JPH11218686A - 光学像記録装置及びそれを利用する方法 - Google Patents
光学像記録装置及びそれを利用する方法Info
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- JPH11218686A JPH11218686A JP10300707A JP30070798A JPH11218686A JP H11218686 A JPH11218686 A JP H11218686A JP 10300707 A JP10300707 A JP 10300707A JP 30070798 A JP30070798 A JP 30070798A JP H11218686 A JPH11218686 A JP H11218686A
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- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 焦点ずれを生じない焦点検出のための光学記
録装置を提供する。 【解決手段】 照明ラスタ発生器が第１の焦点面に多数
の隔離した光の点を同時に形成し、第１の焦点面の光の
点を複数の光学要素により三次元物体上の第２の焦点面
に結像させ、光の点の像を複数の光学要素により複数の
検出器素子を有する第１の検出器装置に結像させる、三
次元物体の光学像記録装置に関する。本発明によれば、
照明ラスタ発生器の光路に、第１の焦点面の少なくとも
２段階の位置切替えを行うことができる調整手段が配設
されている。本発明による方法は、三次元物体の光学像
記録装置において鮮鋭に結像された領域を検出するため
に利用される。
録装置を提供する。 【解決手段】 照明ラスタ発生器が第１の焦点面に多数
の隔離した光の点を同時に形成し、第１の焦点面の光の
点を複数の光学要素により三次元物体上の第２の焦点面
に結像させ、光の点の像を複数の光学要素により複数の
検出器素子を有する第１の検出器装置に結像させる、三
次元物体の光学像記録装置に関する。本発明によれば、
照明ラスタ発生器の光路に、第１の焦点面の少なくとも
２段階の位置切替えを行うことができる調整手段が配設
されている。本発明による方法は、三次元物体の光学像
記録装置において鮮鋭に結像された領域を検出するため
に利用される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、照明ラスタ発生器
が第１の焦点面で多数の隔離した光の点を同時に形成
し、第１の焦点面の光の点を複数の光学要素により三次
元物体上の第２の焦点面に結像させ、光の点の像を複数
の光学要素により複数の検出器素子を有する第１の検出
器装置に結像させる三次元物体の光学像記録装置、並び
にこの光学像記録装置と組合わせて有利に使用できる像
記録方法に関する。
が第１の焦点面で多数の隔離した光の点を同時に形成
し、第１の焦点面の光の点を複数の光学要素により三次
元物体上の第２の焦点面に結像させ、光の点の像を複数
の光学要素により複数の検出器素子を有する第１の検出
器装置に結像させる三次元物体の光学像記録装置、並び
にこの光学像記録装置と組合わせて有利に使用できる像
記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】多くの焦点センサ光学系は、焦点信号を
発生するために２つの異なるチャネルの反射エネルギー
を互いに比較する効果を利用する。これには、一方のチ
ャネルにおける強度の変動が焦点の見かけのずれを生じ
させ、光学系の望ましくない反応を招くという欠点があ
る。周知の光学系における制御回路は多くの場合に純粋
にアナログ方式で動作するため、非常に障害を受けやす
い。焦点光学系は唯一つの平面しか実質的に鮮鋭に結像
できないが、多くの観察物体は、像視野の場所が異なれ
ば、異なる状態で焦点合わせされなければならないであ
ろう。
発生するために２つの異なるチャネルの反射エネルギー
を互いに比較する効果を利用する。これには、一方のチ
ャネルにおける強度の変動が焦点の見かけのずれを生じ
させ、光学系の望ましくない反応を招くという欠点があ
る。周知の光学系における制御回路は多くの場合に純粋
にアナログ方式で動作するため、非常に障害を受けやす
い。焦点光学系は唯一つの平面しか実質的に鮮鋭に結像
できないが、多くの観察物体は、像視野の場所が異なれ
ば、異なる状態で焦点合わせされなければならないであ
ろう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、焦点
のずれを生じない、特に焦点検出のための光学像記録装
置を提供することである。
のずれを生じない、特に焦点検出のための光学像記録装
置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明による二次元物体
の光学像記録装置は、第１の焦点面に多数の隔離した光
の点を同時に形成する照明ラスタ発生器を有する。第１
の焦点面でのそれらの光の点は複数の光学要素により三
次元物体上の第２の焦点面に結像され、光の点の像は複
数の光学要素により複数の検出器素子を有する第１の検
出器装置に結像される。本発明によれば、光学像記録装
置は、照明ラスタ発生器の光路内に、第１の焦点面を少
なくとも２つの軸の方向に傾斜（位置変化）させること
ができる調整手段を有する。
の光学像記録装置は、第１の焦点面に多数の隔離した光
の点を同時に形成する照明ラスタ発生器を有する。第１
の焦点面でのそれらの光の点は複数の光学要素により三
次元物体上の第２の焦点面に結像され、光の点の像は複
数の光学要素により複数の検出器素子を有する第１の検
出器装置に結像される。本発明によれば、光学像記録装
置は、照明ラスタ発生器の光路内に、第１の焦点面を少
なくとも２つの軸の方向に傾斜（位置変化）させること
ができる調整手段を有する。
【０００５】照明ラスタ発生器は、複数のレンズの二次
元構造から構成されているのが好ましい。単色光は光路
から容易に偏向させることができるので、照明ラスタ発
生器の光源の光は単色光であると有利である。調整手段
を照明ラスタ発生器に装着することにより、小さな傾斜
角を実現するだけで良いようにするのが好ましい。調整
手段は、円に沿って少なくともほぼ等しい間隔をおいて
配列された３つの調整要素から構成されているのが好ま
しい。これにより、所望の傾斜方向と傾斜の大きさをそ
れぞれ調整できる。
元構造から構成されているのが好ましい。単色光は光路
から容易に偏向させることができるので、照明ラスタ発
生器の光源の光は単色光であると有利である。調整手段
を照明ラスタ発生器に装着することにより、小さな傾斜
角を実現するだけで良いようにするのが好ましい。調整
手段は、円に沿って少なくともほぼ等しい間隔をおいて
配列された３つの調整要素から構成されているのが好ま
しい。これにより、所望の傾斜方向と傾斜の大きさをそ
れぞれ調整できる。
【０００６】調整要素は短い経路をたどるだけで良いの
で、特にピエゾ調整器の適用が特に勧められる。第１の
検出器装置が１つの面で二次元的に検出すると、走査過
程を実行しなくてすむので、迅速な評価が得られる。第
１の検出器装置としてＣＣＤアレイセンサを使用する
と、迅速にデータを獲得できる。照明光路に、光点ラス
タを照明光路に入射させる入射手段を配置すべきであろ
う。これにより、焦点センサをコンパクトに構成でき
る。同様に、照明光路に、光点ラスタの像を第２の検出
器装置に結像する偏向手段（焦点合わせ構造にのみ使
用）を配置すべきであろう。検出器装置により発生され
る信号を迅速に処理するためには、出力信号を評価する
ために２つの検出器装置の少なくとも一方を評価手段と
接続すると有利である。
で、特にピエゾ調整器の適用が特に勧められる。第１の
検出器装置が１つの面で二次元的に検出すると、走査過
程を実行しなくてすむので、迅速な評価が得られる。第
１の検出器装置としてＣＣＤアレイセンサを使用する
と、迅速にデータを獲得できる。照明光路に、光点ラス
タを照明光路に入射させる入射手段を配置すべきであろ
う。これにより、焦点センサをコンパクトに構成でき
る。同様に、照明光路に、光点ラスタの像を第２の検出
器装置に結像する偏向手段（焦点合わせ構造にのみ使
用）を配置すべきであろう。検出器装置により発生され
る信号を迅速に処理するためには、出力信号を評価する
ために２つの検出器装置の少なくとも一方を評価手段と
接続すると有利である。
【０００７】像記録のために、像記録装置でさらに広帯
域照明を行うのが好ましいであろう。広帯域照明と光点
ラスタは同一の照明光路を利用し、その結果、装置の寸
法を小さく保持できるのが好ましい。対物レンズ又は物
体に作用するＺ運動手段は、三次元物体の鮮鋭な像の迅
速な記録を可能にする。この場合、調整要素は同時に物
体に対するレンズプレートの調整のためにＺ運動を実行
できるべきであろう。物体が半導体チップの製造に利用
されるウェハである場合、本発明による光学像記録装置
を適用することができると特に有利である。
域照明を行うのが好ましいであろう。広帯域照明と光点
ラスタは同一の照明光路を利用し、その結果、装置の寸
法を小さく保持できるのが好ましい。対物レンズ又は物
体に作用するＺ運動手段は、三次元物体の鮮鋭な像の迅
速な記録を可能にする。この場合、調整要素は同時に物
体に対するレンズプレートの調整のためにＺ運動を実行
できるべきであろう。物体が半導体チップの製造に利用
されるウェハである場合、本発明による光学像記録装置
を適用することができると特に有利である。
【０００８】三次元物体の光学像記録装置の鮮鋭に結像
された領域を検出するための本発明による方法は、像記
録装置内で、第１の焦点面に多数の隔離した光の点を同
時に形成する照明ラスタ発生器を使用する。第１の焦点
面のそれらの光の点は複数の光学要素により三次元物体
上の第２の焦点面に結像され、光の点の像は複数の光学
要素により複数の検出器素子を有する第１の検出器装置
に結像され、且つ物体の像は第２の検出器装置により記
録される。
された領域を検出するための本発明による方法は、像記
録装置内で、第１の焦点面に多数の隔離した光の点を同
時に形成する照明ラスタ発生器を使用する。第１の焦点
面のそれらの光の点は複数の光学要素により三次元物体
上の第２の焦点面に結像され、光の点の像は複数の光学
要素により複数の検出器素子を有する第１の検出器装置
に結像され、且つ物体の像は第２の検出器装置により記
録される。
【０００９】本発明によれば、２つの検出器装置の像の
相関関係を得る。そこで、物体の像記録と焦点位置の検
出を同時に行うことができる。光点ラスタは像の鮮鋭領
域を確定するのが好ましい。第１の位置において、１）
光の点により記録すべき像の部分領域の選択を行い、
２）次に、光点ラスタを遮断し、その後、部分像の記録
を行い、次に、３）少なくとも物体を第１の位置から別
の位置へ移動させ、位置が変化するたびに、１）から
３）の過程を繰り返すのが好ましい。さらに、第１の焦
点面において光の点の位置を傾斜させることにより、物
体深度の検出を実行し、第１の焦点面で光の点の位置を
まっすぐにした後に本来の像記録を行うのが好ましい。
相関関係を得る。そこで、物体の像記録と焦点位置の検
出を同時に行うことができる。光点ラスタは像の鮮鋭領
域を確定するのが好ましい。第１の位置において、１）
光の点により記録すべき像の部分領域の選択を行い、
２）次に、光点ラスタを遮断し、その後、部分像の記録
を行い、次に、３）少なくとも物体を第１の位置から別
の位置へ移動させ、位置が変化するたびに、１）から
３）の過程を繰り返すのが好ましい。さらに、第１の焦
点面において光の点の位置を傾斜させることにより、物
体深度の検出を実行し、第１の焦点面で光の点の位置を
まっすぐにした後に本来の像記録を行うのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して実施
形態に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。以下に
示す実施形態は本発明を限定する性質のものではなく、
本発明の有利な他の構成を含む。
形態に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。以下に
示す実施形態は本発明を限定する性質のものではなく、
本発明の有利な他の構成を含む。
【００１１】本実施形態は、本発明を顕微鏡の焦点セン
サとして使用しており、最小限の光学要素から構成され
ている。これらの光学要素は、焦点測定のために個々の
部分像のそれぞれ異なる強さではなく、位置を利用する
ように使用される。この場合、焦点センサ光学系には、
顕微鏡自体の光路における結像に使用される波長とは異
なる波長を使用する。
サとして使用しており、最小限の光学要素から構成され
ている。これらの光学要素は、焦点測定のために個々の
部分像のそれぞれ異なる強さではなく、位置を利用する
ように使用される。この場合、焦点センサ光学系には、
顕微鏡自体の光路における結像に使用される波長とは異
なる波長を使用する。
【００１２】図示した焦点センサは、焦点センサ又は検
出器の光源としてレーザー１を有する。レーザー１から
平行に射出した光束２は、図示した実施形態では２つの
正レンズ４，５から成り、それらのレンズの間に発散フ
ィルタとしての穴絞り６が配設されているビーム横断面
拡大手段３により、所望の照射面８、この場合には半導
体素子を製造するためのウェハ７の全面を照射できるよ
うに拡張される。
出器の光源としてレーザー１を有する。レーザー１から
平行に射出した光束２は、図示した実施形態では２つの
正レンズ４，５から成り、それらのレンズの間に発散フ
ィルタとしての穴絞り６が配設されているビーム横断面
拡大手段３により、所望の照射面８、この場合には半導
体素子を製造するためのウェハ７の全面を照射できるよ
うに拡張される。
【００１３】この拡張された光束１０は、その後、４５
°の角度で配置されたミラー９（本発明の別の実施形態
においては異なる角度であっても良い）により、円形レ
ンズアレイ１１へ方向を変える。拡張光束１０に対する
レンズアレイ１１の角度位置は、レンズアレイ１１に装
着された（周囲に少なくとも２つの互いに対向するよう
に配置されるか、又は周囲に配置される３つの）ピエゾ
調整器（１２ａ，１２ｂ）により調整自在である。ミラ
ー９でビームを偏向するため、装置の構造はコンパクト
になる。
°の角度で配置されたミラー９（本発明の別の実施形態
においては異なる角度であっても良い）により、円形レ
ンズアレイ１１へ方向を変える。拡張光束１０に対する
レンズアレイ１１の角度位置は、レンズアレイ１１に装
着された（周囲に少なくとも２つの互いに対向するよう
に配置されるか、又は周囲に配置される３つの）ピエゾ
調整器（１２ａ，１２ｂ）により調整自在である。ミラ
ー９でビームを偏向するため、装置の構造はコンパクト
になる。
【００１４】このマイクロレンズアレイ１１の焦点面１
３は、光学系１４，１５により、アレイ１１の焦点１３
の像を観察すべき物体７に結像するように、顕微鏡の観
察光路１６内へ入射される。このために、レンズアレイ
１１（マイクロレンズプレート）は、入射した光束１０
を多数の互いに独立した細い光束１７ａ〜ｆに分割す
る。すなわち、このレンズアレイは光点ラスタを発生さ
せる照明ラスタ発生器を構成している。これらの細い光
束１７ａ〜ｆは、全ての光束１７ａ〜ｆに対して１つの
平面１３に位置する個別の焦点を有する。この平面１３
には、多数の光束１７ａ〜ｆの各々に対し１つの開口を
有する別の穴絞り板１８が配置されている（通常の場
合、この穴絞り板１８を省略できる）。焦点面１３の背
面には、正の屈折力を有するレンズ１４が配置されてお
り、このレンズ１４を経て光束１７ａ〜ｆは観察光路１
６にある第１の平坦な板１５に共に入射する。この平坦
な板１５は、焦点センサ用の光束１７ａ〜ｆの光の一部
を照射すべき物体７の照射面８へ偏向する被覆膜を有す
る。
３は、光学系１４，１５により、アレイ１１の焦点１３
の像を観察すべき物体７に結像するように、顕微鏡の観
察光路１６内へ入射される。このために、レンズアレイ
１１（マイクロレンズプレート）は、入射した光束１０
を多数の互いに独立した細い光束１７ａ〜ｆに分割す
る。すなわち、このレンズアレイは光点ラスタを発生さ
せる照明ラスタ発生器を構成している。これらの細い光
束１７ａ〜ｆは、全ての光束１７ａ〜ｆに対して１つの
平面１３に位置する個別の焦点を有する。この平面１３
には、多数の光束１７ａ〜ｆの各々に対し１つの開口を
有する別の穴絞り板１８が配置されている（通常の場
合、この穴絞り板１８を省略できる）。焦点面１３の背
面には、正の屈折力を有するレンズ１４が配置されてお
り、このレンズ１４を経て光束１７ａ〜ｆは観察光路１
６にある第１の平坦な板１５に共に入射する。この平坦
な板１５は、焦点センサ用の光束１７ａ〜ｆの光の一部
を照射すべき物体７の照射面８へ偏向する被覆膜を有す
る。
【００１５】物体７の前方には、正の屈折力を有し、光
束１７ａ〜ｆを物体７の表面の、照射面８の領域に集束
する対物レンズ１９がある。光束１７ａ〜ｆは物体表面
８上にスポットを形成する。このスポットの大きさは、
装置の光学的構成により確定できる。
束１７ａ〜ｆを物体７の表面の、照射面８の領域に集束
する対物レンズ１９がある。光束１７ａ〜ｆは物体表面
８上にスポットを形成する。このスポットの大きさは、
装置の光学的構成により確定できる。
【００１６】正しく焦点合わせされれば、物体７の表面
は、アレイ１１の焦点１３を対物レンズ１９へ反射する
ミラーのように作用する。その場合、物体表面８から反
射した光は対物レンズ１９及び第１の平坦な板１５によ
り第２の平坦な板２０に入射する。この第２の平坦な板
２０は、正の屈折力を有する対物レンズ２１へ光を偏向
する。第２の平坦な板２０は、ダイクロイック分光ミラ
ーとして構成されており、レーザー光は第２の平坦な板
２０により再び分割されて、対物レンズ２１のレンズ光
学系を経てＣＣＤ検出器２２に結像される。すなわち、
この対物レンズ２１により、スポットの多数の光束はＣ
ＣＤ検出器２２の感光表面へと導かれる。このＣＣＤ検
出器２２は、ＣＣＤ検出器２２から受信した信号を評価
して測定信号を発生するコンピュータ２３と接続してい
る。この測定信号の種類と値は、物体７が顕微鏡の焦点
面にあるか否かを表わす尺度である。物体７が顕微鏡の
焦点面になければ、Ｚ軸に沿って物体７の位置を移動さ
せるか又は顕微鏡の光学系を調整する。従って、ＣＣＤ
アレイ２２上には、物体７に焦点が合っていればアレイ
の焦点の像が現れ、そうでない場合には個々の光のはん
点がぼんやりと現れることになる。
は、アレイ１１の焦点１３を対物レンズ１９へ反射する
ミラーのように作用する。その場合、物体表面８から反
射した光は対物レンズ１９及び第１の平坦な板１５によ
り第２の平坦な板２０に入射する。この第２の平坦な板
２０は、正の屈折力を有する対物レンズ２１へ光を偏向
する。第２の平坦な板２０は、ダイクロイック分光ミラ
ーとして構成されており、レーザー光は第２の平坦な板
２０により再び分割されて、対物レンズ２１のレンズ光
学系を経てＣＣＤ検出器２２に結像される。すなわち、
この対物レンズ２１により、スポットの多数の光束はＣ
ＣＤ検出器２２の感光表面へと導かれる。このＣＣＤ検
出器２２は、ＣＣＤ検出器２２から受信した信号を評価
して測定信号を発生するコンピュータ２３と接続してい
る。この測定信号の種類と値は、物体７が顕微鏡の焦点
面にあるか否かを表わす尺度である。物体７が顕微鏡の
焦点面になければ、Ｚ軸に沿って物体７の位置を移動さ
せるか又は顕微鏡の光学系を調整する。従って、ＣＣＤ
アレイ２２上には、物体７に焦点が合っていればアレイ
の焦点の像が現れ、そうでない場合には個々の光のはん
点がぼんやりと現れることになる。
【００１７】マイクロレンズプレート１１は３つのピエ
ゾ位置調整器１２ａ，１２ｂ，（１２ｃは図示せず）に
より容易に傾斜させることができ、それに伴ってレンズ
プレートの焦点面１３も傾斜し、焦点面の像は焦点位置
が厳密に一致する光点のみで物体７上に鮮鋭に結像され
る。そこで、ＣＣＤ検出器２２の像の中には鮮鋭な一連
の像点しか見えない。像点の位置は焦点位置を表わす尺
度である。焦点合わせ過程の間、鮮鋭な像点列はＣＣＤ
検出器２２に沿って移動する。ＣＣＤ検出器に接続する
コンピュータ２３におけるソフトウェアの目的は、像点
の位置から焦点位置を計算し、焦点調整器を制御するこ
とである。マイクロレンズアレイ１１の傾斜角を自在に
設定できるので、光学系の感度を様々に異なる倍率に容
易に適合させることができる。
ゾ位置調整器１２ａ，１２ｂ，（１２ｃは図示せず）に
より容易に傾斜させることができ、それに伴ってレンズ
プレートの焦点面１３も傾斜し、焦点面の像は焦点位置
が厳密に一致する光点のみで物体７上に鮮鋭に結像され
る。そこで、ＣＣＤ検出器２２の像の中には鮮鋭な一連
の像点しか見えない。像点の位置は焦点位置を表わす尺
度である。焦点合わせ過程の間、鮮鋭な像点列はＣＣＤ
検出器２２に沿って移動する。ＣＣＤ検出器に接続する
コンピュータ２３におけるソフトウェアの目的は、像点
の位置から焦点位置を計算し、焦点調整器を制御するこ
とである。マイクロレンズアレイ１１の傾斜角を自在に
設定できるので、光学系の感度を様々に異なる倍率に容
易に適合させることができる。
【００１８】物体平面８が光軸２４に対し垂直ではない
場合、結像は鮮鋭に結像される焦点をマイクロレンズプ
レート１１の傾斜方向に対して回転させるものである。
この回転角から傾斜方向と傾斜の大きさを計算すること
ができ、そこで、それぞれ任意の方向にマイクロレンズ
アレイ１１の傾斜方向を設定できる。アレイプレート１
１と物体７の双方が互いに平行である場合には、個別の
焦点の列が現れるのではなく、全ての焦点の一様なエリ
アが現れるのみである。センサの利点は、デジタル方式
であることに加えて、焦点と共に物体平面の傾斜を容易
に検出できることである。
場合、結像は鮮鋭に結像される焦点をマイクロレンズプ
レート１１の傾斜方向に対して回転させるものである。
この回転角から傾斜方向と傾斜の大きさを計算すること
ができ、そこで、それぞれ任意の方向にマイクロレンズ
アレイ１１の傾斜方向を設定できる。アレイプレート１
１と物体７の双方が互いに平行である場合には、個別の
焦点の列が現れるのではなく、全ての焦点の一様なエリ
アが現れるのみである。センサの利点は、デジタル方式
であることに加えて、焦点と共に物体平面の傾斜を容易
に検出できることである。
【００１９】そこで、以下に説明する方法は、焦点検出
用光学系を唯一つの平面で実質的に鮮鋭に結像する問題
を解決し、三次元物体７のあらゆる深さの部分をほぼ同
時に鮮鋭に結像できる像を提供する。しかし、観察すべ
き多くの物体７は像視野８の様々に異なる場所で異なる
高さを有し、従って、像視野８全体で鮮鋭な像を維持し
たいときには物体７の焦点合わせを様々に異なる状態で
行わなければならないので、上記の問題の解決は不可欠
である。顕微鏡に正規に備わっている焦点深度がこの目
的に十分である場合はまれである。
用光学系を唯一つの平面で実質的に鮮鋭に結像する問題
を解決し、三次元物体７のあらゆる深さの部分をほぼ同
時に鮮鋭に結像できる像を提供する。しかし、観察すべ
き多くの物体７は像視野８の様々に異なる場所で異なる
高さを有し、従って、像視野８全体で鮮鋭な像を維持し
たいときには物体７の焦点合わせを様々に異なる状態で
行わなければならないので、上記の問題の解決は不可欠
である。顕微鏡に正規に備わっている焦点深度がこの目
的に十分である場合はまれである。
【００２０】物体７の広帯域照明２５に加えて、レーザ
ー光２により照明される上述のマイクロレンズアレイ１
１の像が物体７（ウェハの表面）上に結像される。この
場合、マイクロレンズアレイ１１は、物体７の表面８の
前方の対物レンズ１９の焦点平面と厳密に平行に整列さ
れている。物体７の表面８から反射したレーザー光は平
坦な板２０によりダイクロイック的に広帯域照明から分
離されて、ＣＣＤ検出器２２へ偏向される。
ー光２により照明される上述のマイクロレンズアレイ１
１の像が物体７（ウェハの表面）上に結像される。この
場合、マイクロレンズアレイ１１は、物体７の表面８の
前方の対物レンズ１９の焦点平面と厳密に平行に整列さ
れている。物体７の表面８から反射したレーザー光は平
坦な板２０によりダイクロイック的に広帯域照明から分
離されて、ＣＣＤ検出器２２へ偏向される。
【００２１】広帯域光２５の中の物体７の表面８の像も
同様にそれ専用のＣＣＤ検出器２７に結像されるが、こ
のとき、対物レンズ１９は最適の鮮鋭平面に沿った焦点
の移動を絶えず経ている（焦点ディザ）。この目的のた
めに、対物レンズ１９の、物体７の表面８の前方に、図
示した実施形態では対物レンズ１９の周囲に一様に配列
された３つのピエゾ調整器２９ａ〜ｃからなる高速調整
手段２８が装着されている。ディザ運動の間に像の個々
のある領域は鮮鋭になるが、他の領域は不鮮明になる。
この特性はマイクロレンズアレイ１１のレーザー光２
と、物体７の広帯域光２５の双方に一様に現れる。ＣＣ
Ｄ検出器２７の前方には、物体７の表面８をＣＣＤ検出
器２７上に鮮鋭に結像する対物レンズ３０が配置されて
いる。
同様にそれ専用のＣＣＤ検出器２７に結像されるが、こ
のとき、対物レンズ１９は最適の鮮鋭平面に沿った焦点
の移動を絶えず経ている（焦点ディザ）。この目的のた
めに、対物レンズ１９の、物体７の表面８の前方に、図
示した実施形態では対物レンズ１９の周囲に一様に配列
された３つのピエゾ調整器２９ａ〜ｃからなる高速調整
手段２８が装着されている。ディザ運動の間に像の個々
のある領域は鮮鋭になるが、他の領域は不鮮明になる。
この特性はマイクロレンズアレイ１１のレーザー光２
と、物体７の広帯域光２５の双方に一様に現れる。ＣＣ
Ｄ検出器２７の前方には、物体７の表面８をＣＣＤ検出
器２７上に鮮鋭に結像する対物レンズ３０が配置されて
いる。
【００２２】本発明によれば、広帯域照明２５による像
記録に際して焦点センサのデータとＣＣＤ検出器２７の
データとの相関関係を利用して、ディザ中のそれぞれの
傾斜ごとに鮮鋭に結像された全ての点を３次元物体７の
唯一つの先鋭な像へと組合わせる。このために、ディザ
位置ごとに像情報のみを伝送し、その像情報のアナログ
像視野ゾーンをレーザー光２により鮮鋭に結像されたも
のとして認識する。像記録用のＣＣＤ検出器２７並びに
焦点検出用のＣＣＤ検出器２２と接続するコンピュータ
２３における評価ソフトウェアは、物体７からの広帯域
光２５に関してより、レーザー光２の中の鮮鋭領域に関
してのほうが著しく容易に実現できる。それは、レンズ
アレイ１１の鮮鋭な像点の目標形態がわかっているから
である。
記録に際して焦点センサのデータとＣＣＤ検出器２７の
データとの相関関係を利用して、ディザ中のそれぞれの
傾斜ごとに鮮鋭に結像された全ての点を３次元物体７の
唯一つの先鋭な像へと組合わせる。このために、ディザ
位置ごとに像情報のみを伝送し、その像情報のアナログ
像視野ゾーンをレーザー光２により鮮鋭に結像されたも
のとして認識する。像記録用のＣＣＤ検出器２７並びに
焦点検出用のＣＣＤ検出器２２と接続するコンピュータ
２３における評価ソフトウェアは、物体７からの広帯域
光２５に関してより、レーザー光２の中の鮮鋭領域に関
してのほうが著しく容易に実現できる。それは、レンズ
アレイ１１の鮮鋭な像点の目標形態がわかっているから
である。
【００２３】この方法の利点は、多数の広帯域光像の評
価ではなく広帯域光像の直接記録であるために、データ
量が大幅に減少すると共に、像記録に要する時間も大幅
に短縮されるところにある。
価ではなく広帯域光像の直接記録であるために、データ
量が大幅に減少すると共に、像記録に要する時間も大幅
に短縮されるところにある。
【００２４】図示した構造は、まず第１に、マイクロレ
ンズアレイ１１が容易に傾斜する焦点センサとして利用
される。この形態では、ディザ零位置の発見にも利用す
ることができる。ピエゾ調整器１２を使用して鮮鋭平面
と厳密に平行になるように調整されるのであれば、ＣＣ
Ｄ検出器２２を三次元の用途に使用することも可能であ
ろう。
ンズアレイ１１が容易に傾斜する焦点センサとして利用
される。この形態では、ディザ零位置の発見にも利用す
ることができる。ピエゾ調整器１２を使用して鮮鋭平面
と厳密に平行になるように調整されるのであれば、ＣＣ
Ｄ検出器２２を三次元の用途に使用することも可能であ
ろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による装置を示す概略図。
１…レーザー、７…物体、１１…マイクロレンズアレ
イ、１２ａ，１２ｂ…ピエゾ調整器、１３…焦点面、１
４…レンズ、１５…第１の平坦な板、１９…対物レン
ズ、２０…第２の平坦な板、２１…対物レンズ、２２…
ＣＣＤ検出器、２３…コンピュータ、２７…ＣＣＤ検出
器、２８ａ，２８ｂ…ピエゾ調整器、３０…対物レン
ズ。
イ、１２ａ，１２ｂ…ピエゾ調整器、１３…焦点面、１
４…レンズ、１５…第１の平坦な板、１９…対物レン
ズ、２０…第２の平坦な板、２１…対物レンズ、２２…
ＣＣＤ検出器、２３…コンピュータ、２７…ＣＣＤ検出
器、２８ａ，２８ｂ…ピエゾ調整器、３０…対物レン
ズ。
Claims (13)
- 【請求項１】 照明ラスタ発生器が第１の焦点面に、多
数の隔離した光の点を同時に形成し、第１の焦点面の光
の点を複数の光学要素により三次元物体上の第２の焦点
面に結像させ、光の点の像を複数の光学要素により複数
の検出器素子を有する第１の検出器装置に結像させる三
次元物体の光学像記録装置において、照明ラスタ発生器
の光路に、第１の焦点面の少なくとも二段階の位置切替
えを行うことができる調整手段が配設されていることを
特徴とする光学像記録装置。 - 【請求項２】 照明ラスタ発生器は複数のレンズの二次
元構造であることを特徴とする請求項１記載の光学像記
録装置。 - 【請求項３】 調整手段は照明ラスタ発生器に配設され
ていることを特徴とする請求項１又は２記載の光学像記
録装置。 - 【請求項４】 調整手段は、１つの円に沿って少なくと
もほぼ等しい間隔をおいて配列された３つの調整要素か
ら構成されていることを特徴とする請求項１から３のい
ずれか１項に記載の光学像記録装置。 - 【請求項５】 第１の検出器装置は二次元であることを
特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光学
像記録装置。 - 【請求項６】 照明光路に、光点ラスタの像を第２の検
出器装置に結像させる偏向手段が配設されていることを
特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光学
像記録装置。 - 【請求項７】 少なくとも２つの検出器装置の一方から
出力信号を評価するために、検出器手段は評価手段と接
続していることを特徴とする請求項１から６のいずれか
１項に記載の光学像記録装置。 - 【請求項８】 像記録装置に広帯域照明がさらに付属し
ていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項
に記載の光学像記録装置。 - 【請求項９】 物体に対してレンズプレートを調整する
ための調整要素はＺ運動を行うことができることを特徴
とする請求項１から８のいずれか１項に記載の光学像記
録装置。 - 【請求項１０】 像記録装置で照明ラスタ発生器が第１
の焦点面に多数の隔離した光の点を同時に形成し、第１
の焦点面の光の点を複数の光学要素により三次元物体上
の第２の焦点面に結像させ、光の点の像を複数の光学要
素により複数の検出器素子を有する第１の検出器装置に
結像させると共に、物体の像を第２の検出器装置により
記録する、三次元物体の光学像記録装置の鮮鋭に結像さ
れた領域を検出する方法において、２つの検出器装置の
像の相関関係を得ることを特徴とする方法。 - 【請求項１１】 光点ラスタは像の鮮鋭領域を確定する
ことを特徴とする請求項１０記載の方法。 - 【請求項１２】 第１の位置において、 １）光の点により像の記録すべき領域の選択を行い、 ２）その後に光点ラスタを遮断し、 ３）部分像の記録を行い、部分像記録の終了後に少なく
とも物体の第１の位置から少なくとも別の位置への移動
を行い、位置切替えのたびに過程１）から３）を繰返す
ことを特徴とする請求項１０記載の方法。 - 【請求項１３】 第１の焦点面における光の点の位置を
傾斜させることにより物体深度の検出を行い、次に、第
１の焦点面で光の点をまっすぐに位置させた後に本来の
像記録を行うことを特徴とする請求項１０記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19746575.7 | 1997-10-22 | ||
| DE19746575A DE19746575A1 (de) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | Optische Bildaufnahmeeinrichtung und Verfahren zu deren Nutzung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11218686A true JPH11218686A (ja) | 1999-08-10 |
Family
ID=7846241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10300707A Pending JPH11218686A (ja) | 1997-10-22 | 1998-10-22 | 光学像記録装置及びそれを利用する方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6088083A (ja) |
| EP (1) | EP0911664A3 (ja) |
| JP (1) | JPH11218686A (ja) |
| DE (1) | DE19746575A1 (ja) |
| IL (1) | IL126571A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007086095A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-04-05 | Toshiba Corp | 表面検査装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7256881B2 (en) * | 2002-02-15 | 2007-08-14 | Coopervision, Inc. | Systems and methods for inspection of ophthalmic lenses |
| US6967780B2 (en) * | 2004-01-21 | 2005-11-22 | Searete Llc | Image correction using individual manipulation of microlenses in a microlens array |
| US7417797B2 (en) * | 2003-12-16 | 2008-08-26 | Searete, Llc | Image correction using individual manipulation of microlenses in a microlens array |
| US7742233B2 (en) * | 2003-12-16 | 2010-06-22 | The Invention Science Fund I, Llc | Image correction using a microlens array as a unit |
| US7251078B2 (en) * | 2004-01-21 | 2007-07-31 | Searete, Llc | Image correction using a microlens array as a unit |
| US7826139B2 (en) | 2003-12-16 | 2010-11-02 | The Invention Science Fund I, Llc | Image correction using individual manipulation of microlenses in a microlens array |
| US8643955B2 (en) * | 2003-12-16 | 2014-02-04 | The Invention Science Fund I, Llc | Image correction using individual manipulation of microlenses in a microlens array |
| US7231097B2 (en) * | 2003-12-16 | 2007-06-12 | Searete, Llc | Lens defect correction |
| WO2005070149A2 (en) * | 2004-01-21 | 2005-08-04 | Searete Llc | Image correction using a microlens array as a unit |
| JP5627698B2 (ja) | 2009-10-19 | 2014-11-19 | ベンタナ メディカル システムズ， インコーポレイテッド | 撮像システムおよび技法 |
| EP2572226A1 (en) * | 2010-05-18 | 2013-03-27 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Autofocus imaging |
| EP2390706A1 (en) * | 2010-05-27 | 2011-11-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Autofocus imaging. |
| JP6074429B2 (ja) * | 2011-09-09 | 2017-02-01 | ベンタナ メディカル システムズ， インコーポレイテッド | フォーカスおよびイメージングシステムならびにエラー信号を使用する技術 |
| JP6798990B2 (ja) * | 2014-08-13 | 2020-12-09 | サマー ガロー ダニエル | 線走査、標本走査、多モード共焦点顕微鏡 |
| DE102016115140B4 (de) * | 2016-08-16 | 2022-07-28 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Wechselsystem für ein Mikroskop sowie Mikroskop |
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1997
- 1997-10-22 DE DE19746575A patent/DE19746575A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-09-22 EP EP98117972A patent/EP0911664A3/de not_active Withdrawn
- 1998-10-14 IL IL12657198A patent/IL126571A/xx not_active IP Right Cessation
- 1998-10-20 US US09/175,429 patent/US6088083A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-22 JP JP10300707A patent/JPH11218686A/ja active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IL126571A0 (en) | 1999-08-17 |
| DE19746575A1 (de) | 1999-04-29 |
| EP0911664A3 (de) | 2002-03-13 |
| EP0911664A2 (de) | 1999-04-28 |
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|---|---|---|---|
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