TWI490542B - A scanning lens and an interference measuring device using the scanning lens - Google Patents

A scanning lens and an interference measuring device using the scanning lens Download PDF

Info

Publication number
TWI490542B
TWI490542B TW102116255A TW102116255A TWI490542B TW I490542 B TWI490542 B TW I490542B TW 102116255 A TW102116255 A TW 102116255A TW 102116255 A TW102116255 A TW 102116255A TW I490542 B TWI490542 B TW I490542B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
unit
beam splitter
light beam
splitter
Prior art date
Application number
TW102116255A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201443480A (zh
Inventor
Chien Chung Tsai
Sheng Lung Huang
Original Assignee
Univ Nat Taiwan
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 Univ Nat Taiwan filed Critical Univ Nat Taiwan
Priority to TW102116255A priority Critical patent/TWI490542B/zh
Priority to US14/037,782 priority patent/US9441945B2/en
Publication of TW201443480A publication Critical patent/TW201443480A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI490542B publication Critical patent/TWI490542B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • G01B9/02015—Interferometers characterised by the beam path configuration
    • 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
    • G01B9/02049—Interferometers characterised by particular mechanical design details
    • 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
    • G01B9/02055—Reduction or prevention of errors; Testing; Calibration
    • G01B9/02056—Passive reduction of errors
    • G01B9/02058—Passive reduction of errors by particular optical compensation or alignment elements, e.g. dispersion compensation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002—Scanning microscopes
    • G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/0052—Optical details of the image generation
    • G02B21/0056—Optical details of the image generation based on optical coherence, e.g. phase-contrast arrangements, interference arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)

Description

掃描透鏡及應用該掃描透鏡之干涉量測裝置
本發明有關於一種掃描透鏡及應用該掃描透鏡之干涉量測裝置，並可透過具有掃描透鏡的干涉量測裝置對待測物進行量測。
干涉量測裝置主要是利用參考光束及物體光束的干涉情形而建立待測物的輪廓與深度反射或散射強度資訊，常應用在電子電路、光罩及人體組織的掃描，如光學同調斷層掃描術(Optical Coherence Tomography)。請參閱第1圖，為習用干涉量測裝置的構造示意圖，如圖所示，干涉量測裝置10主要包括有一光源模組11、一準直器12、一分光器13(例如：分光鏡)、一透鏡14、一反射鏡15及一光譜儀16，其中同調光源11用以產生一同調光束I，準直器12則用以將同調光束I校正成為一平行光。
分光器13用以將校正後的同調光束I進行分光，並產生一參考光束Ir及一物體光束Io，其中參考光束Ir投射在反射鏡15上，而物體光束Io則經由透鏡14聚焦後照射在待測物17上。參考光束Ir會被反射鏡15所反射，並穿透分光器13投射在光譜儀16上，而物體光束Io將待測物17散射或反射，並被分光器13反射而投射在光譜儀16上。投射在光譜儀16的物體光束Io及參考光束Ir會因為光程差而形成干 涉圖案，而光譜儀16將可以對干涉圖案進行分析，並進一步推算出待測物17的輪廓與結構。
然而習用之干涉量測裝置10的光學路徑較長，不利於縮小干涉量測裝置10的體積。此外，習用的干涉量測裝置10僅能使用同調光源11，若使用低同調光源則會產生色散的問題，同時亦會導致參考光束Ir及物體光束Io之間出現光程的差異，並造成量測上的誤差。
本發明之一目的，在於提供一種掃描透鏡，主要包括一透鏡組、一分光器及一反射單元，其中反射單元設置於透鏡組及分光器之間。穿透透鏡組的光束投射在分光器，其中穿透分光器的第一光束會投射待測物上，而被分光器反射的第二光束則會投射在反射單元上，使得經過待測物反射或散射的第一光束與反射單元所反射的第二光束在分光器上形成干涉。透過掃描透鏡的使用將可縮短干涉量測過程中的光學路徑，並有利於縮小干涉量測裝置的體積。
本發明之又一目的，在於提供一種掃描透鏡，主要包括一透鏡組、一分光器、一透光單元及一遮光單元，其中透光單元設置於透鏡組及分光器之間，而遮光單元則設置在透光單元上。穿透透鏡組的光束會投射在分光器，其中穿透分光器的第一光束會投射待測物上，而被分光器反射的第二光束則會投射在透光單元上。部分第二光束會穿透透光單元，並被遮光單元遮擋或吸收，而部分第二光束則會被透光單元反射至分光器，使得經過待測物反射或散射的第一光束與透光單元所反射的第二光束在分光器上形成干涉。透過掃描透鏡的使用將可縮短干涉量測過程中的光學路徑，並有利於 縮小干涉量測裝置的體積。
本發明之又一目的，在於提供一種干涉量測裝置，主要包括一光源模組、一掃描透鏡及一偵測單元，其中光源模組經由掃描透鏡將光束投射至待測物上。掃描透鏡會對光束進行分光，其中穿透分光器的第一光束會投射待測物上，而被分光器反射的第二光束則會投射在反射單元上，使得經過待測物反射或散射的第一光束與反射單元所反射的第二光束在分光器上形成干涉，藉此干涉量測裝置將可以量測出待測物的構造。
為此本發明提供一種掃描透鏡，包括：一透鏡組；一分光器，對穿透透鏡組的一光束進行分光，並產生一第一光束及一第二光束，其中第一光束穿透分光器，而第二光束則被分光器反射；及一反射單元，位於透鏡組與分光器之間，接收分光器所反射的第二光束，並將第二光束反射至分光器。
本發明還提供另一種掃描透鏡，包括：一透鏡組；一分光器，對穿透透鏡組的一光束進行分光，並產生一第一光束及一第二光束，其中第一光束穿透分光器，而第二光束則被分光器反射；一透光單元，位於透鏡組與分光器之間，接收分光器所反射的第二光束，其中部分第二光束會被透光單元反射至分光器，而部分第二光束則會穿透透光單元；及一遮光單元，位於透光單元上，並遮擋或吸收穿透透光單元的第二光束。
本發明提供一種干涉量測裝置，包括：一光源模組，產生一光束；一掃描透鏡，接收光束，包括：一透鏡組，改變光束的聚焦位置；一分光器，對穿透透鏡組的光束進行分光，並產生一第一光束及一第二光束，其中第一光束穿透 分光器，並投射在一待測物上，而第二光束則被分光器反射；及一反射單元，位於透鏡組與分光器之間，接收分光器所反射的第二光束，並將第二光束反射至分光器；一偵測單元，接收待測物散射或反射的第一光束及反射單元所反射的第二光束。
本發明還提供另一種干涉量測裝置，包括：一光源模組，產生一光束；一掃描透鏡，接收光束，包括：一透鏡組，改變光束的聚焦位置；一分光器，對穿透透鏡組的光束進行分光，並產生一第一光束及一第二光束，其中第一光束穿透分光器，並投射在一待測物上，而第二光束則被分光器反射；一透光單元，位於透鏡組與分光器之間，接收分光器所反射的第二光束，其中部分第二光束會被透光單元反射至分光器，而部分第二光束則會穿透透光單元；及一遮光單元，位於透光單元上，並遮擋或吸收穿透透光單元的第二光束；一偵測單元，接收待測物散射或反射的第一光束及透光單元所反射的第二光束。
本發明所述之掃描透鏡及干涉量測裝置一實施例，包括一透光單元位於透鏡組及分光器之間，且反射單元設置於透光單元上。
本發明所述之掃描透鏡及干涉量測裝置一實施例，其中透光單元包括一第一表面及一第二表面，第一表面朝向透鏡組，而第二表面則朝向分光鏡，且反射單元設置於第二表面。
本發明所述之掃描透鏡及干涉量測裝置一實施例，其中透光單元包括一第一表面及一第二表面，第一表面朝向透鏡組，而第二表面則朝向分光鏡，且遮光單元設置於第一表面。
本發明所述之干涉量測裝置一實施例，包括至少一掃描鏡位於掃描透鏡與光源模組之間，接收光源模組所產生的光束，並改變第一光束及第二光束投射的位置或角度。
本發明所述之干涉量測裝置一實施例，包括一調整單元連接掃描透鏡，並用以調整掃描透鏡與待測物之間的距離。
本發明所述之干涉量測裝置一實施例，包括一極化分光器位於光源模組及掃描透鏡之間，並將待測物所散射或反射的第一光束及經過反射單元及分光器所反射的第二光束引導至偵測單元。
本發明所述之干涉量測裝置一實施例，包括一連接座位於透鏡組與分光器之間，連接座包括一第一連接單元及一第二連接單元，透光單元及反射單元位於第一連接單元上，而分光器則位於第二連接單元上。
本發明所述之干涉量測裝置一實施例，包括一連接座位於透鏡組與分光器之間，連接座包括一第一連接單元及一第二連接單元，透光單元及遮光單元位於第一連接單元上，而分光器則位於第二連接單元上。
本發明所述之干涉量測裝置一實施例，包括一補償透光單元位於待測物及分光鏡之間。
請參閱第2圖，為本發明掃描透鏡一實施例的構造示意圖。如圖所示，本發明所述之掃描透鏡20主要包括一透鏡組21、一反射單元23及一分光器25，其中反射單元23位於透鏡組21及分光器25之間。
在實際應用時可使得光束I穿透透鏡組21，並以透 鏡組21改變光束I的聚焦位置。穿透透鏡組21的光束I會投射在分光器25上，並以分光器25對投射於其上的光束I進行分光，其中有部分光束I會穿透分光器25，而有部分光束I則會被分光器25所反射。在本發明一實施例中，可將穿透分光器25的光束定義為第一光束I1，並將分光器25所反射的光束定義為第二光束I2。
反射單元23位於透鏡組21與分光器25之間，使得光束I被投射至分光器25的過程中，有部分的光束I會被反射單元23所阻擋，而不會投射到分光器25上。
在本發明一實施例中，穿透分光器25的第一光束I1可投射在一待測物22上，而待測物22則會散射及/或反射第一光束I1，並使得第一光束I1投射及穿透分光器25。
分光器25所反射的第二光束I2則被投射在反射單元23上，反射單元23會進一步反射投射於其上的第二光束I2，並使得第二光束I2投射至分光器25。分光器25會進一步反射反射單元23所傳送的第二光束I2，其中分光器25所反射的第二光束I2將會與待測物22所散射及/或反射的第一光束I1形成干涉。
請參閱第3圖，為本發明掃描透鏡又一實施例的構造示意圖。如圖所示，本發明所述之掃描透鏡30包括一透鏡組21、一透光單元37、一反射單元33及一分光器25，其中透光單元37位於透鏡組21及分光器25之間，而反射單元33則設置在透光單元37上。
本發明實施例所述之反射單元33可為設置在透光單元37表面的薄膜，例如鋁、銀、鋁銀合金或金等金屬材料。在本發明一實施例中，透光單元37包括一第一表面371及一第二表面373，其中第一表面371朝向透鏡組21，第二表面 373則朝向分光器25，而反射單元33則設置在透光單元37的第二表面373上。
反射單元33位於透鏡組21與分光器25之間，使得光束I被投射至分光器25的過程中，有部分的光束I會被反射單元33所阻擋，而不會投射到分光器25上。
在本發明一實施例中，穿透分光器25的第一光束I1可投射在一待測物22上，待測物22則會散射及/或反射第一光束I1，並使得第一光束I1投射並穿透分光器25。
分光器25所反射的第二光束I2則被投射在反射單元33上，反射單元33會進一步反射第二光束I2，並使得第二光束I2投射至分光器25上。由反射單元33投射至分光器25的第二光束I2會與待測物22所散射及/或反射的第一光束I1形成干涉。
在本發明一實施例中，請配合參閱第3A圖所示，掃描透鏡30亦可包括一連接座29，其中連接座29位於透鏡組21及分光器25之間。例如連接座29包括一第一連接單元291及一第二連接單元293，且第一連接單元291及第二連接單元293可相互鎖合，其中反射單元33及透光單元37設置於第一連接單元291上，而分光器25則設置於第二連接單元293上。在實際應用時，使用者可將第二連接單元293及分光器25由第一連接單元291上卸下，並更換具有不同分光比例的分光器25，以利於對不同的待測物22進行量測。
在本發明另一實施例中，請配合參閱第3B圖所示，光束I會在分光器250與外界接觸的表面251位置進行分光，其中穿透分光器250之表面251的光束I被定義為第一光束I1，而被分光器250之表面251所反射的光束I則被定義為第二光束I2。為了補償第一光束I1的光程，可於待測物 22及分光器25之間設置一補償透光單元253，例如可將補償透光單元253覆蓋在待測物22上，且補償透光單元253與分光器250具有相同的光程及/或厚度，使得第一光束I1及第二光束I2具有相近的光程。
請參閱第4圖，為本發明掃描透鏡又一實施例的構造示意圖。如圖所示，本發明所述之掃描透鏡40包括一透鏡組21、一透光單元47、一遮光單元49及一分光器25，其中透光單元47位於透鏡組21及分光器25之間，而遮光單元49則設置在透光單元47上。
透光單元47包括一第一表面471及一第二表面473，其中第一表面471朝向透鏡組21，第二表面473朝向分光器25，而遮光單元49則設置在透光單元47的第一表面471上。
在實際應用時光束I會穿透透鏡組21及透光單元47並投射在分光器25上，由於遮光單元49位於透鏡組21與分光器25之間，使得光束I被投射至分光器25的過程中，有部分的光束I會被遮光單元47所阻擋，而不會投射到分光器25上。
在本發明一實施例中，穿透分光器25的第一光束I1可投射在一待測物22上，待測物22則會散射及/或反射第一光束I1，並使得第一光束I1投射並穿透分光器25。
由於透光單元47與相鄰的介質之間的穿透率不同，因此當光源投射在透光單元47時，部分的光源會穿透透光單元47，而部分的光源則會被透光單元47所反射。在本發明實施例中，分光器25反射的第二光束I2被投射在透光單元47的第二表面473時，有部分的第二光束I2會進入透光單元47，而部分的第二光束I2則會被透光單元47的第二表面473 反射。
進入透光單元47的第二光束I2會被遮光單元49遮擋或吸收，而被透光單元47之第二表面473反射的第二光束I2則會投射至分光器25上，經過透光單元47之第二表面473所投射的第二光束I2將會與待測物22所散射及/或反射的第一光束I1形成干涉。
在本發明一較佳實施例中，亦可進一步在透光單元47的第二表面473上設置薄膜，以調整第二光束I2由第二表面473進入透光單元47及被透光單元47之第二表面473反射的比例。
在本發明一實施例中，請配合參閱第4A圖所示，掃描透鏡40亦可包括一連接座29，其中連接座29位於透鏡組21及分光器25之間。例如連接座29包括一第一連接單元291及一第二連接單元293，且第一連接單元291及第二連接單元293可相互鎖合，其中透光單元47及遮光單元49設置於第一連接單元291上，而分光器25則設置於第二連接單元293上。在實際應用時，使用者可將第二連接單元293及分光器25由第一連接單元291上卸下，並更換具有不同分光比例的分光器25，以利於對不同的待測物22進行量測。
在本發明另一實施例中，請配合參閱第4B圖所示，光束I會在分光器250與外界接觸的表面251位置進行分光，其中穿透分光器250之表面251的光束I被定義為第一光束I1，而被分光器250之表面251所反射的光束I則被定義為第二光束I2。為了補償第一光束I1的光程，可於待測物22及分光器25之間設置一補償透光單元253，例如可將補償透光單元253覆蓋在待測物22上，且補償透光單元253與分光器250具有相同的光程及/或厚度，使得第一光束I1及第 二光束I2具有相近的光程。
上述之掃描透鏡20/30的反射單元23/33可為條狀、十字形、圓形、多邊形等不同的幾何形狀，如第5A、5B及5C圖所示，並以反射單元23/33遮擋部分的光束I及反射第二光束I2。當然掃描透鏡40的遮光單元49亦可為條狀、十字形、圓形、多邊形等不同的幾何形狀，如第5A、5B及5C圖所示，並以遮光單元49遮擋及/或吸收部分的光束I及第二光束I2。
請參閱第6圖，為本發明干涉量測裝置一實施例的構造示意圖。如圖所示，本發明所述之干涉量測裝置50主要包括一光源模組51、一掃描透鏡20/30/40及一偵測單元53，並可用以對待測物22進行量測。
光源模組51可用以產生光束I，並將光束I投射至掃描透鏡20/30/40。掃描透鏡20/30/40的構造如第2至4圖所示，光束I會穿透透鏡組21，並以透鏡組21調整及改變光束I的聚焦位置。穿透透鏡組21的光束I會被投射到分光器25上，光束I由透鏡組21投射至分光器25的過程中，有部分的光束I可能會被反射單元23/33或遮光單元49遮擋，而未被反射單元23/33或遮光單元49遮擋的光束I將會投射到分光器25上。
當光束I投射在分光器25時，有部分的光束I會穿透分光器25，並形成第一光束I1，而有部分的光束I則會被分光器25所反射，並形成第二光束I2。第一光束I1會投射到待測物22上，而第二光束I2則會被投射到位於透鏡組21與分光器25之間反射單元23/33或透光單元47上。
待測物22會反射或散射第一光束I1，其中部分被反射或散射的第一光束I1會被投射至分光器25，並穿透分光器 25。反射單元23/33或透光單元47會反射第二光束I2，其中被反射的第二光束I2會投射至分光器25，並進一步以分光器25反射第二光束I2。
經過待測物22反射或散射的第一光束I1及反射單元23/33或透光單元47反射的第二光束I2，會被引導至偵測單元53。在本發明一實施例中，經過待測物22反射或散射的第一光束I1便如同習用技術(第1圖)所示的物體光束Io，而經過反射單元23/33或透光單元47反射的第二光束I2則為參考光束Ir。經過待測物22反射或散射的第一光束I1會與反射單元23/33或透光單元47反射的第二光束I2會因為光程差而形成干涉圖案，並可透過偵測單元53接收待測物22反射或散射的第一光束I1及反射單元23/33或透光單元47反射的第二光束I2，並對干涉圖案進行分析，以推算出待測物22的輪廓與結構。
在本發明一實施例中，光束I會在分光器250與外界接觸的表面251位置進行分光，其中穿透分光器250之表面251的光束I被定義為第一光束I1，而被分光器250之表面251所反射的光束I則被定義為第二光束I2。為了補償第一光束I1的光程，可於待測物22及分光器25之間設置一補償透光單元253，例如可將補償透光單元253覆蓋在待測物22上，且補償透光單元253與分光器250具有相同的光程及/或厚度，使得第一光束I1及第二光束I2具有相近的光程。
在本發明一實施例中，光源模組51、掃描透鏡20/30/40及偵測單元53之間亦可設置一極化分光器55及一波片57，其中光源模組51所產生的光束I會穿透極化分光器55及波片57並投射至掃描透鏡20/30/40，而經過待測物22反射或散射的第一光束I1及反射單元23/33或透光單元47 反射的第二光束I2則會投射到極化分光器55及波片57，並透過極化分光器55將光束引導至偵測單元53。
在本發明另一實施例中，極化分光器55亦可為一分光器，如此一來便不用設置波片57。光源模組51所產生的光束I會穿透分光器並投射至掃描透鏡20/30/40，而經過待測物22反射或散射的第一光束I1及反射單元23/33或透光單元47反射的第二光束I2則會投射到分光器(55)，並透過分光器(55)將光束引導至偵測單元53。
請參閱第7圖，為本發明干涉量測裝置又一實施例的構造示意圖。如圖所示，本發明所述之干涉量測裝置60主要包括一光源模組51、一掃描透鏡20/30/40、至少一掃描鏡61/63及一偵測單元53，並可用以對待測物22進行量測。
掃描鏡61/63位於光源模組51與掃描透鏡20/30/40之間，其中光源模組51所產生的光束I會投射在掃描鏡61/63上，並可透過掃描鏡61/63改變光束I投射至掃描透鏡20/30/40及/或待測物22的角度及位置，並對待測物22的各個位置進行掃描。
在本發明一實施例中，掃描鏡包括一第一掃描鏡61與一第二掃描鏡63，其中第一掃描鏡61可使得光束I沿著第一方向X進行掃描，而第二掃描鏡63則可使得光束I沿著第二方向Y進行掃描，透過第一掃描鏡61及第二掃描鏡63的使用，將可使得光束I對待測物22進行二維的掃描，並量測出待測物22表面的二維構造。當然在實際應用時，掃描鏡的數量亦可為一個，例如僅設置第一掃描鏡61或第二掃描鏡63。
在本發明一實施例中，光源模組51及掃描鏡61/63之間亦可設置一極化分光器55及/或一波片57，其中光源模 組51所產生的光束I會穿透極化分光器55及/或波片57並投射至掃描鏡61/63，而經過待測物22反射或散射的第一光束I1及反射單元23/33或透光單元47反射的第二光束I2則會投射到極化分光器55及/或波片57，並透過極化分光器55將光束引導至偵測單元53。
在本發明另一實施例中，極化分光器55亦可為一分光器，如此一來便不用設置波片57。光源模組51所產生的光束I會穿透分光器並投射至掃描鏡61/63，而經過待測物22反射或散射的第一光束I1及反射單元23/33或透光單元47反射的第二光束I2則會投射到分光器(55)，並透過分光器(55)將光束引導至偵測單元53。
請參閱第8圖，為本發明干涉量測裝置又一實施例的構造示意圖。如圖所示，本發明所述之干涉量測裝置70主要包括一光源模組51、一掃描透鏡20/30/40、一調整單元71及一偵測單元53，並可用以對待測物22進行量測。
調整單元71連接掃描透鏡20/30/40，並用以調整掃描透鏡20/30/40與待測物22之間的距離。一般而言，在量測待測物22的過程中，會使得第二光束I2的焦點落在待測物22的表面，並量測出待測物22表面的構造。在本發明實施例中，調整單元71可帶動掃描透鏡20/30/40沿著第三方向Z進行位移，使得在量測的過程中第二光束I2的焦點可落在待測物22的表面及/或深入待測物22的內部，藉此以量測出待測物22表面及內部的構造。
在本發明一實施例中，干涉量測裝置70亦可包括一可動平台73，其中待測物22放置在可動平台73上，並透過可動平台73帶動待測物22沿著第一方向X及第二方向Y位移，藉此將可量測出待測物22的3D立體構造。
在本發明中所述之連接指的是一個或多個物體或構件之間的直接連接或者是間接連接，例如可在一個或多個物體或構件之間存在有一個或多個中間連接物。
說明書之系統中所描述之也許、必須及變化等字眼並非本發明之限制。說明書所使用的專業術語主要用以進行特定實施例的描述，並不為本發明的限制。說明書所使用的單數量詞(如一個及個)亦可為複數個，除非在說明書的內容有明確的說明。例如說明書所提及之一個裝置可包括有兩個或兩個以上之裝置的結合，而說明書所提之一物質則可包括有多種物質的混合。
以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
10‧‧‧干涉量測裝置
11‧‧‧同調光源
12‧‧‧準直器
13‧‧‧分光器
14‧‧‧透鏡
15‧‧‧反射鏡
16‧‧‧光譜儀
17‧‧‧待測物
20‧‧‧掃描透鏡
21‧‧‧透鏡組
22‧‧‧待測物
23‧‧‧反射單元
25‧‧‧分光器
250‧‧‧分光器
251‧‧‧表面
253‧‧‧補償透光單元
29‧‧‧連接座
291‧‧‧第一連接單元
293‧‧‧第二連接單元
30‧‧‧掃描透鏡
33‧‧‧反射單元
37‧‧‧透光單元
371‧‧‧第一表面
373‧‧‧第二表面
40‧‧‧掃描透鏡
47‧‧‧透光單元
471‧‧‧第一表面
473‧‧‧第二表面
49‧‧‧遮光單元
50‧‧‧干涉量測裝置
51‧‧‧光源模組
53‧‧‧偵測單元
55‧‧‧極化分光器/分光器
57‧‧‧波片
60‧‧‧干涉量測裝置
61‧‧‧第一掃描鏡
63‧‧‧第二掃描鏡
70‧‧‧干涉量測裝置
71‧‧‧調整單元
73‧‧‧可動平台
第1圖：為習用干涉量測裝置的構造示意圖；第2圖：為本發明掃描透鏡一實施例的構造示意圖；第3圖：為本發明掃描透鏡又一實施例的構造示意圖；第3A圖及第3B圖：為本發明掃描透鏡又一實施例的構造示意圖；第4圖：為本發明掃描透鏡又一實施例的構造示意圖；第4A圖及第4B圖：為本發明掃描透鏡又一實施例的構造示意圖；第5A圖至第5C圖：為本發明掃描透鏡之反射單元及遮光單元一實施例之俯視圖； 第6圖：為本發明干涉量測裝置一實施例的構造示意圖；第7圖：為本發明干涉量測裝置又一實施例的構造示意圖；及第8圖：為本發明干涉量測裝置又一實施例的構造示意圖。
雖然已透過舉例方式在圖式中描述了本發明的具體實施方式，並在本文中對其作了詳细的說明，但是本發明還允許有各種修改和替換形式。本發明之圖式內容可為不等比例，圖式及其詳細的描述僅為特定型式的揭露，並不為本發明的限制，相反的，依據專利範圍之精神和範圍內進行修改、均等構件及其置換皆為本發明所涵蓋的範圍。
20‧‧‧掃描透鏡
21‧‧‧透鏡組
22‧‧‧待測物
23‧‧‧反射單元
25‧‧‧分光器

Claims (16)

  1. 一種掃描透鏡，包括：一透鏡組；一分光器，對穿透該透鏡組的一光束進行分光，並產生一第一光束及一第二光束，其中該第一光束穿透該分光器，而該第二光束則被該分光器反射；一反射單元，位於該透鏡組與該分光器之間，接收該分光器所反射的第二光束，並將該第二光束反射至該分光器；及一連接座，位於該透鏡組與該分光器之間，該連接座包括一第一連接單元及一第二連接單元，第二連接單元可位移並連接於該第一連接單元，該反射單元位於該第一連接單元上，而該分光器則位於該第二連接單元上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之掃描透鏡，包括一透光單元位於該透鏡組及該分光器之間，且該反射單元設置於該透光單元上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之掃描透鏡，其中該透光單元包括一第一表面及一第二表面，該第一表面朝向該透鏡組，而該第二表面則朝向該分光鏡，且該反射單元設置於該第二表面。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之掃描透鏡，其中該透光單元位於該第一連接單元上。
  5. 一種掃描透鏡，包括：一透鏡組；一分光器，對穿透該透鏡組的一光束進行分光，並產生一第一光束及一第二光束，其中該第一光束穿透該分 光器，而該第二光束則被該分光器反射；一透光單元，位於該透鏡組與該分光器之間，接收該分光器所反射的第二光束，其中部分該第二光束會被透光單元反射至該分光器，而部分該第二光束則會穿透該透光單元；及一遮光單元，位於該透光單元上，並遮擋或吸收穿透該透光單元的第二光束。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之掃描透鏡，其中該透光單元包括一第一表面及一第二表面，該第一表面朝向該透鏡組，而該第二表面則朝向該分光鏡，且該遮光單元設置於該第一表面。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之掃描透鏡，包括一連接座位於該透鏡組與該分光器之間，該連接座包括一第一連接單元及一第二連接單元，該透光單元及該遮光單元位於該第一連接單元上，而該分光器則位於該第二連接單元上。
  8. 一種干涉量測裝置，包括：一光源模組，產生一光束；一掃描透鏡，接收該光束，包括：一透鏡組，改變該光束的聚焦位置；一分光器，對穿透該透鏡組的光束進行分光，並產生一第一光束及一第二光束，其中該第一光束穿透該分光器，並投射在一待測物上，而該第二光束則被該分光器反射；一反射單元，位於該透鏡組與該分光器之間，接收該分光器所反射的第二光束，並將該第二光束反射至該分光器； 一偵測單元，接收該待測物散射或反射的第一光束及該反射單元所反射的第二光束；及一調整單元，連接該掃描透鏡，並用以調整該掃描透鏡與該待測物之間的距離。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之干涉量測裝置，包括至少一掃描鏡位於該掃描透鏡與該光源模組之間，接收該光源模組所產生的光束，並改變該第一光束及該第二光束投射的位置或角度。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之干涉量測裝置，包括一極化分光器位於該光源模組及該掃描透鏡之間，並將該待測物所散射或反射的第一光束及經過該反射單元及該分光器所反射的第二光束引導至該偵測單元。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之干涉量測裝置，包括一透光單元位於該透鏡組及該分光器之間，且該反射單元設置於該透光單元上。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之干涉量測裝置，其中該透光單元包括一第一表面及一第二表面，該第一表面朝向該透鏡組，而該第二表面則朝向該分光鏡，且該反射單元設置於該第二表面。
  13. 一種干涉量測裝置，包括：一光源模組，產生一光束；一掃描透鏡，接收該光束，包括：一透鏡組，改變該光束的聚焦位置；一分光器，對穿透該透鏡組的光束進行分光，並產生一第一光束及一第二光束，其中該第一光束穿透該分光器，並投射在一待測物上，而該第二光束則被該分 光器反射；一反射單元，位於該透鏡組與該分光器之間，接收該分光器所反射的第二光束，並將該第二光束反射至該分光器；一偵測單元，接收該待測物散射或反射的第一光束及該反射單元所反射的第二光束；及一補償透光單元，位於該待測物及該分光鏡之間。
  14. 一種干涉量測裝置，包括：一光源模組，產生一光束；一掃描透鏡，接收該光束，包括：一透鏡組，改變該光束的聚焦位置；一分光器，對穿透該透鏡組的光束進行分光，並產生一第一光束及一第二光束，其中該第一光束穿透該分光器，並投射在一待測物上，而該第二光束則被該分光器反射；一透光單元，位於該透鏡組與該分光器之間，接收該分光器所反射的第二光束，其中部分該第二光束會被透光單元反射至該分光器，而部分該第二光束則會穿透該透光單元；一遮光單元，位於該透光單元上，並遮擋或吸收穿透該透光單元的第二光束；及一偵測單元，接收該待測物散射或反射的第一光束及該透光單元所反射的第二光束。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之干涉量測裝置，其中該透光單元包括一第一表面及一第二表面，該第一表面朝向該透鏡組，而該第二表面則朝向該分光鏡，且該遮光單元設置於該第一表面。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之干涉量測裝置，包括一補償透光單元位於該待測物及該分光鏡之間。
TW102116255A 2013-05-07 2013-05-07 A scanning lens and an interference measuring device using the scanning lens TWI490542B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102116255A TWI490542B (zh) 2013-05-07 2013-05-07 A scanning lens and an interference measuring device using the scanning lens
US14/037,782 US9441945B2 (en) 2013-05-07 2013-09-26 Scan lens, interferometric measuring device using same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102116255A TWI490542B (zh) 2013-05-07 2013-05-07 A scanning lens and an interference measuring device using the scanning lens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201443480A TW201443480A (zh) 2014-11-16
TWI490542B true TWI490542B (zh) 2015-07-01

Family

ID=51864569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102116255A TWI490542B (zh) 2013-05-07 2013-05-07 A scanning lens and an interference measuring device using the scanning lens

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9441945B2 (zh)
TW (1) TWI490542B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI770951B (zh) * 2021-04-21 2022-07-11 芯聖科技股份有限公司 平行光學掃描檢測裝置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101116023A (zh) * 2005-01-27 2008-01-30 伦斯勒理工学院 可适应性扫描光学显微镜
TW200930977A (en) * 2007-11-13 2009-07-16 Zygo Corp Interferometer utilizing polarization scanning
TW200950890A (en) * 2008-01-29 2009-12-16 Seiko Epson Corp Thin film forming method and color filter manufacturing method
CN201666783U (zh) * 2010-04-23 2010-12-08 浙江大学 一种具有快速调零系统的白光干涉仪
TW201129775A (en) * 2009-08-31 2011-09-01 Zygo Corp Fiber-based interferometer system for monitoring an imaging interferometer

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2612074A (en) 1949-03-30 1952-09-30 Prec Mecanique Paris Soc Interferometer
US4132477A (en) * 1975-12-27 1979-01-02 Ricoh Company, Ltd. Optical imaging system for electrophotography
US4639139A (en) * 1985-09-27 1987-01-27 Wyko Corporation Optical profiler using improved phase shifting interferometry
US4869593A (en) 1988-04-22 1989-09-26 Zygo Corporation Interferometric surface profiler
DE3942896A1 (de) 1989-12-23 1991-06-27 Zeiss Carl Fa Interferometrischer sensor zur messung von abstandsaenderungen einer kleinen flaeche
US5122648A (en) * 1990-06-01 1992-06-16 Wyko Corporation Apparatus and method for automatically focusing an interference microscope
TW224169B (zh) 1992-06-19 1994-05-21 Philips Nv
JP3961220B2 (ja) 1998-08-10 2007-08-22 三菱電機株式会社 プリント基板の検査装置
JP3797327B2 (ja) 2001-03-23 2006-07-19 三菱電機株式会社 レーザ加工装置
US7358157B2 (en) 2002-03-27 2008-04-15 Gsi Group Corporation Method and system for high-speed precise laser trimming, scan lens system for use therein and electrical device produced thereby
US7869057B2 (en) 2002-09-09 2011-01-11 Zygo Corporation Multiple-angle multiple-wavelength interferometer using high-NA imaging and spectral analysis
US20040251243A1 (en) 2003-04-10 2004-12-16 Lizotte Todd E. System and method for generating and controlling multiple independently steerable laser beams for material processing
US7102761B2 (en) * 2003-06-13 2006-09-05 Zygo Corporation Scanning interferometry
US8351048B2 (en) * 2003-08-28 2013-01-08 4D Technology Corporation Linear-carrier phase-mask interferometer
US7630085B2 (en) * 2005-04-19 2009-12-08 Texas Instruments Incorporated Interferometers of high resolutions
FR2889584B1 (fr) 2005-08-08 2008-07-11 Centre Nat Rech Scient Imagerie tomographique par microscope interferometrique a immersion
US8072610B1 (en) 2008-07-01 2011-12-06 Bruker Nano, Inc. Polarization mirau interference microscope
TWI487588B (zh) 2009-11-13 2015-06-11 M Solv Ltd 用於補償離軸焦點畸變的方法和設備
KR101103323B1 (ko) 2010-04-08 2012-01-11 에스엔유 프리시젼 주식회사 공초점 현미경구조를 이용한 측정대상물의 영상획득방법 및 시스템
TWI403756B (zh) * 2010-06-18 2013-08-01 Univ Nat Taiwan 三維同調斷層式共焦顯微成像裝置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101116023A (zh) * 2005-01-27 2008-01-30 伦斯勒理工学院 可适应性扫描光学显微镜
TW200930977A (en) * 2007-11-13 2009-07-16 Zygo Corp Interferometer utilizing polarization scanning
TW200950890A (en) * 2008-01-29 2009-12-16 Seiko Epson Corp Thin film forming method and color filter manufacturing method
TW201129775A (en) * 2009-08-31 2011-09-01 Zygo Corp Fiber-based interferometer system for monitoring an imaging interferometer
CN201666783U (zh) * 2010-04-23 2010-12-08 浙江大学 一种具有快速调零系统的白光干涉仪

Also Published As

Publication number Publication date
US9441945B2 (en) 2016-09-13
US20140333934A1 (en) 2014-11-13
TW201443480A (zh) 2014-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9297647B2 (en) Apparatus for detecting a 3D structure of an object
RU2544876C1 (ru) Устройство измерения оптических характеристик и способ измерения оптических характеристик
US7170610B2 (en) Low-coherence inferometric device for light-optical scanning of an object
US7821647B2 (en) Apparatus and method for measuring surface topography of an object
TWI671501B (zh) 用於特徵化一樣本之方法及白光干涉測量計、用於處理來自具有一圖案化結構之一樣本之白光干涉測量資料之方法及用於量測具有一圖案化結構之一樣本之白光干涉測量計
CA2805443A1 (en) Method and apparatus for imaging
TW200846621A (en) Method and apparatus for simultaneously acquiring interferograms and method for solving the phase
JP4181119B2 (ja) 斜入射干渉計用干渉縞パターン弁別器
CN107505121A (zh) 电光晶体通光面法线与晶体光轴的夹角测量装置和方法
US10337953B2 (en) Method and apparatus for determining surface data and/or measurement data relating to a surface of an at least partially transparent object
CN112262310A (zh) 使用光学相干断层成像检查透明材料的结合质量
Seo et al. 3D multi-layered film thickness profile measurements based on photometric type imaging ellipsometry
KR101987402B1 (ko) 편광픽셀어레이를 이용한 박막과 후막의 두께 및 삼차원 표면 형상 측정 광학 장치
TWI490542B (zh) A scanning lens and an interference measuring device using the scanning lens
TWI408338B (zh) 干涉量測裝置及其量測方法
JP2007298281A (ja) 被検体の面形状の測定方法及び測定装置
JP3957911B2 (ja) シアリング干渉計及び該干渉計を備えた屈折率分布測定装置及び屈折率分布の測定方法
TW202129222A (zh) 混合式3d檢測系統
KR101457303B1 (ko) 근적외선을 이용한 웨이퍼 형상, 두께, 굴절률 3d 측정 장치 및 방법
KR20200087750A (ko) 간섭 이미징 장치 및 그의 어플리케이션
TWM519232U (zh) 干涉訊號量測系統
JP2009025181A (ja) 厚み測定用光干渉測定装置
KR100947030B1 (ko) 칼라필터를 이용한 3차원 두께와 형상 동시 측정장치 및 그측정방법
EP2846129A1 (en) Optical surface roughness measurement
JP2003329429A (ja) 形状測定装置