置を提供する。 【構成】 互いに対向する試料Ｗ1,Ｗ2 の対向面に光を
照射する照明系１1,１2と、対物レンズ５と、対物レン
ズ５で結像された画像を撮像する撮像手段６（カメラ
７，８）と、試料Ｗ1,Ｗ2 の対向面の画像を重ね合わせ
て対物レンズ５に入射させるビームスプリッタプリズム
１２とを備える。試料Ｗ1,Ｗ2 の対向面の反射光はビー
ムスプリッタプリズム１２によって重ね合わせたのち、
対物レンズ５を介して撮像手段６によって撮像されるか
ら、試料試料Ｗ1,Ｗ2 の対向面の間隔が狭い場合でも対
向面の画像を重ね合わせた状態で観察できる。
向面の画像を重ね合わせた状態で観察でき、かつ、安価
にできる画像重ね合わせ光学装置を提供する。 【構成】 互いに対向する試料Ｗ1,Ｗ2 の対向面に光を
照射する照明系１1,１2と、対物レンズ５と、対物レン
ズ５で結像された画像を撮像する撮像手段６（カメラ
７，８）と、試料Ｗ1,Ｗ2 の対向面の画像を重ね合わせ
て対物レンズ５に入射させるビームスプリッタプリズム
１２とを備える。試料Ｗ1,Ｗ2 の対向面の反射光はビー
ムスプリッタプリズム１２によって重ね合わせたのち、
対物レンズ５を介して撮像手段６によって撮像されるか
ら、試料試料Ｗ1,Ｗ2 の対向面の間隔が狭い場合でも対
向面の画像を重ね合わせた状態で観察できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、対向する２物体の対向
面の画像を重ね合わせて観察する画像重ね合わせ光学装
置に関する。たとえば、ＩＣパターンの欠陥検査などに
利用できる。
面の画像を重ね合わせて観察する画像重ね合わせ光学装
置に関する。たとえば、ＩＣパターンの欠陥検査などに
利用できる。
【０００２】
【背景技術】たとえば、ＩＣパターンの欠陥検査などで
は、検査対象物とマスタとを対向配置した状態におい
て、互いに対向する対向面の画像を取り込み、これらを
重ね合わせて観察することによって、検査対象物の欠陥
を検査することが行われている。従来、対向する２物体
の対向面の画像を重ね合わせて観察するには、２本の対
物レンズを用い、それぞれの対物レンズによって各対向
面の画像を撮像し、これを重ね合わせた状態で観察する
ようにしていた。
は、検査対象物とマスタとを対向配置した状態におい
て、互いに対向する対向面の画像を取り込み、これらを
重ね合わせて観察することによって、検査対象物の欠陥
を検査することが行われている。従来、対向する２物体
の対向面の画像を重ね合わせて観察するには、２本の対
物レンズを用い、それぞれの対物レンズによって各対向
面の画像を撮像し、これを重ね合わせた状態で観察する
ようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のような
方式では、２本の対物レンズを用いる関係から専有スペ
ースが比較的大きく、２物体の対向面の間隔が狭い場合
には観察が困難な場合があった。しかも、観察が可能な
場合でも、対物レンズを２本必要とするため、高価にな
りがちであった。
方式では、２本の対物レンズを用いる関係から専有スペ
ースが比較的大きく、２物体の対向面の間隔が狭い場合
には観察が困難な場合があった。しかも、観察が可能な
場合でも、対物レンズを２本必要とするため、高価にな
りがちであった。
【０００４】本発明の目的は、このような従来の問題を
解決し、２物体の対向面の間隔が狭い場合でも２物体の
対向面の画像を重ね合わせた状態で観察でき、しかも、
安価にできる画像重ね合わせ光学装置を提供することに
ある。
解決し、２物体の対向面の間隔が狭い場合でも２物体の
対向面の画像を重ね合わせた状態で観察でき、しかも、
安価にできる画像重ね合わせ光学装置を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の画像重ね合わせ
光学装置は、対向する２物体の対向面の画像を重ね合わ
せて観察する画像重ね合わせ光学装置であって、前記２
物体の対向面に光を照射する照明系と、対物レンズと、
この対物レンズで結像された画像を撮像する撮像手段
と、前記２物体の対向面の画像を重ね合わせて前記対物
レンズに入射させる画像重ね合わせ光学系とを備えた構
成である。
光学装置は、対向する２物体の対向面の画像を重ね合わ
せて観察する画像重ね合わせ光学装置であって、前記２
物体の対向面に光を照射する照明系と、対物レンズと、
この対物レンズで結像された画像を撮像する撮像手段
と、前記２物体の対向面の画像を重ね合わせて前記対物
レンズに入射させる画像重ね合わせ光学系とを備えた構
成である。
【０００６】前記画像重ね合わせ光学系としては、前記
２物体の対向面の間に配置され、対角面に前記一方の対
向面の画像を前記対物レンズ方向へ反射させるとともに
前記他方の対向面の画像を対物レンズ方向とは反対方向
へ反射させるビームスプリッタを有し、かつ、前記対物
レンズとは反対側の面に光反射面を有するビームスプリ
ッタプリズムから構成されたもの、前記２物体の対向面
の間に配置され、対角面に前記一方の対向面の画像を前
記対物レンズ方向へ反射させるとともに前記他方の対向
面の画像を対物レンズ方向とは反対方向へ反射させるビ
ームスプリッタを有するビームスプリッタプリズムと、
このビームスプリッタプリズムの前記対物レンズとは反
対側の面に対向配置されたミラーとから構成されたも
の、前記一方の対向面の画像を前記対物レンズの光軸上
に入射させるペンタプリズムと、前記他方の対向面の画
像を前記対物レンズの光軸上に入射させる菱形プリズム
と、前記対物レンズの光軸上に配置され前記ペンタプリ
ズムおよび菱形プリズムからの画像を重ね合わせて前記
対物レンズに入射させるキューブプリズムとから構成さ
れたもの、のいずれの構成でもよい。また、画像重ね合
わせ光学系に代えて、前記２物体の対向面の画像を交互
に前記対物レンズに入射させる可動ミラーを設けるとと
もに、交互に取り込まれる対向面の画像を記憶し互いに
重ね合わせて表示する手段を設けた、構成でもよい。
２物体の対向面の間に配置され、対角面に前記一方の対
向面の画像を前記対物レンズ方向へ反射させるとともに
前記他方の対向面の画像を対物レンズ方向とは反対方向
へ反射させるビームスプリッタを有し、かつ、前記対物
レンズとは反対側の面に光反射面を有するビームスプリ
ッタプリズムから構成されたもの、前記２物体の対向面
の間に配置され、対角面に前記一方の対向面の画像を前
記対物レンズ方向へ反射させるとともに前記他方の対向
面の画像を対物レンズ方向とは反対方向へ反射させるビ
ームスプリッタを有するビームスプリッタプリズムと、
このビームスプリッタプリズムの前記対物レンズとは反
対側の面に対向配置されたミラーとから構成されたも
の、前記一方の対向面の画像を前記対物レンズの光軸上
に入射させるペンタプリズムと、前記他方の対向面の画
像を前記対物レンズの光軸上に入射させる菱形プリズム
と、前記対物レンズの光軸上に配置され前記ペンタプリ
ズムおよび菱形プリズムからの画像を重ね合わせて前記
対物レンズに入射させるキューブプリズムとから構成さ
れたもの、のいずれの構成でもよい。また、画像重ね合
わせ光学系に代えて、前記２物体の対向面の画像を交互
に前記対物レンズに入射させる可動ミラーを設けるとと
もに、交互に取り込まれる対向面の画像を記憶し互いに
重ね合わせて表示する手段を設けた、構成でもよい。
【０００７】
【作用】本発明の画像重ね合わせ光学装置では、画像重
ね合わせ光学系によって２物体の対向面の画像が重ね合
わされたのち、対物レンズに入射される。すると、その
画像は、対物レンズによって結像されたのち、撮像手段
によって撮像される。従って、１本の対物レンズでよい
から、つまり、従来のように２本の対物レンズを用いな
くてもよいから、２物体の対向面の間隔が狭い場合でも
２物体の対向面の画像を重ね合わせた状態で観察でき、
しかも、安価にできる。
ね合わせ光学系によって２物体の対向面の画像が重ね合
わされたのち、対物レンズに入射される。すると、その
画像は、対物レンズによって結像されたのち、撮像手段
によって撮像される。従って、１本の対物レンズでよい
から、つまり、従来のように２本の対物レンズを用いな
くてもよいから、２物体の対向面の間隔が狭い場合でも
２物体の対向面の画像を重ね合わせた状態で観察でき、
しかも、安価にできる。
【０００８】また、画像重ね合わせ光学系を、前記２物
体の対向面の間に配置され、対角面に前記一方の対向面
の画像を前記対物レンズ方向へ反射させるとともに前記
他方の対向面の画像を対物レンズ方向とは反対方向へ反
射させるビームスプリッタを有し、かつ、前記対物レン
ズとは反対側の面に光反射面を有するビームスプリッタ
プリズムから構成すれば、よりコンパクトにできる。こ
の際、光反射面に代えて、ビームスプリッタプリズムの
前記対物レンズとは反対側の面にミラーを対向配置して
も、同様な効果が期待できる。また、画像重ね合わせ光
学系を、前記一方の対向面の画像を前記対物レンズの光
軸上に入射させるペンタプリズムと、前記他方の対向面
の画像を前記対物レンズの光軸上に入射させる菱形プリ
ズムと、前記対物レンズの光軸上に配置され前記ペンタ
プリズムおよび菱形プリズムからの画像を重ね合わせて
前記対物レンズに入射させるキューブプリズムとから構
成すれば、ペンタプリズムおよび菱形プリズムをそれぞ
れ別々に回動調整することによって、２物体の対向面の
画像を個別に位置調整しながら重ね合わすことができ
る。
体の対向面の間に配置され、対角面に前記一方の対向面
の画像を前記対物レンズ方向へ反射させるとともに前記
他方の対向面の画像を対物レンズ方向とは反対方向へ反
射させるビームスプリッタを有し、かつ、前記対物レン
ズとは反対側の面に光反射面を有するビームスプリッタ
プリズムから構成すれば、よりコンパクトにできる。こ
の際、光反射面に代えて、ビームスプリッタプリズムの
前記対物レンズとは反対側の面にミラーを対向配置して
も、同様な効果が期待できる。また、画像重ね合わせ光
学系を、前記一方の対向面の画像を前記対物レンズの光
軸上に入射させるペンタプリズムと、前記他方の対向面
の画像を前記対物レンズの光軸上に入射させる菱形プリ
ズムと、前記対物レンズの光軸上に配置され前記ペンタ
プリズムおよび菱形プリズムからの画像を重ね合わせて
前記対物レンズに入射させるキューブプリズムとから構
成すれば、ペンタプリズムおよび菱形プリズムをそれぞ
れ別々に回動調整することによって、２物体の対向面の
画像を個別に位置調整しながら重ね合わすことができ
る。
【０００９】また、画像重ね合わせ光学系に代えて、前
記２物体の対向面の画像を交互に前記対物レンズに入射
させる可動ミラーを設けるとともに、交互に取り込まれ
る対向面の画像を記憶し互いに重ね合わせて表示する手
段を設けた構成とすれば、プリズムなどを用いることな
く構成できるから、光学系としてはより安価にできる。
記２物体の対向面の画像を交互に前記対物レンズに入射
させる可動ミラーを設けるとともに、交互に取り込まれ
る対向面の画像を記憶し互いに重ね合わせて表示する手
段を設けた構成とすれば、プリズムなどを用いることな
く構成できるから、光学系としてはより安価にできる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照しながら詳
細に説明する。本実施例の画像重ね合わせ光学装置の原
理を図１を参照しながら説明する。同図において、１1,
１2 は互いに対向する２物体（ここでは、検査対象物で
ある試料Ｗ1 とマスタである試料Ｗ2 ）の対向面に光を
照射する照明系、５は対物レンズ、６は対物レンズ５で
結像された画像を撮像する撮像手段、１１は試料Ｗ1,Ｗ
2 の対向面の画像を重ね合わせて前記対物レンズ５に入
射させる画像重ね合わせ光学系である。
細に説明する。本実施例の画像重ね合わせ光学装置の原
理を図１を参照しながら説明する。同図において、１1,
１2 は互いに対向する２物体（ここでは、検査対象物で
ある試料Ｗ1 とマスタである試料Ｗ2 ）の対向面に光を
照射する照明系、５は対物レンズ、６は対物レンズ５で
結像された画像を撮像する撮像手段、１１は試料Ｗ1,Ｗ
2 の対向面の画像を重ね合わせて前記対物レンズ５に入
射させる画像重ね合わせ光学系である。
【００１１】前記各照明系１1,１2 は、光源２1,２
2 と、光源２1,２2 からの光を平行光とするレンズ３1,
３2 と、レンズ３1,３2 からの平行光を試料Ｗ1,Ｗ2 に
向かって反射させるとともに試料Ｗ1,Ｗ2 からの反射光
を透過させるビームスプリッタ４ 1,４2 とから構成され
ている。前記撮像手段６は、対物レンズ５を透過した画
像を撮像する測定用高倍率白黒カメラ７と、対物レンズ
５を透過した光をビームスプリッタ９およびレンズ１０
を介して分岐した光を撮像する観察用低倍率カラーカメ
ラ８とを含む。前記画像重ね合わせ光学系１１は、前記
試料Ｗ1,Ｗ2 の対向面の間に配置され、対角面に前記一
方の対向面の画像を前記対物レンズ５方向へ反射させる
とともに前記他方の対向面の画像を対物レンズ５方向と
は反対方向へ反射させるビームスプリッタ１２Ａを有
し、かつ、前記対物レンズ５とは反対側の面に光反射面
１２Ｂを有するビームスプリッタプリズム１２によって
構成されている。
2 と、光源２1,２2 からの光を平行光とするレンズ３1,
３2 と、レンズ３1,３2 からの平行光を試料Ｗ1,Ｗ2 に
向かって反射させるとともに試料Ｗ1,Ｗ2 からの反射光
を透過させるビームスプリッタ４ 1,４2 とから構成され
ている。前記撮像手段６は、対物レンズ５を透過した画
像を撮像する測定用高倍率白黒カメラ７と、対物レンズ
５を透過した光をビームスプリッタ９およびレンズ１０
を介して分岐した光を撮像する観察用低倍率カラーカメ
ラ８とを含む。前記画像重ね合わせ光学系１１は、前記
試料Ｗ1,Ｗ2 の対向面の間に配置され、対角面に前記一
方の対向面の画像を前記対物レンズ５方向へ反射させる
とともに前記他方の対向面の画像を対物レンズ５方向と
は反対方向へ反射させるビームスプリッタ１２Ａを有
し、かつ、前記対物レンズ５とは反対側の面に光反射面
１２Ｂを有するビームスプリッタプリズム１２によって
構成されている。
【００１２】いま、各光源２1,２2 から光が出射される
と、その光はレンズ３1,３2 により平行光とされたの
ち、ビームスブリッタ４1,４2 によって反射され試料Ｗ
1,Ｗ2に照射される。一方の試料Ｗ1 からの反射光は、
ビームスプリッタ４1 を透過し、続いて、ビームスプリ
ッタプリズム１２のビームスプリッタ１２Ａ面で反射さ
れる。他方の試料Ｗ2 からの反射光は、ビームスプリッ
タ４2 を透過し、ビームスプリッタプリズム１２のビー
ムスプリッタ１２Ａ面と光反射面１２Ｂとで反射され、
続いて、ビームスプリッタ１２Ａ面を透過して一方の試
料Ｗ1 の反射光と重ね合わされたのち、対物レンズ５に
よって結像される。従って、観察用低倍率カラーカメラ
８を見ながら検査部位を確認し、その部位について測定
用高倍率白黒カメラ７によって重ね合わされた２つの試
料Ｗ1,Ｗ2 の画像を確認することによって、欠陥の有無
を検査することができる。
と、その光はレンズ３1,３2 により平行光とされたの
ち、ビームスブリッタ４1,４2 によって反射され試料Ｗ
1,Ｗ2に照射される。一方の試料Ｗ1 からの反射光は、
ビームスプリッタ４1 を透過し、続いて、ビームスプリ
ッタプリズム１２のビームスプリッタ１２Ａ面で反射さ
れる。他方の試料Ｗ2 からの反射光は、ビームスプリッ
タ４2 を透過し、ビームスプリッタプリズム１２のビー
ムスプリッタ１２Ａ面と光反射面１２Ｂとで反射され、
続いて、ビームスプリッタ１２Ａ面を透過して一方の試
料Ｗ1 の反射光と重ね合わされたのち、対物レンズ５に
よって結像される。従って、観察用低倍率カラーカメラ
８を見ながら検査部位を確認し、その部位について測定
用高倍率白黒カメラ７によって重ね合わされた２つの試
料Ｗ1,Ｗ2 の画像を確認することによって、欠陥の有無
を検査することができる。
【００１３】次に、本実施例の画像重ね合わせ光学装置
の具体的構造を図２〜図６を参照しながら詳細に説明す
る。図２は同画像重ね合わせ光学装置の外観を示してい
る。同図において、２１は本体、２２は本体２１の先端
に螺合され内部に前記対物レンズ５を収納した対物レン
ズ鏡筒、２３は対物レンズ鏡筒２２の先端にその対物レ
ンズ鏡筒２２の光軸を中心として回動可能かつ固定可能
に取り付けられた光照射ヘッド、２４は前記光源２1,２
2 からの光を前記光照射ヘッド２３に供給する光ファイ
バ２５1,２５ 2 を保持するファイバガイドである。な
お、前記本体２１には、その基端側に前記測定用高倍率
白黒カメラ７および観察用低倍率カラーカメラ８が装着
されているとともに、内部に前記ビームスプリッタ９や
レンズ１０が収納されている。
の具体的構造を図２〜図６を参照しながら詳細に説明す
る。図２は同画像重ね合わせ光学装置の外観を示してい
る。同図において、２１は本体、２２は本体２１の先端
に螺合され内部に前記対物レンズ５を収納した対物レン
ズ鏡筒、２３は対物レンズ鏡筒２２の先端にその対物レ
ンズ鏡筒２２の光軸を中心として回動可能かつ固定可能
に取り付けられた光照射ヘッド、２４は前記光源２1,２
2 からの光を前記光照射ヘッド２３に供給する光ファイ
バ２５1,２５ 2 を保持するファイバガイドである。な
お、前記本体２１には、その基端側に前記測定用高倍率
白黒カメラ７および観察用低倍率カラーカメラ８が装着
されているとともに、内部に前記ビームスプリッタ９や
レンズ１０が収納されている。
【００１４】前記光照射ヘッド２３は、図３および図４
に示すように、Ｌ字形状のベース３１と、天板３２と、
一対の側板３３1,３３2 と、端板３４とから箱状に形成
されている。ベース３１の起立片３１Ａは前記対物レン
ズ鏡筒２２の先端部に回動可能かつ固定可能に保持され
ているとともに、水平片３１Ｂには内部に前記ビームス
プリッタプリズム１２を有するビームスプリッタプリズ
ムユニット３５と、前記一対のビームスプリッタ４1,４
2 と、ビームスプリッタプリズムユニット３５を回動調
整する調整装置３６とがそれぞれ設けられている。
に示すように、Ｌ字形状のベース３１と、天板３２と、
一対の側板３３1,３３2 と、端板３４とから箱状に形成
されている。ベース３１の起立片３１Ａは前記対物レン
ズ鏡筒２２の先端部に回動可能かつ固定可能に保持され
ているとともに、水平片３１Ｂには内部に前記ビームス
プリッタプリズム１２を有するビームスプリッタプリズ
ムユニット３５と、前記一対のビームスプリッタ４1,４
2 と、ビームスプリッタプリズムユニット３５を回動調
整する調整装置３６とがそれぞれ設けられている。
【００１５】前記ビームスプリッタプリズムユニット３
５は、図５に示すように、前記Ｌ字形状ベース３１の水
平片３１Ｂに回動自在に支持された回転軸５１と、この
回転軸５１の上部に設けられたプリズムホルダ５２と、
このプリズムホルダ５２内に保持された前記ビームスプ
リッタプリズム１２と、前記プリズムホルダ５２の前端
面から前方へ向かって突出されたアーム５３とから構成
されている。前記各ビームスプリッタ４1,４2 は、前記
ビームスプリッタプリズムユニット３５を挟んだ両側で
かつ前記Ｌ字形状ベース３１の水平片３１Ｂに保持プレ
ート４１1,４１2 を介して斜めに取り付けられている。
前記調整装置３６は、前記各ビームスプリッタ４1,４2
より前方でかつ前記Ｌ字形状ベース３１の水平片３１Ｂ
に設けられた支持ブロック４２1,４２2 と、この各支持
ブロック４２1,４２2 に螺合され前記ビームスプリッタ
プリズムユニット３５のアーム５３を両側から挟持する
調整ねじ４３1,４３2 とから構成されている。
５は、図５に示すように、前記Ｌ字形状ベース３１の水
平片３１Ｂに回動自在に支持された回転軸５１と、この
回転軸５１の上部に設けられたプリズムホルダ５２と、
このプリズムホルダ５２内に保持された前記ビームスプ
リッタプリズム１２と、前記プリズムホルダ５２の前端
面から前方へ向かって突出されたアーム５３とから構成
されている。前記各ビームスプリッタ４1,４2 は、前記
ビームスプリッタプリズムユニット３５を挟んだ両側で
かつ前記Ｌ字形状ベース３１の水平片３１Ｂに保持プレ
ート４１1,４１2 を介して斜めに取り付けられている。
前記調整装置３６は、前記各ビームスプリッタ４1,４2
より前方でかつ前記Ｌ字形状ベース３１の水平片３１Ｂ
に設けられた支持ブロック４２1,４２2 と、この各支持
ブロック４２1,４２2 に螺合され前記ビームスプリッタ
プリズムユニット３５のアーム５３を両側から挟持する
調整ねじ４３1,４３2 とから構成されている。
【００１６】前記天板３２には、前記光ファイバ２５1,
２５2 から出射された光を前記ビームスプリッタ４1,４
2 に反射させるミラーユニット４４1,４４2 が取り付け
られている。各ミラーユニット４４1,４４2 は、図６に
示すように、前記各ビームスプリッタ４1,４2 の真上で
かつ前記天板３２に貫通支持され内部に前記レンズ３ 1,
３2 を有する第１の保持筒６１と、この第１の保持筒６
１の上端面に斜めに取り付けられたミラー６２と、前記
第１の保持筒６１の上部に設けられ前記光ファイバ２５
1,２５2 の先端部を保持する第２の保持筒６３とから構
成されている。前記各側板３３1,３３2 には、前記ビー
ムスプリッタ４1,４2 によって両側外側へ向かって反射
された光を光照射ヘッド２３の外側に位置する試料Ｗ1,
Ｗ2 へ出射する透過窓４５1,４５2 が形成されている。
各透過窓４５1,４５2 にはガラス４６1,４６2 が装着さ
れている。
２５2 から出射された光を前記ビームスプリッタ４1,４
2 に反射させるミラーユニット４４1,４４2 が取り付け
られている。各ミラーユニット４４1,４４2 は、図６に
示すように、前記各ビームスプリッタ４1,４2 の真上で
かつ前記天板３２に貫通支持され内部に前記レンズ３ 1,
３2 を有する第１の保持筒６１と、この第１の保持筒６
１の上端面に斜めに取り付けられたミラー６２と、前記
第１の保持筒６１の上部に設けられ前記光ファイバ２５
1,２５2 の先端部を保持する第２の保持筒６３とから構
成されている。前記各側板３３1,３３2 には、前記ビー
ムスプリッタ４1,４2 によって両側外側へ向かって反射
された光を光照射ヘッド２３の外側に位置する試料Ｗ1,
Ｗ2 へ出射する透過窓４５1,４５2 が形成されている。
各透過窓４５1,４５2 にはガラス４６1,４６2 が装着さ
れている。
【００１７】次に、本実施例の作用を説明する。各光フ
ァイバ２５1,２５2 からの光は、ミラーユニット４４1,
４４2 のミラー６２およびレンズ３1,３2 を介してビー
ムスプリッタ４1,４2 に入射され、そのビームスプリッ
タ４1,４2 で外側に反射されたのち、透過窓４５1,４５
2 を通って試料Ｗ1,Ｗ2 に照射される。試料Ｗ1 からの
反射光は、ビームスプリッタ４1を透過し、続いて、ビ
ームスプリッタプリズム１２のビームスプリッタ１２Ａ
面で反射される。他方の試料Ｗ2 からの反射光は、ビー
ムスプリッタ４2 を透過し、ビームスプリッタプリズム
１２のビームスプリッタ１２Ａ面と光反射面１２Ｂとで
反射され、続いて、ビームスプリッタ１２Ａ面を透過し
て一方の試料Ｗ1 の反射光と重ね合わされたのち、対物
レンズ５によって結像される。
ァイバ２５1,２５2 からの光は、ミラーユニット４４1,
４４2 のミラー６２およびレンズ３1,３2 を介してビー
ムスプリッタ４1,４2 に入射され、そのビームスプリッ
タ４1,４2 で外側に反射されたのち、透過窓４５1,４５
2 を通って試料Ｗ1,Ｗ2 に照射される。試料Ｗ1 からの
反射光は、ビームスプリッタ４1を透過し、続いて、ビ
ームスプリッタプリズム１２のビームスプリッタ１２Ａ
面で反射される。他方の試料Ｗ2 からの反射光は、ビー
ムスプリッタ４2 を透過し、ビームスプリッタプリズム
１２のビームスプリッタ１２Ａ面と光反射面１２Ｂとで
反射され、続いて、ビームスプリッタ１２Ａ面を透過し
て一方の試料Ｗ1 の反射光と重ね合わされたのち、対物
レンズ５によって結像される。
【００１８】従って、試料Ｗ1,Ｗ2 と本画像重ね合わせ
光学装置とを相対移動させながら、観察用低倍率カラー
カメラ８で確認しながら検査部位に順次移動させる。各
検査部位では、測定用高倍率白黒カメラ７によって重ね
合わされた２つの試料Ｗ1,Ｗ 2 の画像を確認しながら、
欠陥の有無を検査することができる。
光学装置とを相対移動させながら、観察用低倍率カラー
カメラ８で確認しながら検査部位に順次移動させる。各
検査部位では、測定用高倍率白黒カメラ７によって重ね
合わされた２つの試料Ｗ1,Ｗ 2 の画像を確認しながら、
欠陥の有無を検査することができる。
【００１９】ところで、試料Ｗ1 の画像と試料Ｗ2 の画
像とが図３中Ｘ方向にずれ、たとえば、図７（Ａ）に示
すように撮像されていた場合には、次のようにして調整
する。調整装置３６の調整ねじ４３2 を緩め、調整ねじ
４３1 をねじ込む。すると、アーム５３を介してビーム
スプリッタプリズムユニット３５が図３中反時計方向へ
回動される。すると、試料Ｗ1 の画像が図１中左側に、
試料Ｗ2 の画像が図１中右側にそれぞれ移動されるか
ら、これにより、図７（Ｂ）に示すように、試料Ｗ1 の
画像と試料Ｗ2 の画像とを重ね合わせることができる。
また、試料Ｗ1 の画像と試料Ｗ2 の画像とが図３中Ｙ方
向にずれていた場合には、対物レンズ鏡筒２２に対して
光照射ヘッド２３を回動調整すればよい。
像とが図３中Ｘ方向にずれ、たとえば、図７（Ａ）に示
すように撮像されていた場合には、次のようにして調整
する。調整装置３６の調整ねじ４３2 を緩め、調整ねじ
４３1 をねじ込む。すると、アーム５３を介してビーム
スプリッタプリズムユニット３５が図３中反時計方向へ
回動される。すると、試料Ｗ1 の画像が図１中左側に、
試料Ｗ2 の画像が図１中右側にそれぞれ移動されるか
ら、これにより、図７（Ｂ）に示すように、試料Ｗ1 の
画像と試料Ｗ2 の画像とを重ね合わせることができる。
また、試料Ｗ1 の画像と試料Ｗ2 の画像とが図３中Ｙ方
向にずれていた場合には、対物レンズ鏡筒２２に対して
光照射ヘッド２３を回動調整すればよい。
【００２０】本実施例によれば、対向する試料Ｗ1,Ｗ2
からの反射光を画像重ね合わせ光学系１１によって重ね
合わせたのち、対物レンズ５を介して撮像手段６によっ
て撮像するようにしたので、つまり、１本の対物レンズ
でよいから、試料Ｗ1,Ｗ2 の対向面の間隔が狭い場合で
も試料Ｗ1,Ｗ2 の対向面の画像を重ね合わせた状態で観
察でき、かつ、安価にできる。
からの反射光を画像重ね合わせ光学系１１によって重ね
合わせたのち、対物レンズ５を介して撮像手段６によっ
て撮像するようにしたので、つまり、１本の対物レンズ
でよいから、試料Ｗ1,Ｗ2 の対向面の間隔が狭い場合で
も試料Ｗ1,Ｗ2 の対向面の画像を重ね合わせた状態で観
察でき、かつ、安価にできる。
【００２１】特に、画像重ね合わせ光学系１１は、対角
面にビームスプリッタ１２Ａを有するビームスプリッタ
プリズム１２の対物レンズ５とは反対側の面に光反射面
１２Ｂを形成した構成であるから、単一の部品で構成で
きる。つまり、部品点数を少なくできる。しかも、光反
射面１２は金属の蒸着によって簡易に形成することがで
きる利点がある。
面にビームスプリッタ１２Ａを有するビームスプリッタ
プリズム１２の対物レンズ５とは反対側の面に光反射面
１２Ｂを形成した構成であるから、単一の部品で構成で
きる。つまり、部品点数を少なくできる。しかも、光反
射面１２は金属の蒸着によって簡易に形成することがで
きる利点がある。
【００２２】また、各試料Ｗ1,Ｗ2 に対して光を照射す
る照明系１1,１2 をそれぞれ別個に設けたので、各試料
Ｗ1,Ｗ2 の反射率が大きく異なる場合には、各照明系１
1,１ 2 の光源２1,２2 の光量を調整すれば、最適な照度
にできる。なお、片側だけの試料Ｗ1,Ｗ2 を観察する場
合には、他の片側の照明系１1,１2 をオフするようにす
ればよい。
る照明系１1,１2 をそれぞれ別個に設けたので、各試料
Ｗ1,Ｗ2 の反射率が大きく異なる場合には、各照明系１
1,１ 2 の光源２1,２2 の光量を調整すれば、最適な照度
にできる。なお、片側だけの試料Ｗ1,Ｗ2 を観察する場
合には、他の片側の照明系１1,１2 をオフするようにす
ればよい。
【００２３】以上、本発明について好適な実施例を挙げ
て説明したが、本発明は、この実施例に限られるもので
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での変更が可能で
ある。たとえば、上記実施例では、有限遠光学系となっ
ているが、無限遠光学系を採用してもよい。その場合、
分岐後の倍率変更をチューブレンズにて行うことも可能
である。
て説明したが、本発明は、この実施例に限られるもので
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での変更が可能で
ある。たとえば、上記実施例では、有限遠光学系となっ
ているが、無限遠光学系を採用してもよい。その場合、
分岐後の倍率変更をチューブレンズにて行うことも可能
である。
【００２４】また、画像重ね合わせ光学系１１の構成に
ついては、図８または図９に示す構成でもよい。まず、
図８に示す画像重ね合わせ光学系１１2 は、前記試料Ｗ
1,Ｗ 2 の対向面の間に配置され、対角面に前記一方の対
向面の画像を前記対物レンズ５方向へ反射させるととも
に前記他方の対向面の画像を対物レンズ５方向とは反対
方向へ反射させるビームスプリッタ１２Ａを有するビー
ムスプリッタプリズム１２と、このビームスプリッタプ
リズム１２の前記対物レンズ５とは反対側の面に隙間を
隔てて対向配置されたミラー１３とから構成されてい
る。つまり、上記実施例のビームスプリッタプリズム１
２から光反射面１２Ｂが省略され、それに代わって、ミ
ラー１３がベース３１側に設けられている。この構成に
よれば、上記実施例で述べた効果のほかに、ミラー１３
をＣ1 軸を中心に矢示方向に回動すると試料Ｗ2 からの
画像がＸ方向へ移動し、また、Ｃ2軸を中心に矢示方向
に回動すると試料Ｗ2 からの画像がＹ方向へ移動するの
で、試料Ｗ2 からの画像を個別に位置調整しながら重ね
合わせることができる。
ついては、図８または図９に示す構成でもよい。まず、
図８に示す画像重ね合わせ光学系１１2 は、前記試料Ｗ
1,Ｗ 2 の対向面の間に配置され、対角面に前記一方の対
向面の画像を前記対物レンズ５方向へ反射させるととも
に前記他方の対向面の画像を対物レンズ５方向とは反対
方向へ反射させるビームスプリッタ１２Ａを有するビー
ムスプリッタプリズム１２と、このビームスプリッタプ
リズム１２の前記対物レンズ５とは反対側の面に隙間を
隔てて対向配置されたミラー１３とから構成されてい
る。つまり、上記実施例のビームスプリッタプリズム１
２から光反射面１２Ｂが省略され、それに代わって、ミ
ラー１３がベース３１側に設けられている。この構成に
よれば、上記実施例で述べた効果のほかに、ミラー１３
をＣ1 軸を中心に矢示方向に回動すると試料Ｗ2 からの
画像がＸ方向へ移動し、また、Ｃ2軸を中心に矢示方向
に回動すると試料Ｗ2 からの画像がＹ方向へ移動するの
で、試料Ｗ2 からの画像を個別に位置調整しながら重ね
合わせることができる。
【００２５】また、図９に示す画像重ね合わせ光学系１
１3 は、前記一方の対向面の画像を前記対物レンズ５の
光軸上に入射させるペンタプリズム１４と、前記他方の
対向面の画像を前記対物レンズ５の光軸上に入射させる
菱形プリズム１５と、前記対物レンズ５の光軸上に配置
され前記ペンタプリズム１４および菱形プリズム１５か
らの画像を重ね合わせて前記対物レンズ５に入射させる
キューブプリズム１６とから構成されている。また、照
明系１3 は、落射照明用光源２3 と、前記対物レンズ５
と撮像手段６との間の光軸上に配置され光源２3 からの
光を対物レンズ５方向へ反射させるとともに、対物レン
ズ５を透過した光を透過させるビームスプリッタ４3 と
を含んで構成されている。光源２3 から出射された光
は、ビームスプリッタ４3 で反射されたのち、対物レン
ズ５を経てキューブレンズ１６に入射される。ここで、
光路ａと光路ｂとに分岐される。光路ａに分岐された光
は、ペンタプリズム１４で２回反射されたのち、試料Ｗ
1 に照射される。光路ｂに分岐された光は、菱形プリズ
ム１５で２回反射されたのち、試料Ｗ2 に照射される。
各試料Ｗ1,Ｗ2 からの反射光は、同経路をたどりキュー
ブプリズム１６で重ね合わされたのち、対物レンズ５を
通じて撮像手段６で撮像される。この構成によれば、ペ
ンタプリズム１４および菱形プリズム１５をそれぞれ略
中央を中心として回動調整すれば、各試料Ｗ1,Ｗ2 の画
像がＸ方向に位置調整されるため、試料Ｗ1,Ｗ2 の対向
面の画像を個別に位置調整しながら重ね合わすことがで
きる。また、光源の数は、上記実施例より少なくてす
む。なお、反射率の異なる試料Ｗ1,Ｗ2 を観察する場合
には、各光路ａ，ｂにＮＤフィルタ１７を設置すれば、
最適な照度が得られる。
１3 は、前記一方の対向面の画像を前記対物レンズ５の
光軸上に入射させるペンタプリズム１４と、前記他方の
対向面の画像を前記対物レンズ５の光軸上に入射させる
菱形プリズム１５と、前記対物レンズ５の光軸上に配置
され前記ペンタプリズム１４および菱形プリズム１５か
らの画像を重ね合わせて前記対物レンズ５に入射させる
キューブプリズム１６とから構成されている。また、照
明系１3 は、落射照明用光源２3 と、前記対物レンズ５
と撮像手段６との間の光軸上に配置され光源２3 からの
光を対物レンズ５方向へ反射させるとともに、対物レン
ズ５を透過した光を透過させるビームスプリッタ４3 と
を含んで構成されている。光源２3 から出射された光
は、ビームスプリッタ４3 で反射されたのち、対物レン
ズ５を経てキューブレンズ１６に入射される。ここで、
光路ａと光路ｂとに分岐される。光路ａに分岐された光
は、ペンタプリズム１４で２回反射されたのち、試料Ｗ
1 に照射される。光路ｂに分岐された光は、菱形プリズ
ム１５で２回反射されたのち、試料Ｗ2 に照射される。
各試料Ｗ1,Ｗ2 からの反射光は、同経路をたどりキュー
ブプリズム１６で重ね合わされたのち、対物レンズ５を
通じて撮像手段６で撮像される。この構成によれば、ペ
ンタプリズム１４および菱形プリズム１５をそれぞれ略
中央を中心として回動調整すれば、各試料Ｗ1,Ｗ2 の画
像がＸ方向に位置調整されるため、試料Ｗ1,Ｗ2 の対向
面の画像を個別に位置調整しながら重ね合わすことがで
きる。また、光源の数は、上記実施例より少なくてす
む。なお、反射率の異なる試料Ｗ1,Ｗ2 を観察する場合
には、各光路ａ，ｂにＮＤフィルタ１７を設置すれば、
最適な照度が得られる。
【００２６】また、図１０に示すように、画像重ね合わ
せ光学系１１に代えて、試料Ｗ1,Ｗ 2 の対向面の画像を
交互に対物レンズ５に入射させる可動ミラー１８を設け
るとともに、撮像手段６によって撮像された対向面の画
像（交互に取り込まれた画像）を記憶し互いに重ね合わ
せて表示する記憶表示手段１９を設けても、同様な効果
が得られる。なお、ここでは、図９のペンタプリズム１
４および菱形プリズム１５の機能をミラーＭ1,Ｍ2,Ｍ3,
Ｍ4 で構成してある。また、照明系は、図示省略してあ
るが、図９の照明系１3 と同じである。この場合には、
可動ミラー１８を二点鎖線の状態に切り換えておくと、
試料Ｗ 1 の反射光はミラーＭ1,Ｍ2 で反射されたのち、
対物レンズ５によって結像される。このときの画像を撮
像手段６で撮像し、記憶表示手段１９に記憶しておく。
次に、可動ミラー１８を実線の状態に切り換えると、試
料Ｗ2 の反射光はミラーＭ3,Ｍ4 および可動ミラー１８
で反射されたのち、対物レンズ５によって結像される。
従って、このときの画像を撮像手段６で撮像し、記憶表
示手段１９に記憶しておき、先に記憶した画像と重ね合
わせて表示する。この構成によれば、プリズムなどを用
いることなく構成できるから、光学系としてはより安価
にできる。
せ光学系１１に代えて、試料Ｗ1,Ｗ 2 の対向面の画像を
交互に対物レンズ５に入射させる可動ミラー１８を設け
るとともに、撮像手段６によって撮像された対向面の画
像（交互に取り込まれた画像）を記憶し互いに重ね合わ
せて表示する記憶表示手段１９を設けても、同様な効果
が得られる。なお、ここでは、図９のペンタプリズム１
４および菱形プリズム１５の機能をミラーＭ1,Ｍ2,Ｍ3,
Ｍ4 で構成してある。また、照明系は、図示省略してあ
るが、図９の照明系１3 と同じである。この場合には、
可動ミラー１８を二点鎖線の状態に切り換えておくと、
試料Ｗ 1 の反射光はミラーＭ1,Ｍ2 で反射されたのち、
対物レンズ５によって結像される。このときの画像を撮
像手段６で撮像し、記憶表示手段１９に記憶しておく。
次に、可動ミラー１８を実線の状態に切り換えると、試
料Ｗ2 の反射光はミラーＭ3,Ｍ4 および可動ミラー１８
で反射されたのち、対物レンズ５によって結像される。
従って、このときの画像を撮像手段６で撮像し、記憶表
示手段１９に記憶しておき、先に記憶した画像と重ね合
わせて表示する。この構成によれば、プリズムなどを用
いることなく構成できるから、光学系としてはより安価
にできる。
【００２７】また、上記実施例では、検査対象物とマス
タとの画像を重ね合わせて観察しながら検査対象物の欠
陥の有無を検出する場合について説明したが、本発明
は、これに限らず、対向する２物体の対向面の画像を重
ね合わせて観察するものであれば、全てに適用できる。
タとの画像を重ね合わせて観察しながら検査対象物の欠
陥の有無を検出する場合について説明したが、本発明
は、これに限らず、対向する２物体の対向面の画像を重
ね合わせて観察するものであれば、全てに適用できる。
【００２８】
【発明の効果】本発明の画像重ね合わせ光学装置によれ
ば、２物体の対向面の間隔が狭い場合でも２物体の対向
面の画像を重ね合わせた状態で観察でき、しかも、安価
にできるという効果を奏する。
ば、２物体の対向面の間隔が狭い場合でも２物体の対向
面の画像を重ね合わせた状態で観察でき、しかも、安価
にできるという効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例の原理を説明するための図で
ある。
ある。
【図２】同上実施例の外観を示す図である。
【図３】同上実施例の光照射ヘッドを示す分解斜視図で
ある。
ある。
【図４】同上実施例の光照射ヘッドを示す要部を示す断
面図である。
面図である。
【図５】同上実施例のビームスプリッタプリズムユニッ
トを示す斜視図である。
トを示す斜視図である。
【図６】同上実施例のミラーユニットを示す断面図であ
る。
る。
【図７】同上実施例における画像のずれを調整する様子
を示す図である。
を示す図である。
【図８】同上実施例において、光反射面をミラーに置き
換えた状態の図である。
換えた状態の図である。
【図９】本発明の他の実施例を示す図である。
【図１０】本発明の更に他の実施例を示す図である。
１1,１2 照明系 ５ 対物レンズ ６ 撮像手段 １１ 画像重ね合わせ光学系 １１1,１１2 画像重ね合わせ光学系 １２ ビームスプリッタプリズム １２Ａ ビームスプリッタ １２Ｂ 光反射面 １３ ミラー １４ ペンタプリズム １５ 菱形プリズム １６ キューブプリズム １８ 可動ミラー １９ 記憶表示手段
Claims (5)
- 【請求項１】 対向する２物体の対向面の画像を重ね合
わせて観察する画像重ね合わせ光学装置であって、 前記２物体の対向面に光を照射する照明系と、 対物レンズと、 この対物レンズで結像された画像を撮像する撮像手段
と、 前記２物体の対向面の画像を重ね合わせて前記対物レン
ズに入射させる画像重ね合わせ光学系とを備えたことを
特徴とする画像重ね合わせ光学装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の画像重ね合わせ光学装
置において、前記画像重ね合わせ光学系は、前記２物体
の対向面の間に配置され、対角面に前記一方の対向面の
画像を前記対物レンズ方向へ反射させるとともに前記他
方の対向面の画像を対物レンズ方向とは反対方向へ反射
させるビームスプリッタを有し、かつ、前記対物レンズ
とは反対側の面に光反射面を有するビームスプリッタプ
リズムから構成されている、ことを特徴とする画像重ね
合わせ光学装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の画像重ね合わせ光学装
置において、前記画像重ね合わせ光学系は、前記２物体
の対向面の間に配置され、対角面に前記一方の対向面の
画像を前記対物レンズ方向へ反射させるとともに前記他
方の対向面の画像を対物レンズ方向とは反対方向へ反射
させるビームスプリッタを有するビームスプリッタプリ
ズムと、このビームスプリッタプリズムの前記対物レン
ズとは反対側の面に対向配置されたミラーとから構成さ
れている、ことを特徴とする画像重ね合わせ光学装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載の画像重ね合わせ光学装
置において、前記画像重ね合わせ光学系は、前記一方の
対向面の画像を前記対物レンズの光軸上に入射させるペ
ンタプリズムと、前記他方の対向面の画像を前記対物レ
ンズの光軸上に入射させる菱形プリズムと、前記対物レ
ンズの光軸上に配置され前記ペンタプリズムおよび菱形
プリズムからの画像を重ね合わせて前記対物レンズに入
射させるキューブプリズムとから構成されている、こと
を特徴とする画像重ね合わせ光学装置。 - 【請求項５】 請求項１に記載の画像重ね合わせ光学装
置において、画像重ね合わせ光学系に代えて、前記２物
体の対向面の画像を交互に前記対物レンズに入射させる
可動ミラーを設けるとともに、交互に取り込まれる対向
面の画像を記憶し互いに重ね合わせて表示する手段を設
けた、ことを特徴とする画像重ね合わせ光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21349394A JP3559071B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 画像重ね合わせ光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21349394A JP3559071B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 画像重ね合わせ光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0876052A true JPH0876052A (ja) | 1996-03-22 |
| JP3559071B2 JP3559071B2 (ja) | 2004-08-25 |
Family
ID=16640119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21349394A Expired - Fee Related JP3559071B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | 画像重ね合わせ光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3559071B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005083399A1 (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-09 | Technical Co., Ltd | 多方向同時観察光学系、画像読み取り装置、画像読み取り方法および多方向同時観察光学系複合体 |
| WO2005083398A1 (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-09 | Technical Co.,Ltd. | 多方向同時観察光学系、画像読み取り装置、画像読み取り方法および多方向同時観察光学系複合体 |
| WO2006070444A1 (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-06 | Technical Co., Ltd. | 多方向同時観察光学系および画像読み取り装置 |
| JP2007333639A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Toshiba Corp | 検査装置 |
-
1994
- 1994-09-07 JP JP21349394A patent/JP3559071B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005083399A1 (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-09 | Technical Co., Ltd | 多方向同時観察光学系、画像読み取り装置、画像読み取り方法および多方向同時観察光学系複合体 |
| WO2005083398A1 (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-09 | Technical Co.,Ltd. | 多方向同時観察光学系、画像読み取り装置、画像読み取り方法および多方向同時観察光学系複合体 |
| JPWO2005083399A1 (ja) * | 2004-02-27 | 2008-01-17 | 株式会社テクニカル | 多方向同時観察光学系、画像読み取り装置、画像読み取り方法および多方向同時観察光学系複合体 |
| WO2006070444A1 (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-06 | Technical Co., Ltd. | 多方向同時観察光学系および画像読み取り装置 |
| JP2007333639A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Toshiba Corp | 検査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3559071B2 (ja) | 2004-08-25 |
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