JPH11271630A - Differential interference microscope - Google Patents

Differential interference microscope

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Publication number
JPH11271630A
JPH11271630A JP10077805A JP7780598A JPH11271630A JP H11271630 A JPH11271630 A JP H11271630A JP 10077805 A JP10077805 A JP 10077805A JP 7780598 A JP7780598 A JP 7780598A JP H11271630 A JPH11271630 A JP H11271630A
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JP
Japan
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light
differential interference
polarization component
test object
pixels
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10077805A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Iwasaki
豊 岩崎
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JPH11271630A publication Critical patent/JPH11271630A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized differential interference microscope of small power consumption at a low cost. SOLUTION: Light from a light source is divided into two lights of different polarization components by a Nomarski prism 6 and then irradiates an object 8 to be tested, and reflected light from the object 8 to be tested is synthesized in the Nomarski prism 6 again and made incident on a polarizing filter 13. The polarizing filter 13 selects the two polarization components from incident light and sends them to a two-dimensional image sensor 14. The two-dimensional image sensor 14 receives one of the polarization components selected in the polarizing filter 13 by one of a pair of adjacent picture elements and receives the other selected polarization component by the other one of the pair of the picture elements. An image processor 15 forms a differential interference image of the object 8 to be tested based on image signals outputted from the pair of the picture elements.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は微分干渉顕微鏡に関
するものであり、特にICパターンや金属表面などの観
察に適した微分干渉顕微鏡に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a differential interference microscope, and more particularly to a differential interference microscope suitable for observing an IC pattern or a metal surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】ICパターンや金属表面上の微小構造や
微小段差を観察する手段として、微分干渉顕微鏡が広く
用いられている。本願の出願人は、差動型の微分干渉顕
微鏡において検光子のアナライザ角を変化させることに
よって、被検物体の差動微分干渉像のコントラストを変
化させることができるような微分干渉顕微鏡を既に出願
しており、それは特開平9−15503で公開されてい
る。また、本願の出願人によって出願された別の形態の
微分干渉顕微鏡(あるいは段差測定装置)が特開平9−
145329に開示されている。
2. Description of the Related Art Differential interference microscopes are widely used as means for observing microstructures and microsteps on IC patterns and metal surfaces. The applicant of the present application has already applied for a differential interference microscope in which the contrast of a differential interference image of a test object can be changed by changing the analyzer angle of an analyzer in a differential differential interference microscope. It is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-15503. Another type of differential interference microscope (or step measuring device) filed by the applicant of the present application is disclosed in
145329.

【0003】まず、特開平9−15503の微分干渉顕
微鏡について以下に説明する。図5は、特開平9−15
503で開示されている微分干渉顕微鏡の概略構成図で
ある。この微分干渉顕微鏡では、紙面に平行な偏光方向
を有するレーザービームがレーザ光源51から出射さ
れ、出射されたレーザービームはコリメートレンズ52
を介して平行光となり、ハーフミラー53に入射する。
ハーフミラー53で下方に反射されたレーザービームは
二次元走査装置54で空間的に偏向された後、ノマルス
キープリズム55に入射する。複屈折プリズムの一種で
あるノマルスキープリズム55は、入射したレーザービ
ームの偏光方向に対して45度で交差する光学軸を有し
ており、入射レーザービームを振動方向の異なる2つの
レーザービームに分割する。ノマルスキープリズム55
によって2つに分解されたレーザービームは、対物レン
ズ56を介して集光され、ステージ58上に配置された
被検物体57上に2つのレーザースポットを形成する。
これら2つのレーザースポットは、二次元走査装置54
の二次元偏向作用により、被検物体57上を2次元的に
走査する。
First, the differential interference microscope disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-15503 will be described below. FIG.
FIG. 503 is a schematic configuration diagram of a differential interference microscope disclosed in 503. In this differential interference microscope, a laser beam having a polarization direction parallel to the paper is emitted from a laser light source 51, and the emitted laser beam is collimated by a collimating lens 52.
The light becomes parallel light through the mirror and enters the half mirror 53.
The laser beam reflected downward by the half mirror 53 is spatially deflected by the two-dimensional scanning device 54 and then enters the Nomarski prism 55. The Nomarski prism 55, which is a type of birefringent prism, has an optical axis that intersects at 45 degrees with the polarization direction of the incident laser beam, and splits the incident laser beam into two laser beams having different oscillation directions. . Nomarski prism 55
The laser beams split into two by the laser beam are condensed via an objective lens 56, and form two laser spots on a test object 57 arranged on a stage 58.
These two laser spots are scanned by a two-dimensional scanning device 54.
Scans the object 57 two-dimensionally.

【0004】被検物体57によって反射された2つのレ
ーザービームは、再び対物レンズ56を通過した後、ノ
マルスキープリズム55を介して合成される。ノマルス
キープリズム55は、2つのレーザービームに対して、
往復でπの整数倍の位相差を加えるように、光軸に対す
る挿入位置が規定されている。したがって、被検物体5
7が鏡面である場合、ノマルスキープリズム55を介し
た2つの反射レーザービームの位相差はπの整数倍とな
る。換言すれば、2つのレーザースポットに対応する被
検物体57からの2つの反射レーザービームは、ノマル
スキープリズム55を介して、図の紙面に平行な偏光方
向を有する直線偏光レーザービームに合成される。
[0004] The two laser beams reflected by the test object 57 pass through the objective lens 56 again, and are combined via a Nomarski prism 55. The Nomarski prism 55, for two laser beams,
The insertion position with respect to the optical axis is defined so as to add a phase difference of an integral multiple of π in the round trip. Therefore, the test object 5
If 7 is a mirror surface, the phase difference between the two reflected laser beams via the Nomarski prism 55 will be an integral multiple of π. In other words, two reflected laser beams from the test object 57 corresponding to the two laser spots are combined via the Nomarski prism 55 into a linearly polarized laser beam having a polarization direction parallel to the plane of the drawing.

【0005】ノマルスキープリズム55によって合成さ
れた合成レーザービームは、二次元走査装置54を介し
て平行ビームとなって、ハーフミラー53に入射する。
ハーフミラー53を透過した合成レーザービームは、ミ
ラー59を介して1/4波長板60に入射する。1/4
波長板60は、被検物体57が鏡面である場合に1/4
波長板60に入射する合成直線偏光レーザービームの直
線偏光方向に対して方位角π/4で位置決めされてい
る。したがって、被検物体57が鏡面である場合、1/
4波長板60を介したレーザービームは円偏光となっ
て、1/2波長板61に入射する。1/2波長板61
は、光軸を中心として回転できるように設置されてい
る。
The combined laser beam combined by the Nomarski prism 55 becomes a parallel beam via a two-dimensional scanning device 54 and enters a half mirror 53.
The combined laser beam transmitted through the half mirror 53 enters the quarter-wave plate 60 via the mirror 59. 1/4
The wave plate 60 is 1 / when the test object 57 is a mirror surface.
It is positioned at an azimuth angle π / 4 with respect to the direction of linear polarization of the synthetic linearly polarized laser beam incident on the wave plate 60. Therefore, when the test object 57 is a mirror surface, 1 /
The laser beam passing through the four-wavelength plate 60 becomes circularly polarized light and enters the half-wavelength plate 61. 1/2 wave plate 61
Is installed so that it can rotate about the optical axis.

【0006】1/2波長板61を介したレーザービーム
は、偏光ビームスプリッタ62で透過光と反射光とに分
離される。1/2波長板61は偏光回転角が可変の旋光
子であるので、この回転可能な1/2波長板61と固定
された偏光ビームスプリッタ62とによって、アナライ
ザ角が可変の偏光ビームスプリッタが構成されている。
偏光ビームスプリッタ62を透過した光は、光検出器6
3で検出され、そこで光電変換されて電気信号となる。
一方、偏光ビームスプリッタ62で反射された光は、光
検出器64で検出されて光電変換される。
[0006] The laser beam having passed through the half-wave plate 61 is split by a polarization beam splitter 62 into transmitted light and reflected light. Since the half-wave plate 61 is an optical rotator having a variable polarization rotation angle, the rotatable half-wave plate 61 and the fixed polarization beam splitter 62 constitute a polarization beam splitter with a variable analyzer angle. Have been.
The light transmitted through the polarization beam splitter 62 is
3 and is photoelectrically converted into an electric signal.
On the other hand, the light reflected by the polarization beam splitter 62 is detected by the photodetector 64 and photoelectrically converted.

【0007】光検出器63および光検出器64で光電変
換された電気信号は、それぞれ差動回路65に供給され
る。差動回路65では、光検出器63からの信号と光検
出器64からの信号とに基づいて差信号を求め、求めた
差信号を同期装置66に供給する。同期装置66は、二
次元走査装置54の作動に応じたレーザースポットの走
査位置情報と作動回路65からの差信号とを同期させて
画像表示装置67に供給する。
The electric signals photoelectrically converted by the light detector 63 and the light detector 64 are supplied to a differential circuit 65, respectively. The differential circuit 65 obtains a difference signal based on the signal from the photodetector 63 and the signal from the photodetector 64, and supplies the obtained difference signal to the synchronizer 66. The synchronization device 66 synchronizes the scanning position information of the laser spot according to the operation of the two-dimensional scanning device 54 with the difference signal from the operation circuit 65 and supplies the information to the image display device 67.

【0008】画像表示装置67では、レーザースポット
の走査位置情報と差信号とに基づいて微分干渉像を形成
して、形成した微分干渉像を表示する。画像表示装置6
7が表示する微分干渉像のコントラストは、1/2波長
板61による偏光回転角に、ひいては、偏光ビームスプ
リッタ62のアナライザ角に依存して変化する。したが
って、1/2波長板61を光軸を中心として適宜回転さ
せることにより、得られた微分干渉像のコントラストを
最大から最小まで自由に調節することができる。
The image display device 67 forms a differential interference image based on the scanning position information of the laser spot and the difference signal, and displays the formed differential interference image. Image display device 6
The contrast of the differential interference image displayed by 7 changes depending on the polarization rotation angle of the half-wave plate 61 and, consequently, the analyzer angle of the polarization beam splitter 62. Therefore, by appropriately rotating the half-wave plate 61 about the optical axis, the contrast of the obtained differential interference image can be freely adjusted from the maximum to the minimum.

【0009】一方、特開平9−145329の微分干渉
顕微鏡は、図5に示した微分干渉顕微鏡の光源51に有
限な大きさを有する光源を使用し、光検出器63と光検
出器64の位置にそれぞれレンズと二次元イメージセン
サを配置し、さらに二次元走査装置54を取り除いた結
像型の微分干渉顕微鏡である。この微分干渉顕微鏡も、
図5のものと同様に微分干渉像のコントラスト調整機能
を備えているが、二次元イメージセンサを使用している
ために、二次元走査装置のような可動部を必要とせず、
高速な微分干渉像の形成が可能である。
On the other hand, the differential interference microscope of JP-A-9-145329 uses a light source having a finite size as the light source 51 of the differential interference microscope shown in FIG. Are imaging differential differential microscopes in which a lens and a two-dimensional image sensor are arranged, respectively, and a two-dimensional scanning device 54 is removed. This differential interference microscope,
Similar to the one shown in FIG. 5, it has a function of adjusting the contrast of the differential interference image. However, since a two-dimensional image sensor is used, there is no need for a movable part such as a two-dimensional scanning device.
A high-speed differential interference image can be formed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のよう
に、微分干渉顕微鏡の光検出器として2つの二次元イメ
ージセンサを用いた場合、その2つの二次元イメージセ
ンサ間で画素を正確に対応させなければならないなど、
両者のアライメントが困難であった。また、2つの二次
元イメージセンサを用いるために装置が大型化しコスト
がかかるといった問題もあった。また、さらに消費電力
が大きいという問題もあり、これにより装置の発熱が大
きくなり、光学精密機器である微分干渉顕微鏡の精度に
影響を及ぼすという問題もあった。
However, as described above, when two two-dimensional image sensors are used as the photodetectors of the differential interference microscope, pixels are accurately matched between the two two-dimensional image sensors. You have to
Alignment of both was difficult. In addition, there is another problem that the use of two two-dimensional image sensors increases the size of the apparatus and increases the cost. In addition, there is a problem that power consumption is further increased, which causes an increase in heat generation of the apparatus, which also affects the accuracy of a differential interference microscope, which is an optical precision instrument.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するためになされたものであり、偏光ビームスプリ
ッタや2つの二次元イメージセンサ等の光検出器を必要
とせずに高画質の微分干渉像を形成することのできる、
比較的小型で消費電力の少ない低コストの微分干渉顕微
鏡を提供することが本発明の目的である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has high image quality without requiring a photodetector such as a polarizing beam splitter or two two-dimensional image sensors. Capable of forming a differential interference image,
It is an object of the present invention to provide a low-cost differential interference microscope that is relatively small and consumes less power.

【0012】上述の課題を解決するために、本発明によ
る微分干渉顕微鏡は、光源からの光を偏光成分の異なる
2つの光に分割して被検物体に射出し、前記被検物体か
らの前記2つの光を合成する複屈折プリズムと、前記複
屈折プリズムで合成された前記2つの光から、第1の偏
光成分と、前記第1の偏光成分と交差する第2の偏光成
分とを選択する偏光板と、複数の画素で構成され、前記
偏光板で選択された前記第1の偏光成分を、互いに隣接
する画素の一方で受光し、前記偏光板で選択された前記
第2の偏光成分を、前記互いに隣接する画素の他方で受
光するセンサと、前記隣接する画素から出力されるそれ
ぞれの画像信号に基づいて、前記被検物体の微分干渉像
を形成する画像形成装置とを備えている。この微分干渉
顕微鏡は、微分干渉像を形成するために2つのセンサを
必要としないので、センサ間のアライメントの必要がな
く、装置を小型、低コストで提供することができる。
In order to solve the above-mentioned problems, a differential interference microscope according to the present invention divides light from a light source into two lights having different polarization components, emits the light to a test object, and emits the light from the test object. A birefringent prism that combines two lights, and a first polarized component and a second polarized component that intersects the first polarized component are selected from the two lights combined by the birefringent prism. A polarizing plate, comprising a plurality of pixels, receives the first polarized component selected by the polarizing plate in one of the pixels adjacent to each other, the second polarized component selected by the polarizing plate A sensor that receives light at the other of the adjacent pixels, and an image forming apparatus that forms a differential interference image of the test object based on the respective image signals output from the adjacent pixels. Since this differential interference microscope does not require two sensors to form a differential interference image, there is no need for alignment between the sensors, and the apparatus can be provided at a small size and at low cost.

【0013】前記第1の偏光成分と前記第2の偏光成分
は、互いに直交する向きに偏光されていることが好まし
い。また、本発明による微分干渉顕微鏡は、さらに、前
記複屈折プリズムと前記偏光板との間に配置され、前記
被検物体の前記微分干渉像のコントラストを変化させる
ためのコントラスト変更器を備えていてもよい。
It is preferable that the first polarization component and the second polarization component are polarized in directions orthogonal to each other. Further, the differential interference microscope according to the present invention further includes a contrast changer arranged between the birefringent prism and the polarizing plate, for changing a contrast of the differential interference image of the test object. Is also good.

【0014】また、本発明による画像形成方法は、光源
からの光を偏光成分の異なる2つの光に分割して被検物
体に射出するステップと、前記被検物体からの前記2つ
の光を合成するステップと、合成された前記2つの光か
ら、第1の偏光成分と、前記第1の偏光成分と交差する
第2の偏光成分とを選択するステップと、選択された前
記第1の偏光成分を、複数の画素を有するセンサのなか
の一対の画素の一方で受光し、選択された前記第2の偏
光成分を前記一対の画素の他方で受光するステップと、
前記一対の画素のそれぞれから出力される信号に基づい
て、前記被検物体の微分干渉像を形成するステップとを
含んでいる。前記第1の偏光成分と前記第2の偏光成分
は、互いに直交する向きに偏光されていることが好まし
い。
Further, in the image forming method according to the present invention, the step of dividing light from a light source into two lights having different polarization components and emitting the light to a test object, and synthesizing the two lights from the test object Selecting a first polarization component and a second polarization component that intersects the first polarization component from the two combined lights; and selecting the first polarization component selected. Receiving one of a pair of pixels in a sensor having a plurality of pixels, and receiving the selected second polarization component at the other of the pair of pixels,
Forming a differential interference image of the test object based on signals output from each of the pair of pixels. It is preferable that the first polarization component and the second polarization component are polarized in directions orthogonal to each other.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明による微分干渉顕微
鏡の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、以下の実施形態は本発明の一例を示すものであ
り、本発明はこれに限られるものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a differential interference microscope according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
The following embodiment shows an example of the present invention, and the present invention is not limited to this.

【0016】図1は、本発明による微分干渉顕微鏡の実
施形態の構成を概略的に表した図である。この図に示す
ように、本実形態の微分干渉顕微鏡は、例えばタングス
テンランプ等による光源1を備えており、この光源1か
ら射出された光はコリメートレンズ2を透過して平行光
となった後、干渉フィルター3を透過して波長が選択さ
れる。なお、本実施形態では、この干渉フィルター3と
して550nm程度の波長を選択するものを用いてい
る。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an embodiment of a differential interference microscope according to the present invention. As shown in this figure, the differential interference microscope of the present embodiment is provided with a light source 1 such as a tungsten lamp, and the light emitted from the light source 1 passes through a collimating lens 2 and becomes parallel light. The wavelength is selected by passing through the interference filter 3. In the present embodiment, a filter that selects a wavelength of about 550 nm is used as the interference filter 3.

【0017】干渉フィルター3を透過した光は、偏光板
4によって振動方向が限定されて、偏光方向が例えば紙
面に平行であるような直線偏光となり、その後ハーフミ
ラー5に入射する。ハーフミラー5によって被検物体方
向(図の下方向)に反射された光は、複屈折プリズムで
あるノマルスキープリズム6に入射する。ノマルスキー
プリズム6は、入射光の偏光方向に対して45度で交差
する光学軸を有しており、入射光を振動方向の異なる
(このばあい振動面が直交する)2つの光に分割する。
なお、ノマルスキープリズム6の代わりに、ウォラスト
ンプリズム等を用いてもよい。
The light transmitted through the interference filter 3 has its oscillation direction limited by the polarizing plate 4, becomes linearly polarized light whose polarization direction is, for example, parallel to the paper surface, and then enters the half mirror 5. The light reflected by the half mirror 5 in the direction of the test object (downward in the figure) enters a Nomarski prism 6 which is a birefringent prism. The Nomarski prism 6 has an optical axis that crosses the polarization direction of the incident light at 45 degrees, and divides the incident light into two lights having different vibration directions (in this case, the vibration planes are orthogonal).
Note that a Wollaston prism or the like may be used instead of the Nomarski prism 6.

【0018】ノマルスキープリズム6によって2つに分
解された光は、対物レンズ7を介して集光され、ステー
ジ9上に配置された被検物体8上に2つの照明光を形成
する。このようにして、被検物体8は、互いに振動面が
直交しかつ中心がわずかに離れた2つの照明光によって
照射されることになる。この被検物体8は、その表面に
低段差が形成されている。
The light split into two by the Nomarski prism 6 is condensed through an objective lens 7 to form two illumination lights on a test object 8 arranged on a stage 9. In this way, the test object 8 is illuminated by two illumination lights whose vibration planes are orthogonal to each other and whose centers are slightly apart. The test object 8 has a low step on its surface.

【0019】被検物体8を照射した2つの照明光は、被
検物体8によって反射され、再び対物レンズ7を通過し
たあとノマルスキープリズム6に入射し、ノマルスキー
プリズム6によって合成される。ノマルスキープリズム
6は、2つの照明光に対して往復でπの整数倍の位相差
を与えるように、光軸に対する挿入位置が規定されてい
る。したがって、被検物体8が鏡面のような平坦で反射
率の変化がないような表面であった場合、ノマルスキー
プリズム6を介した2つの反射光の位相差はπの整数倍
となる。よって、ノマルスキープリズム6から出射され
る合成光は、図の紙面に平行な偏光方向を有する直線に
偏光された光となる。
The two illumination lights illuminating the test object 8 are reflected by the test object 8, pass through the objective lens 7 again, enter the Nomarski prism 6, and are synthesized by the Nomarski prism 6. The insertion position of the Nomarski prism 6 with respect to the optical axis is defined so as to give a phase difference of an integral multiple of π between two illumination lights in a round trip. Therefore, when the test object 8 is a flat surface such as a mirror surface with no change in reflectance, the phase difference between the two reflected lights passing through the Nomarski prism 6 is an integral multiple of π. Therefore, the combined light emitted from the Nomarski prism 6 becomes light linearly polarized having a polarization direction parallel to the plane of the drawing.

【0020】ノマルスキープリズム6を出た合成光は再
びハーフミラー5に入射し、ハーフミラー5を透過した
合成光は1/4波長板10に入射する。1/4波長板1
0は、被検物体8が鏡面である場合に1/4波長板10
に入射する合成光の直線偏光方向に対して方位角π/4
で位置決めされている。したがって、被検物体8が鏡面
である場合、1/4波長板10を介した合成光は円偏光
となって、つぎに1/2波長板11に入射する。1/2
波長板11は、光軸を中心として回転できるように設置
されている。1/2波長板11を透過した光は、レンズ
12によって集光され、偏光フィルター13を透過して
複数の画素をもつ二次元イメージセンサ14上に結像す
る。
The combined light that has exited the Nomarski prism 6 enters the half mirror 5 again, and the combined light that has passed through the half mirror 5 enters the quarter-wave plate 10. 1/4 wavelength plate 1
0 is a quarter-wave plate 10 when the object 8 is a mirror surface.
Azimuth angle π / 4 with respect to the direction of linear polarization of the combined light
It is positioned with. Therefore, when the test object 8 is a mirror surface, the combined light that has passed through the quarter-wave plate 10 becomes circularly polarized light, and then enters the half-wave plate 11. 1/2
The wave plate 11 is installed so as to be rotatable around the optical axis. The light transmitted through the half-wave plate 11 is condensed by the lens 12 and transmitted through the polarization filter 13 to form an image on a two-dimensional image sensor 14 having a plurality of pixels.

【0021】図2は、偏光フィルター13の一部分の構
成を表している。この図の中の各四角形は偏光フィルタ
ー13の要素a〜p(画素ともよぶ)を表しており、四
角形の中の線は各要素による偏光方向を表している。
FIG. 2 shows the configuration of a part of the polarizing filter 13. Each square in this figure represents the elements a to p (also referred to as a pixel) of the polarizing filter 13, and the line in the square represents the polarization direction of each element.

【0022】偏光フィルター13の各要素a〜pは、そ
れぞれが背後に配置された二次元イメージセンサ14の
画素と1対1に対応するように配置された偏光板で構成
され、偏光フィルター13の隣接した要素間では偏光方
向が直交するように構成されている。したがって、偏光
フィルター13は、レンズ12を出た光のなかの2つの
偏光成分のみを選択的に透過して二次元イメージセンサ
14に入射させ、二次元イメージセンサ14の任意の隣
接する一対の画素は、それぞれ他方の画素とは異なる偏
光成分の光を受光する。
Each of the elements a to p of the polarizing filter 13 is constituted by a polarizing plate arranged so as to correspond one-to-one with a pixel of the two-dimensional image sensor 14 arranged behind. It is configured such that the polarization directions are orthogonal between adjacent elements. Accordingly, the polarizing filter 13 selectively transmits only two polarized components of the light that has exited the lens 12 and makes the two-dimensional image sensor 14 enter the two-dimensional image sensor 14. Receives light having a polarization component different from that of the other pixel.

【0023】二次元イメージセンサ14に結像した光は
画素毎に光電変換され、画像処理装置15へと送られ
る。画像処理装置15は、二次元イメージセンサ14か
ら受け取った信号を、二次元イメージセンサ14の水平
方向に隣り合う2画素を一組として扱い、隣り合う2画
素の出力の差を各組毎に求めて被検物体8の二次元画像
(差動微分干渉像)を形成する。すなわち、偏光フィル
ター13のある列の要素(図2中の、例えばa、e、
i、m)の背後の二次元イメージセンサ14の画素の各
出力は、それぞれ偏光フィルター13の右隣の要素
(b、f、j、n)の背後の画素の各出力と組み合わさ
れ(偏光フィルター13の左側の要素で対応させると、
aとb、eとf、iとj、mとnの組み合わせとな
る)、組み合わせられた画素間の出力の差から二次元画
像が形成される。したがって、画像処理装置15で形成
された二次元画像の水平方向の画素数は、二次元イメー
ジセンサ14の水平方向の画素数の半分になる。
The light focused on the two-dimensional image sensor 14 is photoelectrically converted for each pixel and sent to the image processing device 15. The image processing device 15 treats the signal received from the two-dimensional image sensor 14 as a set of two pixels adjacent to each other in the horizontal direction of the two-dimensional image sensor 14, and obtains a difference between outputs of the two adjacent pixels for each set. Thus, a two-dimensional image (differential differential interference image) of the test object 8 is formed. That is, the elements of a certain row of the polarizing filter 13 (for example, a, e,
Each output of the pixel of the two-dimensional image sensor 14 behind the i, m) is combined with each output of the pixel behind the element (b, f, j, n) on the right side of the polarization filter 13 (polarization filter). If we make correspondence with the element on the left of 13,
a and b, e and f, i and j, and m and n), and a two-dimensional image is formed from the output difference between the combined pixels. Therefore, the number of horizontal pixels of the two-dimensional image formed by the image processing device 15 is half of the number of horizontal pixels of the two-dimensional image sensor 14.

【0024】画像処理装置15で形成された二次元画像
は、CRTや液晶ディスプレイ等の画像出力装置16に
て表示される。画像出力装置16に表示された画像は、
本実施形態のような二次元イメージセンサを用いた場合
であっても、従来技術で述べたような偏光ビームスプリ
ッタの透過光と反射光との強度差に基づいて得られる像
とほぼ等価な像となる。
The two-dimensional image formed by the image processing device 15 is displayed on an image output device 16 such as a CRT or a liquid crystal display. The image displayed on the image output device 16 is
Even when a two-dimensional image sensor such as this embodiment is used, an image substantially equivalent to an image obtained based on the intensity difference between transmitted light and reflected light of the polarizing beam splitter as described in the related art. Becomes

【0025】上述の1/2波長板11と偏光フィルター
13は、アナライザ角が可変な検光子を構成する。この
検光子は、二次元イメージセンサ14のなかの隣接した
画素ごとに、90度だけアナライザ角が異なった2種類
の検光子から構成されていることになる。したがって、
検光子を構成する1/2波長板11を光軸を中心として
回転させることにより、画像表示装置15によって形成
される被検物体8の微分干渉像のコントラストを調節す
ることができる。なお、微分干渉像のコントラスト調整
は、1/2波長板11を用いずに、偏光フィルター13
と二次元イメージセンサ14とを同時に光軸を中心に回
転させて行なってもよい。このように、微分干渉像のコ
ントラストを調整する1/2波長板11等は、コントラ
スト調整器(あるいはコントラスト変更器)を構成す
る。
The above-mentioned half-wave plate 11 and polarizing filter 13 constitute an analyzer whose analyzer angle is variable. This analyzer is composed of two types of analyzers having different analyzer angles by 90 degrees for each adjacent pixel in the two-dimensional image sensor 14. Therefore,
By rotating the half-wave plate 11 constituting the analyzer around the optical axis, the contrast of the differential interference image of the test object 8 formed by the image display device 15 can be adjusted. The contrast of the differential interference image is adjusted by using the polarizing filter 13 without using the half-wave plate 11.
And the two-dimensional image sensor 14 may be simultaneously rotated about the optical axis. As described above, the half-wave plate 11 for adjusting the contrast of the differential interference image and the like constitute a contrast adjuster (or a contrast changer).

【0026】二次元イメージセンサ14には、例えばC
CD等によるイメージセンサを用いている。二次元イメ
ージセンサ14の画素間隔は、水平方向では対物レンズ
7の最小分解能の1/4であることが好ましく、垂直方
向では1/2以下であることが望ましい。
The two-dimensional image sensor 14 includes, for example, C
An image sensor such as a CD is used. The pixel interval of the two-dimensional image sensor 14 is preferably 1 / of the minimum resolution of the objective lens 7 in the horizontal direction, and is 以下 or less in the vertical direction.

【0027】なお本実施形態では、画像処理装置15は
差動微分干渉像を得るために、二次元イメージセンサ1
4の水平方向に隣接する2画素が出力する信号の差を求
めたが、垂直方向に隣接する2画素の出力差を求めて差
動微分干渉像を形成してもよく、また、隣接する4画素
(2×2)を一組として、同じ偏光方向の光を受けた画
素の出力の和をそれぞれ求めた上で、それらの差を求め
て差動微分干渉像を形成してもよい。さらに、偏光フィ
ルター13の要素とそれに対応する二次元イメージセン
サ14の画素の形を、水平方向あるいは垂直方向に伸び
る長方形にして、2つ一組で正方形となるような形にし
てもよい。この場合、画像処理装置15によって形成さ
れる差動微分干渉像の画素に対応する二次元イメージセ
ンサの一対の画素の形が正方形となるので、微分干渉像
の分解能の点からみて非常に効率のよい画素配置とな
る。
In the present embodiment, the image processing device 15 uses the two-dimensional image sensor 1 to obtain a differential differential interference image.
Although the difference between the signals output from two pixels adjacent in the horizontal direction has been determined, the differential differential interference image may be formed by calculating the output difference between two pixels adjacent in the vertical direction. A set of pixels (2 × 2) may be used to determine the sum of the outputs of the pixels that have received light in the same polarization direction, and then determine the difference between them to form a differential differential interference image. Further, the shape of the element of the polarization filter 13 and the pixel of the two-dimensional image sensor 14 corresponding to the element may be a rectangle extending in the horizontal direction or the vertical direction, and a pair may be formed into a square. In this case, since the pair of pixels of the two-dimensional image sensor corresponding to the pixels of the differential differential interference image formed by the image processing device 15 have a square shape, the efficiency of the differential interference image is very high. A good pixel arrangement is obtained.

【0028】また、本実施形態において、被検物体8と
して鏡面を観察した場合に照明光が1/4波長板10の
直前で円偏光となるように、ノマルスキープリズム6の
光軸に対する挿入位置等を適切に規定して光学系を調節
しすれは、1/4波長板10を省略することができる。
In this embodiment, the insertion position of the Nomarski prism 6 with respect to the optical axis such that the illumination light becomes circularly polarized just before the quarter-wave plate 10 when a mirror surface is observed as the test object 8. When the optical system is adjusted by appropriately defining the above, the quarter-wave plate 10 can be omitted.

【0029】上述の実施形態では、画像処理装置15
は、二次元イメージセンサ14の一対の画素の出力信号
の差によって、被検物体8の位相若しくは反射率の変化
を表す差動微分干渉像を形成するものであったが、画像
処理装置15は、二次元イメージセンサ14の一対の画
素の出力信号の和によって画像を形成する装置であって
もよい。この場合、形成される像は、被検物体8の反射
率の違いを表す明視野像となる。また、画像処理装置1
5に、一対の画素の出力信号の差に基づいて差動微分干
渉像を形成する機能と、その和に基づいて明視野像を形
成する機能の両方をもたせてもよく、この場合、さらに
その両機能を切り換えるための切替装置を追加してもよ
い。
In the above embodiment, the image processing device 15
Has formed a differential differential interference image indicating a change in the phase or reflectance of the test object 8 based on the difference between the output signals of a pair of pixels of the two-dimensional image sensor 14. Alternatively, a device that forms an image based on the sum of output signals of a pair of pixels of the two-dimensional image sensor 14 may be used. In this case, the formed image is a bright-field image representing a difference in reflectance of the test object 8. Further, the image processing apparatus 1
5 may have both a function of forming a differential differential interference image based on a difference between output signals of a pair of pixels and a function of forming a bright-field image based on the sum thereof. A switching device for switching between the two functions may be added.

【0030】以上、本発明による反射型の微分干渉顕微
鏡について説明したが、次に、本発明を透過型の微分干
渉顕微鏡に適用した場合の実施形態(第2実施形態)に
ついて説明する。
The reflection type differential interference microscope according to the present invention has been described above. Next, an embodiment (second embodiment) in which the present invention is applied to a transmission type differential interference microscope will be described.

【0031】図3は、本発明による透過型微分干渉顕微
鏡の実施形態を概略的に表した図である。なお、以下の
説明において、図1の反射型微分干渉顕微鏡の構成要素
と同一の要素には同じ参照番号を付け、その具体的説明
を省略する。
FIG. 3 is a view schematically showing an embodiment of a transmission type differential interference microscope according to the present invention. In the following description, the same elements as those of the reflection type differential interference microscope of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and a specific description thereof will be omitted.

【0032】図3に示すように、本実形態の透過型微分
干渉顕微鏡はでは、光源1から射出された光はコリメー
トレンズ2を透過して平行光となった後、干渉フィルタ
ー3を透過して波長が選択される。干渉フィルター3を
透過した光は、偏光板4によって振動方向が限定されて
直線偏光となり、ノマルスキープリズム6に入射する。
なお、この実施例では図1のハーフミラー5は用いられ
ない。
As shown in FIG. 3, in the transmission type differential interference microscope of the present embodiment, the light emitted from the light source 1 passes through the collimating lens 2 to become parallel light, and then passes through the interference filter 3. Wavelength is selected. The light transmitted through the interference filter 3 becomes linearly polarized light with its vibration direction being limited by the polarizing plate 4, and enters the Nomarski prism 6.
In this embodiment, the half mirror 5 shown in FIG. 1 is not used.

【0033】ノマルスキープリズム6によって2つに分
解された光は、対物レンズ7を介して集光され、透明ス
テージ19上に配置された被検物体8に2つの照明光と
して照射される。このようにして、被検物体8は、互い
に振動面が直交しかつ中心がわずかに離れた2つの照明
光によって照射されることになる。
The light split into two by the Nomarski prism 6 is condensed via the objective lens 7 and illuminates the test object 8 arranged on the transparent stage 19 as two illumination lights. In this way, the test object 8 is illuminated by two illumination lights whose vibration planes are orthogonal to each other and whose centers are slightly apart.

【0034】被検物体8を照射した2つの照明光は、被
検物体8を透過して、対物レンズ7'を通過したあとノ
マルスキープリズム6'に入射し、ノマルスキープリズ
ム6'によって合成される。ノマルスキープリズム6'を
出た合成光は1/4波長板10に入射する。1/4波長
板10を介して円偏光となった合成光は、つぎに1/2
波長板11に入射する。1/2波長板11は、光軸を中
心として回転できるように設置されている。1/2波長
板11を透過した光は、レンズ12によって集光され、
偏光フィルター13を透過して二次元イメージセンサ1
4上に結像する。
The two illuminating lights irradiating the test object 8 pass through the test object 8, pass through the objective lens 7 ', enter the Nomarski prism 6', and are synthesized by the Nomarski prism 6 '. The combined light that has exited the Nomarski prism 6 ′ enters the quarter-wave plate 10. The combined light that has become circularly polarized light via the quarter-wave plate 10 is then turned into a half light.
The light enters the wave plate 11. The half-wave plate 11 is installed so that it can rotate about the optical axis. The light transmitted through the half-wave plate 11 is collected by the lens 12,
2D image sensor 1 transmitted through polarizing filter 13
4.

【0035】二次元イメージセンサ14に結像した光は
画素毎に光電変換され、画像処理装置15へと送られ
る。画像処理装置15は、二次元イメージセンサ14か
ら受け取った信号を、二次元イメージセンサ14の水平
方向に隣り合う2画素を一組として扱い、隣り合う2画
素の出力の差を各組毎に求めて被検物体8の二次元画像
(差動微分干渉像)を形成する。形成された二次元画像
は、画像出力装置16にて表示される。なお、第1実施
形態の微分干渉顕微鏡における変形例や追加機能はこの
実施例においても適用されうる。
The light focused on the two-dimensional image sensor 14 is photoelectrically converted for each pixel and sent to the image processing device 15. The image processing device 15 treats the signal received from the two-dimensional image sensor 14 as two sets of two pixels adjacent to each other in the horizontal direction of the two-dimensional image sensor 14 and obtains a difference between outputs of the two adjacent pixels for each set. Thus, a two-dimensional image (differential differential interference image) of the test object 8 is formed. The formed two-dimensional image is displayed on the image output device 16. Note that the modifications and additional functions of the differential interference microscope of the first embodiment can be applied to this embodiment.

【0036】次に、本発明による第3の実施形態につい
て説明する。なお、以下の説明において、先に説明した
従来技術と同じ機能を持つ構成要素には同じ参照番号を
付け、その説明を省略する。
Next, a third embodiment according to the present invention will be described. In the following description, components having the same functions as those of the above-described prior art are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0037】図4は、本発明による第3実施形態の微分
干渉顕微鏡の概略構成図である。この微分干渉顕微鏡で
は、レーザ光源51から出射されたレーザビームは、コ
リメートレンズ52を介して平行光となり、ハーフミラ
ー53に入射する。ハーフミラー53で下方に反射され
たレーザービームは二次元走査装置54で空間的に偏向
された後、ノマルスキープリズム55に入射する。ノマ
ルスキープリズム55によって2つに分解されたレーザ
ービームは、対物レンズ56を介して集光され、ステー
ジ58上に配置された被検物体57上に2つのレーザー
スポットを形成する。これら2つのレーザースポット
は、二次元走査装置54の二次元偏向作用により、被検
物体57上を2次元的に走査する。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a differential interference microscope according to a third embodiment of the present invention. In this differential interference microscope, a laser beam emitted from a laser light source 51 becomes parallel light via a collimator lens 52 and enters a half mirror 53. The laser beam reflected downward by the half mirror 53 is spatially deflected by the two-dimensional scanning device 54 and then enters the Nomarski prism 55. The laser beams split into two by the Nomarski prism 55 are condensed via an objective lens 56 to form two laser spots on a test object 57 arranged on a stage 58. These two laser spots scan the test object 57 two-dimensionally by the two-dimensional deflection action of the two-dimensional scanning device 54.

【0038】被検物体57によって反射された2つのレ
ーザービームは、再び対物レンズ56を通過した後、ノ
マルスキープリズム55を介して合成される。ノマルス
キープリズム55によって合成された合成レーザービー
ムは、二次元走査装置54を介して平行ビームとなっ
て、ハーフミラー53に入射する。ハーフミラー53を
透過した合成レーザービームは、ミラー59を介して1
/4波長板60に入射し、次に1/2波長板61に入射
する。1/2波長板61を介したレーザービームは、偏
光フィルター13を透過して複数の画素をもつ二次元イ
メージセンサ14上に結像する。偏光フィルター13
は、1/2波長板11を出た光のなかの2つの偏光成分
のみを選択的に透過して二次元イメージセンサ14に入
射させ、二次元イメージセンサ14の任意の隣接する一
対の画素は、それぞれ他方の画素とは異なる偏光成分の
光を受光する。
The two laser beams reflected by the test object 57 pass through the objective lens 56 again, and are combined via the Nomarski prism 55. The combined laser beam combined by the Nomarski prism 55 becomes a parallel beam via the two-dimensional scanning device 54 and enters the half mirror 53. The combined laser beam transmitted through the half mirror 53 is
The light enters the wavelength plate 60 and then enters the 波長 wavelength plate 61. The laser beam passing through the half-wave plate 61 passes through the polarization filter 13 and forms an image on a two-dimensional image sensor 14 having a plurality of pixels. Polarizing filter 13
Is such that only two polarized components of the light that has exited the half-wave plate 11 are selectively transmitted and made incident on the two-dimensional image sensor 14, and an arbitrary pair of adjacent pixels of the two-dimensional image sensor 14 , Respectively, receives light having a polarization component different from that of the other pixel.

【0039】二次元イメージセンサ14に結像した光は
画素毎に光電変換され、画像処理装置26へと送られ
る。画像処理装置26は、二次元イメージセンサ14か
ら受け取った信号を、二次元イメージセンサ14の隣り
合う2画素を一組として扱い、隣り合う2画素の出力の
差を求める。そして、二次元走査装置54から得たレー
ザースポットの走査位置情報と求めた差に基づいて微分
干渉像を形成して、画像出力装置67に表示する。
The light focused on the two-dimensional image sensor 14 is photoelectrically converted for each pixel and sent to the image processing device 26. The image processing device 26 treats the signal received from the two-dimensional image sensor 14 as a set of two adjacent pixels of the two-dimensional image sensor 14 and obtains a difference between outputs of the two adjacent pixels. Then, a differential interference image is formed based on the scanning position information of the laser spot obtained from the two-dimensional scanning device 54 and the obtained difference, and displayed on the image output device 67.

【0040】偏光フィルター13と二次元イメージセン
サ14の構成は第1実施形態で説明したものと同じであ
るが、二次元走査装置54によってレーザスポットの操
作を行なっているので、一度に被検物体57全ての領域
に対応する画素領域が必要とされることはない。したが
って、画像表示装置26はレーザービームが入射してい
る画素からの信号のみを処理すればよい。また、二次元
走査装置の走査によってレーザースポットが被検物体5
7のすべての領域を照射する間、二次元イメージセンサ
14に入射するレーザービームの入射領域が一定である
か、あるいはある範囲に限定される場合、二次元イメー
ジセンサ14の画素領域の大きさはその一定の領域、あ
るいは限定された範囲をカバーするだけの大きさがあれ
ばよい。
The structures of the polarizing filter 13 and the two-dimensional image sensor 14 are the same as those described in the first embodiment. However, since the laser spot is operated by the two-dimensional scanning device 54, the object Pixel regions corresponding to all 57 regions are not required. Therefore, the image display device 26 only needs to process signals from pixels on which the laser beam is incident. Also, the laser spot is scanned by the two-dimensional scanning device so that
In the case where the incident area of the laser beam incident on the two-dimensional image sensor 14 is constant or limited to a certain range while irradiating all the areas 7, the size of the pixel area of the two-dimensional image sensor 14 is It is sufficient if the size is large enough to cover the fixed area or the limited range.

【0041】また、二次元走査装置54によって走査さ
れるレーザースポットの照射位置に応じてミラー59の
角度を調節し、二次元イメージセンサ14に入射するレ
ーザービームの入射位置がレーザースポットの照射位置
と1対1に対応するようにしてもよい。このばあい、レ
ーザービームが入射する二次元イメージセンサ14の画
素は、レーザースポットが照射する被検物体57上の位
置と1対1に対応するので、画像処理装置26は微分干
渉像を形成するにあたって、画素の出力信号と二次元走
査装置54による走査位置との同期をとる必要はない。
なお、二次元イメージセンサ14に入射するレーザービ
ームの位置調節は、ミラー59を調節するのではなく、
二次元イメージセンサ14の前方にレーザービームの偏
向器を設置して、その偏向器によって二次元イメージセ
ンサ14へのレーザービームの入射位置をレーザースポ
ットの走査位置と対応するように調節してもよい。
The angle of the mirror 59 is adjusted according to the irradiation position of the laser spot scanned by the two-dimensional scanning device 54, so that the incident position of the laser beam incident on the two-dimensional image sensor 14 is the same as the irradiation position of the laser spot. You may make it correspond one-to-one. In this case, the pixel of the two-dimensional image sensor 14 on which the laser beam is incident has a one-to-one correspondence with the position on the test object 57 irradiated with the laser spot, so that the image processing device 26 forms a differential interference image. In doing so, it is not necessary to synchronize the output signal of the pixel with the scanning position of the two-dimensional scanning device 54.
The position of the laser beam incident on the two-dimensional image sensor 14 is adjusted not by adjusting the mirror 59 but by adjusting the position of the mirror 59.
A laser beam deflector may be provided in front of the two-dimensional image sensor 14, and the deflector may adjust the incident position of the laser beam on the two-dimensional image sensor 14 so as to correspond to the scanning position of the laser spot. .

【0042】また、第1実施形態と同様に、画像処理装
置26は画素出力の和を用いて明視野像を形成してもよ
いし、また明視野像と微分干渉像との形成を切り換える
ようにしてもよい。その他、第1実施形態の微分干渉顕
微鏡における変形例や追加機能はこの実施例においても
適用されうる。尚、上述した微分干渉顕微鏡は、ICパ
ターン等の欠陥検査や、半導体製造装置に用いられるマ
スク、ウエハの異物検査等にも大きな威力を発生する。
As in the first embodiment, the image processing device 26 may form a bright-field image using the sum of pixel outputs, or may switch between forming a bright-field image and a differential interference image. It may be. In addition, modifications and additional functions of the differential interference microscope of the first embodiment can be applied to this embodiment. Note that the above-mentioned differential interference microscope has great power in inspecting defects such as IC patterns and inspecting foreign substances on masks and wafers used in semiconductor manufacturing equipment.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明によれば、偏光ビームスプリッタ
や2つの二次元イメージセンサ等の光検出器を使わず
に、1つの二次元イメージセンサでコントラスト調整可
能な高画質の微分干渉顕微鏡を構成することができるの
で、構成部材のアライメント負担が軽減し、より小型で
消費電力の少ない低コストの微分干渉顕微鏡を提供する
ことができる。
According to the present invention, a high-quality differential interference microscope capable of adjusting the contrast with one two-dimensional image sensor without using a photodetector such as a polarizing beam splitter or two two-dimensional image sensors is provided. Therefore, the burden on the alignment of the constituent members can be reduced, and a small-sized, low-power, low-cost differential interference microscope can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による微分干渉顕微鏡の実施形態の概略
構成を表す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an embodiment of a differential interference microscope according to the present invention.

【図2】本発明による微分干渉顕微鏡に使用される偏光
フィルターの部分的構成を模式的に表した図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a partial configuration of a polarizing filter used in a differential interference microscope according to the present invention.

【図3】本発明による透過型微分干渉顕微鏡の実施形態
の概略構成を表す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a transmission type differential interference microscope according to the present invention.

【図4】本発明による光ビームを用いた微分干渉顕微鏡
の実施形態の概略構成を表す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of an embodiment of a differential interference microscope using a light beam according to the present invention.

【図5】従来の微分干渉顕微鏡の概略構成を表した図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional differential interference microscope.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2、52 コリメートレンズ 3 干渉フィルター 4 偏光板 5、53 ハーフミラー 6、6'、55 ノマルスキープリズム 7、7'、56 対物レンズ 8、57 被検物体 9、19、58 ステージ 10、60 1/4波長板 11、61 1/2波長板 12 レンズ 13 偏光フィルター 14 二次元イメージセンサ 15、26 画像処理装置 16 画像出力装置 21、51 レーザ光源 24、54 二次元走査装置 25、59 ミラー 62 偏光ビームスプリッタ 63、64 光検出器 65 作動回路 66 同期装置 67 画像表示装置 Reference Signs List 1 light source 2, 52 collimating lens 3 interference filter 4 polarizing plate 5, 53 half mirror 6, 6 ', 55 Nomarski prism 7, 7', 56 objective lens 8, 57 test object 9, 19, 58 stage 10, 60 1 / 4 wavelength plate 11, 61 1/2 wavelength plate 12 lens 13 polarizing filter 14 two-dimensional image sensor 15, 26 image processing device 16 image output device 21, 51 laser light source 24, 54 two-dimensional scanning device 25, 59 mirror 62 polarization Beam splitter 63, 64 Photodetector 65 Operating circuit 66 Synchronizer 67 Image display

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G02B 21/36 G02B 21/36 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G02B 21/36 G02B 21/36

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源からの光を偏光成分の異なる2つの
光に分割して被検物体に射出し、前記被検物体からの前
記2つの光を合成する複屈折プリズムと、 前記複屈折プリズムで合成された光から、第1の偏光成
分と、前記第1の偏光成分と交差する第2の偏光成分と
を選択する偏光板と、 複数の画素で構成され、前記偏光板で選択された前記第
1の偏光成分を、互いに隣接する画素の一方で受光し、
前記偏光板で選択された前記第2の偏光成分を、前記互
いに隣接する画素の他方で受光するセンサと、 前記隣接する画素から出力されるそれぞれの画像信号に
基づいて、前記被検物体の微分干渉像を形成する画像形
成装置とを備えた微分干渉顕微鏡。
1. A birefringent prism that splits light from a light source into two lights having different polarization components and emits the light to a test object, and combines the two lights from the test object, and the birefringent prism. A polarizing plate that selects a first polarization component and a second polarization component that intersects with the first polarization component from the light combined in step (a). Receiving the first polarization component on one of the pixels adjacent to each other;
A sensor that receives the second polarization component selected by the polarizing plate at the other of the adjacent pixels; and a differential of the test object based on respective image signals output from the adjacent pixels. A differential interference microscope including an image forming apparatus that forms an interference image.
【請求項2】 前記第1の偏光成分と前記第2の偏光成
分は、互いに直交する向きに偏光されている、請求項1
に記載の微分干渉顕微鏡。
2. The method according to claim 1, wherein the first polarization component and the second polarization component are polarized in directions orthogonal to each other.
Differential interference microscope described in 1.
【請求項3】 さらに、前記複屈折プリズムと前記偏光
板との間に配置され、前記被検物体の前記微分干渉像の
コントラストを変化させるためのコントラスト変更器を
備えた、請求項1または2に記載の微分干渉顕微鏡。
3. The apparatus according to claim 1, further comprising a contrast changer arranged between the birefringent prism and the polarizing plate, for changing a contrast of the differential interference image of the test object. Differential interference microscope described in 1.
【請求項4】 光源からの光を偏光成分の異なる2つの
光に分割して被検物体に射出するステップと、 前記被検物体からの前記2つの光を合成するステップ
と、 合成された前記2つの光から、第1の偏光成分と、前記
第1の偏光成分と交差する第2の偏光成分とを選択する
ステップと、 選択された前記第1の偏光成分を、複数の画素を有する
センサのなかの一対の画素の一方で受光し、選択された
前記第2の偏光成分を前記一対の画素の他方で受光する
ステップと、 前記一対の画素のそれぞれから出力される信号に基づい
て、前記被検物体の微分干渉像を形成するステップとを
含む画像形成方法。
4. a step of dividing light from a light source into two lights having different polarization components and emitting the light to a test object; and combining the two lights from the test object. Selecting a first polarization component and a second polarization component that intersects the first polarization component from the two lights; and using the selected first polarization component as a sensor having a plurality of pixels. Receiving light at one of a pair of pixels in the other, and receiving the selected second polarization component at the other of the pair of pixels; based on a signal output from each of the pair of pixels, Forming a differential interference image of the test object.
【請求項5】 前記第1の偏光成分と前記第2の偏光成
分は、互いに直交する向きに偏光されている、請求項4
に記載の画像形成方法。
5. The apparatus according to claim 4, wherein the first polarization component and the second polarization component are polarized in directions orthogonal to each other.
2. The image forming method according to 1.,
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008105156A1 (en) * 2007-02-28 2008-09-04 Photonic Lattice, Inc. Polarization imaging device and differential interference microscope
JP2009055479A (en) * 2007-08-28 2009-03-12 Panasonic Corp Image sensor and electromagnetic wave imaging apparatus
KR101401283B1 (en) * 2012-10-09 2014-05-29 한국표준과학연구원 Optical Phase Modulation Detection Apparatus and Method of The Same

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