KR102036067B1 - 3d 형상 및 굴절률 측정이 가능한 광학 측정 장치 - Google Patents

3d 형상 및 굴절률 측정이 가능한 광학 측정 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102036067B1
KR102036067B1 KR1020180048576A KR20180048576A KR102036067B1 KR 102036067 B1 KR102036067 B1 KR 102036067B1 KR 1020180048576 A KR1020180048576 A KR 1020180048576A KR 20180048576 A KR20180048576 A KR 20180048576A KR 102036067 B1 KR102036067 B1 KR 102036067B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser
wavelength
sample
information
light
Prior art date
Application number
KR1020180048576A
Other languages
English (en)
Inventor
이승락
원영재
박병준
김병연
Original Assignee
(주) 인텍플러스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주) 인텍플러스 filed Critical (주) 인텍플러스
Priority to KR1020180048576A priority Critical patent/KR102036067B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102036067B1 publication Critical patent/KR102036067B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/2441—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures using interferometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02001—Interferometers characterised by controlling or generating intrinsic radiation properties
    • G01B9/02007—Two or more frequencies or sources used for interferometric measurement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J11/00—Measuring the characteristics of individual optical pulses or of optical pulse trains
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/41—Refractivity; Phase-affecting properties, e.g. optical path length
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
    • G02B27/44—Grating systems; Zone plate systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N5/225—

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

3D 형상 및 굴절률 측정이 가능한 광학 측정 장치 및 이를 이용한 광학 측정 방법에서, 상기 3D 형상 및 굴절률 측정이 가능한 광학 측정 장치는, 레이저를 조사하는 파장가변레이저광원, 상기 조사되는 레이저를 제1 경로 및 상기 제1 경로와 다른 경로인 제2 경로로 분배하는 광 분배기, 상기 레이저가 상기 제1 경로를 통해 입사되는 제1 광 처리부, 상기 레이저가 상기 제2 경로를 통해 입사되는 제2 광 처리부, 상기 제1 또는 제2 광 처리부를 통과한 레이저를 처리하는 제1 간섭계, 상기 제1 간섭계를 통과한 레이저를 회절시켜 파장변환 간섭 정보 및 공간적 간섭무늬 정보를 생성하는 제2 간섭계, 상기 회절된 레이저가 수신되는 카메라 및 상기 파장변환 간섭 정보를 이용하여 시료의 3D 형상 정보를 생성하고, 상기 공간적 간섭무늬 정보를 이용하여 시료의 이차원적 위상 정보를 생성하는 생성부를 포함한다.

Description

3D 형상 및 굴절률 측정이 가능한 광학 측정 장치{OPTICAL MEASUREMENT DEVICE FOR 3D MORPHOLOGY AND REFRACTIVE INDEX}
본 발명은 광학 측정 장치 및 이를 이용한 광학 측정 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파장변환 레이저 기반의 간섭계를 이용하여 투명한 시료의 3D 형상 측정과 굴절률을 측정할 수 있으며, 레이저의 파장변환을 통해 시료의 두께를 획득할 수 있어 광학 기구물(기준미러, 시료 등)의 위치를 변동시키지 않고도 측정 시료의 3D 형상 측정이 가능한 3D 형상 및 굴절률 측정이 가능한 광학 측정 장치 및 이를 이용한 광학 측정 방법에 관한 것이다.
산업용 3D 형상 측정 기술은 웨이퍼(wafer) 평탄도 검사, PCB, 실리콘 소자 등 전자제품의 핵심소자를 측정하고 검사하는 데 널리 응용되고 있다.
현재 산업 현장에 사용되는 3D 형상 측정 기술로는 크게 레이저 삼각법, 모아레 간섭법, 공초점 이미징, 백색광 간섭법 그리고 파장변환 간섭법 등이 알려져 있으며, 레이저 삼각법은 광 삼각법을 이용하고 모아레(moire) 간섭법은 모아레 무늬를 이용하며 백색광 간섭법은 백색광과 위상천이를 이용하고 파장변환 간섭법은 파장변환 레이저를 이용하는 것을 특징으로 한다.
이러한 3D 형상 측정 기술은 바이오메디컬 이미징과 큰 연관성이 있기 때문에, 3D 형상 측정 기술을 이용한 다양한 바이오메디컬응용 연구들이 진행되고 있으며, 특히, 최근에는, 산업계와 바이오메디컬 분야에서는 측정 시료의 3D 형상뿐만 아니라 시료 내부의 물리적 특성(굴절률 등)을 이해하는데 큰 관심을 두고 있기 때문에 동시에 측정이 가능한 장치 또는 시스템을 요구하고 있다.
그러나, 기존에 제안되었던 백색광 간섭계 기반으로 하는 굴절률 측정 장치 및 방법은 광 스펙트럼에서 얻어지는 일차원적인 간섭무늬 스펙트럼을 이용하여 주파수 변화에 따른 위상 차이값을 측정하는 기술이기 때문에 3D 형상과 2차원적인 굴절률 정보를 얻기 위해서는 측정 시료의 무빙 제어를 필요로 한다.
또한, 기존의 공초점 광학계와 낮은 결맞음 간섭계를 이용하여 시료의 두께와 굴절률을 측정하는 방법은 동시에 시료의 두께에 관한 정보와 굴절률에 관한 정보를 확보할 수 있지만, 이 역시 측정 시료와 기준 미러의 무빙 제어를 필요로 한다.
이러한 방법들은 대한민국 공개특허 제10-2012-0041587호에서와 같이, 3차원 형상을 측정하기 위하여 카메라를 이용하고, 3D 형상 복원을 위하여 시료 또는 기준미러의 위치를 변화시킴으로써 측정 시료의 3D 형상을 복원한다.
그러나, 이와 같이 시료 또는 기준미러의 위치를 변화시키는 경우 시료 또는 기준미러의 이동에 의해 발생하는 떨림 및 이동 오차 때문에 시료의 3D 형상 측정의 정확도가 저하되는 문제가 있다.
나아가, 산업계 현장에서 고속으로 높은 정확도의 3D 형상과 굴절률을 측정하기 위해서는 하나의 카메라로부터 3D 형상 정보와 굴절률 정보 등이 저장되어져야 하는데, 이와 같은 기술은 현재까지 개발되지 않은 상황이다.
대한민국 공개특허 제10-2012-0041587호
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 기준미러의 위치 또는 샘플 위치의 이동 없이, 3D 형상을 측정할 수 있는 파장변환 간섭법과 투과회절격자를 이용하여 투명시료의 이차원적인 위상정보를 측정할 수 있는 자기 간섭법을 결합하여, 파장변환간섭에 의한 3D 형상 정보와 레이저 간섭에 의한 위상 정보를 동시에 획득할 수 있는 3D 형상 및 굴절률 측정이 가능한 광학 측정 장치 및 이를 이용한 광학 측정 방법에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 3D 형상 및 굴절률 측정이 가능한 광학 측정 장치는, 레이저를 조사하는 파장가변레이저광원, 상기 조사되는 레이저를 제1 경로 및 상기 제1 경로와 다른 경로인 제2 경로로 분배하는 광 분배기, 상기 레이저가 상기 제1 경로를 통해 입사되는 제1 광 처리부, 상기 레이저가 상기 제2 경로를 통해 입사되는 제2 광 처리부, 상기 제1 또는 제2 광 처리부를 통과한 레이저를 처리하는 제1 간섭계, 상기 제1 간섭계를 통과한 레이저를 회절시켜 파장변환 간섭 정보 및 공간적 간섭무늬 정보를 생성하는 제2 간섭계, 상기 회절된 레이저가 수신되는 카메라 및 상기 파장변환 간섭 정보를 이용하여 시료의 3D 형상 정보를 생성하고, 상기 공간적 간섭무늬 정보를 이용하여 시료의 이차원적 위상 정보를 생성하는 생성부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 시료의 3D 형상 정보와 상기 시료의 이차원적 위상 정보를 바탕으로 상기 시료의 굴절률 정보를 연산하는 연산부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 연산부는 상기 시료의 3D 형상 정보를 상기 시료의 두께로 환산하고, 상기 시료의 두께를 상기 이차원적 위상 정보의 위상복원 관계식에 적용하여 상기 시료의 굴절률 정보를 연산할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 위상복원 관계식은,
하기 식(1)
Figure 112018041673891-pat00001
(1)
로 정의되며,
Figure 112018041673891-pat00002
=위상값,
Figure 112018041673891-pat00003
=레이저 파장, n(시료)=상기 시료의 굴절률 정보, n(주변)=공기 또는 물의 굴절률 값, t=시료의 두께일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 광 처리부로 제1 레이저 및 상기 제1 레이저보다 상대적으로 높은 파장을 가지는 제2 레이저가 각각 입사되는 경우, 상기 위상복원 관계식에서, 상기
Figure 112018041673891-pat00004
는,
하기 식(2)
Figure 112018041673891-pat00005
(2)
로 정의되며,
Figure 112018041673891-pat00006
=상기 제1 레이저의 파장,
Figure 112018041673891-pat00007
=상기 제2 레이저의 파장일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 광 처리부는 상기 제1 경로로 분배된 레이저가 입사되는 제1 콜리메이터 렌즈, 상기 제1 콜리메이터 렌즈를 투과한 레이저가 확대되는 제1 빔 확대 렌즈 및 상기 제1 빔 확대 렌즈에서 확대된 레이저가 투과되는 제2 빔 확대 렌즈를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 광 처리부는 상기 제2 경로로 분배된 레이저가 입사되는 제2 콜리메이터 렌즈, 상기 제2 콜리메이터 렌즈를 투과한 레이저를 파장에 따라 선택적으로 투과시키는 자동 광학 필터 제어부 및 상기 시료가 위치되는 측정시료스테이지를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 자동 광학 필터 제어부는 복수의 필터 파장 영역들을 포함하며, 상기 레이저를 상기 필터 파장 영역들 중 어느 하나의 영역으로 필터링할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 간섭계는 상기 제1 광 처리부를 통과한 레이저를 제3 경로 또는 제4 경로로 분배하는 광분배유닛, 상기 광분배유닛에 의해 제3 경로로 분배된 레이저를 기준미러로 도달시키는 제1 대물렌즈, 상기 광분배유닛에 의해 제4 경로로 분배된 레이저를 상기 측정시료스테이지로 도달시키는 제2 대물렌즈 및 상기 기준미러 및 상기 측정시료스테이지에서 각각 반사된 레이저가 투과되는 튜브 렌즈를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 튜브 렌즈를 투과한 레이저를 굴절시켜 상기 제2 간섭계로 입사시키는 미러부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 간섭계는 상기 미러부에서 굴절된 레이저를 회절시키는 투과회절격자,상기 투과회절 격자에 의해 회절된 레이저를 집광하는 제1 렌즈부, 상기 제1 렌즈부에서 집광된 레이저를 선택적으로 통과시키는 공간 주파수 필터 및 상기 공간 주파수 필터를 통과한 레이저를 집광하는 제2 렌즈부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 광 처리부로 제1 레이저 및 상기 제1 레이저보다 상대적으로 높은 파장을 가지는 제2 레이저가 각각 입사되며, 상기 제1 및 제2 레이저들은 상기 제1 간섭계를 통과하여 상기 제2 간섭계로 입사될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 공간 주파수 필터는 레이저를 통과시키는 개구부 및 상기 개구부의 양 측면에 각각 형성되며, 제1 파장을 갖는 레이저만 통과시키는 제1 홀, 및 상기 제1 파장보다 높은 파장을 갖는 레이저만 통과시키는 제2 홀을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기준미러 및 상기 측정시료스테이지에서 각각 반사된 레이저는, 상기 투과회절격자에 의해 회절되어 상기 개구부를 통과한 후 상기 카메라로 전달되어 파장변환 간섭 정보로 생성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 레이저는 상기 투과회절격자를 통과하면서 회절된 제1 회절광과 회절되지 않은 제2 회절광으로 생성되어 공간상에서 서로 간섭되며, 상기 제1 회절광은 상기 개구부를 통과하고 상기 제2 회절광은 상기 제1 홀을 통과하여, 상기 카메라로 전달되어 공간적 간섭무늬 정보로 생성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 레이저는 상기 투과회절결자를 통과하면서 회절되지 않은 제3 회절광과 회절된 제4 회절광으로 생성되어 공간상에서 서로 간섭되며, 상기 제3 회절광은 상기 개구부를 통과하고 상기 제4 회절광은 상기 제2 홀을 통과하여 상기 카메라로 전달되어, 공간적 간섭무늬 정보로 생성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 시료는 투명한 투과성 재질을 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 상기 3D 형상 및 굴절률 측정이 가능한 광학 측정 장치를 이용한 광학 측정 방법에서, 레이저를 조사한다. 상기 레이저를 제1 경로 및 제2 경로로 분배한다. 상기 제1 경로로 분배된 레이저가 카메라로 전달되어 파장변환 간섭 정보로 저장된다. 상기 제2 경로로 분배된 레이저가 카메라로 전달되어 공간적 간섭무늬 정보로 저장된다. 상기 파장변환 간섭 정보를 이용하여 3D 형상 정보를 생성하고, 상기 공간적 간섭무늬 정보를 이용하여 이차원적 위상 정보를 생성한다.
일 실시예에서, 상기 시료의 3D 형상 정보와 상기 시료의 이차원적 위상 정보를 바탕으로 상기 시료의 굴절률 정보를 연산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 하나의 카메라를 이용하여 고속으로 높은 정확도의 3D 형상 및 굴절률 측정이 가능하다.
이에 따라 형상 및 굴절률에 대한 정확한 측정 또는 고속 검사가 필요한 실제 산업계 현장에 적용이 가능하여, 산업계에서의 반도체 소자, 박막 또는 유리 섬유 등의 자동 검사를 수행할 수 있다.
나아가, 바이오 의약분야에서는 암세포와 정상세포간의 정량적 분석 등이 가능한 암 진단에 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 광학 측정 장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 광학 측정 장치의 제2 광 처리부 및 상기 제2 광 처리부의 자동 광학 필터 제어부를 도시한 모식도이다.
도 3은 도 1의 광학 측정 장치의 공통 간섭 간섭계, 카메라 및 상기 공통 간선 갑섭계의 공간 주파수 필터를 도시한 모식도이다.
도 4는 도 1의 광학 측정 장치를 이용한 광학 측정 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 광학 측정 장치를 도시한 구성도이다. 도 2는 도 1의 광학 측정 장치의 제2 광 처리부 및 상기 제2 광 처리부의 자동 광학 필터 제어부를 도시한 모식도이다. 도 3은 도 1의 광학 측정 장치의 공통 간섭 간섭계, 카메라 및 상기 공통 간선 갑섭계의 공간 주파수 필터를 도시한 모식도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 3D 형상 및 굴절률 측정이 가능한 광학 측정 장치(10)는 파장가변레이저광원(100), 광 분배기(200), 제1 광 처리부(300), 제2 광 처리부(400), 제1 간섭계(500), 미러부(600), 제2 간섭계(700), 카메라(800), 생성부(미도시) 및 연산부(미도시)를 포함한다.
상기 파장가변레이저광원(100)은 특정 파장을 갖는 레이저를 선택적으로 조사한다. 즉, 상기 파장가변레이저광원(100)은 측정하는 시료의 성질에 따라 레이저의 파장을 적절한 파장역역, 예를 들어, 가시광선영역(530nm~650nm), 근적외선영역(800nm~850nm) 또는 적외선 영역(1300nm~1350nm)에 해당하는 파장으로 변환하여 조사할 수 있다.
또한, 상기 파장가변레이저광원(100)은 상기 레이저를 파장을 변환시켜 조사함으로써 상기 시료의 두께 측정 범위를 설정할 수 있다. 즉, 상기 파장가변레이저광원(100)을 통해, 상기 시료의 두께 등의 특성을 고려하여 상기 레이저 파장을 변환하여 선택적으로 조사할 수 있다.
상기 파장가변레이저광원(100)으로부터 조사되는 레이저는 상기 광 분배기(200)로 입사된다. 상기 광 분배기(200)는 도시하지 않았으나 석영유리나 플라스틱 등의 투명한 유전체로 구성된 광섬유를 포함할 수 있다.
상기 광 분배기(200)는 상기 파장가변레이저광원(100)으로부터 조사되는 레이저를 제1 경로(1) 및 상기 제1 경로(1)와 다른 경로인 제2 경로(2)로 분배하며, 상기 제1 경로(1)로 분배된 레이저는 상기 제1 광 처리부(300)로 입사되며, 상기 제2 경로(2)로 분배된 레이저는 상기 제2 광 처리부(400)로 입사된다.
상기 제1 광 처리부(300)는 제1 콜리메이터 렌즈(310), 제1 빔 확대 렌즈(320) 및 제2 빔 확대 렌즈(330)를 포함하고, 상기 제2 광 처리부(400)는 제2 콜리메이터 렌즈(410), 자동 광학 필터 제어부(420) 및 측정시료스테이지(430)를 포함한다.
먼저, 상기 제1 경로(1)로 분배된 레이저는 상기 제1 콜리메이터 렌즈(310)로 입사되어, 상기 제1 콜리메이터 렌즈(310)에 의해 평행광으로 전환된다. 그 다음, 상기 평행광으로 전환된 레이저는 상기 제1 빔 확대 렌즈(320)로 입사되고, 상기 제1 빔 확대 렌즈(320)를 투과하면서 확대되며, 이어서, 상기 확대된 레이저는 상기 제2 빔 확대 렌즈(330)를 투과하여 후술하는 상기 제1 간섭계(500)로 입사된다.
상기 제1 간섭계(500)는 렌즈부재(510), 광분배유닛(520), 제1 대물렌즈(530), 기준미러(540), 제2 대물렌즈(550) 및 튜브 렌즈(560)를 포함한다.
이 경우, 상기 제1 간섭계(500)는 예를 들어, 마이켈슨(michelson) 간섭계일 수 있다.
상기 제1 간섭계(500)로 입사되는 레이저는 상기 렌즈부재(510)를 투과하여 상기 광분배유닛(520)으로 입사되고, 상기 광분배유닛(520)에 의해 도시된 바와 같은 제3 경로(3) 및 제4 경로(4)로 분배된다.
이 경우, 제3 경로(3)로 분배된 레이저는 상기 제1 대물렌즈(530)를 투과하여 상기 기준미러(540)에 도달하고, 제4 경로(4)로 분배된 레이저는 상기 제2 대물렌즈(550)를 투과하여 상기 제2 광 처리부(400)의 시료가 위치된 상기 측정시료스테이지(430)에 도달한다.
그 다음 상기 기준미러(540) 및 상기 측정시료스테이지(430) 각각에 도달한 상기 레이저는 후술하는 제2 간섭계(700)로 입사되고, 최종적으로 파장변환 간섭 정보로 생성된다.
즉, 상기 기준미러(540)에 도달한 레이저는 상기 기준미러(540)에서 반사되어 상기 제1 대물렌즈(530), 상기 광분배유닛(520) 및 상기 튜브 렌즈(560)를 차례로 통과하고, 상기 측정시료스테이지(430)에 도달한 레이저는 상기 측정시료스테이지(430)에서 반사되어 상기 제2 대물렌즈(550), 상기 광분배유닛(520) 및 상기 튜브 렌즈(560)를 차례로 통과한다.
이와 달리, 상기 제2 경로(2)로 분배된 레이저는 상기 제2 콜리메이터 렌즈(410)로 입사되어 상기 제2 콜리메이터 렌즈(410)에 의해 평행광으로 전환되고, 그 다음, 상기 자동 광학 필터 제어부(420) 및 상기 측정시료스테이지(430)를 차례로 통과한다.
상기 자동 광학 필터 제어부(420)는 레이저를 파장에 따라 필터링할 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 필터 파장 영역들, 즉, 제1 내지 제6 필터 파장 영역들을 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제6 필터 파장 영역들 각각은 낮은 가시광 파장 영역(431), 높은 가시광 파장 영역(432), 낮은 근적외선 파장 영역(433), 높은 근적외선 파장 영역(434), 낮은 적외선 파장 영역(435), 높은 적외선 파장 영역(436)으로 분류될 수 있으며, 입사되는 레이저가 파장에 따라 해당되는 파장 영역으로 투과되도록 할 수 있다.
한편, 도 2에서는 필터 파장 영역들을 제1 내지 제6 필터 파장 영역들로 구분한 것을 도시하였으나, 상기 영역의 개수는 다양하게 설정될 수 있다.
이와 같이 상기 자동 광학 필터 제어부(420)에 의해 선택적으로 투과된 레이저는 시료가 위치된 상기 측정시료스테이지(430)로 입사되며, 그 다음, 상기 제1 간섭계(500)의 상기 광분배유닛(520) 및 상기 튜브 렌즈(560)를 차례로 통과하여 상기 제2 간섭계(700)로 입사되고, 최종적으로 공간적 간섭무늬 정보로 생성된다.
이상과 같이 상기 제1 및 제2 경로(2)로 각각 분배된 레이저들은 상기 제1 간섭계(500)를 통과하여 상기 제2 간섭계로 입사된다.
이 경우, 상기 제1 간섭계(500)를 통과한 레이저들은 상기 제1 간섭계(500)와 상기 제2 간섭계(700)의 사이에 위치한 미러부(600)에 의해 굴절되어 방향이 전환됨으로써 상기 제2 간섭계(700)로 입사될 수 있다.
상기 제2 간섭계(700)는 투과회절격자(710), 제1 렌즈부(720), 공간 주파수 필터(730) 및 제2 렌즈부(740)를 포함한다.
이 경우, 상기 제2 간섭계(700)는, 예를 들어, 공통간섭 간섭계일 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 상기 제1 경로(1)로 분배되어 상기 기준미러(540) 및 상기 측정시료스테이지(430) 각각에 도달한 후 상기 기준미러(540) 및 상기 측정시료스테이지(430) 각각에서 반사되어 상기 튜브 렌즈(560)를 투과한 레이저들은 상기 투과회절격자(710)에 의해 회절되어 상기 제1 렌즈부(720), 상기 공간 주파수 필터(730) 및 상기 제2 렌즈부(740)를 차례로 통과한 후 상기 카메라(800)로 전달된다.
상기 제2 경로(2)로 분배되어 상기 제2 광 처리부(400) 및 상기 제1 간섭계(500)를 차례로 통과한 레이저는 마찬가지로 상기 투과회절격자(710), 상기 제1 렌즈부(720), 상기 공간 주파수 필터(730) 및 상기 제2 렌즈부(740)를 차례로 통과한 후 상기 카메라(800)로 전달된다.
즉, 상기 제1 경로(1)로 분배된 레이저 및 상기 제2 경로(2)로 분배된 레이저들 각각은 상기 투과회절격자(710)를 통과하고 상기 제1 렌즈부(720)에서 집광된 후, 상기 공간 주파수 필터(730)를 통과하여 상기 제2 렌즈부(740)에 의해 집광되어 상기 카메라(800)로 수렴된다.
한편, 상기 공간 주파수 필터(730)는 도 3에 도시된 바와 같이, 개구부(731), 제1 홀(733) 및 제2 홀(735)을 포함한다.
상기 개구부(731)는 중앙에 형성되어 회절되지 않은 레이저를 통과시킬 수 있으며, 상기 제1 및 제2 홀들(733, 735) 각각은 상기 개구부(731)의 양측면에 각각 형성된다.
상기 제1 경로(1)로 분배되어 상기 기준미러(540) 및 상기 측정시료스테이지(430) 각각에서 반사된 레이저는 상기 제2 간섭계(700)로 입사되어 상기 투과회절격자(710)를 통과하면서 회절되지 않으므로 상기 공간 주파수 필터(730)의 상기 개구부(731)를 통과하게 되며, 이때 상기 파장변환 간섭 정보로 생성되어 상기 카메라(800)로 전달된다.
이와 달리, 상기 제2 광 처리부(400) 및 상기 제1 간섭계(500)를 차례로 통과한 레이저는 상기 투과회절격자(710)를 통과하면서 회절되지 않은 제1 레이저광과 회절된 제2 레이저광으로 생성된다.
이 경우, 상기 제1 및 제2 레이저 광들은 공간상에서 서로 간섭되며 상기 공간 주파수 필터(730)를 통과하는 동안, 상기 제1 레이저 광은 상기 개구부(731)를 통과하고 상기 제2 레이저 광은 상기 제1 홀(733) 또는 상기 제2 홀(735)을 통과하게 되며, 이때 상기 공간적 간섭무늬 정보로 생성되어 상기 카메라(800)로 전달된다.
이상과 같이, 상기 제1 및 제2 경로로 각각 분배된 레이저 광들이 상기 제2 간섭계(700)를 통과하면서 각각 상기 파장변환 간섭 정보 및 상기 공간접 간섭무늬 정보로 생성되어 상기 카메라(800)에 저장되면, 상기 생성부는 상기 파장변환 간섭 정보를 이용하여 시료의 3D 형상 정보를 생성하고 상기 공간적 간섭무늬 정보를 이용하여 이차원적 위상 정보를 생성한다.
상기 연산부는 상기 생성부에서 생성된 상기 시료의 3D 형상 정보를 퓨리에(fourier) 변환을 이용하여 시료의 두께로 환산하고, 상기 시료의 두께를 상기 이차원적 위상 정보의 위상복원 관계식에 대입하여 상기 시료의 굴절률 정보를 획득할 수 있다.
여기서, 상기 위상복원 관계식은,
하기 식(1)
Figure 112018041673891-pat00008
(1)
(
Figure 112018041673891-pat00009
=위상값,
Figure 112018041673891-pat00010
=레이저 파장, n(시료)=상기 시료의 굴절률 정보, n(주변)=공기 또는 물의 굴절률 값, t=시료의 두께)
로 정의된다.
한편, 앞서 설명한 바와 같은 상기 제2 경로(2)로 분배되는 레이저는, 상기 파장가변레이저광원(100)에서 레이저를 두 번 조사시킴으로써 제1 레이저 및 제2 레이저로 구성되도록 할 수 있다.
이와 같이 레이저를 두 번 조사시키는 이유는 시료의 위상 복원 시 인접한 픽셀사이의 단층 차이에서 발생할 수 있는 2π를 줄이기 위함이며, 예를 들어 상기 제1 레이저는 530nm의 파장을 갖는 레이저일 수 있고 상기 제2 레이저는 650nm의 파장을 갖는 레이저일 수 있다.
이 경우, 상기 제1 레이저는 상기 투과회절격자(710)를 통과하면서 회절되지 않은 제1 회절광(상기 제1 레이저광에 해당)과 회절된 제2 회절광(상기 제2 레이저광에 해당)으로 생성되며, 이에 따라 상기 제1 회절광은 상기 개구부(731)를 통과하고 상기 제2 회절광은 제1 파장을 갖는 레이저로써 상기 제1 홀(733)을 통과한다.
상기 제2 레이저는 상기 투과회절격자(710)를 통과하면서 회절되지 않은 제3 회절광(상기 제1 레이저광에 해당)과 회절된 제4 회절광(상기 제2 레이저광에 해당)으로 생성되며, 이에 따라 상기 제3 회절광은 상기 개구부(731)를 통과하고 상기 제4 회절광은 상기 제1 파장 보다 높은 파장인 제2 파장을 갖는 레이저로써 상기 제2 홀(735)을 통과한다
이 경우, 상기 제1 및 제2 홀들(733, 735) 각각은 상기 제2 및 제4 회절광들 각각을 통과시키기 위한 것으로, 상기 제1 및 제2 홀들(733, 735) 각각의 크기에 따라 상기 제2 및 제4 회절광들이 통과되는 공간 주파수 필터링 영역이 정해질 수 있다.
즉, 상기 제1 및 제2 레이저들 각각은 다른 파장을 가지며 상기 제2 레이저의 파장이 상기 제1 레이저의 파장 보다 높은 경우, 레이저 파장에 따라 상기 투과회절격자(710)에 의해 회절되는 회절각이 다르므로, 상기 제1 레이저로부터 발생한 상기 제2 회절광은 상기 제1 홀(733)을 통과하고 상기 제2 레이저로부터 발생한 상기 제4 회절광은 상기 제2 홀(735)을 통과하게 된다.
한편, 상기 제1 및 제2 레이저들은 서로 다른 파장을 형성하기 때문에 위상차가 발생하므로 합성 파장을 생성한다.
상기 합성 파장(
Figure 112018041673891-pat00011
)은,
하기 식(2)
Figure 112018041673891-pat00012
(2)
(
Figure 112018041673891-pat00013
=상기 제1 레이저의 파장,
Figure 112018041673891-pat00014
=상기 제2 레이저의 파장)
에 의해 구해질 수 있다.
상기 식(2)를 이용하여 상기 합성 파장(
Figure 112018041673891-pat00015
)을 구하면, 상기 합성 파장(
Figure 112018041673891-pat00016
)을 상기 식 (1)의 레이저 파장(
Figure 112018041673891-pat00017
)에 대입하여 상기 시료의 굴절률 정보를 획득할 수 있다.
한편, 상기 생성부 및 상기 연산부는 상기 카메라(800)의 내부에 형성되어, 앞서 설명한 바와 같이 상기 생성부가 상기 카메라(800)에 저장된 상기 파장변환 간섭 정보 및 상기 공간적 간섭무늬 정보를 이용하여 상기 3D 형상 정보 및 상기 이차원적 위상 정보를 생성하고, 상기 연산부가 상기 3D 형상 정보를 이용하여 시료의 두께를 환산한 후 이를 이용하여 시료의 굴절률 정보를 연산할 수 있다.
이와 달리, 상기 생성부 및 상기 연산부는 상기 카메라(800)와 연결된 상기 PC(900)의 내부에 형성되어 상기 카메라(800)로부터 상기 파장변환 간섭 정보 및 상기 공간적 간섭무늬 정보를 전달받아 상기와 같은 동작들을 수행할 수도 있다.
또한 이와 달리, 상기 생성부 및 상기 연산부는 상기 카메라(800) 및 상기 PC(900)와 연결된 별도의 장치들로서 상기 생성부가 상기 카메라(800)로부터 상기 파장변환 간섭 정보 및 상기 공간적 간섭무늬 정보를 전달받아 상기 3D 형상 정보 및 상기 이차원적 위상 정보를 생성하면, 상기 연산부가 상기 생성부로부터 상기 3D 형상 정보 및 상기 이차원적 위상 정보를 전닫받아 상기 시료의 굴절률 정보를 연산한 후 상기 PC(900)로 전송할 수도 있다.
한편, 상기 생성부 및 상기 연산부를 독립적인 별도의 장치들로 구분하여 설명하였으나 상기 생성부 및 상기 연산부는 하나의 장치로 통합되어 상기와 같은 동작들을 수행할 수도 있다.
이상과 같이, 본 실시예에서는 상기 카메라(800)에 저장된 상기 파장변환 간섭 정보 및 공간적 간섭무늬 정보를 이용하여 상기 생성부를 통해 시료의 3D 형상 정보를 생성하고, 나아가 상기 연산부를 통해 시료의 굴절률 정보를 연산함으로써, 시료의 3D 형상 정보 및 시료의 굴절률을 동시에 획득할 수 있다.
나아가, 상기 파장가변레이저광원(100) 및 상기 카메라(800)는 도 1에 도시된 바와 같이 PC(900)에 연결됨으로써 상기 PC(900)에 의해 제어, 신호처리 등의 동작이 수행될 수 있다.
상기 3D 형상 및 굴절률 측정이 가능한 광학 측정 장치(10)를 이용하여 시료의 3D 형상 및 굴절률을 측정할 수 있으며, 측정 방법에 대하여는 도 4를 참조하여 상술한다.
도 4는 도 1의 광학 측정 장치를 이용한 광학 측정 방법을 도시한 흐름도이다.
우선, 상기 파장가변레이저광원(100)에서 레이저를 조사한다(단계 S100).
상기 레이저는 광 분배기(200)에 의해 제1 경로(1) 및 제2 경로(2)로 분배된다(단계 S200).
상기 제1 경로(1)로 분배된 레이저는 상기 제2 간섭계(700)를 통과하면서 파장변환 간섭 정보로 생성되어 카메라(800)에 저장되고(단계 S300), 상기 제2 경로(2)로 분배된 레이저는 상기 제2 간섭계(800)를 통과하면서 공간적 간섭무늬 정보로 생성되어 상기 카메라(800)에 저장된다(단계 S400).
보다 구체적으로, 상기 제1 경로(1)로 분배된 레이저는 제1 광 처리부(300)를 통과하여 제1 간섭계(500)로 입사되고, 상기 제1 간섭계(500)의 광 분배기(200)에 의해 제3 경로(3) 및 제4 경로(4)로 분배된다.
이 경우, 상기 제3 경로(3)로 분배된 레이저는 기준미러(540)에 도달한 후 반사되어 제1 대물렌즈(530), 광분배유닛(520) 및 튜브 렌즈(560)를 통과하여 제2 간섭계(700)로 전달되고, 상기 제2 간섭계(700)를 통과하며 상기 카메라(800)로 전달된다.
상기 제4 경로(4)로 분배된 레이저는 측정시료스테이지(430)에 도달하고 반사되어 제2 대물렌즈(550), 광분배유닛(520) 및 튜브 렌즈(560)를 차례로 통과하여 상기 제2 간섭계(700)로 전달되고, 상기 제2 간섭계(700)를 통과하며 상기 카메라(800)로 전달된다.
이와 달리, 상기 제2 경로(2)로 분배된 레이저는 제2 광 처리부(400) 및 상기 제2 간섭계(700)를 차례로 통과하며 상기 카메라(800)로 전달된다.
이상과 같이 상기 카메라(800)에 상기 파장변환 간섭 정보 및 상기 공간적 간섭무늬가 저장되면, 생성부는 상기 파장변환 간섭 정보를 이용하여 시료의 3D 형상 정보를 생성하고 상기 공간적 간섭무늬 정보를 힐버트(hilbert) 변환하여 이차원적 위상 정보를 생성한다(단계 S500).
마지막으로, 연산부는 상기 3D 형상 정보를 퓨리에(fourier) 변환하여 시료의 두께로 환산한 후 상기 시료의 두께를 상기 이차원적 위상 정보의 위상복원 관계식에 대입하여 상기 시료의 굴절률 정보를 연산한다(단계 S600).
본 발명의 실시예들에 의하면, 하나의 카메라를 이용하여 고속으로 높은 정확도의 3D 형상 및 굴절률 측정이 가능하다.
이에 따라 형상 및 굴절률에 대한 정확한 측정 또는 고속 검사가 필요한 실제 산업계 현장에 적용이 가능하여, 산업계에서의 반도체 소자, 박막 또는 유리 섬유 등의 자동 검사를 수행할 수 있다.
나아가, 바이오 의약분야에서는 암세포와 정상세포간의 정량적 분석 등이 가능한 암 진단에 활용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 파장가변레이저광원 200 : 광 분배기
300 : 제1 광 처리부 310 : 제1 콜리메이터 렌즈
320 : 제1 빔 확대 렌즈 330 : 제2 빔 확대 렌즈
400 : 제2 광 처리부 410 : 제2 콜리메이터 렌즈
420 : 자동 광학 필터 제어부 430 : 측정시료스테이지
500 : 제1 간섭계 510 : 렌즈부재
520 : 광분배유닛 530 : 제1 대물렌즈
540 : 기준미러 550 : 제2 대물렌즈
560 : 튜브 렌즈 700 : 제2 간섭계
710 : 투과회절격자 720 : 제1 렌즈부
730 : 공간 주파수 필터 740 : 제2 렌즈부

Claims (19)

  1. 레이저를 조사하는 파장가변레이저광원;
    상기 조사되는 레이저를 제1 경로 및 상기 제1 경로와 다른 경로인 제2 경로로 분배하는 광 분배기;
    상기 레이저가 상기 제1 경로를 통해 입사되는 제1 광 처리부;
    상기 레이저가 상기 제2 경로를 통해 입사되는 제2 광 처리부;
    상기 제1 또는 제2 광 처리부를 통과한 레이저를 처리하는 제1 간섭계;
    상기 제1 간섭계를 통과한 레이저를 회절시켜 파장변환 간섭 정보 및 공간적 간섭무늬 정보를 생성하는 제2 간섭계;
    상기 회절된 레이저가 수신되는 카메라;
    상기 파장변환 간섭 정보를 이용하여 시료의 3D 형상 정보를 생성하고, 상기 공간적 간섭무늬 정보를 이용하여 시료의 이차원적 위상 정보를 생성하는 생성부; 및
    상기 시료의 3D 형상 정보와 상기 시료의 이차원적 위상 정보를 바탕으로 상기 시료의 굴절률 정보를 연산하는 연산부;를 포함하며,
    상기 연산부는,
    상기 시료의 3D 형상 정보를 상기 시료의 두께로 환산하고, 상기 시료의 두께를 상기 이차원적 위상 정보의 위상복원 관계식에 적용하여 상기 시료의 굴절률 정보를 연산하며,
    상기 위상복원 관계식은,
    하기 식(1)
    Figure 112019020585611-pat00018
    (1)
    로 정의되며,
    Figure 112019020585611-pat00019
    =위상값,
    Figure 112019020585611-pat00020
    =레이저 파장, n(시료)=상기 시료의 굴절률 정보, n(주변)=공기 또는 물의 굴절률 값, t=시료의 두께이며,
    상기 제2 광 처리부로 제1 레이저 및 상기 제1 레이저보다 상대적으로 높은 파장을 가지는 제2 레이저가 각각 입사되며, 상기 제1 및 제2 레이저들은 상기 제1 간섭계를 통과하여 상기 제2 간섭계로 입사되며,
    상기 위상복원 관계식에서, 상기
    Figure 112019020585611-pat00029
    에 대입되는 합성파장
    Figure 112019020585611-pat00021
    는,
    하기 식(2)
    Figure 112019020585611-pat00022
    (2)
    로 정의되며,
    Figure 112019020585611-pat00023
    =상기 제1 레이저의 파장,
    Figure 112019020585611-pat00024
    =상기 제2 레이저의 파장이며,
    상기 제1 광 처리부는,
    상기 제1 경로로 분배된 레이저가 입사되는 제1 콜리메이터 렌즈,
    상기 제1 콜리메이터 렌즈를 투과한 레이저가 확대되는 제1 빔 확대 렌즈, 및
    상기 제1 빔 확대 렌즈에서 확대된 레이저가 투과되는 제2 빔 확대 렌즈를 포함하며;
    상기 제2 광 처리부는,
    상기 제2 경로로 분배된 레이저가 입사되는 제2 콜리메이터 렌즈,
    상기 제2 콜리메이터 렌즈를 투과한 레이저를 파장에 따라 선택적으로 투과시키도록 복수의 필터 파장 영역들을 포함하는 자동 광학 필터 제어부, 및
    상기 시료가 위치되는 측정시료스테이지를 포함하며;
    상기 제1 간섭계는,
    상기 제1 광 처리부를 통과한 레이저를 제3 경로 또는 제4 경로로 분배하는 광분배유닛,
    상기 광분배유닛에 의해 제3 경로로 분배된 레이저를 기준미러로 도달시키는 제1 대물렌즈,
    상기 광분배유닛에 의해 제4 경로로 분배된 레이저를 상기 측정시료스테이지로 도달시키는 제2 대물렌즈,
    상기 기준미러 및 상기 측정시료스테이지에서 각각 반사된 레이저가 투과되는 튜브 렌즈, 및
    상기 튜브 렌즈를 투과한 레이저를 굴절시켜 상기 제2 간섭계로 입사시키는 미러부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 상기 제2 간섭계는,
    상기 미러부에서 굴절된 레이저를 회절시키는 투과회절격자;
    상기 투과회절 격자에 의해 회절된 레이저를 집광하는 제1 렌즈부;
    상기 제1 렌즈부에서 집광된 레이저를 선택적으로 통과시키는 공간 주파수 필터; 및
    상기 공간 주파수 필터를 통과한 레이저를 집광하는 제2 렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 측정 장치.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서, 상기 공간 주파수 필터는,
    레이저를 통과시키는 개구부; 및
    상기 개구부의 양 측면에 각각 형성되며, 제1 파장을 갖는 레이저만 통과시키는 제1 홀, 및 상기 제1 파장보다 높은 파장인 제2 파장을 갖는 레이저만 통과시키는 제2 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 측정 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 기준미러 및 상기 측정시료스테이지에서 각각 반사된 레이저는,
    상기 투과회절격자에 의해 회절되어 상기 개구부를 통과한 후 상기 카메라로 전달되어 파장변환 간섭 정보로 생성되는 것을 특징으로 하는 광학 측정 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 레이저는 상기 투과회절격자를 통과하면서 회절된 제1 회절광과 회절되지 않은 제2 회절광으로 생성되어 공간상에서 서로 간섭되며,
    상기 제1 회절광은 상기 개구부를 통과하고 상기 제2 회절광은 상기 제1 홀을 통과하여, 상기 카메라로 전달되어 공간적 간섭무늬 정보로 생성되는 것을 특징으로 하는 광학 측정 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 레이저는 상기 투과회절결자를 통과하면서 회절되지 않은 제3 회절광과 회절된 제4 회절광으로 생성되어 공간상에서 서로 간섭되며,
    상기 제3 회절광은 상기 개구부를 통과하고 상기 제4 회절광은 상기 제2 홀을 통과하여 상기 카메라로 전달되어, 공간적 간섭무늬 정보로 생성되는 것을 특징으로 하는 광학 측정 장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 시료는,
    투명한 투과성 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 측정 장치.
  18. 삭제
  19. 삭제
KR1020180048576A 2018-04-26 2018-04-26 3d 형상 및 굴절률 측정이 가능한 광학 측정 장치 KR102036067B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180048576A KR102036067B1 (ko) 2018-04-26 2018-04-26 3d 형상 및 굴절률 측정이 가능한 광학 측정 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180048576A KR102036067B1 (ko) 2018-04-26 2018-04-26 3d 형상 및 굴절률 측정이 가능한 광학 측정 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102036067B1 true KR102036067B1 (ko) 2019-10-24

Family

ID=68423274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180048576A KR102036067B1 (ko) 2018-04-26 2018-04-26 3d 형상 및 굴절률 측정이 가능한 광학 측정 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102036067B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240073566A (ko) 2022-11-18 2024-05-27 주식회사 엘지화학 아베 굴절계용 굴절률 측정 자동화 시스템 및 이의 구동방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120041587A (ko) 2010-10-21 2012-05-02 에이피시스템 주식회사 시료 검사 시스템 및 이를 이용한 시료 검사 방법
KR20140039498A (ko) * 2012-09-24 2014-04-02 제주대학교 산학협력단 3차원 측정 장치 및 이의 제어 방법
KR20150087578A (ko) * 2014-01-22 2015-07-30 연세대학교 산학협력단 회절 위상 현미경 시스템 및 이를 이용한 측정방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120041587A (ko) 2010-10-21 2012-05-02 에이피시스템 주식회사 시료 검사 시스템 및 이를 이용한 시료 검사 방법
KR20140039498A (ko) * 2012-09-24 2014-04-02 제주대학교 산학협력단 3차원 측정 장치 및 이의 제어 방법
KR20150087578A (ko) * 2014-01-22 2015-07-30 연세대학교 산학협력단 회절 위상 현미경 시스템 및 이를 이용한 측정방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240073566A (ko) 2022-11-18 2024-05-27 주식회사 엘지화학 아베 굴절계용 굴절률 측정 자동화 시스템 및 이의 구동방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5168168B2 (ja) 屈折率測定装置
US10976532B2 (en) Structured illumination microscopy system using digital micromirror device and time-complex structured illumination, and operation method therefor
JP5394317B2 (ja) 回転対称非球面形状測定装置
CN111336932B (zh) 测量纳米薄膜厚度的显微式差分反射光谱测量系统及方法
CN103115585B (zh) 基于受激辐射的荧光干涉显微测量方法与装置
CN103115582B (zh) 基于受激辐射的迈克尔逊荧光干涉显微测量装置
JP7082137B2 (ja) スペクトル制御干渉法による曲率半径測定
KR101593080B1 (ko) 회절 위상 현미경 시스템 및 이를 이용한 측정방법
KR102604960B1 (ko) 홀로그래픽 간섭법의 방법 및 시스템
CN103115583B (zh) 基于受激辐射的Mirau荧光干涉显微测量装置
KR101356706B1 (ko) 광량 변조와 스캐닝 시스템 기반의 구조 조명 현미경
JP2009162539A (ja) 光波干渉測定装置
CN208704671U (zh) 一种快照式全场白光干涉显微测量装置
KR102026742B1 (ko) 광학 측정 시스템 및 임계치수를 측정하는 방법
US7719691B2 (en) Wavefront measuring apparatus for optical pickup
KR100769214B1 (ko) 광빔 측정장치
KR101716452B1 (ko) 디지털 홀로그래피 마이크로스코프를 이용한 고단차 측정 방법
KR102036067B1 (ko) 3d 형상 및 굴절률 측정이 가능한 광학 측정 장치
WO2007116679A1 (ja) 光学測定装置及び光学測定方法
JP6709407B2 (ja) 厚さ測定装置及び厚さ分布測定装置
US20140043471A1 (en) Optical measuring system and method of measuring critical size
JP2015532979A (ja) ガボールホログラムを記録する方法
JP2007093288A (ja) 光計測装置及び光計測方法
WO2020053873A1 (en) Digital holographic microscopy
RU2608012C2 (ru) Двухканальный дифракционный фазовый микроскоп

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant