KR101545491B1 - Scanning synchronization method in interferometry - Google Patents

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윤도영
김민수
박종관
김태욱
박희재
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에스엔유 프리시젼 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a scanning synchronization method in an interferometry. It includes a vibration signal generating step, a third vibration signal generating step, a vibration step, an image trigger generation step, an applying step and a moving step. The vibration signal generating step generates a first vibration signal with a constant period, and a second vibration signal of a pulsed waveform synchronized with the first vibration signal. The vibration step vibrates the object by using the first vibration signal. The third vibration signal generating step generates a third vibration signal which is delayed with a constant phase value according to the integer time of the period of the second vibration signal. The image trigger generation step generates an image trigger signal by sampling the third vibration signal according to the pulse delayed in the third vibration signal. The applying step applies an image trigger signal to the image obtaining part to obtain the image of the object. The moving step moves a measurement head by using a measurement head driving part after the poling time of the image trigger signal. Therefore, while the object vibrates, the image of the object with the same phase can be obtained.

Description

간섭계의 스캐닝 동기화 방법{Scanning synchronization method in interferometry}[0001] The present invention relates to a scanning synchronization method for interferometry,

본 발명은 간섭계의 스캐닝 동기화 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동적 특성을 가지는 측정대상물의 형상을 정밀하게 측정하기 위한 간섭계의 스캐닝 동기화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a scanning synchronization method of an interferometer, and more particularly, to a scanning synchronization method of an interferometer for precisely measuring a shape of a measurement object having dynamic characteristics.

간섭계란 측정하고자 하는 물체의 표면 및 기준면에 광을 조사시킨 후 반사 또는 투과되는 두 종류의 빛으로부터 간섭무늬를 형성하고, 이 간섭무늬를 측정 및 해석하여 물체 표면의 형상에 대한 정보를 얻는 장치이다.An interferometer is an apparatus that irradiates light to a surface and a reference surface of an object to be measured, forms interference fringes from two types of light reflected or transmitted, and measures and analyzes the interference fringe to obtain information about the shape of the object surface .

이러한 간섭계는 측정대상물의 형상을 용이하게 얻을 수 있으므로 산업분야에서 널리 활용되고 있으며, 특히 최근의 산업계 전 분야에 걸친 급속한 기술 발전은 반도체, MEMS, 평판 디스플레이, 광부품 등의 분야에서 미세 가공을 필요로 하며, 현재는 나노 단위의 초정밀 제조 기술이 필요한 단계로 진입하고 있고, 필요한 가공의 형상도 단순한 패턴에서 복잡한 형상으로 변화하고 있으며, 이에 따라 미세형상을 측정하는 기술의 중요성은 더욱 부각되고 있다.Since such an interferometer can easily obtain the shape of the object to be measured, it has been widely used in the industrial field. Particularly, rapid technological development in all the recent industrial fields requires fine processing in the fields of semiconductor, MEMS, flat panel display, , And currently, nano-unit ultra precise manufacturing technology is required. Also, the required machining shape is changed from a simple pattern to a complicated shape. Accordingly, the importance of a technique for measuring a fine shape is more emphasized.

이와 같은 간섭계 중 간섭상의 한 파장 내에서 적절한 구동 간격으로 위상을 천이시켜 기준 위상을 구하고 이를 높이로 복원하는 위상천이 간섭계(PSI:Phase Shifting Interferometry)가 널리 이용되고 있는데, 대부분의 간섭계는 정적 특성을 가진, 즉 정지해 있는 측정대상물의 형상을 측정하는데 이용된다.Phase Shifting Interferometry (PSI) is widely used to recover the reference phase by shifting the phase at an appropriate driving interval within one wavelength of the interference. Is used to measure the shape of the object to be measured.

한편, 일반적인 위상천이 간섭계를 이용하여 동적 특성을 가진, 예를 들어 일정 주기로 진동하는 측정대상물의 형상을 측정하는 경우, 측정대상물의 이미지를 제대로 획득할 수 없는 문제가 있다. 측정대상물이 진동하는 동안에는 간섭무늬를 생성하는 측정헤드와, 측정대상물 사이의 거리가 실시간으로 변하기 때문에 측정헤드를 적절한 구동 간격으로 위상을 천이시킨다 하더라도 기준 위상을 구하는 것이 불가능하다.On the other hand, when a shape of a measurement object having dynamic characteristics using a general phase shift interferometer, for example, oscillating at a constant cycle, is measured, there is a problem that the image of the measurement object can not be acquired properly. Since the distance between the measurement head and the measurement object changes in real time while the measurement object vibrates, it is impossible to obtain the reference phase even if the measurement head makes a phase shift at an appropriate drive interval.

따라서, 동적 특성을 가진 측정대상물의 형상을 측정하는 경우에는 스트로보스코픽 간섭계(Stroboscopic Interferometry)를 일반적으로 사용한다. 종래의 스트로보스코픽 간섭계는 주로 광원으로부터 조사되는 광을 제어하여 측정대상물의 형상을 측정하였다. 광을 제어하는 방법으로는 일정 주파수를 가지는 펄스화된 레이저빔을 출력하는 레이저 소스를 광원으로 이용하는 방법, 광학 셔터를 이용하여 광을 점멸하는 방법, 광학 변조기(AOM)를 이용하여 광을 점멸하는 방법 등이 있다.Therefore, a stroboscopic interferometry is generally used when the shape of a measurement object having dynamic characteristics is measured. A conventional stroboscopic interferometer mainly measures the shape of a measurement object by controlling light emitted from a light source. As a method of controlling light, there are a method using a laser source that outputs a pulsed laser beam having a predetermined frequency as a light source, a method of blinking light using an optical shutter, a method of blinking light using an optical modulator (AOM) Method.

그러나, 레이저 소스를 이용할 경우에는 간섭계를 구성하는 비용이 증가하는 문제가 있고, 광학 셔터를 이용할 경우에는 응답 속도가 느려지는 문제가 있으며, 광학 변조기를 이용할 경우에는 광의 정렬 과정이 힘들어지고 광량이 저하되는 문제가 있다.However, when a laser source is used, there is a problem that the cost of constructing the interferometer increases. When using an optical shutter, there is a problem that the response speed is slow. When the optical modulator is used, There is a problem.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 측정대상물의 진동신호를 기반으로 하여 측정대상물의 이미지를 획득하기 위한 트리거 신호를 생성함으로써, 동적 특성을 가진 측정대상물에 대한 형상 측정이 가능해지고, 측정 정밀도도 향상시킬 수 있는 간섭계의 스캐닝 동기화 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for generating a trigger signal for acquiring an image of a measurement object based on a vibration signal of the measurement object, And to provide a scanning synchronization method of an interferometer capable of improving the measurement accuracy.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 간섭계의 스캐닝 동기화 방법은, 광원과, 상기 광원에서 발생된 광을 측정대상물과 기준미러로 전달하여 측정대상물에서 반사된 광과 상기 기준미러에서의 기준광을 이용하여 간섭무늬를 생성하는 측정헤드와, 상기 측정헤드를 측정대상물과 가까워지도록 또는 멀어지도록 이동시키는 측정헤드 구동부와, 상기 측정헤드에 의해 생성되는 간섭무늬의 이미지를 획득하는 이미지 획득부와, 측정대상물을 진동시키는 진동발생부를 포함하는 간섭계에 이용되고, 측정대상물을 진동시키기 위한 일정 주기의 제1진동신호와, 상기 제1진동신호와 동기화된 펄스 파형의 제2진동신호를 생성하는 진동신호 생성단계; 상기 제1진동신호를 이용하여 측정대상물을 진동시키는 진동단계; 상기 제2진동신호의 라이징 타임보다 빠른 라이징 타임을 가지는 스위치 트리거 신호를 생성하는 스위치 트리거 생성단계; 상기 제2진동신호의 주기의 정수배마다 상기 제2진동신호를 샘플링하여 이미지 트리거 신호를 생성하는 이미지 트리거 생성단계; 측정대상물의 이미지를 획득하기 위하여, 상기 이미지 트리거 신호를 상기 이미지 획득부에 인가하는 인가단계; 및 상기 이미지 획득부에서 측정대상물의 이미지를 획득한 이후, 상기 측정헤드 구동부를 이용하여 상기 측정헤드를 일정 거리 이동시키는 이동단계;를 포함하며, 측정대상물이 진동하는 동안 동일한 위상에서 측정대상물의 이미지를 획득하고, 상기 이미지 트리거 신호는 상기 제2진동신호가 상기 스위치 트리거 신호에 의해 샘플링되어 생성되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a scanning synchronization method for an interferometer, comprising: a light source; and a light source for transmitting light generated from the light source to a measurement object and a reference mirror, A measurement head driving unit for moving the measurement head toward or away from the measurement object; an image acquisition unit for acquiring an image of the interference fringe generated by the measurement head; A vibration signal generating apparatus for use in an interferometer including a vibration generating section for vibrating an object and generating a first vibration signal having a predetermined period for vibrating a measurement object and a second vibration signal having a pulse waveform synchronized with the first vibration signal step; A vibration step of vibrating the measurement object using the first vibration signal; A switch trigger generating step of generating a switch trigger signal having a rising time faster than the rising time of the second vibration signal; Generating an image trigger signal by sampling the second vibration signal every integer times of the cycle of the second vibration signal; An application step of applying the image trigger signal to the image acquiring unit to acquire an image of a measurement object; And a moving step of moving the measuring head by a predetermined distance using the measuring head driving unit after acquiring an image of the measuring object in the image obtaining unit, And the image trigger signal is generated by sampling the second vibration signal by the switch trigger signal.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 간섭계의 스캐닝 동기화 방법은, 광원과, 상기 광원에서 발생된 광을 측정대상물과 기준미러로 전달하여 측정대상물에서 반사된 광과 상기 기준미러에서의 기준광을 이용하여 간섭무늬를 생성하는 측정헤드와, 상기 측정헤드를 측정대상물과 가까워지도록 또는 멀어지도록 이동시키는 측정헤드 구동부와, 상기 측정헤드에 의해 생성되는 간섭무늬의 이미지를 획득하는 이미지 획득부를 포함하는 간섭계에 이용되고, 일정 주기로 진동하는 측정대상물의 제1진동신호와, 상기 제1진동신호와 동기화된 펄스 파형의 제2진동신호를 생성하는 진동신호 생성단계; 상기 제2진동신호의 라이징 타임보다 빠른 라이징 타임을 가지는 스위치 트리거 신호를 생성하는 스위치 트리거 생성단계; 상기 제2진동신호의 주기의 정수배마다 상기 제2진동신호를 샘플링하여 이미지 트리거 신호를 생성하는 이미지 트리거 생성단계; 측정대상물의 이미지를 획득하기 위하여, 상기 이미지 트리거 신호를 상기 이미지 획득부에 인가하는 인가단계; 및 상기 이미지 획득부에서 측정대상물의 이미지를 획득한 이후, 상기 측정헤드 구동부를 이용하여 상기 측정헤드를 일정 거리 이동시키는 이동단계;를 포함하며, 측정대상물이 진동하는 동안 동일한 위상에서 측정대상물의 이미지를 획득하고, 상기 이미지 트리거 신호는 상기 제2진동신호가 상기 스위치 트리거 신호에 의해 샘플링되어 생성되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a scanning synchronization method for an interferometer, comprising: a light source; a light source for transmitting light generated from the light source to a measurement object and a reference mirror, A measurement head driving unit for moving the measurement head toward or away from the measurement object, and an image acquisition unit for acquiring an image of the interference fringe generated by the measurement head A vibration signal generating step of generating a first vibration signal of a measurement object which is used in an interferometer and vibrates at a constant cycle and a second vibration signal of a pulse waveform synchronized with the first vibration signal; A switch trigger generating step of generating a switch trigger signal having a rising time faster than the rising time of the second vibration signal; Generating an image trigger signal by sampling the second vibration signal every integer times of the cycle of the second vibration signal; An application step of applying the image trigger signal to the image acquiring unit to acquire an image of a measurement object; And a moving step of moving the measuring head by a predetermined distance using the measuring head driving unit after acquiring an image of the measuring object in the image obtaining unit, And the image trigger signal is generated by sampling the second vibration signal by the switch trigger signal.

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본 발명에 따른 간섭계의 스캐닝 동기화 방법에 있어서, 상기 스위치 트리거 생성단계는, 상기 제2진동신호의 펄스를 카운팅하여, 상기 제2진동신호의 주기의 정수배마다 상기 스위치 트리거 신호를 생성할 수 있다.In the scanning synchronization method of an interferometer according to the present invention, the switch trigger generating step may generate the switch trigger signal every integer times of the cycle of the second vibration signal by counting pulses of the second vibration signal.

본 발명에 따른 간섭계의 스캐닝 동기화 방법에 있어서, 측정대상물이 진동하는 동안 측정대상물의 이미지가 획득되는 시점의 위상을 변화시키기 위하여, 상기 이미지 트리거 생성단계 이전에 상기 제2진동신호를 상기 제1진동신호보다 일정 위상 지연시키는 지연단계;를 더 포함할 수 있다.In order to change the phase at the time when the image of the measurement object is obtained while the measurement object is being vibrated, the scanning synchronization method of the interferometer according to the present invention may further comprise: before the image trigger generation step, And a delay step of delaying the signal by a predetermined phase.

본 발명에 따른 간섭계의 스캐닝 동기화 방법에 있어서, 상기 지연단계는, 상기 제2진동신호를 상기 제1진동신호의 주기의 1/4의 정수배만큼 지연시킬 수 있다.In the scanning synchronization method of an interferometer according to the present invention, the delaying step may delay the second vibration signal by an integral multiple of a quarter of the period of the first vibration signal.

본 발명의 간섭계의 스캐닝 동기화 방법에 따르면, 동적 특성을 가진 측정대상물에 대하여 그 형상을 측정할 수 있고, 측정 정밀도도 향상시킬 수 있다.According to the scanning synchronization method of the interferometer of the present invention, the shape of the measurement object having dynamic characteristics can be measured and the measurement accuracy can be improved.

또한, 본 발명의 간섭계의 스캐닝 동기화 방법에 따르면, 지연 시간 없이 측정대상물의 이미지를 획득하는 위상을 정확하게 일치시킬 수 있다.Further, according to the scanning synchronization method of the interferometer of the present invention, it is possible to precisely match the phase of acquiring the image of the measurement object without the delay time.

또한, 본 발명의 간섭계의 스캐닝 동기화 방법에 따르면, 일정 시간 간격마다 스위치 트리거 신호를 생성할 수 있다.Also, according to the scanning synchronization method of the interferometer of the present invention, a switch trigger signal can be generated at predetermined time intervals.

도 1은 본 발명의 간섭계의 스캐닝 동기화 방법을 구현하기 위한 간섭계를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 간섭계의 스캐닝 동기화 방법을 구현하기 위한 시스템을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭계의 스캐닝 동기화 방법을 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭계의 스캐닝 동기화 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view schematically showing an interferometer for implementing a scanning synchronization method of an interferometer of the present invention,
FIG. 2 is a view schematically showing a system for implementing a scanning synchronization method of an interferometer of the present invention,
3 is a view for explaining a scanning synchronization method of an interferometer according to an embodiment of the present invention,
4 is a view for explaining a scanning synchronization method of an interferometer according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 간섭계의 스캐닝 동기화 방법의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of a scanning synchronization method of an interferometer according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 간섭계의 스캐닝 동기화 방법을 구현하기 위한 간섭계를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 간섭계의 스캐닝 동기화 방법을 구현하기 위한 시스템을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭계의 스캐닝 동기화 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view schematically showing an interferometer for implementing a scanning synchronization method of an interferometer according to the present invention, FIG. 2 is a view schematically showing a system for implementing a scanning synchronization method of an interferometer of the present invention, and FIG. 3 Is a diagram for explaining a scanning synchronization method of an interferometer according to an embodiment of the present invention.

우선, 도 1을 참조하면, 본 발명의 간섭계의 스캐닝 동기화 방법을 구현하기 위한 간섭계(10)는, 광원(11)과, 측정헤드(12)와, 측정헤드 구동부(13)와, 이미지 획득부(14)와, 진동발생부(15)를 포함한다.1, an interferometer 10 for implementing a scanning synchronization method of an interferometer according to the present invention includes a light source 11, a measurement head 12, a measurement head driver 13, (14), and a vibration generator (15).

상기 광원(11)은 백색광을 발생하는 백색광원 또는 단색광을 발생하는 단색광원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 백색광원으로는 할로겐 램프, LED 등이 이용될 수 있으며, 단색광원으로는 다이오드 레이저 등이 이용될 수 있다.The light source 11 may include a white light source for generating white light or a monochromatic light source for generating monochromatic light. For example, a halogen lamp, an LED or the like may be used as the white light source, and a diode laser or the like may be used as the monochromatic light source.

상기 측정헤드(12)는 광원에서 발생된 광을 측정대상물(1)과 기준미러(23)로 전달하여, 측정대상물(1)에서 반사된 광과 기준미러(23)에서의 기준광을 이용하여 간섭무늬를 생성한다. 본 실시예의 측정헤드(12)는 집광렌즈(21)와, 광분할기(22)와, 기준미러(32)를 포함한다.The measurement head 12 transmits the light generated from the light source to the measurement object 1 and the reference mirror 23 and generates interference by using the reflected light from the measurement object 1 and the reference light from the reference mirror 23. [ Create a pattern. The measuring head 12 of the present embodiment includes a condenser lens 21, a light splitter 22, and a reference mirror 32. [

도 1을 참조하면, 집광렌즈(21)는 측정대상물(1)에 광을 집속시키기 위한 것으로서, 광원(11)에서 발생된 광은 집광렌즈(21)를 통과하여 광분할기(22) 측으로 진행한다.1, the condenser lens 21 is for condensing light onto the measurement object 1, and the light generated by the light source 11 passes through the condenser lens 21 and travels toward the light splitter 22 .

광분할기(22)는 집광렌즈(21)를 통과한 광을 반사시키거나 투과시킨다. 광분할기(22)에 의해 반사된 광은 기준미러(23)로 조사되고, 광분할기(22)를 투과한 광은 측정대상물(1)에 조사된 후 측정대상물(1)에서 다시 반사된다.The light splitter 22 reflects or transmits the light passing through the condenser lens 21. The light reflected by the light splitter 22 is irradiated to the reference mirror 23 and the light transmitted through the light splitter 22 is reflected on the measurement object 1 after being irradiated onto the measurement object 1. [

기준미러(23)는 측정대상물(1)에 의해 반사되는 광과 광경로차가 나는 기준광을 생성하기 위한 것으로서, 집광렌즈(21)와 광분할기(22) 사이에 배치된다. 기준미러(23)는 광분할기(22)에서 반사되어 입사되는 광을 다시 광분할기(22) 측으로 반사시킨다.The reference mirror 23 is disposed between the condenser lens 21 and the light splitter 22 to generate reference light having a light path difference and light reflected by the measurement object 1. [ The reference mirror 23 reflects the incident light reflected by the light splitter 22 back to the light splitter 22 side.

측정대상물(1)에서 반사된 광과 기준미러(23)에 의해 생성된 기준광은 간섭무늬를 생성하며, 이미지 획득부(14)를 이용하여 이러한 간섭무늬를 검출할 수 있다.The light reflected by the measurement object 1 and the reference light generated by the reference mirror 23 generate an interference fringe and can detect the interference fringe using the image obtaining unit 14. [

상기 측정헤드 구동부(13)는 측정헤드(12)를 측정대상물(1)과 가까워지도록 또는 멀어지도록 이동시킨다.The measuring head driving unit 13 moves the measuring head 12 to be close to or away from the measuring object 1. [

측정헤드 구동부(13)는 측정헤드(12)를 측정대상물(1) 측으로 수십 nm 간격으로 이동하면서 이미지 획득부(14)를 통해 강한 간섭신호가 검출되는 위치를 찾게 된다. 측정헤드 구동부(13)는 광원(11)에서 조사되는 광의 주기의 0, π/2, π, 3π/2 만큼씩 측정헤드(12)를 측정대상물(1) 측으로 이동시키는 것이 바람직하다.The measuring head driving unit 13 searches the position where the strong interference signal is detected through the image obtaining unit 14 while moving the measuring head 12 toward the measuring object 1 at intervals of several ten nm. The measurement head driving unit 13 preferably moves the measurement head 12 toward the measurement object 1 by 0,? / 2,?, 3? / 2 of the period of light irradiated from the light source 11.

상기 이미지 획득부(14)는 측정헤드(12)에 의해 생성되는 간섭무늬의 이미지를 획득하며, 측정대상물(1)의 상측에 배치된다.The image acquiring unit 14 acquires an image of the interference fringe generated by the measurement head 12, and is disposed on the upper side of the measurement object 1. [

일반적으로 이미지 획득부(14)로는 측정하고자 하는 영역에 적합한 화소 개수를 가지는 CCD(charge coupled device) 카메라가 이용된다. 이미지 획득부(14)의 전방에는 메인 광분할기(24)로부터 입사되는 간섭광을 집속시키기 위한 집광렌즈(25)가 배치될 수 있다.In general, a CCD (Charge Coupled Device) camera having a number of pixels suitable for an area to be measured is used as the image acquiring unit 14. A converging lens 25 for converging the interference light incident from the main beam splitter 24 may be disposed in front of the image acquiring unit 14. [

상기 진동발생부(15)는 측정대상물(1)을 진동시킨다. 진동발생부(15)에서 생성된 일정 주기의 제1진동신호(121)를 이용하여 측정대상물(1)을 진동시킴으로써, 측정대상물(1)은 동적 특성을 가지게 된다.The vibration generating unit 15 vibrates the measurement object 1. [ The measurement object 1 has dynamic characteristics by vibrating the measurement object 1 using the first vibration signal 121 having a constant period generated by the vibration generating section 15. [

본 명세서에서는 본 발명의 간섭계의 스캐닝 동기화 방법을 구현하기 위한 간섭계(10)에 대하여 반사형 간섭계를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 간섭계의 스캐닝 동기화 방법을 구현하기 위한 간섭계로서 투과형 간섭계도 이용될 수 있다.In this specification, a reflection type interferometer is described as an example of the interferometer 10 for implementing the scanning synchronization method of the interferometer of the present invention. However, as an interferometer for implementing the scanning synchronization method of the interferometer of the present invention, have.

이후, 상술한 간섭계(10)를 이용하여, 본 발명의 간섭계의 스캐닝 동기화 방법을 설명한다.Thereafter, the scanning synchronization method of the interferometer of the present invention will be described using the interferometer 10 described above.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 간섭계의 스캐닝 동기화 방법은, 동적 특성을 가지는 측정대상물의 형상을 정밀하게 측정하기 위한 것으로서, 진동신호 생성단계와, 진동단계와, 스위치 트리거 생성단계와, 이미지 트리거 생성단계와, 인가단계와, 이동단계를 포함한다.1 to 3, the scanning synchronization method of an interferometer according to the present embodiment is for precisely measuring the shape of a measurement object having dynamic characteristics, and includes a vibration signal generating step, a vibration step, An image trigger generation step, an application step, and a movement step.

상기 진동신호 생성단계는, 측정대상물(1)을 진동시키기 위한 일정 주기의 제1진동신호(121)와, 제1진동신호(121)와 동기화된 펄스 파형의 제2진동신호(122)를 생성한다. 진동발생부(15)에서 생성된 사인 파형의 제1진동신호(121)는 측정대상물(1) 측으로 전달되고, 진동발생부(15)에서 생성된 펄스 파형의 제2진동신호(122)는 제어부(113) 및 스위치(112) 측으로 전달된다.The vibration signal generating step generates a first vibration signal 121 having a predetermined period for causing the measurement object 1 to vibrate and a second vibration signal 122 having a pulse waveform synchronized with the first vibration signal 121 do. The first vibration signal 121 of the sinusoidal waveform generated by the vibration generating unit 15 is transmitted to the side of the measurement object 1 and the second vibration signal 122 of the pulse waveform generated by the vibration generating unit 15 is transmitted to the controller 1. [ To the switch 113 and the switch 112 side.

상기 진동단계는 제1진동신호(121)를 이용하여 측정대상물(1)을 진동시킨다. 진동발생부(111)에서 생성된 일정 주기의 제1진동신호(121)는 측정대상물(1)로 전달되어, 측정대상물(1)은 제1진동신호(121)와 동일한 주기로 진동된다.The vibrating step causes the measurement object 1 to vibrate using the first vibration signal 121. The first vibration signal 121 of a predetermined period generated by the vibration generating unit 111 is transmitted to the measurement object 1 and the measurement object 1 is oscillated at the same cycle as the first vibration signal 121. [

상기 스위치 트리거 생성단계는 제2진동신호(122)의 라이징 타임(t1)보다 빠른 라이징 타임(t2)을 가지는 스위치 트리거 신호(123)를 생성한다.The switch trigger generating step generates a switch trigger signal 123 having a rising time t2 that is faster than the rising time t1 of the second vibration signal 122. [

제2진동신호(122)가 제어부(113)에 수신되면, 제어부(113) 내에서는 제2진동신호(122)의 펄스를 카운팅할 수 있다. 제어부(113)에서는 카운팅된 제2진동신호(122)의 펄스 수를 기반으로 하여 제2진동신호(122)의 주기의 정수배마다 스위치 트리거 신호(123)를 생성할 수 있다. 도 3에서는 제2진동신호(122)의 주기의 4배마다 스위치 트리거 신호(123)가 생성되는 경우를 예로 들어 도시하였다.When the second vibration signal 122 is received by the control unit 113, the control unit 113 can count the pulse of the second vibration signal 122. The control unit 113 may generate the switch trigger signal 123 every integer multiple of the cycle of the second vibration signal 122 based on the pulse number of the counted second vibration signal 122. [ In FIG. 3, the case where the switch trigger signal 123 is generated every four times of the cycle of the second vibration signal 122 is shown as an example.

이때, 제어부(113)에서는 제2진동신호(122)의 라이징 타임(t1)보다 빠른 라이징 타임(t2)을 가지는 스위치 트리거 신호(123)를 생성한다. 제어부(113)에서는 수신된 제2진동신호(122)의 주기를 기반으로 하여, 스위치 트리거 신호(123)의 라이징 타임(t2)이 제2진동신호(122)의 라이징 타임(t1)보다 빠르도록 스위치 트리거 신호(123)를 생성한다.At this time, the control unit 113 generates the switch trigger signal 123 having the rising time t2 which is earlier than the rising time t1 of the second vibration signal 122. [ The controller 113 sets the rising time t2 of the switch trigger signal 123 to be faster than the rising time t1 of the second vibration signal 122 based on the period of the received second vibration signal 122 And generates a switch trigger signal 123.

상기 이미지 트리거 생성단계는 제2진동신호(122)의 주기의 정수배마다 제2진동신호(122)를 샘플링하여 이미지 트리거 신호(124)를 생성한다.The image trigger generation step samples the second vibration signal 122 every integer multiples of the period of the second vibration signal 122 to generate the image trigger signal 124.

제어부(113)에서 생성된 스위치 트리거 신호(123)를 스위치(112)에 전달하여 스위치(112)의 온오프를 제어한다. 이때, 스위치(112)에 전달된 제2진동신호(122)가 스위치 트리거 신호(123)에 의해 샘플링됨으로써, 이미지 트리거 신호(124)가 생성될 수 있다. 스위치 트리거 신호(123)는 제2진동신호(122)의 주기의 정수배마다 생성되므로, 이미지 트리거 신호(124) 역시 제2진동신호(122)의 주기의 정수배마다 생성될 수 있다. 도 3에서는 스위치 트리거 신호(123)와 마찬가지로 제2진동신호(122)의 주기의 4배마다 이미지 트리거 신호(124)가 생성되는 경우를 예로 들어 도시하였다.The control unit 113 transmits the switch trigger signal 123 generated by the control unit 113 to the switch 112 to control the on / off state of the switch 112. [ At this time, the second vibration signal 122 transmitted to the switch 112 is sampled by the switch trigger signal 123, so that the image trigger signal 124 can be generated. Since the switch trigger signal 123 is generated every integral multiple of the cycle of the second vibration signal 122, the image trigger signal 124 can also be generated every integer multiple of the cycle of the second vibration signal 122. 3 illustrates an example in which the image trigger signal 124 is generated every four times the cycle of the second vibration signal 122, as in the case of the switch trigger signal 123. [

측정대상물(1)이 진동하는 동안 동일한 위상에서 측정대상물(1)의 이미지를 획득하기 위해서는, 제1진동신호(121)와 동기화된 제2진동신호(122)의 라이징 타임(t1)과 이미지 트리거 신호(124)의 라이징 타임(t3)이 동일한 것이 바람직하다. 만약 스위치 트리거 생성단계에서 스위치 트리거 신호(123)의 라이징 타임(t2)을 제2진동신호(122)의 라이징 타임(t1)과 동일하게 생성한다면, 스위치(112)의 응답 속도로 인해 이미지 트리거 신호(124)는 제2진동신호(122)보다 지연될 수밖에 없다.In order to acquire the image of the measurement object 1 in the same phase while the measurement object 1 vibrates, the rising time t1 of the second vibration signal 122 synchronized with the first vibration signal 121, It is preferable that the rising time t3 of the signal 124 is the same. If the rising time t2 of the switch trigger signal 123 is made equal to the rising time t1 of the second vibration signal 122 in the switch trigger generating step, the response speed of the switch 112 causes the image trigger signal The second vibration signal 124 must be delayed more than the second vibration signal 122.

따라서, 스위치 트리거 신호(123)의 라이징 타임(t2)을 제2진동신호(122)의 라이징 타임(t1)보다 빠르게 함으로써, 제2진동신호(122)의 라이징 타임(t1)과 동일한 라이징 타임(t3)을 가지는 이미지 트리거 신호(124)를 생성할 수 있다.Therefore, by raising the rising time t2 of the switch trigger signal 123 to be higher than the rising time t1 of the second vibration signal 122, the rising time t1 of the second vibration signal 122 t3. < / RTI >

상기 인가단계는, 생성된 이미지 트리거 신호(124)를 이미지 획득부(14)에 인가한다. 이미지 트리거 신호(124)가 이미지 획득부(14)에 인가될 때마다 이미지 획득부(14)에서는 측정대상물(1)의 이미지가 획득된다.The applying step applies the generated image trigger signal 124 to the image acquiring unit 14. [ Every time the image trigger signal 124 is applied to the image acquiring section 14, an image of the measurement object 1 is acquired in the image acquiring section 14.

상기 이동단계는 이미지 획득부(14)에서 측정대상물(1)의 이미지를 획득한 이후, 측정헤드 구동부(13)를 이용하여 측정헤드(12)를 일정 거리 이동시킨다. 스위치 트리거 신호(123)의 폴링 타임(t4) 이후, 제어부(113)는 측정헤드 구동부(13)에 구동 명령을 전송하고, 측정헤드(12)는 정지 상태(126a)에 있다가 전송된 구동 명령에 의해 이동 상태(127a)로 전환되어 일정 거리 이동된다. 도 3에서 125는 측정헤드(12)의 위치 변화를 표시하는 그래프이다.The moving step moves the measuring head 12 by a predetermined distance using the measuring head driving unit 13 after acquiring the image of the measuring object 1 at the image obtaining unit 14. [ After the polling time t4 of the switch trigger signal 123, the control unit 113 sends a driving command to the measuring head driving unit 13, and the measuring head 12 is in the stopped state 126a, And is shifted by a predetermined distance. In FIG. 3, reference numeral 125 denotes a graph indicating a change in the position of the measuring head 12.

측정헤드(12)가 일정 거리 이동된 후 다시 정지 상태(126b)로 전환되고, 다음 이미지 트리거 신호(124)가 이미지 획득부(14)에 인가되면, 스위치 트리거 신호(123)의 폴링 타임(t4) 이후 측정헤드(12)는 다시 이동 상태(127b)로 전환되어 일정 거리 이동될 수 있다.When the measurement head 12 is shifted to the stop state 126b again after a certain distance and the next image trigger signal 124 is applied to the image acquisition section 14 the polling time t4 of the switch trigger signal 123 ), The measuring head 12 can be shifted to the moving state 127b again and moved a certain distance.

이와 같이, 측정대상물(1)을 진동시키는 제1진동신호(121)와 동기화된 제2진동신호(122)의 특정 주기마다 샘플링하여 이미지 트리거 신호(124)를 생성하고, 이를 이용하여 측정대상물(1)의 이미지를 획득함으로써, 측정대상물(1)은 진동하고 있지만, 진동하는 측정대상물(1)의 동일한 위상에서 측정대상물(1)의 이미지를 획득할 수 있다.In this way, the image trigger signal 124 is generated by sampling every predetermined period of the second vibration signal 122 synchronized with the first vibration signal 121 that vibrates the measurement object 1, 1), it is possible to obtain the image of the object 1 to be measured in the same phase of the vibrating measuring object 1 although the measuring object 1 is vibrating.

버킷 알고리즘을 이용하여 측정헤드(12)를 이동시면서 얻은 4개의 광강도 식을 풀면, 측정대상물(1)의 각각의 위치에서 기준 위상을 산출할 수 있으며, 이를 통해 측정대상물(1)의 형상을 측정할 수 있다.The reference phase can be calculated at each position of the measurement object 1 by solving the four light intensity expressions obtained by moving the measurement head 12 using the bucket algorithm, Can be measured.

따라서, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 간섭계의 스캐닝 동기화 방법은, 동적 특성을 가진 측정대상물에 대하여 그 형상을 측정할 수 있고, 측정 정밀도도 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Therefore, the scanning synchronization method of the interferometer according to this embodiment configured as described above can obtain the effect that the shape thereof can be measured with respect to the measurement object having the dynamic characteristic, and the measurement accuracy can also be improved.

또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 간섭계의 스캐닝 동기화 방법은, 제2진동신호의 라이징 타임보다 빠른 라이징 타임을 가지는 스위치 트리거 신호를 생성함으로써, 지연 시간 없이 측정대상물의 이미지를 획득하는 위상을 정확하게 일치시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The scanning synchronization method of the interferometer according to the present embodiment configured as described above generates a switch trigger signal having a rising time faster than the rising time of the second vibration signal, Can be obtained.

또한, 상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 간섭계의 스캐닝 동기화 방법은, 제2진동신호의 펄스를 카운팅하여 스위치 트리거 신호를 생성함으로써, 일정 시간 간격마다 스위치 트리거 신호를 생성할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The scanning synchronization method of the interferometer according to the present embodiment configured as described above can generate a switch trigger signal by counting the pulses of the second oscillation signal to generate a switch trigger signal at predetermined time intervals .

한편, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 간섭계의 스캐닝 동기화 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 4에 있어서, 도 1 내지 도 3에 도시된 부재들과 동일한 부재번호에 의해 지칭되는 부재들은 동일한 구성 및 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.4 is a view for explaining a scanning synchronization method of an interferometer according to another embodiment of the present invention. In Fig. 4, the members denoted by the same reference numerals as those shown in Figs. 1 to 3 have the same configuration and function, and a detailed description thereof will be omitted.

도 4를 참조하면, 본 실시예의 간섭계의 스캐닝 동기화 방법은, 이미지 트리거 생성단계 이전에 지연단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 4, the scanning synchronization method of the interferometer of the present embodiment further includes a delay step before the image trigger generation step.

상기 지연단계는, 이미지 트리거 생성단계 이전에 제2진동신호(222)를 제1진동신호(121)보다 일정 위상 지연시킨다. 이와 같이 제2진동신호(222)를 제1진동신호(121)보다 일정 위상 지연시킴으로써, 측정대상물(1)이 진동하는 동안 측정대상물(1)의 이미지가 획득되는 시점의 위상을 변화시킬 수 있다.The delaying step may cause the second vibration signal 222 to be delayed by a predetermined amount from the first vibration signal 121 before the image trigger generation step. By thus delaying the second vibration signal 222 by a predetermined phase delay relative to the first vibration signal 121, it is possible to change the phase at the time when the image of the measurement object 1 is acquired while the measurement object 1 vibrates .

예를 들어, 도 3에 도시된 실시예에서는 측정대상물(1)의 위상이 0인 시점에서 측정헤드(12)를 반복적으로 이동시키면서 측정대상물(1)의 이미지를 획득하였다면, 본 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 제2진동신호(222)를 제1진동신호(121)의 주기의 1/4 즉, π/2 만큼 위상 지연시킴으로써, 측정대상물(1)의 위상이 π/2인 시점에서 측정헤드(12)를 반복적으로 이동시키면서 측정대상물(1)의 이미지를 획득할 수 있다. 따라서, 측정대상물(1)의 다양한 진동 위상에서 측정대상물(1)의 이미지를 획득함으로써, 측정정밀도를 높일 수 있다.For example, in the embodiment shown in FIG. 3, when the image of the measurement object 1 is acquired while the measurement head 12 is repeatedly moved at the time when the phase of the measurement object 1 is zero, The phase of the measurement object 1 is π / 2 by phase-delaying the second vibration signal 222 by ¼ of the period of the first vibration signal 121, that is, π / 2, It is possible to acquire the image of the measurement object 1 while moving the measurement head 12 repeatedly. Therefore, by acquiring the image of the measurement object 1 at various vibration phases of the measurement object 1, the measurement accuracy can be increased.

본 실시예의 지연단계에서는 제2진동신호(222)를 제1진동신호(121)의 주기의 1/4의 정수배만큼 지연시키는 것이 바람직하다. 즉, 제2진동신호(222)를 제1진동신호(121)보다 π/2, π, 3π/2만큼 지연시키는 바람직하다.It is preferable to delay the second vibration signal 222 by an integral multiple of 1/4 of the period of the first vibration signal 121 in the delaying step of the present embodiment. That is, it is preferable to delay the second vibration signal 222 by? / 2,?, 3? / 2 from the first vibration signal 121.

한편, 측정 대상물(1)을 진동시키는 경우 외에도 진동하고 있는 측정 대상물(1)에 대하여도 본 발명의 간섭계의 스캐닝 동기화 방법을 적용할 수 있다.On the other hand, the scanning synchronization method of the interferometer of the present invention can be applied to the object 1 to be measured which is vibrating in addition to the case of vibrating the measuring object 1. [

진동하고 있는 측정대상물(1)로부터 진동 패턴을 수신하여, 일정 주기를 가지는 측정대상물의 제1진동신호(121)를 생성할 수 있다. 또한, 진동발생부(15)는 제1진동신호(121)와 동기화된 펄스 파형의 제2진동신호(122)를 생성할 수 있다.It is possible to receive the vibration pattern from the vibrating measuring object 1 and generate the first vibration signal 121 of the measuring object having a constant period. In addition, the vibration generating unit 15 may generate the second vibration signal 122 of the pulse waveform synchronized with the first vibration signal 121.

이와 같이 생성된 제1진동신호(121)와 제2진동신호(122)를 이용하여, 스위치 트리거 생성단계, 이미지 트리거 생성단계, 인가단계 및 이동단계를 순차적으로 수행할 수 있다.The switch trigger generating step, the image trigger generating step, the applying step, and the moving step may be sequentially performed using the first and second vibration signals 121 and 122 thus generated.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, but can be implemented in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

112 : 스위치
113 : 제어부
121 : 제1진동신호
122 : 제2진동신호
123 : 스위치 트리거 신호
124 : 이미지 트리거 신호112: switch
113:
121: first vibration signal
122: second vibration signal
123: Switch trigger signal
124: Image trigger signal

Claims (6)

광원과, 상기 광원에서 발생된 광을 측정대상물과 기준미러로 전달하여 측정대상물에서 반사된 광과 상기 기준미러에서의 기준광을 이용하여 간섭무늬를 생성하는 측정헤드와, 상기 측정헤드를 측정대상물과 가까워지도록 또는 멀어지도록 이동시키는 측정헤드 구동부와, 상기 측정헤드에 의해 생성되는 간섭무늬의 이미지를 획득하는 이미지 획득부와, 측정대상물을 진동시키는 진동발생부를 포함하는 간섭계에 이용되고,
측정대상물을 진동시키기 위한 일정 주기의 제1진동신호와, 상기 제1진동신호와 동기화된 펄스 파형의 제2진동신호를 생성하는 진동신호 생성단계;
상기 제1진동신호를 이용하여 측정대상물을 진동시키는 진동단계;
상기 제2진동신호의 라이징 타임보다 빠른 라이징 타임을 가지는 스위치 트리거 신호를 생성하는 스위치 트리거 생성단계;
상기 제2진동신호의 주기의 정수배마다 상기 제2진동신호를 샘플링하여 이미지 트리거 신호를 생성하는 이미지 트리거 생성단계;
측정대상물의 이미지를 획득하기 위하여, 상기 이미지 트리거 신호를 상기 이미지 획득부에 인가하는 인가단계; 및
상기 이미지 획득부에서 측정대상물의 이미지를 획득한 이후, 상기 측정헤드 구동부를 이용하여 상기 측정헤드를 일정 거리 이동시키는 이동단계;를 포함하며,
측정대상물이 진동하는 동안 동일한 위상에서 측정대상물의 이미지를 획득하고, 상기 이미지 트리거 신호는 상기 제2진동신호가 상기 스위치 트리거 신호에 의해 샘플링되어 생성되는 것을 특징으로 하는 간섭계의 스캐닝 동기화 방법.A measurement head for transmitting the light generated from the light source to a measurement object and a reference mirror to generate an interference fringe using the light reflected from the measurement object and the reference light in the reference mirror; And a vibration generating unit for vibrating the measurement object, wherein the image pickup unit is used for an interferometer that includes a vibration generating unit that vibrates the measurement object,
A vibration signal generating step of generating a first vibration signal of a predetermined period for oscillating the measurement object and a second vibration signal of a pulse waveform synchronized with the first vibration signal;
A vibration step of vibrating the measurement object using the first vibration signal;
A switch trigger generating step of generating a switch trigger signal having a rising time faster than the rising time of the second vibration signal;
Generating an image trigger signal by sampling the second vibration signal every integer times of the cycle of the second vibration signal;
An application step of applying the image trigger signal to the image acquiring unit to acquire an image of a measurement object; And
And a movement step of moving the measurement head by a predetermined distance using the measurement head driving unit after acquiring an image of the measurement object in the image acquisition unit,
Wherein an image of the measurement object is acquired in the same phase while the measurement object vibrates, and the image trigger signal is generated by sampling the second vibration signal by the switch trigger signal. 광원과, 상기 광원에서 발생된 광을 측정대상물과 기준미러로 전달하여 측정대상물에서 반사된 광과 상기 기준미러에서의 기준광을 이용하여 간섭무늬를 생성하는 측정헤드와, 상기 측정헤드를 측정대상물과 가까워지도록 또는 멀어지도록 이동시키는 측정헤드 구동부와, 상기 측정헤드에 의해 생성되는 간섭무늬의 이미지를 획득하는 이미지 획득부를 포함하는 간섭계에 이용되고,
일정 주기로 진동하는 측정대상물의 제1진동신호와, 상기 제1진동신호와 동기화된 펄스 파형의 제2진동신호를 생성하는 진동신호 생성단계;
상기 제2진동신호의 라이징 타임보다 빠른 라이징 타임을 가지는 스위치 트리거 신호를 생성하는 스위치 트리거 생성단계;
상기 제2진동신호의 주기의 정수배마다 상기 제2진동신호를 샘플링하여 이미지 트리거 신호를 생성하는 이미지 트리거 생성단계;
측정대상물의 이미지를 획득하기 위하여, 상기 이미지 트리거 신호를 상기 이미지 획득부에 인가하는 인가단계; 및
상기 이미지 획득부에서 측정대상물의 이미지를 획득한 이후, 상기 측정헤드 구동부를 이용하여 상기 측정헤드를 일정 거리 이동시키는 이동단계;를 포함하며,
측정대상물이 진동하는 동안 동일한 위상에서 측정대상물의 이미지를 획득하고, 상기 이미지 트리거 신호는 상기 제2진동신호가 상기 스위치 트리거 신호에 의해 샘플링되어 생성되는 것을 특징으로 하는 간섭계의 스캐닝 동기화 방법.A measurement head for transmitting the light generated from the light source to a measurement object and a reference mirror to generate an interference fringe using the light reflected from the measurement object and the reference light in the reference mirror; A measurement head driving section for moving the measurement head toward or away from the interferometer, and an image acquisition section for acquiring an image of the interference fringe generated by the measurement head,
A vibration signal generating step of generating a first vibration signal of a measurement object oscillating at a constant cycle and a second vibration signal of a pulse waveform synchronized with the first vibration signal;
A switch trigger generating step of generating a switch trigger signal having a rising time faster than the rising time of the second vibration signal;
Generating an image trigger signal by sampling the second vibration signal every integer times of the cycle of the second vibration signal;
An application step of applying the image trigger signal to the image acquiring unit to acquire an image of a measurement object; And
And a movement step of moving the measurement head by a predetermined distance using the measurement head driving unit after acquiring an image of the measurement object in the image acquisition unit,
Wherein an image of the measurement object is acquired in the same phase while the measurement object vibrates, and the image trigger signal is generated by sampling the second vibration signal by the switch trigger signal. 삭제delete 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 스위치 트리거 생성단계는,
상기 제2진동신호의 펄스를 카운팅하여, 상기 제2진동신호의 주기의 정수배마다 상기 스위치 트리거 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 간섭계의 스캐닝 동기화 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
The switch trigger generation step includes:
And counting the pulse of the second oscillation signal to generate the switch trigger signal every integral multiple of the period of the second oscillation signal. 제1항 또는 제2항에 있어서,
측정대상물이 진동하는 동안 측정대상물의 이미지가 획득되는 시점의 위상을 변화시키기 위하여, 상기 이미지 트리거 생성단계 이전에 상기 제2진동신호를 상기 제1진동신호보다 일정 위상 지연시키는 지연단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭계의 스캐닝 동기화 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
And a delaying step of delaying the second vibration signal by a predetermined phase with respect to the first vibration signal before the image trigger generation step in order to change the phase at the time when an image of the measurement object is acquired while the measurement object vibrates Wherein the interferometer scanning synchronization method comprises: 제5항에 있어서,
상기 지연단계는,
상기 제2진동신호를 상기 제1진동신호의 주기의 1/4의 정수배만큼 지연시키는 것을 특징으로 하는 간섭계의 스캐닝 동기화 방법.6. The method of claim 5,
Wherein the delaying step comprises:
Wherein the second vibration signal is delayed by an integral multiple of 1/4 of the period of the first vibration signal.
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