KR100939679B1 - Apparatus and method for adjusting the focus automatically - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동 초점 조절 수단으로서 레이저 스팟 간의 간격 거리를 제 1 차 수단으로 사용하고, 레이저 스팟의 형상은 제 2 차 수단으로 채용함으로써, 검사 시편에 의해 발생될 수 있는 패턴 영향, 난반사 문제에 유연하게 대응하여 자동 초점 조절을 수행할 수 있고, 정확히 측정된 좌표값을 근거로 하여 산출된 길이 데이터를 제 1 차 초점 조절 수단으로 이용하여 정확한 자동 초점 조절이 가능한 자동 초점 조절 장치를 제공하는 것이다.The present invention uses the distance between the laser spots as the primary means as the auto focusing means, and the shape of the laser spot is adopted as the secondary means, so that it is flexible to the problem of pattern influence and diffuse reflection which may be generated by the test specimen. It is possible to provide an autofocus control device capable of performing autofocus control in correspondence, and enabling accurate autofocus control by using length data calculated based on accurately measured coordinate values as the first focus control means.

본 발명에 따른 자동 초점 조절 장치는 레이저 광 출력부, 시준 렌즈, 핀홀, 회절 격자, 집광 렌즈, 광 분할기, 대물 렌즈, 원기둥 렌즈 및 광 검출기로 구성된 광학 시스템과 상기 광 검출기에 검출된 레이저 광선 스팟의 형상 및 스팟 간의 거리를 판독하는 연산 장치와; 초점이 맞을 경우의 스팟 간의 간격 거리값 (기준값)이 저장되는 기억 매체와; 새로운 검사 시편 로딩 시 검출된 형상 및 스팟 간의 거리를 상기 기억 매체에 저장된 기준값과 비교하여 초점이 맞을 때의 형상 및 스팟 간의 거리를 유지하도록 제어하는 제어 장치; 및 상기 제어 장치에 의한 제어 신호에 따라 구동되는 구동 모터를 포함하도록 구성되어 있다.The auto focusing apparatus according to the present invention is an optical system consisting of a laser light output unit, a collimating lens, a pinhole, a diffraction grating, a condenser lens, a light splitter, an objective lens, a cylindrical lens, and a light detector, and a laser beam spot detected by the light detector. An arithmetic device for reading the shape and the distance between the spots; A storage medium which stores a distance distance value (reference value) between spots when focus is achieved; A control device for controlling the distance between the shape and the spot at the time of focus by comparing the distance between the shape and the spot detected when loading a new test specimen to the reference value stored in the storage medium; And a drive motor driven according to the control signal by the control device.

자동 초점 조절 Auto focus

Description

자동 초점 조절 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ADJUSTING THE FOCUS AUTOMATICALLY}Auto focusing device and its method {APPARATUS AND METHOD FOR ADJUSTING THE FOCUS AUTOMATICALLY}

본 발명은 마이크로 현미경 (Microscope)과 같은 광학 장치에 부착되거나 그 자체로서 단독으로 사용되어 초점을 자동으로 조절할 수 있는 자동 초점 조절 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저 광원부로부터 출사된 레이저 광선을 회절 격자를 통하여 복수 개의 광선으로 분할시키고 상기 광선들을 검사 시편에 반사시킨 후, 반사된 상기 광선에 임의적으로 비점수차를 발생시켜 광 검출기로 입력시킴으로써 상기 광 검출기에 검출된 세 개의 레이저빔 스팟 (Spot) 간의 거리와 스팟의 형상을 측정하여 자동 초점 조절을 수행하는 자동 초점 조절 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an autofocus control apparatus and method that can be automatically attached to an optical device such as a microscope or used alone as an apparatus, and more specifically, a laser beam emitted from a laser light source unit. Three laser beam spots detected in the photodetector by dividing the light into a plurality of light rays through a diffraction grating and reflecting the light rays on the test specimen, and then randomly generating astigmatism on the reflected light beam and inputting the photodetector to the photodetector. The present invention relates to an auto focusing apparatus and a method for performing auto focusing by measuring a distance between spots and a shape of a spot.

비접촉 방식으로 초점을 자동으로 조절하는 장치가 CDP (Compact Disk Player) 나 비디오 디스크플레이어 (Video Disk Player)등에서 사용되고 있다. CDP 등에서 사용하는 자동 초점 조절 장치는 레이저 광선을 사용하여 상기 레이저 광선 을 회절 격자로 통과시켜 분할시킨 후 편광 프리즘을 이용하여 CD의 뒷면에 조사하고 이로부터 반사된 레이저 광선을 다시 광 검출기로 입력하여 상기 광 검출기에 모인 하나의 레이저 광선 스팟을 통하여 초점 조절을 수행하였다.A device that automatically adjusts the focus in a non-contact manner is used in CDP (Compact Disk Player) or Video Disk Player. The auto focusing device used in CDP or the like uses a laser beam to split the laser beam through a diffraction grating, and then irradiates the back of the CD using a polarizing prism and inputs the laser beam reflected therefrom back into the photo detector. Focus adjustment was performed through one laser beam spot collected at the light detector.

즉, CDP 등에 사용된 종래의 초점 조절 방법은 광 검출기에 한 개의 레이저 광선 스팟이 맺히게 한 후, 맺혀진 스팟 형상이 원형인지 여부를 판단하여 자동 초점 조절을 수행하였다. CDP의 경우는 평면도가 좋고 표면이 고른 CD의 뒷면에 레이저 광을 조사하고, 이로부터 반사되는 광의 형상을 이용하므로 초점을 비교적 정확하게 맞힐 수 있었다. 하지만 상기와 같은 자동 초점 조절 방법을 LCD패널과 같이 패턴을 갖고 있는 시료에 적용할 경우 난반사와 패턴에 의한 간섭 때문에 초점 조절이 용이하지 않았다. 패턴이 형성된 LCD 패널을 검사할 경우, 검사 전에 정확한 초점을 자동으로 조절할 필요가 있는데 CDP에 적용되는 상기 방법을 적용할 경우에는 LCD 패널에 형성된 패턴에 의해서 난반사가 심하게 발생되어 스팟의 형상이 매우 불균일하거나 완전하지 못한 상태로 광 검출기 상에 형성될 수 있어 자동 초점 조절이 곤란하거나 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.That is, in the conventional focusing method used in the CDP or the like, one laser beam spot is formed on the photodetector, and then the auto focus adjustment is performed by determining whether the formed spot shape is circular. In the case of the CDP, since the laser beam is irradiated to the back side of the CD having a good flatness and a uniform surface, the shape of the light reflected therefrom can be used to focus relatively accurately. However, when the auto focusing method described above was applied to a sample having a pattern such as an LCD panel, the focusing was not easy due to the interference caused by the diffuse reflection and the pattern. When inspecting a patterned LCD panel, it is necessary to automatically adjust the correct focus before the inspection. When the above method applied to the CDP is applied, irregular reflection is severely generated by the pattern formed on the LCD panel, and thus the shape of the spot is very uneven. It may be formed on the photo detector in a state of incomplete or incomplete, it is difficult to adjust the auto focus or there is a problem that the reliability is lowered.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자동 초점 조절 수단으로서 레이저 스팟 간의 간격 거리를 제 1 차 수단으로 사용하고, 레이저 스팟의 형상은 제 2 차 수단으로 채용함으로써 상기와 같이 두 가지의 초점 조절 수단을 구비하여, 검사 시편에 의해 발생될 수 있는 패턴 영향, 난반사 문제에 유연하게 대응하여 자동 초점 조절을 수행할 수 있고, 정확히 측정된 좌표값을 근거로 하여 산출된 길이 데이터를 제 1 차 초점 조절 수단으로 이용함으로써 더욱 정확한 자동 초점 조절이 가능한 자동 초점 조절 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to use the distance between laser spots as the primary means as the auto focusing means, and the shape of the laser spot is employed as the secondary means. By providing two kinds of focus adjustment means as described above, it is possible to flexibly respond to the pattern influence and diffuse reflection problem that can be generated by the test specimen, and to perform auto focus adjustment, based on the accurately measured coordinate values. It is an object of the present invention to provide an autofocus control apparatus and method capable of more accurate autofocus adjustment by using the calculated length data as the primary focus adjustment means.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동 초점 조절 장치는 레이저 광 출력부의 레이저 광선을 사용하여 검사 시편에 반사된 레이저 광을 광 검출기에서 읽어 비접촉 방식으로 초점 거리를 조절하여 자동으로 초점을 맞추도록 하는 장치로서, 광량을 조절할 수 있는 원형 레이저 광선이 출력되는 레이저 광 출력부와; 출력된 레이저 광선을 집속시켜 평행한 광선으로 출력해 주는 시준 렌즈 (Collimating Lens)와; 평행한 광선의 크기를 줄여주기 위한 핀홀(Pinhole)과; 출사된 레이저를 복수 개의 광선으로 나뉘게 하는 회절 격자(Diffraction Grating)와; 나누어진 광선을 대물 렌즈의 유효 구경(Aperture)에 입사시키기 위한 집광 렌 즈(Focusing Lens)와; 집광 렌즈를 통과한 광선을 시편에 입사시키는 동시에 시편에 반사되어 되돌아오는 광선을 광 검출기로 보내주는 광 분할기(Beam Splitter)와; 시편을 확대하여 관찰하는 대물 렌즈와; 광 분할기에서 광 검출기로 향하는 광선에 임의적으로 비점수차를 발생시키기 위한 원기둥 렌즈(Cylindrical Lens)와; 상기 원기둥 렌즈를 통과한 광을 광 검출기의 영역으로 모아주는 볼록 렌즈와; 상기 렌즈들을 경유하여 최종적으로 레이저 광이 입사하는 광 검출기와; 상기 광 검출기에 검출된 레이저 광선 스팟의 형상 및 스팟 간의 거리를 판독하는 연산 장치와; 초점이 맞을 경우의 스팟 간의 거리값 (기준값)이 저장되는 기억 매체와; 검사 시편 로딩 시 검출된 형상 및 스팟 간의 거리를 상기 기억 매체에 저장된 기준값과 비교하여 초점이 맞을 때의 형상 및 스팟 간의 거리를 갖도록 제어하는 제어 장치; 및 상기 제어 장치에 의한 제어 신호에 따라 구동되는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.The automatic focusing device according to the present invention for achieving the above object is to automatically focus by adjusting the focal length in a non-contact manner by reading the laser light reflected on the test specimen using a laser beam of the laser light output unit from the optical detector An apparatus for providing a light source, comprising: a laser light output unit for outputting a circular laser beam capable of adjusting a light amount; A collimating lens for focusing the output laser beam and outputting the parallel laser beam; A pinhole for reducing the size of parallel rays; A diffraction grating for dividing the emitted laser into a plurality of light rays; A focusing lens for injecting the divided light beam into the effective aperture of the objective lens; A beam splitter for injecting a light beam passing through the condenser lens into the specimen and sending a light beam reflected back to the specimen to the light detector; An objective lens for magnifying and observing the specimen; A cylindrical lens for arbitrarily generating astigmatism in the light beam from the light splitter to the light detector; A convex lens for collecting the light passing through the cylindrical lens to an area of a photo detector; A photo detector through which the laser light finally enters through the lenses; An arithmetic device for reading the shape of the laser beam spot detected by the light detector and the distance between the spots; A storage medium which stores a distance value (reference value) between spots when focus is achieved; A control device for controlling the distance between the shape and the spot at the time of focusing by comparing the distance between the shape and the spot detected when the test specimen is loaded with the reference value stored in the storage medium; And a drive motor driven according to the control signal by the control device.

본 발명에 따른 자동 초점 조절 장치 및 그 방법에 의하면, 정확히 측정된 좌표값을 근거로 하여 산출된 길이 데이터를 제 1 차 초점 조절 수단으로 이용함으로써 더욱 정확한 자동 초점 조절이 가능하고, 자동 초점 조절을 위한 수단으로서 두 가지 요소를 채용함으로써 검사 시편에 의해 발생될 수 있는 패턴 영향, 난반사 문제에 유연하게 대처하여 자동 초점 조절을 수행할 수 있는 현저한 효과가 있다.According to the auto focusing device and the method according to the present invention, by using the length data calculated based on the accurately measured coordinate values as the primary focusing means, more accurate autofocusing is possible, By employing two factors as a means for achieving this, there is a remarkable effect that it is possible to flexibly cope with pattern influences and diffuse reflection problems that may be generated by the test specimen and to perform auto focus adjustment.

이하에서, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the specific content for the practice of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명에 따른 자동 초점 조절 장치의 구성을 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing the configuration of an auto focusing device according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 자동 초점 조절 장치(120)는 광량을 조절할 수 있는 원형 레이저 광이 출력되는 레이저 광 출력부(10)와, 출력된 레이저 광선을 집광시켜 평행한 광선으로 출력해 주는 시준 렌즈(20)와, 평행한 광선의 크기를 줄여주기 위한 핀홀(30)과, 출사된 레이저를 3개의 광선으로 분할하는 회절 격자(40)와, 나누어진 광선을 대물 렌즈의 유효 구경에 입사시키기 위한 집광 렌즈(50)와, 집광 렌즈(50)를 통과한 광선을 시편(80)에 입사시키는 동시에 시편(80)에 반사되어 되돌아오는 광선을 광 검출기(110)로 보내주는 광 분할기(60)와, 시편(80)을 확대하여 관찰하는 대물 렌즈(70)와, 광 분할기(60)에서 출력된 광선에 임의적으로 비점수차를 발생시키기 위한 원기둥 렌즈(90, 91)와, 상기 원기둥 렌즈(90, 91)를 통과한 광을 광 검출기(110)의 영역으로 모아주는 볼록 렌즈(100) 및 상기 렌즈들을 경유하여 최종적으로 레이저 광이 도달되는 광 검출기(110)를 포함하도록 구성되어 진다.Referring to FIG. 1, the auto focusing apparatus 120 according to the present invention condenses a laser beam output unit 10 that outputs a circular laser beam capable of adjusting the amount of light, and outputs a parallel beam by condensing the output laser beam. The collimating lens 20, the pinhole 30 for reducing the size of parallel rays, the diffraction grating 40 for dividing the emitted laser into three rays, and the divided rays of the objective aperture. A light splitter for injecting the light condenser lens 50 and the light beams passing through the light condenser lens 50 into the specimen 80 and for transmitting the light beam reflected back to the specimen 80 to the photodetector 110. 60, an objective lens 70 for magnifying and observing the specimen 80, cylindrical lenses 90 and 91 for generating astigmatism randomly on the light beams output from the optical splitter 60, and the cylinder Light passing through the lenses 90 and 91 is directed to the area of the photo detector 110. Very it is constructed to include a light detector 110 that is a laser light to reach the final via the convex lens 100 and the lens.

또한, 상기에서는 입사된 레이저 광선이 3개의 광선으로 분할되는 회절 격자(40)를 채용하여 설명 및 도시하였으나 2개 또는 4개 이상의 광선으로 분할되도록 하는 회절 격자를 구비하여 본 발명에 따른 자동 초점 조절의 목적을 달성할 수 도 있음은 물론이다.In addition, in the above description, although the diffraction grating 40 in which the incident laser beam is divided into three beams has been described and illustrated, the autofocus control according to the present invention is provided with a diffraction grating for splitting the beam into two or more than four beams. Of course it can also achieve the purpose of.

본 발명에 따른 자동 초점 조절 장치(120)에 있어서, 상기 레이저 광원부(10)로부터 발생되는 레이저 광은 평행광 (Collimated Beam)이 아닌 방사광 (Diverging Beam)으로 출사된다. 따라서 상기 레이저 광원부(10) 전방에는 레이저 광선을 집광시켜 평행 광선으로 출력해 주기 위한 시준 렌즈(20)가 구비되어야 하고, 더욱 정밀한 초점 조절을 위한 레이저 광선의 형성 및 회절 격자로의 입사를 위하여 상기 시준 렌즈(20) 전방에 핀홀(30)을 더 구비하였다. 상기 핀홀(30)을 이용하면 사용하는 레이저 광의 크기를 임의로 조절해 줄 수 있다.In the auto focusing apparatus 120 according to the present invention, the laser light generated from the laser light source unit 10 is emitted as a diverging beam rather than a collimated beam. Therefore, in front of the laser light source unit 10, a collimating lens 20 for condensing a laser beam and outputting the same as a parallel beam should be provided, and for forming a laser beam for more precise focusing and for entering the diffraction grating, The pinhole 30 was further provided in front of the collimation lens 20. Using the pinhole 30 can be arbitrarily adjusted the size of the laser light to be used.

상기 과정을 거쳐 평행광으로 변환된 레이저 광선은 회절격자(40)를 사용하여 분할시켜 3개의 광선(주 광선 1개, 보조 광선 2개)으로 나뉘어지도록 한다.The laser beam converted into parallel light through the above process is divided into three beams (one main beam and two auxiliary beams) by using the diffraction grating 40.

또한, 상기 회절격자(40)를 통하여 나누어진 광선은 집광 렌즈(50)를 거쳐 대물 렌즈(70)에 도달하도록 구성함으로써 분할된 3개의 레이저 광선이 대물 렌즈(70)의 유효 구경에 정확히 입사할 수 있도록 한다.In addition, the beam split through the diffraction grating 40 is configured to reach the objective lens 70 via the condenser lens 50 so that the three divided laser beams can be incident on the effective aperture of the objective lens 70 accurately. To help.

본 발명에 따른 자동 초점 조절 장치(120)의 광 분할기(Beam Splitter; 60)는 집광 렌즈(50)를 통과한 광선을 검사 시편(80)이 위치한 곳으로 입사시키는 동시에 상기 검사 시편(80)으로부터 반사되어 돌아오는 광선을 직각으로 반사시켜 상기 광 검출기(110)가 위치한 방향으로 입사시켜 주는 역할을 한다.The beam splitter 60 of the auto focusing apparatus 120 according to the present invention injects the light beam passing through the condenser lens 50 to the place where the test specimen 80 is located, and at the same time from the test specimen 80. By reflecting the reflected light back at a right angle to the incident light incident in the direction in which the detector 110 is located.

검사 시편(80)으로부터 반사된 후, 상기 광 분할기(60)를 통하여 광 검출기 (110) 위치 방향으로 반사된 레이저 광선은 상기 광 검출기(110)와 광 분할기(60) 사이에 구비된 원기둥 렌즈(90, 91)와 볼록 렌즈(100)를 거쳐 최종적으로 광 검출기(110)에 도달된다.After reflecting from the test specimen 80, the laser beam reflected through the light splitter 60 in the direction of the light detector 110 is positioned as a cylindrical lens provided between the light detector 110 and the light splitter 60. 90, 91 and the convex lens 100 finally reach the photodetector 110.

상기 원기둥 렌즈(90, 91)는 광 검출기(110)에 도달한 레이저 광의 스팟 형상과 스팟 간의 거리로부터 자동 초점 조절을 수행하기 위하여 광 분할기(60)에서 출력된 광선에 임의적으로 비점수차를 유발시키기 위한 수단이다. 상기 원기둥 렌즈(90, 91)는 한 개 또는 두 개의 원기둥 렌즈가 레이저 광의 진행 경로 상에 일렬로 배치된다.The cylindrical lenses 90 and 91 randomly induce astigmatism in the light beams output from the light splitter 60 to perform auto focus adjustment from the spot shape of the laser light reaching the photo detector 110 and the distance between the spots. It is meant for. In the cylindrical lenses 90 and 91, one or two cylindrical lenses are arranged in a line on the path of the laser light.

상기 원기둥 렌즈(90, 91)를 통과한 광은 볼록 렌즈(100)를 통하여 광 검출기(110) 영역으로 집광되어 최종적으로 광 검출기(110) 상에 상을 맺게 된다.The light passing through the cylindrical lenses 90 and 91 is collected through the convex lens 100 to the photodetector 110 region and finally forms an image on the photodetector 110.

상기 과정을 거쳐 광 검출기(110) 상에 형성되는 레이저 광선의 스팟에 관하여 보다 상세히 살펴보면 도 2와 같다.Looking at the spot of the laser beam formed on the photo detector 110 through the above process in more detail as shown in FIG.

초점이 맞지 않는 경우와 초점이 맞는 경우를 상호 간에 비교해 보면 검출된 레이저 광선의 스팟 형상과 스팟의 중심점 사이의 거리가 각각 다르다. 즉, 초점이 일치하는 초점 거리(L1, L2, L3)에 비해 대물 렌즈(70)로부터 검사 시편(80)까지의 거리가 긴 경우에는 초점이 일치하는 경우와 비교할 때 스팟 중심점 사이의 거리(L4, L5, L6)가 짧고, 형상도 검출기(110) 상에서 세로 방향의 타원형으로 나타난다. 또한, 대물 렌즈(70)로부터 검사 시편(80)까지의 거리가 대물 렌즈(70)의 초점 거리보다 짧은 경우에는 스팟의 중심점 사이의 거리(L7, L8, L9)가 멀어지고 형상은 가로 방향의 타원형으로 나타난다.When comparing the unfocused and focused cases, the distance between the spot shape of the detected laser beam and the center point of the spot is different. That is, when the distance from the objective lens 70 to the test specimen 80 is longer than the focal lengths L1, L2, and L3 where the focal points are matched, the distance between the spot center points when the focal point is matched (L4). , L5 and L6 are short, and the shape also appears as an ellipse in the longitudinal direction on the detector 110. In addition, when the distance from the objective lens 70 to the test specimen 80 is shorter than the focal length of the objective lens 70, the distances L7, L8, L9 between the center points of the spots are farther away, and the shape is horizontal. Appears elliptical.

종래의 자동 초점 조절 장치는 광 검출기(110)에 모여 형성된 한 개의 스팟 형상이나 형상의 방향만을 초점 조절을 위한 수단으로 사용하였다. 상기와 같은 초점 조절 방법은 시편에 한 점으로 초점을 맺힘으로 시편(80)의 패턴이나 난반사에 취약하여 스팟의 형상이 매우 불균일하거나 완전하지 못한 상태로 광 검출기(110) 상에 형성될 경우 자동 초점 조절이 곤란하거나 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.In the conventional auto focusing apparatus, only one spot shape or the direction of the shape formed in the photodetector 110 is used as a means for focusing. The focus control method as described above is vulnerable to the pattern or diffuse reflection of the specimen 80 by focusing on the specimen at a point, so that when the shape of the spot is formed on the photo detector 110 in a very non-uniform or incomplete state, Difficult to adjust the focus or there was a problem that the reliability is lowered.

그러나 본 발명에 따른 자동 초점 조절 방법은 시편에 서로 다른 세 개의 초점을 맺히게 하여 시편(80)의 패턴이나 난반사에 의한 영향을 줄일 수 있으며, 광 검출기(110)에 세 개의 레이저 광선 스팟이 형성되게 하여 스팟의 형상뿐만 아니라 스팟 중심점 간의 간격 거리에 관한 정보도 판독 및 연산하여 자동 초점 조절을 위한 수단으로 사용하고 있다.However, the automatic focusing method according to the present invention can reduce the influence of the pattern or diffuse reflection of the specimen 80 by forming three different focal points on the specimen, so that three laser beam spots are formed on the photo detector 110. Therefore, as well as the shape of the spot, the information on the distance between the center spot spot is also read and calculated and used as a means for auto focus adjustment.

즉, 본 발명에 따른 자동 초점 조절 방법은 레이저 스팟 중심점 간의 거리를 초점 조절을 위한 제 1 차 수단으로 사용하고, 레이저 스팟의 형상은 제 2 차 수단으로 사용하고 있다.That is, in the auto focus adjusting method according to the present invention, the distance between the laser spot center points is used as the primary means for focusing, and the shape of the laser spot is used as the secondary means.

더욱 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 자동 초점 조절은 기본적으로 적어도 하나 이상의 스팟 간격 거리를 이용하여 초점 조절이 수행되고, 만약 검사 시편(80)의 영향으로 광 검출기(110) 상에 레이저 광선 스팟이 한 개만 형성될 경우에는 상기 스팟 중심점 간의 간격 거리 산출이 불가능해지므로 상기와 같은 경우에는 2차 수단으로서 스팟의 형상을 이용하여 초점 조절이 수행된다.In more detail, the auto focus adjustment according to the present invention basically performs focus adjustment using at least one or more spot interval distances, and if the laser beam spot is formed on the photo detector 110 under the influence of the test specimen 80, When only one is formed, the distance distance between the spot center points becomes impossible, so in this case, focusing is performed using the shape of the spot as a secondary means.

따라서, 상기와 같은 두 가지의 조절 수단을 구비함으로써 검사 시편(80)에 의해 발생될 수 있는 패턴 영향, 난반사 문제에 유연하게 대응할 수 있고, 정확히 측정된 좌표값을 근거로 하여 산출된 간격 길이 데이터를 초점 조절을 위한 제 1 차 수단으로 채용함으로써 더욱 정확한 자동 초점 조절이 가능해진다.Therefore, by providing the above two adjusting means, it is possible to flexibly cope with the pattern influence and the diffuse reflection problem that may be generated by the test specimen 80, and the interval length data calculated based on the accurately measured coordinate values. By employing as a primary means for focusing, more accurate auto focusing becomes possible.

또한, 본 발명에 따른 자동 초점 조절 장치(120)는 상기 광 검출기(110)로서 CCD를 채용하였다. 광 검출기란 광 신호를 검출하여 이를 같은 정보를 가진 전기적인 신호로 바꾸어 주는 역할을 하는 소자를 말한다.In addition, the auto focusing apparatus 120 according to the present invention employs a CCD as the light detector 110. The photo detector refers to a device that detects an optical signal and converts it into an electrical signal having the same information.

CCD (Charge-Coupled Device)는 빛을 전하로 변환시켜 화상을 얻어내는 센서로서 전하결합소자라고도 부른다. CCD는 여러 개의 축전기가 쌍으로 상호 연결되어 있는 회로로 구성되어 있고, 회로 내의 각 축전기는 자신 주변의 축전지로 충적된 전하를 전달한다.CCD (Charge-Coupled Device) is a sensor that converts light into electric charge and obtains an image. It is also called a charge-coupled device. A CCD consists of a circuit in which several capacitors are interconnected in pairs, with each capacitor in the circuit delivering charges charged to the battery around it.

CCD 칩은 많은 광다이오드 (Photo-diode) 들이 모여있는 칩이다. 각각의 광다이오드에 빛이 빛추어지면 광자(Photon)의 양에 따라 전자가 생기고 해당 광다이오드의 전자량이 각각 빛의 밝기를 뜻하게 되어 이 정보를 재구성함으로써 화면을 이루는 이미지정보가 만들어진다.CCD chips are chips that have many photo-diodes. When light is emitted to each photodiode, electrons are generated according to the amount of photons, and the amount of electrons of the photodiode represents the brightness of the light, thereby reconstructing the information to form image information that forms a screen.

또한, 상기 광 검출기로는 상기 CCD 대신 CMOS를 적용할 수도 있음은 물론이다.In addition, of course, CMOS may be applied to the photo detector instead of the CCD.

도 1을 참조하여 본 발명에 따른 자동 초점 조절 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다. 임의의 크기로 출사된 레이져 광선은 시준 렌즈(20)와 핀 홀을 지나면서 원하는 크기로 집광된 평행 광선으로 변환된다. 상기 레이저 광선은 투과형 회절 격자(40)를 통과하면서 회절 현상을 일으켜 세 개로 나누어지고, 대물 렌즈(70) 의 유효 구경의 크기에 맞추기 위한 집광 렌즈(50)를 통과하여 광 분할기(60)에 입사한다. 광 분할기(60)에 입사한 세 개의 광선은 직진하여 대물 렌즈(70) 방향으로 출력되고, 대물 렌즈(70)의 중앙으로 입사한 광선은 검사시편(80)에 반사되어 다시 대물 렌즈(70)를 통과한다. 이때, 세 개의 광선 중 주광선은 광축을 따라 통과하여 대물 렌즈(70) 유효 구경의 중심을 지나고 나머지 두 개의 보조 광선은 일정한 각도를 갖고 대물 렌즈(70) 유효 구경을 통과한다.Referring to Figure 1 will be described with respect to the auto focus adjustment method according to the present invention. The laser beam emitted at an arbitrary size is converted into a parallel beam focused at a desired size while passing through the collimating lens 20 and the pin hole. The laser beam passes through the transmission diffraction grating 40 to cause a diffraction phenomenon and is divided into three, and enters the light splitter 60 through the condenser lens 50 to match the size of the effective aperture of the objective lens 70. do. The three light beams incident on the light splitter 60 go straight to the objective lens 70, and the light beams incident on the center of the objective lens 70 are reflected by the test specimen 80 and are again reflected by the objective lens 70. Pass through. At this time, the chief ray of the three light beams passes along the optical axis and passes through the center of the effective aperture of the objective lens 70, and the remaining two auxiliary light rays pass through the objective lens 70 effective aperture at a constant angle.

검사 시편(80)에 반사된 후 다시 대물 렌즈(70)를 통과하여 광 분할기(60)에 입사한 상기 주광선 및 보조광선은 광 분할기(60)에 의해 그 진행 방향이 90°반사된 후 출력된다.The main and auxiliary beams, which are reflected by the test specimen 80 and then pass through the objective lens 70 and enter the light splitter 60, are output after the traveling direction is reflected by the light splitter 60 by 90 °. .

광 분할기(60)에서 90°회전하여 출력된 상기 세 개의 광선은 두 개의 원기둥 렌즈(90, 91)에 의해 비점수차가 발생하며 최종적으로 광 검출기(110)에 각각 도달된다.The three light beams rotated by 90 ° from the optical splitter 60 generate astigmatism by the two cylindrical lenses 90 and 91 and finally reach the photo detector 110, respectively.

이후, 다음과 과정을 통하여 본 발명에 따른 자동 초점 조절이 이루어진다.Then, the auto focus adjustment according to the present invention is performed through the following process.

먼저, 도 2 (a) 에 도시된 바와 같이, 검사 시편(80)이 초점이 맞는 거리에 있는 경우에는 원기둥 렌즈(90, 91)에 의해 유발된 비점수차에 의하여 주광선 및 보조광선이 원형의 이미지를 나타내고, 도 2 (b) 및 (c) 에 도시된 바와 같이, 검사 시편(80)이 초점이 맞지 않는 거리에 있는 경우에는 타원형 또는 일직선의 이미지를 나타내며 상기 광 검출기(110)에 검출되도록 원기둥 렌즈(90, 91)와 광 검출기(110)의 거리를 지정한다.First, as shown in FIG. 2 (a), when the test specimen 80 is at a focused distance, the main and auxiliary rays are circular images due to astigmatism caused by the cylindrical lenses 90 and 91. 2 (b) and (c), when the test specimen 80 is at an unfocused distance, an elliptical or straight line image may be displayed and the cylinder may be detected by the photo detector 110. The distance between the lenses 90 and 91 and the photo detector 110 is specified.

즉 상기 설정에 의하여 대물 렌즈(70)로부터 검사 시편(80)까지의 거리가 대물 렌즈(70)의 초점 상에 있는 경우, 원형의 레이저 광선이 광 검출기(110)에 검출되고 초점에서 벗어나면 타원형 또는 일직선의 광선이 광 검출기(110)에 검출되도록 기준 이미지를 설정하는 단계이다.That is, when the distance from the objective lens 70 to the test specimen 80 is in the focal point of the objective lens 70 by the above setting, the circular laser beam is detected by the photodetector 110 and is out of focus. Alternatively, the reference image may be set such that a straight ray of light is detected by the photo detector 110.

상기 단계 이후, 초점이 맞는 거리에 있을 경우 즉, 레이저 광선 스팟이 원형의 이미지를 나타낼 때의 형상 및 스팟 간의 거리(L1, L2, L3)를 판독하여 기억 매체에 입력 저장한다. 상기 기억 매체에 저장된 형상과 거리(L1, L2, L3)는 추후 자동 초점 조절을 위한 기준값으로서 역할을 하는 비교 인자로 사용된다. 광 검출기(110)에 검출된 형상 또는 스팟 간의 거리가 상기 기준값과 달라지면 기억된 위치와 형상 즉, 상기 기준값과 일치하도록 모터를 제어하여 항상 초점 거리에 위치하도록 자동으로 초점을 맞추어 준다.After this step, when the distance is in focus, i.e., the shape when the laser beam spot represents a circular image and the distance between the spots L1, L2, L3 are read and stored in the storage medium. The shapes and distances L1, L2, L3 stored in the storage medium are used as comparison factors which serve as reference values for auto focusing later. When the distance between the shape or the spot detected by the photo detector 110 is different from the reference value, the motor is controlled to match the stored position and shape, that is, the reference value, so that the camera automatically focuses on the focal length at all times.

상기 광 검출기(110) 상에 형성된 스팟의 형상 및 거리는 다음과 같은 방법을 통하여 판독된다.The shape and distance of the spot formed on the photo detector 110 are read through the following method.

첫째, 스팟의 형상을 이용하는 경우, 광 검출기(110)에 형성되는 원형 또는 타원형에 해당하는 정사각형 내지 직사각형의 가로/세로 길이의 비율을 측정 연산함으로써 수행된다.First, when using the shape of the spot, it is performed by measuring the ratio of the horizontal / vertical length of the square to the rectangle corresponding to the circular or oval formed on the photo detector 110.

즉, 초점이 맞을 경우에는 원형 형상의 스팟이 형성되고 상기 원형 스팟은 가로/세로의 길이 비율이 1:1로 구성된다. 따라서, 광 검출기(110)에 형성된 스팟 형상의 길이 비율을 판독하여 상기 길이 비율이 1:1 관계가 되도록 모터를 구동하 여 대물 렌즈(70)와 검사 시편(80) 간의 거리를 조절함으로써 자동 초점 조절이 가능해 진다.That is, when the focus is in focus, a circular spot is formed and the circular spot has a length / length ratio of 1: 1. Therefore, by reading the length ratio of the spot shape formed in the photo detector 110 and driving the motor so that the length ratio is 1: 1 relationship, the auto focus is adjusted by adjusting the distance between the objective lens 70 and the test specimen 80. The adjustment is possible.

둘째, 스팟 간의 거리를 이용하는 경우, 적어도 두 개의 스팟 간에 거리를 산출하여 초점이 맞을 경우에 해당하는 스팟 간의 거리(기준값)와 비교함으로써 초점 조절이 수행된다.Second, when the distance between the spots is used, focusing is performed by calculating a distance between at least two spots and comparing the distance between the spots (reference value) corresponding to the case where the focus is achieved.

즉, 초점이 맞지 않는 경우와 초점이 맞는 경우를 상호 간에 비교해 보면 검출된 레이저 광선의 스팟 사이의 거리가 각각 다르다. 즉, 초점이 맞는 초점 거리에 비해 대물 렌즈(70)로부터 검사 시편(80)까지의 거리가 짧을 경우에는 초점이 맞는 경우에 비해 스팟 사이의 거리가 멀고, 대물 렌즈(70)로부터 검사 시편(80)까지의 거리가 대물 렌즈(70)의 초점 거리보다 긴 경우에는 스팟 사이의 거리가 짧아진다.In other words, when comparing the case of out of focus with the case of in focus, the distances between the spots of the detected laser beams are different. That is, when the distance from the objective lens 70 to the test specimen 80 is shorter than the focused focal length, the distance between the spots is far greater than that when the focus is focused, and the test specimen 80 from the objective lens 70. The distance between the spots becomes shorter when the distance to () is longer than the focal length of the objective lens 70.

따라서, 초점이 맞을 경우에 형성되는 각 스팟의 중심점의 좌표값을 측정하여 연산하면 각 스팟 간의 거리가 산출되고, 산출된 상기 간격 길이를 기준값으로 설정하여 기억매체에 저장시킨다. 이후, 검사 시편(80)의 로딩(loading)시 마다, 검출되는 레이저 광선 스팟 간의 거리를 상기와 같은 방식으로 산출하여 상기 스팟 간의 간격 길이가 기억매체에 저장된 기준값과 일치되도록 모터를 구동하여 대물 렌즈(70)와 검사 시편(80) 간의 거리를 조절함으로써 자동 초점 조절이 가능해 진다.Accordingly, when the coordinate value of the center point of each spot formed when the focus is in focus is calculated and calculated, the distance between the spots is calculated, and the calculated interval length is set as a reference value and stored in the storage medium. Subsequently, each time the loading of the test specimen 80, the distance between the laser beam spots detected is calculated in the same manner as described above, and the motor is driven so that the distance between the spots matches the reference value stored in the storage medium. By adjusting the distance between the 70 and the test specimen 80, auto focus adjustment is possible.

도 2(b)의 경우는 대물렌즈와 시편 간의 거리가 초점에 일치되지 않고 멀게 위치하는 상태를 나타낸 것으로서, 도 2(a)의 초점이 일치하는 경우의 L1 및 L2의 크기보다 L4 및 L5의 크기가 작게 나타나며, 빔 형상은 상하로 길쭉한 형상으로 나타나게 된다. 도 2(c)의 경우는 대물렌즈와 시편 간의 거리가 초점에 일치되지 않고 가까이 위치하는 상태를 나타낸 것으로서, 도 2(a)의 초점이 일치하는 경우의 L1 및 L2의 크기보다 L7 및 L8의 크기가 크게 나타나며, 빔 형상은 좌우로 길쭉한 형상으로 나타나게 된다.In the case of FIG. 2 (b), the distance between the objective lens and the specimen is located far from the focal point, and the distance between L4 and L5 is larger than that of L1 and L2 when the focal point of FIG. The size is small and the beam shape is elongated up and down. In the case of FIG. 2 (c), the distance between the objective lens and the specimen is located close to the focal point and not close to the focal point. When the focal point of FIG. 2 (a) coincides, the size of L7 and L8 The size is large and the beam shape is elongated from side to side.

또한, 본 발명에 따른 자동 초절 조절 장치(120)는 나이프에지(Knife Edge)를 더 구비하여 광 검출기(110) 상에 반원 또는 반타원형의 형상을 갖는 레이저 스팟이 형성되도록 하고 상기 스팟으로부터 자동 초점 조절을 수행할 수도 있음은 물론이다.In addition, the automatic candle control device 120 according to the present invention further comprises a knife edge (Knife Edge) to form a laser spot having a semi-circular or semi-elliptic shape on the photo detector 110 and from the auto focus from the spot Of course, adjustments can also be made.

또한, 상기에서는 입사된 레이져 광선이 3개의 광선으로 분할되는 회절 격자(40)를 채용하여 설명 및 도시하였으나 2개 또는 4개 이상의 광선으로 분할되도록 하는 회절 격자를 구비하여 본 발명에 따른 자동 초점 조절의 목적을 달성할 수도 있으며, 복수의 개수로 분할된 스팟이 일직선으로 배열되지 않고 다양한 형태로 배치될 수 있음은 물론이다.In addition, in the above description, although the diffraction grating 40 in which the incident laser beam is divided into three light beams has been described and illustrated, the autofocus control according to the present invention is provided with a diffraction grating for splitting the light into two or more light beams. It is also possible to achieve the purpose, of course, the plurality of spots divided into a number can be arranged in various forms without being arranged in a straight line.

도 3 은 본 발명에 따른 자동 초점 조절 장치를 현미경과 같은 광학 장치에 적용한 상태를 나타낸 적용 상태도이다.3 is an application state diagram showing a state in which the auto focusing device according to the present invention is applied to an optical device such as a microscope.

본 발명에 따른 자동 초점 조절 장치(120)는 도 1 에 도시된 본 발명의 기본적 구성 요소에 다수 개의 광 분할기(61,62,63,64)를 더 부가하여 도 3 에 도시된 바와 같이 현미경(200) 등의 광학 장치에 부착되어 자동 초점 조절 기능을 수행할 수 있게 된다. 현미경(200)은 광원(illumination)에서 출사되는 광을 대물렌즈(70)를 통하여 시편(80)에 조사하고, 시편으로부터 반사되는 광을 CCD를 통하여 영상으로 생성한 후, 이를 육안으로 확대 관찰하는 장치이다. LCD 패널 공정에서는 현미경으로 패턴을 검사하고, 불량 패턴이 발견되는 경우 레이저 수선 장치(laser repair)를 이용하여 해당 패턴을 제거하고 새로운 패턴을 삽입하게 된다.The auto focusing apparatus 120 according to the present invention further adds a plurality of light splitters 61, 62, 63, and 64 to the basic components of the present invention shown in FIG. Attached to an optical device such as 200) to perform an auto focusing function. The microscope 200 irradiates the light emitted from the light source to the specimen 80 through the objective lens 70, generates the light reflected from the specimen into an image through a CCD, and then magnifies and visually observes it. Device. In the LCD panel process, the pattern is inspected by a microscope, and when a defective pattern is found, the pattern is removed by laser repair and a new pattern is inserted.

본 발명에 따른 자동 초점 조절 장치(120)는 비단 현미경뿐만 아니라 각종 광학 검사 장치에 적용될 수 있다. 즉, 도 1 에서 기술한 본 발명의 기본적인 구성 요소에 다수 개의 광 분할기, 거울 등을 추가로 부가하여 본 발명의 기술적 사상에 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시 예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.The auto focusing apparatus 120 according to the present invention can be applied to various optical inspection apparatuses as well as silk microscopes. That is, by adding a plurality of light splitters, mirrors, and the like to the basic components of the present invention described in FIG. 1, various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It is obvious. Such modified embodiments should not be understood individually from the spirit and scope of the invention, but should fall within the claims appended to the invention.

도 1 은 본 발명에 따른 자동 초점 조절 장치의 구성을 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing the configuration of an auto focusing device according to the present invention;

도 2 (a), (b) 및 (c)는 본 발명에 따른 자동 초점 조절 장치의 광 검출기에 검출된 레이저 스팟 형상 및 스팟의 중심점 간의 거리가 출력된 화면.2 (a), (b) and (c) is a screen output the distance between the laser spot shape and the center point of the spot detected by the optical detector of the autofocus control device according to the present invention.

도 3 은 본 발명에 따른 자동 초점 조절 장치를 현미경과 같은 광학 장치에 적용한 상태를 나타낸 적용 상태도.3 is an application state diagram showing a state in which the auto focusing device according to the present invention is applied to an optical device such as a microscope.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

10 : 레이저 광 출력부 20 : 시준 렌즈10 laser output portion 20 collimating lens

30 : 핀홀 40 : 회절 격자30 pinhole 40 diffraction grating

50 : 집광 렌즈 60 : 광 분할기50: condenser lens 60: light splitter

70 : 대물 렌즈 80 : 검사 시편70: objective lens 80: test specimen

90, 91 : 원기둥 렌즈 100 : 볼록 렌즈90, 91: cylindrical lens 100: convex lens

110 : 광 검출기 120 : 자동 초점 조절 장치110: light detector 120: auto focusing device

Claims (7)

레이저 광선을 검사 시편에 조사하고, 검사 시편에서 반사되는 레이저 광을 광 검출기로 판독하여 비접촉 방식으로 초점 거리를 조절하여 자동으로 초점을 조절하는 자동 초점 조절 방법에 있어서,In the auto-focus control method of irradiating a laser beam to the test specimen, the laser light reflected from the test specimen is read by a photo detector to automatically adjust the focus by adjusting the focal length in a non-contact manner, 레이저 광선을 평행 광선으로 변환시키고, 상기 평행 광선으로 변환된 레이저 광선을 복수 개 레이저 광선으로 분할시키고, 분할된 복수 개 레이저 광선을 대물 렌즈를 거쳐 검사 시편에 도달하도록 하는 제 1 단계;Converting a laser beam into a parallel beam, splitting the laser beam converted into the parallel beam into a plurality of laser beams, and passing the split plurality of laser beams through an objective lens to reach an inspection specimen; 상기 검사 시편으로부터 반사된 상기 복수 개 레이저 광선을 광 검출기로 입력받아 상기 광 검출기 상에 복수 개 레이저 스팟이 형성되도록 하는 제 2 단계;A second step of receiving a plurality of laser beams reflected from the test specimen to a photo detector to form a plurality of laser spots on the photo detector; 상기 제 2 단계에서 상기 대물 렌즈의 초점 상에 상기 검사 시편이 놓이도록 상기 대물 렌즈와 검사 시편 간의 간격을 조절하고, 이때 상기 광 검출기 상에 형성된 상기 복수 개 레이저 스팟 간의 간격 거리를 산출하고, 상기 간격 거리를 기준값으로 설정하여 기억 매체에 저장시키는 제 3 단계;In the second step, the distance between the objective lens and the test specimen is adjusted to place the test specimen on the focal point of the objective lens, and at this time, an interval distance between the plurality of laser spots formed on the light detector is calculated, and A third step of setting the interval distance as a reference value and storing the interval distance in a storage medium; 새로운 검사 시편이 로딩됨에 따라 상기 제 1 단계 및 제 2 단계의 과정을 수행하여 복수 개 레이저 스팟이 상기 광 검출기 상에 형성되도록 하는 제 4 단계;A fourth step of performing a process of the first and second steps as new test specimens are loaded so that a plurality of laser spots are formed on the light detector; 상기 제 4 단계에 의해 상기 광 검출기 상에 형성된 상기 복수 개 레이저 스팟의 형상을 파악하고, 상기 복수 개 레이저 스팟 사이의 간격 거리를 산출하는 제 5 단계; 및A fifth step of identifying the shapes of the plurality of laser spots formed on the photodetector by the fourth step, and calculating the distance between the plurality of laser spots; And 상기 제 5 단계에서 파악된 복수 개 레이저 스팟의 형상을 이용하여 상기 대물 렌즈와 검사 시편 사이의 거리 조절 방향을 결정하고, 산출된 간격 거리가 상기 기준값과 일치하도록 상기 거리 조절 방향으로 대물 렌즈와 검사 시편 간의 거리를 조절하는 제 6 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 방법. The distance adjustment direction between the objective lens and the test specimen is determined using the shapes of the plurality of laser spots identified in the fifth step, and the inspection with the objective lens in the distance adjustment direction is performed so that the calculated distance is consistent with the reference value. And a sixth step of adjusting the distance between the specimens. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 5 단계에서 수행되는 레이저 스팟의 형상 파악은 광 검출기에 형성되는 원형 또는 타원형의 레이저 스팟에 접선을 그어 만든 정사각형 내지 직사각형을 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 방법.The shape detection of the laser spot performed in the fifth step is performed using a square or a rectangle made by drawing a tangent to the circular or elliptical laser spot formed on the photo detector. 레이저 광선을 조사하여 검사 시편에 반사된 레이저 광을 광 검출기에서 읽어 비접촉 방식으로 초점 거리를 조절하여 자동으로 초점을 맞추도록 하는 자동 초점 조절 장치에 있어서,In an auto focusing device for irradiating a laser beam to read the laser light reflected on the test specimen from the photodetector to adjust the focal length in a non-contact manner to automatically focus. 광량을 조절할 수 있는 원형 레이저 광선이 출력되는 레이저 광 출력부와; 출사된 레이저를 복수 개의 광선으로 나뉘게 하는 회절 격자와; 나누어진 광선을 시편에 입사시키고 동시에 반사되어 돌아오는 광선을 광 검출기로 보내기 위한 광 분할기와; 시편을 확대하여 관찰하는 대물 렌즈와; 상기 광 분할기로부터 반사되어 출력된 광선에 임의적으로 비점수차를 발생시키기 위한 원기둥 렌즈와; 상기 원기둥 렌즈를 통과한 광을 광 검출기의 영역으로 모아주는 볼록 렌즈와; 상기 렌즈들을 경유하여 최종적으로 레이저 광이 입력되는 광 검출기와; 상기 광 검출기에 검출된 레이저 광선 스팟의 형상 및 스팟 간의 거리를 판독하는 연산 장치와; 초점이 맞을 경우의 스팟 간의 간격 거리값(기준값)이 저장되는 기억 매체와; 새로운 검사 시편 로딩시 검출된 형상 및 스팟 간의 거리를 상기 기억 매체에 저장된 기준값과 비교하여 초점이 맞을 때의 형상 및 스팟 간의 거리를 갖도록 제어하는 제어 장치; 및 상기 제어 장치에 의한 제어 신호에 따라 구동되는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 장치.A laser light output unit configured to output a circular laser beam capable of adjusting the amount of light; A diffraction grating for dividing the emitted laser into a plurality of light rays; An optical splitter for injecting the divided light beams into the specimen and simultaneously sending the reflected light beams back to the photo detector; An objective lens for magnifying and observing the specimen; A cylindrical lens for arbitrarily generating astigmatism in the light beam reflected from the light splitter; A convex lens for collecting the light passing through the cylindrical lens to an area of a photo detector; A photo detector to which laser light is finally input via the lenses; An arithmetic device for reading the shape of the laser beam spot detected by the light detector and the distance between the spots; A storage medium which stores a distance distance value (reference value) between spots when focus is achieved; A control device for controlling the distance between the detected shape and the spot when loading a new test specimen to have a distance between the shape and the spot when in focus by comparing with the reference value stored in the storage medium; And a drive motor driven according to a control signal by the control device. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 광 출력부와 상기 회절 격자 사이에 출력된 레이저 광선을 집광시켜 평 행한 광선으로 출력해 주는 시준 렌즈와, 상기 평행한 광선의 크기를 조절하여 주는 핀홀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 장치.Autofocus control, characterized in that it further comprises a collimating lens for condensing the laser beam output between the light output unit and the diffraction grating to output as a parallel beam, and a pinhole for adjusting the size of the parallel beam Device. 제 3 항 또는 제 4항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 광검출기는 CCD 또는 CMOS 중에서 선택된 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 장치.And the photodetector uses any one selected from a CCD and a CMOS. 제 3 항 또는 제 4항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 자동 초점 조절 장치는 광 검출기에 반원 또는 반타원형의 레이저 스팟이 형성되도록 나이프에지를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 장치.The auto focusing device further comprises a knife edge to form a semi-circle or semi-elliptical laser spot on the light detector. 제 3 항 또는 제 4항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 원기둥 렌즈는 두 개의 원기둥 렌즈가 일렬로 배치되도록 구성되거나, 또는 하나의 원기둥 렌즈와 하나의 볼록 렌즈를 일렬로 배치하여 동일한 효과를 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 장치.The cylindrical lens is configured such that two cylindrical lenses are arranged in a row, or one cylindrical lens and one convex lens are arranged in a line to have the same effect.
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