JPH10300420A - マイクロレンズアレーを用いた多点同時変位測定方法 - Google Patents
マイクロレンズアレーを用いた多点同時変位測定方法Info
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- JPH10300420A JPH10300420A JP11203397A JP11203397A JPH10300420A JP H10300420 A JPH10300420 A JP H10300420A JP 11203397 A JP11203397 A JP 11203397A JP 11203397 A JP11203397 A JP 11203397A JP H10300420 A JPH10300420 A JP H10300420A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 音響光学偏向器のもつ非常に速い走査速度に
よって、試料の多点の相対位置や動的変形が、ほぼリア
ルタイムで測定できるマイクロレンズアレーを用いた多
点同時変位測定方法を提供する。 【解決手段】 音響光学検出器２を通過したレーザー光
は、θだけ偏向された後、レンズＬC ３により平行光と
なる。さらに、マイクロレンズアレー４を透過後、測定
対象物５表面上に収束する。ここで、音響光学偏向器２
への入力電圧Ｖi を制御することにより、測定対象物５
表面上を走査させることができるようになっている。反
射光はビームスプリッター６によりフォーカスセンサー
（光検出器）７へと導かれる。
よって、試料の多点の相対位置や動的変形が、ほぼリア
ルタイムで測定できるマイクロレンズアレーを用いた多
点同時変位測定方法を提供する。 【解決手段】 音響光学検出器２を通過したレーザー光
は、θだけ偏向された後、レンズＬC ３により平行光と
なる。さらに、マイクロレンズアレー４を透過後、測定
対象物５表面上に収束する。ここで、音響光学偏向器２
への入力電圧Ｖi を制御することにより、測定対象物５
表面上を走査させることができるようになっている。反
射光はビームスプリッター６によりフォーカスセンサー
（光検出器）７へと導かれる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロレンズア
レーを用いた多点同時変位測定方法に関するものであ
る。
レーを用いた多点同時変位測定方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、研究、開発、製造において、変位
または変形を非接触で測定しモニタする必要のある場合
が数多く存在している。例えば、磁気記憶装置、光学的
組み立て、張力測定のような様々な分野においてその例
を見出すことができる。
または変形を非接触で測定しモニタする必要のある場合
が数多く存在している。例えば、磁気記憶装置、光学的
組み立て、張力測定のような様々な分野においてその例
を見出すことができる。
【０００３】商業的に最も利用されている光センサーで
は、変位をオートフォーカスの原理を用いて測定してい
る。コリメートされた光ビームは表面上に収束し、顕微
鏡の対物レンズで測定される。後方散乱光は同じ対物レ
ンズで集められ、光検出器により検出される。その光検
出器からの信号は、自動フォーカス制御システムに入力
され、焦点が常に測定対象物（試料）表面にあるように
対物レンズの位置を補正する。
は、変位をオートフォーカスの原理を用いて測定してい
る。コリメートされた光ビームは表面上に収束し、顕微
鏡の対物レンズで測定される。後方散乱光は同じ対物レ
ンズで集められ、光検出器により検出される。その光検
出器からの信号は、自動フォーカス制御システムに入力
され、焦点が常に測定対象物（試料）表面にあるように
対物レンズの位置を補正する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の方法によれば、焦点の感度は非常に高いが、シ
ステムが表面の輪郭を辿って点ごとに測定するという欠
点がある。結局、表面上の３次元的情報を得るために
は、試料をｘとｙの平行ステージにより移動させる必要
があり、結果的に時間がかかる測定となってしまう。こ
のことにより、動的変形測定は不可能となる。
た従来の方法によれば、焦点の感度は非常に高いが、シ
ステムが表面の輪郭を辿って点ごとに測定するという欠
点がある。結局、表面上の３次元的情報を得るために
は、試料をｘとｙの平行ステージにより移動させる必要
があり、結果的に時間がかかる測定となってしまう。こ
のことにより、動的変形測定は不可能となる。
【０００５】本発明は、上記問題点を除去し、リアルタ
イムで多点位置を測定し、または変形を測定するため
に、顕微鏡の対物レンズの代わりにマイクロレンズアレ
ー（ＭＬＡ）を用い、音響光学偏向器（ＡＯＤ）をスキ
ャナーとして用いて、コリメートされたレーザービーム
にＭＬＡを走査させることにより、ＡＯＤの持つ非常に
速い走査速度によって、試料の多点の相対位置や変形
が、ほぼリアルタイムで測定できるマイクロレンズアレ
ーを用いた多点同時変位測定方法を提供することを目的
とする。
イムで多点位置を測定し、または変形を測定するため
に、顕微鏡の対物レンズの代わりにマイクロレンズアレ
ー（ＭＬＡ）を用い、音響光学偏向器（ＡＯＤ）をスキ
ャナーとして用いて、コリメートされたレーザービーム
にＭＬＡを走査させることにより、ＡＯＤの持つ非常に
速い走査速度によって、試料の多点の相対位置や変形
が、ほぼリアルタイムで測定できるマイクロレンズアレ
ーを用いた多点同時変位測定方法を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕マイクロレンズアレーを用いた多点同時変位測定
方法において、測定対象物に対向してマイクロレンズア
レーを配置し、音響光学偏向器をスキャナーとして用
い、コリメートされたレーザービームによりマイクロレ
ンズアレーを走査するようにしたものである。
成するために、 〔１〕マイクロレンズアレーを用いた多点同時変位測定
方法において、測定対象物に対向してマイクロレンズア
レーを配置し、音響光学偏向器をスキャナーとして用
い、コリメートされたレーザービームによりマイクロレ
ンズアレーを走査するようにしたものである。
【０００７】〔２〕上記〔１〕記載のマイクロレンズア
レーを用いた多点同時変位測定方法において、前記マイ
クロレンズアレーを圧電素子によって駆動することによ
り、変位量の拡大を行うようにしたものである。 〔３〕上記〔１〕記載のマイクロレンズアレーを用いた
多点同時変位測定方法において、前記音響光学偏向器へ
の制御電圧により変移させるようにしたものである。
レーを用いた多点同時変位測定方法において、前記マイ
クロレンズアレーを圧電素子によって駆動することによ
り、変位量の拡大を行うようにしたものである。 〔３〕上記〔１〕記載のマイクロレンズアレーを用いた
多点同時変位測定方法において、前記音響光学偏向器へ
の制御電圧により変移させるようにしたものである。
【０００８】〔４〕上記〔１〕記載のマイクロレンズア
レーを用いた多点同時変位測定方法において、前記マイ
クロレンズアレーを駆動する制御電圧と、前記音響光学
偏向器への制御電圧とを同期させて印加することによ
り、前記音響光学偏向器の速い走査速度によって、測定
対象物の多点の相対位置や変形を、リアルタイムで測定
するようにしたものである。
レーを用いた多点同時変位測定方法において、前記マイ
クロレンズアレーを駆動する制御電圧と、前記音響光学
偏向器への制御電圧とを同期させて印加することによ
り、前記音響光学偏向器の速い走査速度によって、測定
対象物の多点の相対位置や変形を、リアルタイムで測定
するようにしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例
を示すマイクロレンズアレーを用いた多点同時変位測定
システム構成図、図２はマイクロレンズアレーの焦点位
置を測定するためのシステムのフォーカスセンサーの動
作説明図、図３はそのフォーカスセンサーにおけるフォ
ーカス状態を示す図である。
を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例
を示すマイクロレンズアレーを用いた多点同時変位測定
システム構成図、図２はマイクロレンズアレーの焦点位
置を測定するためのシステムのフォーカスセンサーの動
作説明図、図３はそのフォーカスセンサーにおけるフォ
ーカス状態を示す図である。
【００１０】これらの図に示すように、このシステム
は、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光源（２５ｍＷ）１、ＡＯＤ
（音響光学偏向器）２、２分割光検出器１１，１２、圧
電素子ＰＺＴ１３、ＭＬＡ（マイクロレンズアレー）４
から構成される。ＡＯＤ２を通過したレーザー光は、θ
だけ偏向された後、レンズＬC ３により平行光となる。
さらに、ＭＬＡ４を透過後、測定対象物５表面上に収束
する。ここで、ＡＯＤ２への入力電圧Ｖi を制御するこ
とにより、測定対象物５表面上を走査させることができ
るようになっている。反射光はビームスプリッター６に
よりフォーカスセンサー（光検出器）７へと導かれる。
このフォーカスセンサー７は、図２に示すように、鏡８
と二組のレンズＬ1 ９，Ｌ2 １０、２分割光検出器Ｓ1
（Ａ，Ｂ）１１，Ｓ2 （Ｃ，Ｄ）１２の組み合わせから
なる。
は、Ｈｅ−Ｎｅレーザー光源（２５ｍＷ）１、ＡＯＤ
（音響光学偏向器）２、２分割光検出器１１，１２、圧
電素子ＰＺＴ１３、ＭＬＡ（マイクロレンズアレー）４
から構成される。ＡＯＤ２を通過したレーザー光は、θ
だけ偏向された後、レンズＬC ３により平行光となる。
さらに、ＭＬＡ４を透過後、測定対象物５表面上に収束
する。ここで、ＡＯＤ２への入力電圧Ｖi を制御するこ
とにより、測定対象物５表面上を走査させることができ
るようになっている。反射光はビームスプリッター６に
よりフォーカスセンサー（光検出器）７へと導かれる。
このフォーカスセンサー７は、図２に示すように、鏡８
と二組のレンズＬ1 ９，Ｌ2 １０、２分割光検出器Ｓ1
（Ａ，Ｂ）１１，Ｓ2 （Ｃ，Ｄ）１２の組み合わせから
なる。
【００１１】なお、光検出器７からの出力電圧Ｖo は、
マイクロコンピュータ２０に入力されるとともに、関数
発生器２１からの出力信号もマイクロコンピュータ２０
に入力される。また、関数発生器２１からの制御電圧Ｖ
i は、ＶＣＯ（電圧制御発振器）２２に入力され、ＡＯ
Ｄ２が制御される。また、関数発生器２１からの制御電
圧Ｖpは増幅器２３で増幅されて、圧電素子ＰＺＴ１３
が駆動される。更に、フォーカスセンサー７からの出力
信号は、マイクロコンピュータ２０に入力される。
マイクロコンピュータ２０に入力されるとともに、関数
発生器２１からの出力信号もマイクロコンピュータ２０
に入力される。また、関数発生器２１からの制御電圧Ｖ
i は、ＶＣＯ（電圧制御発振器）２２に入力され、ＡＯ
Ｄ２が制御される。また、関数発生器２１からの制御電
圧Ｖpは増幅器２３で増幅されて、圧電素子ＰＺＴ１３
が駆動される。更に、フォーカスセンサー７からの出力
信号は、マイクロコンピュータ２０に入力される。
【００１２】そして、ＡＯＤ２と圧電素子ＰＺＴ１３と
は関数発生器２１により同期をとって制御されることに
なる。図２において、フォーカスセンサー７へと導かれ
た反射光は、鏡８により一部偏向され、レンズＬ1 ９に
より２分割光検出器Ｓ1 １１上に集光させる。鏡８によ
る反射を免れた残りの光は直進し、レンズＬ2 １０によ
り２分割光検出器Ｓ2１２上に集光させる。
は関数発生器２１により同期をとって制御されることに
なる。図２において、フォーカスセンサー７へと導かれ
た反射光は、鏡８により一部偏向され、レンズＬ1 ９に
より２分割光検出器Ｓ1 １１上に集光させる。鏡８によ
る反射を免れた残りの光は直進し、レンズＬ2 １０によ
り２分割光検出器Ｓ2１２上に集光させる。
【００１３】測定対象物５が、図１に示すように、Ｐ1
の位置にあったとし、マイクロレンズの焦点をＡ1 とす
る。焦点がＰ1 上にある時、図３に示すように、光線１
は２分割光検出器Ｓ1 １１，２分割光検出器Ｓ2 １２上
において、図３の『オン・フォーカス』のように、２分
割光検出器Ｓ1 ，Ｓ2 の中心位置にあり、その出力差
（光量差）は０とする。いま、測定対象物５が移動し、
図１に示すＰ2 又はＰ3の位置に来たものとする。する
と、反射光はそれぞれ、図３に示すように、光線２、あ
るいは光線３のように拡散または発散する。
の位置にあったとし、マイクロレンズの焦点をＡ1 とす
る。焦点がＰ1 上にある時、図３に示すように、光線１
は２分割光検出器Ｓ1 １１，２分割光検出器Ｓ2 １２上
において、図３の『オン・フォーカス』のように、２分
割光検出器Ｓ1 ，Ｓ2 の中心位置にあり、その出力差
（光量差）は０とする。いま、測定対象物５が移動し、
図１に示すＰ2 又はＰ3の位置に来たものとする。する
と、反射光はそれぞれ、図３に示すように、光線２、あ
るいは光線３のように拡散または発散する。
【００１４】結果として、２分割光検出器上の光量は、
図３の『インサイド・オブ・フォーカス』又は『アウト
・オブ・フォーカス』のようになり、その光量差を用い
て、次式により焦点のずれを検知することができる。 Ｖo ＝〔（ＩA −ＩB ）＋（ＩC −ＩD ）〕／〔ＩA ＋
ＩB ＋ＩC ＋ＩD 〕 ここで、ＩA ，ＩB ，ＩC ，ＩD は、それぞれ光検出器
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに入射する光量である。
図３の『インサイド・オブ・フォーカス』又は『アウト
・オブ・フォーカス』のようになり、その光量差を用い
て、次式により焦点のずれを検知することができる。 Ｖo ＝〔（ＩA −ＩB ）＋（ＩC −ＩD ）〕／〔ＩA ＋
ＩB ＋ＩC ＋ＩD 〕 ここで、ＩA ，ＩB ，ＩC ，ＩD は、それぞれ光検出器
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに入射する光量である。
【００１５】２点での測定を考えてみる。測定点は、図
１中Ａ1 、Ａ2 点の測定を考える。ＡＯＤ２の制御電圧
Ｖi 、ＭＬＡ４の移動を行うＰＺＴ１３の制御電圧
Ｖp 、光検出器の出力電圧Ｖo の関係の一例を図４に示
す。ＡＯＤ２の制御電圧Ｖi の駆動周波数をＰＺＴ１３
の制御電圧Ｖp の駆動周波数よりも高くすることによ
り、線形補間により、光検出器７の出力電圧Ｖo の変化
を得ることができる。
１中Ａ1 、Ａ2 点の測定を考える。ＡＯＤ２の制御電圧
Ｖi 、ＭＬＡ４の移動を行うＰＺＴ１３の制御電圧
Ｖp 、光検出器の出力電圧Ｖo の関係の一例を図４に示
す。ＡＯＤ２の制御電圧Ｖi の駆動周波数をＰＺＴ１３
の制御電圧Ｖp の駆動周波数よりも高くすることによ
り、線形補間により、光検出器７の出力電圧Ｖo の変化
を得ることができる。
【００１６】すなわち、Ｖo の包絡線はそれぞれＡ1 ，
Ａ2 点に対応する。焦点が測定対象物上にある時、Ｖp
＝０になる（その時のＶp をＶp0とする）。Ａ1 （ある
いはＡ2 ）の移動がない時、Ｖp0の時間的変化はない。
Ｖp0の変化からマイクロレンズアレーの制御を行ってい
る圧電素子の移動量が計算でき、従って、Ａ1 の移動量
（変位量）が測定できることになる。
Ａ2 点に対応する。焦点が測定対象物上にある時、Ｖp
＝０になる（その時のＶp をＶp0とする）。Ａ1 （ある
いはＡ2 ）の移動がない時、Ｖp0の時間的変化はない。
Ｖp0の変化からマイクロレンズアレーの制御を行ってい
る圧電素子の移動量が計算でき、従って、Ａ1 の移動量
（変位量）が測定できることになる。
【００１７】ここで、部品についてその実施例を説明す
ると、ＡＯＤとしては、ＥＦＬＤ ２５０（松下電気産
業株式会社製）は、２．７°の最大回折角度、７５ＭＨ
ｚの音響中心周波数、３．５×３．５ｍｍ2 の開口径を
もつ。回折効率は９０％以上である。ほぼ３０ｍｍまで
の走査領域を得るために、ＡＯＤを、焦点距離７００ｍ
ｍ、半径１００ｍｍであるレンズＬの焦点に配置した。
ると、ＡＯＤとしては、ＥＦＬＤ ２５０（松下電気産
業株式会社製）は、２．７°の最大回折角度、７５ＭＨ
ｚの音響中心周波数、３．５×３．５ｍｍ2 の開口径を
もつ。回折効率は９０％以上である。ほぼ３０ｍｍまで
の走査領域を得るために、ＡＯＤを、焦点距離７００ｍ
ｍ、半径１００ｍｍであるレンズＬの焦点に配置した。
【００１８】ＭＬＡについて説明すると、例えば、ＳＬ
Ａ−２０（日本板硝子株製）は、イオン−交換の技術で
作製した。図５はＭＬＡを示す図である。各マイクロレ
ンズは、０．６ｍｍ径、軸上の屈折率は、波長λ＝０．
６３３μｍに対して１．６０７３であり、屈折率勾配係
数Ａ1/2 は０．８６３７ｍｍ-1、更に各マイクロレンズ
のロッドの長さＤ1 は４．３ｍｍである。
Ａ−２０（日本板硝子株製）は、イオン−交換の技術で
作製した。図５はＭＬＡを示す図である。各マイクロレ
ンズは、０．６ｍｍ径、軸上の屈折率は、波長λ＝０．
６３３μｍに対して１．６０７３であり、屈折率勾配係
数Ａ1/2 は０．８６３７ｍｍ-1、更に各マイクロレンズ
のロッドの長さＤ1 は４．３ｍｍである。
【００１９】以下、測定例について述べる。本発明を適
用した測定例を図６、７、８に示す。図６は測定対象物
の表面の状態（反射、乱反射）による測定結果を示す図
であり、図６（ａ）は反射する表面の場合、図６（ｂ）
は乱反射する表面の場合を示しており、横軸はリニアゲ
ージにより測定された変位量（μｍ）、縦軸は本発明の
方法により測定された変位量（μｍ）を示している。
用した測定例を図６、７、８に示す。図６は測定対象物
の表面の状態（反射、乱反射）による測定結果を示す図
であり、図６（ａ）は反射する表面の場合、図６（ｂ）
は乱反射する表面の場合を示しており、横軸はリニアゲ
ージにより測定された変位量（μｍ）、縦軸は本発明の
方法により測定された変位量（μｍ）を示している。
【００２０】これらの図から明らかなように、図６
（ａ）と図６（ｂ）の両者とも相関係数は０．９９９以
上である。リニアゲージに対するばらつきの標準偏差
は、図６（ａ）で、０．２３μｍ、図６（ｂ）で０．８
１μｍである。図７は本発明の方法の再現性を示す図で
あり、図７（ａ）はＰＺＴ1 へ取り付けられるサンプル
（ゲージブロック）を示す図、図７（ｂ）は各点の変位
を示す図である。図７（ａ）において、ＰＺＴ３１へゲ
ージブロック３２が取り付けられている。
（ａ）と図６（ｂ）の両者とも相関係数は０．９９９以
上である。リニアゲージに対するばらつきの標準偏差
は、図６（ａ）で、０．２３μｍ、図６（ｂ）で０．８
１μｍである。図７は本発明の方法の再現性を示す図で
あり、図７（ａ）はＰＺＴ1 へ取り付けられるサンプル
（ゲージブロック）を示す図、図７（ｂ）は各点の変位
を示す図である。図７（ａ）において、ＰＺＴ３１へゲ
ージブロック３２が取り付けられている。
【００２１】ここでは、測定対象物を、周波数１０Ｈ
ｚ、振幅１μｍで矩形波状に加振させ、その測定を行っ
た。測定対象物上約１０ｍｍ離れた２点（Ａ1 ，Ａ2 ）
で測定した。ＭＬＡ４の移動を行う圧電素子１３の制御
電圧Ｖp は２０Ｈｚ、ＡＯＤ２の制御電圧Ｖi は５００
Ｈｚである。１秒間測定（Ａ1 ，Ａ2 それぞれにつき時
間方向２０点の測定）を行っても、十分再現性が保たれ
ている。
ｚ、振幅１μｍで矩形波状に加振させ、その測定を行っ
た。測定対象物上約１０ｍｍ離れた２点（Ａ1 ，Ａ2 ）
で測定した。ＭＬＡ４の移動を行う圧電素子１３の制御
電圧Ｖp は２０Ｈｚ、ＡＯＤ２の制御電圧Ｖi は５００
Ｈｚである。１秒間測定（Ａ1 ，Ａ2 それぞれにつき時
間方向２０点の測定）を行っても、十分再現性が保たれ
ている。
【００２２】なお、Ａ1 については、１秒間で、最下点
（０μｍの位置）の標準偏差は０．１μｍ、最上点（１
μｍの位置）のそれは０．０９μｍである。Ａ2 に関し
ては、最上点、最下点ともに０．１μｍである。図８は
本発明の方法による多点同時測定方法の説明図であり、
図８（ａ）はＰＺＴ及び固定支持体に取り付けられるサ
ンプル（ゲージブロック）を示す図、図８（ｂ）は１０
点の傾き角を示す図である。
（０μｍの位置）の標準偏差は０．１μｍ、最上点（１
μｍの位置）のそれは０．０９μｍである。Ａ2 に関し
ては、最上点、最下点ともに０．１μｍである。図８は
本発明の方法による多点同時測定方法の説明図であり、
図８（ａ）はＰＺＴ及び固定支持体に取り付けられるサ
ンプル（ゲージブロック）を示す図、図８（ｂ）は１０
点の傾き角を示す図である。
【００２３】図８（ａ）において、４１は固定支持体、
４２はＰＺＴ、４３はゲージブロックであり、例えば、
固定支持体４１とＰＺＴ４２の中心間長さＬ1 は、２５
ｍｍ、ゲージブロック４３の長さＬ2 は、３０ｍｍであ
る。図８（ａ）に示すように、３０ｍｍ長さのゲージブ
ロック４３の片方の端点を固定し、他の端点を１０μｍ
の移動幅で移動させた。測定は１０点で行っており、Ａ
ＯＤ入力電圧の周波数は５００Ｈｚ（１周期内１０ステ
ップ）、マイクロレンズアレーの移動電圧は２０Ｈｚで
ある。従って、１点につき２５点平均の測定となる。
４２はＰＺＴ、４３はゲージブロックであり、例えば、
固定支持体４１とＰＺＴ４２の中心間長さＬ1 は、２５
ｍｍ、ゲージブロック４３の長さＬ2 は、３０ｍｍであ
る。図８（ａ）に示すように、３０ｍｍ長さのゲージブ
ロック４３の片方の端点を固定し、他の端点を１０μｍ
の移動幅で移動させた。測定は１０点で行っており、Ａ
ＯＤ入力電圧の周波数は５００Ｈｚ（１周期内１０ステ
ップ）、マイクロレンズアレーの移動電圧は２０Ｈｚで
ある。従って、１点につき２５点平均の測定となる。
【００２４】図８（ｂ）に示すように、ＰＺＴ４２の最
下点と最上点における測定結果を示す。傾き角は、理論
値の０．０２３°に対し、０．０２２°が得られた。本
発明にかかるマイクロレンズアレーを用いた多点同時変
位測定方法は、レーザーディスクの製作誤差管理（検
査）などに利用できる。レーザーディスクは高速で回転
して使用されるため、その製作誤差は厳しく管理されて
おり、現在、その測定には、本発明の測定方法の基本と
なっている合焦点検出式で製品検査されている。しかし
ながら、従来、１点測定であったため、多点同時検査は
行われておらず、本発明の多点同時変位測定方法を利用
すれば多点で同時に検査が可能となる。
下点と最上点における測定結果を示す。傾き角は、理論
値の０．０２３°に対し、０．０２２°が得られた。本
発明にかかるマイクロレンズアレーを用いた多点同時変
位測定方法は、レーザーディスクの製作誤差管理（検
査）などに利用できる。レーザーディスクは高速で回転
して使用されるため、その製作誤差は厳しく管理されて
おり、現在、その測定には、本発明の測定方法の基本と
なっている合焦点検出式で製品検査されている。しかし
ながら、従来、１点測定であったため、多点同時検査は
行われておらず、本発明の多点同時変位測定方法を利用
すれば多点で同時に検査が可能となる。
【００２５】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００２６】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。 （Ａ）音響光学偏向器のもつ非常に速い走査速度によっ
て、試料の多点の相対位置や動的・静的変形が、ほぼリ
アルタイムで測定できる。
よれば、以下のような効果を奏することができる。 （Ａ）音響光学偏向器のもつ非常に速い走査速度によっ
て、試料の多点の相対位置や動的・静的変形が、ほぼリ
アルタイムで測定できる。
【００２７】（Ｂ）リアルタイムで多点位置を測定し、
または変形を測定するために、顕微鏡の対物レンズの代
わりにマイクロレンズアレー（ＭＬＡ）を用い、音響光
学偏向器をスキャナーとして用いて、コリメートされた
レーザービームにＭＬＡを走査させることができる。
または変形を測定するために、顕微鏡の対物レンズの代
わりにマイクロレンズアレー（ＭＬＡ）を用い、音響光
学偏向器をスキャナーとして用いて、コリメートされた
レーザービームにＭＬＡを走査させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すマイクロレンズアレーを
用いた多点同時変位測定システム構成図である。
用いた多点同時変位測定システム構成図である。
【図２】本発明の実施例を示すマイクロレンズアレーの
焦点位置を測定するためのシステムにおけるフォーカス
センサー（光検出器）の動作説明図である。
焦点位置を測定するためのシステムにおけるフォーカス
センサー（光検出器）の動作説明図である。
【図３】本発明の実施例を示す多点同時変位測定システ
ムにおけるフォーカス状態を示す図である。
ムにおけるフォーカス状態を示す図である。
【図４】本発明の実施例を示すＡＯＤの制御電圧Ｖi 、
ＭＬＡの移動を行うＰＺＴの制御電圧Ｖp 、光検出器の
出力電圧Ｖo の関係の一例を示す図である。
ＭＬＡの移動を行うＰＺＴの制御電圧Ｖp 、光検出器の
出力電圧Ｖo の関係の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施例を示すマイクロレンズアレーを
示す図である。
示す図である。
【図６】本発明の実施例を示す測定対象物の表面の状態
（反射、乱反射）による測定結果を示す図である。
（反射、乱反射）による測定結果を示す図である。
【図７】本発明の方法の再現性を示す図である。
【図８】本発明の方法による多点同時測定方法の説明図
である。
である。
１ Ｈｅ−Ｎｅレーザー光源（２５ｍＷ） ２ ＡＯＤ（音響光学偏向器） ３ レンズＬC ４ ＭＬＡ（マイクロレンズアレー） ５ 測定対象物 ６ ビームスプリッター ７ フォーカスセンサー（光検出器） ８ 鏡 ９ レンズＬ1 １０ レンズＬ2 １１ ２分割光検出器Ｓ1 １２ ２分割光検出器Ｓ2 １３，３１，４２ ＰＺＴ（圧電素子） ２０ マイクロコンピュータ ２１ 関数発生器 ２２ ＶＣＯ（電圧制御発振器） ２３ 増幅器 ３２，４３ ゲージブロック ４１ 固定支持体
Claims (4)
- 【請求項１】 測定対象物に対向してマイクロレンズア
レーを配置し、音響光学偏向器をスキャナーとして用い
て、コリメートされたレーザービームにより前記マイク
ロレンズアレーを走査することを特徴とするマイクロレ
ンズアレーを用いた多点同時変位測定方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のマイクロレンズアレーを
用いた多点同時変位測定方法において、前記マイクロレ
ンズアレーを圧電素子によって駆動することにより、変
位量の拡大を可能にするようにしたことを特徴とするマ
イクロレンズアレーを用いた多点同時変位測定方法。 - 【請求項３】 請求項１記載のマイクロレンズアレーを
用いた多点同時変位測定方法において、前記音響光学偏
向器への制御電圧により変移させることを特徴とするマ
イクロレンズアレーを用いた多点同時変位測定方法。 - 【請求項４】 請求項１記載のマイクロレンズアレーを
用いた多点同時変位測定方法において、前記マイクロレ
ンズアレーを駆動する制御電圧と、前記音響光学偏向器
への制御電圧とを同期させて印加することにより、前記
音響光学偏向器の速い走査速度によって、測定対象物の
多点の相対位置や変形を、リアルタイムで測定すること
を特徴とするマイクロレンズアレーを用いた多点同時変
位測定方法。
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|---|---|---|---|
| JP9112033A JP3004604B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | マイクロレンズアレーを用いた多点同時変位測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9112033A JP3004604B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | マイクロレンズアレーを用いた多点同時変位測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10300420A true JPH10300420A (ja) | 1998-11-13 |
| JP3004604B2 JP3004604B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=14576336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9112033A Expired - Fee Related JP3004604B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | マイクロレンズアレーを用いた多点同時変位測定方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3004604B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000052417A1 (fr) * | 1999-02-26 | 2000-09-08 | Anritsu Corporation | Appareil et procede de mesure de deplacement |
| US6751009B2 (en) * | 2002-04-30 | 2004-06-15 | The Boeing Company | Acousto-micro-optic deflector |
| JP2009236654A (ja) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | Nikon Corp | 変位検出装置、露光装置、およびデバイス製造方法 |
| CN114252243A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-03-29 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种微柱面透镜阵列的检测装置和方法 |
| CN115046500A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-09-13 | 深圳市深视智能科技有限公司 | 平行度测量探头及测量装置 |
-
1997
- 1997-04-30 JP JP9112033A patent/JP3004604B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN114252243B (zh) * | 2021-12-10 | 2023-09-19 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种微柱面透镜阵列的检测装置和方法 |
| CN115046500A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-09-13 | 深圳市深视智能科技有限公司 | 平行度测量探头及测量装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3004604B2 (ja) | 2000-01-31 |
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