KR102069647B1 - 광 간섭 시스템 - Google Patents

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KR102069647B1
KR102069647B1 KR1020180120531A KR20180120531A KR102069647B1 KR 102069647 B1 KR102069647 B1 KR 102069647B1 KR 1020180120531 A KR1020180120531 A KR 1020180120531A KR 20180120531 A KR20180120531 A KR 20180120531A KR 102069647 B1 KR102069647 B1 KR 102069647B1
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KR
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KR1020180120531A
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박재석
유정수
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휴멘 주식회사
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    • 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
    • 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
    • G01J9/00—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength
    • G01J9/02—Measuring optical phase difference; Determining degree of coherence; Measuring optical wavelength by interferometric methods

Abstract

광 간섭 시스템이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 광 간섭 시스템은 광을 발생시키는 광원과, 광원으로부터 발생된 광 중 대물렌즈에 의해 샘플에 반사된 측정광과 이동 기준미러에 반사된 기준광을 간섭시켜 메인 간섭신호를 발생시키는 메인 간섭계와, 광원으로부터 발생된 광 중 상기 이동 기준미러에 반사된 기준광과 고정 기준미러에 반사된 기준광을 간섭시켜 보조 간섭신호를 발생시키는 보조 간섭계와, 이동 기준미러를 이동시키는 미러이동부와, 대물렌즈를 다른 배율의 대물렌즈로 변경시키는 렌즈변경부와, 대물렌즈를 렌즈이동부와, 메인 간섭신호와 보조 간섭신호를 감지하는 감지부 및 메인 간섭신호와 보조 간섭신호에 대한 광 스펙트럼 분석으로부터 결정되는 메인 간섭신호와 보조 간섭신호의 광축방향 위치에 따라 대물렌즈와 이동 기준미러 중 적어도 하나의 이동을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

광 간섭 시스템{OPTICAL INTERFEROMETER}
본 발명은 광 간섭 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 간섭을 이용하여 측정대상물을 측정하는 광 간섭 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 고정밀 3차원 측정이 필요한 분야에서 광 간섭계를 이용한 측정을 많이 이용하고 있다.
수 마이크로미터 이하의 미세 측정이 필요하거나, 정밀한 레이저 가공이 필요한 경우 대물렌즈를 이용한 광학계를 적용하고 있다.
낮은 배율의 대물렌즈는 측정영역이 넓지만 해상도가 떨어지며, 높은 배율의 대물렌즈는 그 반대이므로 여러 배율의 대물렌즈를 조합해서 사용하는 것이 일반적이다.
샘플 측정을 위해 대물렌즈를 변경할 경우 대물렌즈를 광축방향으로 이동시켜 대물렌즈의 초점을 맞춘다.
그런데 대물렌즈를 변경할 경우, 대물렌즈별로 광 경로 차이가 발생하므로 광 간섭계의 기준미러의 위치도 함께 이동시켜야 한다.
하지만, 정밀한 측정을 위해서는 대물렌즈의 위치와 기준미러의 위치를 정확하게 제어할 필요가 있다.
기존에는 고가의 자동초점장치를 이용하여 대물렌즈를 적절한 위치로 이동시키고 고가의 정밀 위치센서를 통해 기준미러를 적절한 위치로 이동시킨다.
그러나 기존에는 고가의 자동초점장치나 정밀 위치센서가 필요하기 때문에 시스템의 제조비용이 증가할 뿐만 아니라 측정 정밀도에 한계가 있어 대물렌즈와 기준미러를 각각의 원하는 위치로 정확하고 신뢰성 있게 이동시키기 어렵다.
일본공개특허공보 제1999-287612(1999.10.19.공개) 대한민국공개특허공보 제2012-0080669호(2012.07.18.공개)
본 발명의 실시예는 시스템을 비용을 낮추면서도 대물렌즈와 기준미러를 보다 정확하고 신뢰성 있게 각각의 적절한 위치로 이동시킬 수 있는 광 간섭 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 광을 발생시키는 광원; 고정 기준미러, 이동 기준미러 및 보조 빔 스플리터를 포함하고, 상기 보조 빔 스플리터를 통해 상기 광원으로부터 입사된 광 중 일부는 상기 고정 기준미러에 반사시키고 나머지는 상기 이동 기준미러로 투과시키며 상기 이동 기준미러에 반사된 기준광과 상기 고정 기준미러에 반사된 기준광을 간섭시켜 보조 간섭광을 발생시키고, 상기 발생된 보조 간섭광을 메인 빔 스플리터로 입사시키는 보조 간섭계; 상기 메인 빔 스플리터와 대물렌즈를 포함하고, 상기 메인 빔 스플리터를 통해 상기 광원으로부터 발생된 광 중 일부는 상기 대물렌즈로 입사시키고, 나머지는 상기 보조 간섭계로 투과시키며, 상기 대물렌즈에 의해 샘플에 반사된 측정광과 상기 이동 기준미러에 반사된 기준광을 간섭시켜 메인 간섭광을 발생시키고, 상기 발생된 메인 간섭광 및 상기 보조 간섭계로부터 입사된 보조 간섭광을 출력하는 메인 간섭계; 상기 이동 기준미러를 이동시키는 미러이동부; 상기 대물렌즈를 다른 배율의 대물렌즈로 변경시키는 렌즈변경부; 상기 대물렌즈를 렌즈이동부; 상기 메인 간섭광과 상기 보조 간섭광을 감지하는 감지부; 및 상기 메인 간섭광과 상기 보조 간섭광에 대한 광 스펙트럼을 분석하여 상기 메인 간섭광과 상기 보조 간섭광의 광축방향 위치별 신호강도를 나타내는 메인 간섭신호와 보조 간섭신호를 각각 생성하고, 상기 메인 간섭신호와 상기 보조 간섭신호의 광축방향 위치에 따라 상기 대물렌즈와 상기 이동 기준미러의 이동을 제어하는 제어부를 포함하고, 대물렌즈별로 메인 간섭신호의 광축방향 위치정보가 미리 설정되어 있고, 대물렌즈별로 보조 간섭신호의 광축방향 위치정보가 미리 설정되어 있고, 상기 제어부는 대물렌즈 변경시 상기 이동 기준미러를 이동시켜 상기 보조 간섭신호를 변경된 대물렌즈에 대응하는 보조 간섭신호 광축방향 위치로 이동시키고, 상기 보조 간섭신호의 이동 완료 후 변경된 대물렌즈를 이동시켜 상기 메인 간섭신호를 변경된 대물렌즈에 대응하는 메인 간섭신호 광축방향 위치로 이동시키는 광 간섭 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 메인 간섭신호와 상기 보조 간섭신호의 신호강도별 광축방향 위치를 표시하는 표시부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 메인 간섭신호와 상기 보조 간섭신호의 신호강도별 광축방향 위치를 상기 표시부에 함께 표시시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 대물렌즈 변경시 상기 보조 간섭신호의 광축방향 위치 변화를 근거로 상기 이동 기준미러를 이동시켜 상기 이동 기준미러를 변경된 대물렌즈에 대응하는 위치로 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 대물렌즈 변경시 상기 메인 간섭신호의 광축방향 위치 변화를 근거로 변경된 대물렌즈를 이동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면 기준미러의 위치를 측정하기 위한 추가적인 센서나 장치를 없앨 수 있어 시스템의 제조비용을 낮출 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면 대물렌즈의 광축 방향 위치 측정을 위한 자동초점장치를 없앨 수 있어 시스템의 제조비용을 낮출 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면 대물렌즈의 위치이동에 간섭계 신호를 이용하므로 자체 광원만으로 대물렌즈의 절대적인 위치를 측정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면 대물렌즈와 기준미러의 위치이동에 간섭계 신호를 이용하므로 자체 광원만으로 기준미러와 대물렌즈의 정밀한 위치 측정 및 위치 제어가 가능하다.
본 발명의 실시예 의하면 대물렌즈와 기준미러의 위치이동을 보다 정확하게 신뢰성있게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광 간섭 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광 간섭 시스템의 메인 간섭계에 의한 메인 간섭신호와 보조 간섭계에 의한 보조 간섭신호를 이용하여 메인 간섭신호와 보조 간섭신호의 신호강도별 광축방향 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광 간섭 시스템에서 대물렌즈별 이동 기준미러의 이동위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광 간섭 시스템에서 이동 기준미러의 이동에 따른 보조 간섭신호의 위치 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 광 간섭 시스템에서 제1 대물렌즈를 제2 대물렌즈로 변경할 경우, 메인 간섭신호와 보조 간섭신호를 이용하여 이동 기준미러와 제2 대물렌즈를 이동시키는 것을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달할 수 있도록 하기 위해 예로서 제공하는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정하지 않고 다른 형태로 구체화할 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장하여 표현할 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광 간섭 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 광 간섭 시스템은 광원(10), 메인 간섭계(20), 보조 간섭계(30), 감지부(40), 제어부(50), 표시부(60), 미러이동부(70), 렌즈변경부(80) 및 렌즈이동부(90)를 포함할 수 있다.
광원(10)은 광을 발생시킨다. 예를 들어, 광원은 발광 다이오드(light emitting diode, LED), 고휘도 발광 다이오드(super luminescent diode, SLD) 또는 레이저(Laser)를 포함할 수 있다. 이와 달리, 광원(10)은 광을 발생시킬 수 있는 다양한 소자들로 이루어질 수 있다.
메인 간섭계(20)는 메인 빔 스플리터(21)와 대물렌즈(22)를 포함할 수 있다.
메인 빔 스플리터(21)는 광원으로부터 입사된 광 중 일부는 대물렌즈(22)로 반사시키고, 나머지는 보조 간섭계(30)로 투과시킨다.
대물렌즈(22)는 메인 빔 스플리터(21)로부터 입사된 광을 투과시킨다.
대물렌즈(22)는 그 크기에 따라 배율이 정해진다. 예를 들어, 대물렌즈(22)의 길이가 커질수록 배율이 높아진다.
대물렌즈(22)의 초점 상에 샘플(S)이 위치한다. 대물렌즈(22)를 통과한 광은 샘플(S)에 입사된 후 샘플(S)에 반사된다. 샘플(S)에 반사된 측정광은 대물렌즈(22)를 거쳐 메인 빔 스플리터(21)로 입사된다.
보조 간섭계(30)는 보조 빔 스플리터(31), 이동 기준미러(32) 및 고정 기준미러(33)를 포함할 수 있다.
보조 빔 스플리터(31)는 메인 빔 스플리터(21)로부터 조사된 광 중 일부는 고정 기준미러(33)로 반사시키고, 나머지는 이동 기준미러(32)로 투과시킨다.
보조 빔 스플리터(31)는 이동 기준미러(32)에 반사된 기준광을 메인 빔 스플리터(31)로 입사시킨다.
보조 빔 스플리터(31)는 고정 기준미러(33)에 반사된 제1 기준광과, 이동 기준미러(32)에 반사된 제2 기준광이 간섭시켜 보조 간섭광(보조 간섭신호)를 발생시키고, 발생된 보조 간섭광을 메인 빔 스플리터(31)로 입사시킨다.
메인 빔 스플리터(21)는 메인 간섭광과 보조 간섭광을 감지부(40)에 전달한다. 메인 간섭광(메인 간섭신호)은 측정대상물인 샘플(S)에 반사된 후 대물렌즈(22)를 통과한 측정광과 보조 간섭계(30)의 이동 기준미러(32)에 반사된 기준광의 간섭에 의해 만들어진다. 메인 간섭광과 보조 간섭광은 감지부(40)에 각각 결상된다.
감지부(40)는 메인 빔 스플리터(21)로부터 조사된 메인 간섭광과 보조 간섭광을 감지한다.
감지부(40)는 메인 간섭광과 보조 간섭광을 촬영하고, 촬영된 메인 간섭무늬와 보조 간섭무늬에 대한 영상 데이터를 제어부(50)에 전송한다.
감지부(40)는 CCD 센서나 카메라를 포함할 수 있다. CCD 센서나 카메라에서는 메인 간섭광과 보조 간섭광에 대한 촬영이 이루어진다. CCD 카메라(62)에 의해 촬영된 메인 간섭무늬와 보조 간섭무늬에 대한 영상 데이터는 제어부(50)로 전송되어 샘플(S)에 대한 검사가 이루어진다.
제어부(50)는 수신된 메인 간섭무늬와 보조 간섭무늬에 대한 영상 데이터를 정보를 표시하는 표시부(60)에 표시하여 검사자가 샘플(S)에 대한 검사를 수행하게 할 수도 있고, 영상 데이터에 대한 영상 분석을 수행하여 샘플(S)에 대한 검사를 직접 수행할 수도 있다.
제어부(50)는 수신된 메인 간섭무늬와 보조 간섭무늬에 대한 영상 데이터에 대한 광 스펙트럼 분석을 통해 메인 간섭신호와 보조 간섭신호를 구하고, 메인 간섭신호와 보조 간섭신호의 광축방향 위치정보를 산출한다.
제어부(50)는 메인 간섭신호와 보조 간섭신호의 광축방향 위치정보를 근거로 이동 기준미러(32)를 대물렌즈별로 그에 대응하도록 미리 설정된 위치로 이동시킬 수 있다.
제어부(50)는 메인 간섭신호와 보조 간섭신호의 광축방향 위치정보를 근거로 대물렌즈(22)를 광축 방향에서 원하는 위치로 이동시킬 수 있다.
미러이동부(70)는 이동 기준미러(32)를 이동시킬 수 있다.
미러이동부(70)는 이동 기준미러(32)를 광축방향으로 이동시킬 수 있다.
미러이동부(70)는 제어부(50)의 제어신호에 따라 이동 기준미러(32)를 이동시킬 수 있다.
렌즈변경부(80)는 배율이 서로 다른 대물렌즈(22a, 22b, 22c)를 선택적으로 변경시킬 수 있다.
렌즈변경부(80)는 제어부(50)의 제어신호에 따라 대물렌즈를 제1 대물렌즈(22a) 내지 제3 대물렌즈(22c) 중 어느 하나로 변경시킬 수 있다.
렌즈이동부(90)는 대물렌즈(22)를 광축방향으로 이동시킬 수 있다.
렌즈이동부(90)는 제어부(50)의 제어신호에 따라 대물렌즈(22)를 이동시킬 수 있다.
상기한 구성을 갖는 광 간섭 시스템은 메인 간섭계(20)과 보조 간섭계(30)가 이동 기준미러(32)를 공유하는 방식으로 구성된다.
상술한 바와 같이, 다른 샘플 측정을 위해 대물렌즈를 변경할 경우 변경된 대물렌즈를 광축방향으로 이동시켜 변경된 대물렌즈의 초점을 맞춤과 함께 기준미러의 위치도 함께 이동시켜야 한다. 이때, 대물렌즈별로 광축방향 위치이동제어가 필요하고 대물렌즈별로 기준미러 위치이동제어가 필요하다.
기존에는 대물렌즈별 광축방향 위치이동제어에 자동초점장치를 이용하고, 대물렌즈별 기준미러 위치이동제어에 정밀 위치센서를 이용하기 때문에 시스템의 제조비용이 증가할 뿐만 아니라 측정 정밀도에 한계가 있어 대물렌즈와 기준미러를 원하는 위치로 정확하고 신뢰성 있게 이동시키기 어렵다.
그러나 본 발명의 실시예는 메인 간섭계(20)에 보조 간섭계(30)를 추가하여 대물렌즈(22)와 이동 기준미러(32) 중 적어도 하나의 위치이동제어에 간섭계 신호를 이용함으로써 자동초점장치와 정밀 위치센서를 없앨 수 있거나 최소화할 수 있어 시스템 비용을 낮출 수 있고, 대물렌즈(22)를 광축 방향에서 원하는 위치로 보다 정확하게 신뢰성 있게 이동시킬 수 있으며, 이동 기준미러(32)를 대물렌즈별로 그에 대응하는 위치로 보다 정확하고 신뢰성 있게 이동시킬 수 있다.
한편, 대물렌즈(22)가 제1 대물렌즈(22a), 제2 대물렌즈(22b), 제3 대물렌즈(22c)로 변경될 때 변경된 대물렌즈에 맞게 이동 기준미러(32)의 위치가 적절한 위치로 이동해야 한다.
이때, 이동 기준미러(32)와 고정 기준미러(33)의 경로차이로 인해 생기는 간섭신호를 이용하여 이동 기준미러(32)의 위치를 정밀하게 제어할 수 있다.
고정 기준미러(33)의 위치는 고정되어 있으므로 이동 기준미러(32)를 이동시킬 경우 보조 간섭신호의 광축방향 위치가 변하기 때문에 이동 기준미러(32)가 목표로 하는 정확한 위치에 이동하였는지를 판단할 수 있다. 이때, 측정 정밀도는 사용하는 광원의 종류에 따라 달라질 수 있다. 광대역 광원을 사용할 경우 나노미터 급의 정밀도가 가능하다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광 간섭 시스템의 메인 간섭계에 의한 메인 간섭신호와 보조 간섭계에 의한 보조 간섭신호를 이용하여 메인 간섭신호와 보조 간섭신호의 신호강도별 광축방향 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 감지부(40)는 메인 간섭계(20)에 의해 측정된 메인 간섭신호와 보조 간섭계(30)에 의해 측정된 보조 간섭신호가 합성된 합성 간섭신호를 감지한다.
제어부(50)는 감지부(40)에서 감지된 합성 간섭신호를 광 스펙트럼 분석하여 메인 간섭신호와 보조 간섭신호를 구분함과 함께 메인 간섭신호와 보조 간섭신호의 위치(P, Q)를 광축방향 위치상에 나타낸다.
시스템 설계시 메인 간섭계(20)과 보조 간섭계(30)의 배치를 적절히 하여 메인 간섭신호와 보조 간섭신호의 광축방향 위치가 서로 구분되게 나타나게 할 수 있다.
이하에서는 대물렌즈(22)와 이동 기준미러(32)를 이동시키는 것을 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 광 간섭 시스템에서 대물렌즈별 이동 기준미러의 이동위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 대물렌즈(22)가 변경되더라도 샘플(S)에 대한 정확한 측정을 위해서 대물렌즈별로 이동 기준미러(32)의 이동위치가 정해져 있다.
예를 들면, 제1 대물렌즈(22a)일 경우, 이동 기준미러(32)의 이동위치는 최초 위치인 1번 위치일 수 있다.
제2 대물렌즈(22b)일 경우, 이동 기준미러(32)의 이동위치는 광축방향에서 1번 위치보다 오른쪽으로 이동된 2번 위치일 수 있다.
제3 대물렌즈(22c)일 경우, 이동 기준미러(32)의 이동위치는 광축방향에서 2번 위치보다 오른쪽으로 이동된 3번 위치일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광 간섭 시스템에서 이동 기준미러의 이동에 따른 보조 간섭신호의 위치 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 이동 기준미러(32)를 1번 위치에 2번 위치로 이동시킬 경우, 보조 간섭신호의 위치는 1번 위치(Q1)에서 2번 위치(Q2)로 변경된다.
또한, 이동 기준미러(32)를 2번 위치에 3번 위치로 이동시킬 경우, 보조 간섭신호의 위치는 2번 위치(Q2)에서 3번 위치(Q3)로 변경된다.
이와 같이, 이동 기준미러(32)를 이동시키면, 보조 간섭신호의 광축방향 위치가 변하기 때문에 이동 기준미러(32)의 위치를 검출하는 위치센서를 마련하지 않고서도 이동 기준미러(32)를 원하는 정확한 위치로 이동시킬 수 있다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 광 간섭 시스템에서 제1 대물렌즈를 제2 대물렌즈로 변경할 경우, 메인 간섭신호와 보조 간섭신호를 이용하여 이동 기준미러와 제2 대물렌즈를 이동시키는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 대물렌즈(22)가 제1 대물렌즈(22a)이고 이동 기준미러(32)가 1번 위치일 경우, 메인 간섭신호는 제1 대물렌즈(22a)의 초점위치인 제1 위치(P1)에 나타나고, 보조 간섭신호는 1번 위치(Q1)에 나타난다. 이때, 초점위치(P1)는 샘플(S)에 초점이 맞는 제1 대물렌즈(22a)의 위치일 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 대물렌즈(22a)를 제2 대물렌즈(22b)로 변경시킨 경우, 보조 간섭신호는 1번 위치(Q1)에 나타나지만, 제2 대물렌즈(22b)의 초점을 맞춘 상태가 아니므로 메인 간섭신호는 제2 대물렌즈(22b)의 초점위치인 제2 위치(P2)가 아닌 다른 위치(Ps)에 나타난다.
도 7을 참조하면, 변경된 제2 대물렌즈(22b)에 맞게 이동 기준미러(32)를 1번 위치에서 2번 위치로 이동시키면, 보조 간섭신호가 2번 위치(Q2)에 나타난다. 보조 간섭신호가 2번 위치(Q2)에 나타나면 이동 기준미러(32)의 이동을 정지시킨다.
이때, 이동 기준미러(32)를 1번 위치에서 2번 위치로 이동시킴에 따라 메인 간섭신호는 더욱 오른쪽으로 이동된 위치(Pr)에 나타난다.
도 8을 참조하면, 이동 기준미러(32)를 1번 위치에서 2번 위치로 이동시켜 보조 간섭신호가 2번 위치(Q2)가 나타나면, 제2 대물렌즈(22b)를 이동시킨다. 메인 간섭신호가 초점위치인 제2 위치(P2)에 나타나면, 제2 대물렌즈(22b)의 이동을 정지시킨다.
본 발명의 실시예는 메인 간섭계(20)에 보조 간섭계(30)를 추가하여 대물렌즈(22)와 이동 기준미러(32) 중 적어도 하나의 위치이동제어에 간섭신호를 이용함으로써 자동초점장치와 정밀 위치센서를 없앨 수 있거나 최소화할 수 있어 시스템 비용을 낮출 수 있고, 대물렌즈(22)를 광축 방향에서 원하는 위치로 보다 정확하게 신뢰성 있게 이동시킬 수 있으며, 이동 기준미러(32)를 대물렌즈별로 그에 대응하는 위치로 보다 정확하고 신뢰성 있게 이동시킬 수 있다.
상기한 실시예에서는 자동초점장치와 정밀 위치센서를 모두 설치하지 않은 것에 대하여 설명하지만, 이에 한정되지 않고, 자동초점장치와 정밀 위치센서 중 어느 하나만을 설치한 경우에도 동일하게 적용 가능하다.
10 : 광원 20 : 메인 간섭계
21 : 메인 빔 스플리터 22 : 대물렌즈
22a: 제1 대물렌즈 22b: 제2 대물렌즈
22c: 제3 대물렌즈 30 : 보조 간섭계
31 : 보조 빔 스플리터 32 : 이동 기준미러
33 : 고정 기준미러 40 : 감지부
50 : 제어부 60 : 표시부
70 : 미러이동부 80 : 렌즈변경부
90 : 렌즈이동부

Claims (4)

  1. 광을 발생시키는 광원;
    고정 기준미러, 이동 기준미러 및 보조 빔 스플리터를 포함하고, 상기 보조 빔 스플리터를 통해 상기 광원으로부터 입사된 광 중 일부는 상기 고정 기준미러에 반사시키고 나머지는 상기 이동 기준미러로 투과시키며 상기 이동 기준미러에 반사된 기준광과 상기 고정 기준미러에 반사된 기준광을 간섭시켜 보조 간섭광을 발생시키고, 상기 발생된 보조 간섭광을 메인 빔 스플리터로 입사시키는 보조 간섭계;
    상기 메인 빔 스플리터와 대물렌즈를 포함하고, 상기 메인 빔 스플리터를 통해 상기 광원으로부터 발생된 광 중 일부는 상기 대물렌즈로 입사시키고, 나머지는 상기 보조 간섭계로 투과시키며, 상기 대물렌즈에 의해 샘플에 반사된 측정광과 상기 이동 기준미러에 반사된 기준광을 간섭시켜 메인 간섭광을 발생시키고, 상기 발생된 메인 간섭광 및 상기 보조 간섭계로부터 입사된 보조 간섭광을 출력하는 메인 간섭계;
    상기 이동 기준미러를 이동시키는 미러이동부;
    상기 대물렌즈를 다른 배율의 대물렌즈로 변경시키는 렌즈변경부;
    상기 대물렌즈를 렌즈이동부;
    상기 메인 간섭광과 상기 보조 간섭광을 감지하는 감지부; 및
    상기 메인 간섭광과 상기 보조 간섭광에 대한 광 스펙트럼을 분석하여 상기 메인 간섭광과 상기 보조 간섭광의 광축방향 위치별 신호강도를 나타내는 메인 간섭신호와 보조 간섭신호를 각각 생성하고, 상기 메인 간섭신호와 상기 보조 간섭신호의 광축방향 위치에 따라 상기 대물렌즈와 상기 이동 기준미러의 이동을 제어하는 제어부를 포함하고,
    대물렌즈별로 메인 간섭신호의 광축방향 위치정보가 미리 설정되어 있고,
    대물렌즈별로 보조 간섭신호의 광축방향 위치정보가 미리 설정되어 있고,
    상기 제어부는 대물렌즈 변경시 상기 이동 기준미러를 이동시켜 상기 보조 간섭신호를 변경된 대물렌즈에 대응하는 보조 간섭신호 광축방향 위치로 이동시키고, 상기 보조 간섭신호의 이동 완료 후 변경된 대물렌즈를 이동시켜 상기 메인 간섭신호를 변경된 대물렌즈에 대응하는 메인 간섭신호 광축방향 위치로 이동시키는 광 간섭 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 간섭신호와 상기 보조 간섭신호의 신호강도별 광축방향 위치를 표시하는 표시부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 메인 간섭신호와 상기 보조 간섭신호의 신호강도별 광축방향 위치를 상기 표시부에 함께 표시시키는 광 간섭 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 대물렌즈 변경시 상기 보조 간섭신호의 광축방향 위치 변화를 근거로 상기 이동 기준미러를 이동시켜 상기 이동 기준미러를 변경된 대물렌즈에 대응하는 위치로 이동시키는 광 간섭 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 대물렌즈 변경시 상기 메인 간섭신호의 광축방향 위치 변화를 근거로 변경된 대물렌즈를 이동시키는 광 간섭 시스템.
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