JPH04313714A - 試料テ−ブルの傾斜補正装置 - Google Patents
試料テ−ブルの傾斜補正装置Info
- Publication number
- JPH04313714A JPH04313714A JP3064643A JP6464391A JPH04313714A JP H04313714 A JPH04313714 A JP H04313714A JP 3064643 A JP3064643 A JP 3064643A JP 6464391 A JP6464391 A JP 6464391A JP H04313714 A JPH04313714 A JP H04313714A
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- Japan
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- sample
- sample table
- inclination
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- tilt
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- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、試料テ−ブルの傾斜
補正装置に関し、例えば微細なパターンや表面形状プロ
ファイルを計測する装置などにおいて用いられるものに
関する。
補正装置に関し、例えば微細なパターンや表面形状プロ
ファイルを計測する装置などにおいて用いられるものに
関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ顕微鏡などのように、共焦点光学
系とその光軸に対し傾斜をかけることのできる試料テー
ブルで構成される計測装置において、試料傾斜角を精度
良く設定するためには、従来、光式や静電式の外部セン
サが必要であった。
系とその光軸に対し傾斜をかけることのできる試料テー
ブルで構成される計測装置において、試料傾斜角を精度
良く設定するためには、従来、光式や静電式の外部セン
サが必要であった。
【０００３】これに対して、顕微鏡像そのものの情報を
利用して試料テーブルの傾斜補正を行なう技術として、
特開昭６１−２２３５５１号公報に開示されているもの
があった。図４は超音波顕微鏡の構成を示すブロック図
であり、図において、３は試料、２１は音波レンズ、２
２は超音波が変換された高周波信号の受信器、２３は試
料傾斜制御器、２３ａ、２３ｂは試料傾斜制御器２３を
構成する画像メモリ、演算処理部であり、２４は試料テ
ーブル２５をＸＹ方向に走査するための試料テーブル駆
動部、２６ａ、２６ｂは試料３を傾斜させるための圧電
素子である。
利用して試料テーブルの傾斜補正を行なう技術として、
特開昭６１−２２３５５１号公報に開示されているもの
があった。図４は超音波顕微鏡の構成を示すブロック図
であり、図において、３は試料、２１は音波レンズ、２
２は超音波が変換された高周波信号の受信器、２３は試
料傾斜制御器、２３ａ、２３ｂは試料傾斜制御器２３を
構成する画像メモリ、演算処理部であり、２４は試料テ
ーブル２５をＸＹ方向に走査するための試料テーブル駆
動部、２６ａ、２６ｂは試料３を傾斜させるための圧電
素子である。
【０００４】次に動作について説明する。音波レンズ２
１から受信器２２を介して得られたビデオ信号は画像メ
モリ２３ａに取り込まれる。ビデオ信号の変化量は試料
３の傾斜度合によって増減し、演算処理部２３ｂは試料
３の２次元走査方向、即ちＸあるいはＹ方向において基
準となる位置のビデオ信号変化量や最大輝度点の演算を
行なう。この演算結果に基いて、試料３の傾斜が最小と
なるように圧電素子２６ａ、２６ｂを操作する。
１から受信器２２を介して得られたビデオ信号は画像メ
モリ２３ａに取り込まれる。ビデオ信号の変化量は試料
３の傾斜度合によって増減し、演算処理部２３ｂは試料
３の２次元走査方向、即ちＸあるいはＹ方向において基
準となる位置のビデオ信号変化量や最大輝度点の演算を
行なう。この演算結果に基いて、試料３の傾斜が最小と
なるように圧電素子２６ａ、２６ｂを操作する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の試料テ−ブルの
傾斜補正装置は以上のように構成されており、内、外部
センサを用いるものは、センサからの出力値を試料テー
ブルの実際の傾斜角に合致するように校正しなくてはな
らず、装置構成が複雑になるという問題点があった。ま
た、特開昭６１−２２３５５１号公報に開示されている
ものは、外部センサは不要であるが、画像を得るために
試料テーブル２５を動かさなくてはならず処理が遅く、
また、試料３の傾斜を小さくすることはできても任意の
傾斜角に設定することはできないという問題点があった
。
傾斜補正装置は以上のように構成されており、内、外部
センサを用いるものは、センサからの出力値を試料テー
ブルの実際の傾斜角に合致するように校正しなくてはな
らず、装置構成が複雑になるという問題点があった。ま
た、特開昭６１−２２３５５１号公報に開示されている
ものは、外部センサは不要であるが、画像を得るために
試料テーブル２５を動かさなくてはならず処理が遅く、
また、試料３の傾斜を小さくすることはできても任意の
傾斜角に設定することはできないという問題点があった
。
【０００６】この発明は、以上のような問題点を解消す
るためになされたもので、簡単な構成で試料テーブルの
傾斜補正を行なうことができる試料テ−ブルの傾斜補正
装置を得ることを目的としている。
るためになされたもので、簡単な構成で試料テーブルの
傾斜補正を行なうことができる試料テ−ブルの傾斜補正
装置を得ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる試料テ
−ブルの傾斜補正装置は、試料テーブル上の試料を観察
する共焦点光学系、ワークディスタンスと像の明るさの
関係を格納する記憶手段、試料の表面画像のサンプル点
の位置と明るさ情報を基に試料テーブルの傾斜角を計算
する演算手段、及び試料テーブルの傾きを制御する試料
テーブル駆動手段を備え、得られた試料の表面画像のサ
ンプル点の位置と明るさ情報を基に、現在の試料テーブ
ルの傾斜角を計算してその傾きを制御するように構成し
たことを特徴とするものである。
−ブルの傾斜補正装置は、試料テーブル上の試料を観察
する共焦点光学系、ワークディスタンスと像の明るさの
関係を格納する記憶手段、試料の表面画像のサンプル点
の位置と明るさ情報を基に試料テーブルの傾斜角を計算
する演算手段、及び試料テーブルの傾きを制御する試料
テーブル駆動手段を備え、得られた試料の表面画像のサ
ンプル点の位置と明るさ情報を基に、現在の試料テーブ
ルの傾斜角を計算してその傾きを制御するように構成し
たことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】この発明による試料テ−ブルの傾斜補正装置で
は、ワークディスタンスと像の明るさは密接な関係を有
し、サンプル点の位置と明るさ情報を基にすれば、試料
テーブルの傾斜角を正確に計算することができる。
は、ワークディスタンスと像の明るさは密接な関係を有
し、サンプル点の位置と明るさ情報を基にすれば、試料
テーブルの傾斜角を正確に計算することができる。
【０００９】
実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例による試料テ−ブルの
傾斜補正装置を用いた計測装置の構成を示すブロック図
である。図において、１は共焦点光学系を備えたレーザ
顕微鏡、２は微小に絞られ試料上を走査し反射光により
試料像を得るためのレーザビーム、３は試料、４はレー
ザ顕微鏡１より得られた試料像であるビデオ信号をデジ
タル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器、５は画像メモ
リ、６は試料の傾斜等を算出する演算処理装置、７は試
料テーブル９を制御するテーブルコントローラ、８は試
料テーブル９を駆動するテーブル駆動装置である。
する。図１はこの発明の一実施例による試料テ−ブルの
傾斜補正装置を用いた計測装置の構成を示すブロック図
である。図において、１は共焦点光学系を備えたレーザ
顕微鏡、２は微小に絞られ試料上を走査し反射光により
試料像を得るためのレーザビーム、３は試料、４はレー
ザ顕微鏡１より得られた試料像であるビデオ信号をデジ
タル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器、５は画像メモ
リ、６は試料の傾斜等を算出する演算処理装置、７は試
料テーブル９を制御するテーブルコントローラ、８は試
料テーブル９を駆動するテーブル駆動装置である。
【００１０】図２はワークディスタンスｄとその時の像
の明るさｆ（ｄ）の関係を示すグラフであり、試料３の
材料が同じであれば一定の関係となる。ｄｆは合焦位置
である。予め、各材料毎にこの関係を演算処理装置６に
格納しておく。試料３を傾斜させて観察する際には以下
の手順で行なう。まず、試料３上で表面形状が光学系の
焦点深度以内となるエリアをレーザ顕微鏡１の視野に位
置させる。そこで、ビデオ信号をＡ／Ｄ変換器４を介し
て画像メモリ５に取り込む。図３は、取り込んだ入力画
像１０を示しており、演算処理装置６は１１、１２、１
３のサンプル点１、サンプル点２、サンプル点３を抽出
する。３点を抽出するのは、図２に示したように、像の
明るさはワークディスタンスｄに対して単調に変化せず
極値をもつからである。３点の明るさｆ（ｄ１）、ｆ（
ｄ２）、ｆ（ｄ３）と距離Ｌ１、Ｌ２から、間に合焦位
置ｄｆを含まない２点を選択する。例えば、その２点が
サンプル点１、サンプル点２であるとすれば、現在の試
料の傾きθは以下の数式より求められる。
の明るさｆ（ｄ）の関係を示すグラフであり、試料３の
材料が同じであれば一定の関係となる。ｄｆは合焦位置
である。予め、各材料毎にこの関係を演算処理装置６に
格納しておく。試料３を傾斜させて観察する際には以下
の手順で行なう。まず、試料３上で表面形状が光学系の
焦点深度以内となるエリアをレーザ顕微鏡１の視野に位
置させる。そこで、ビデオ信号をＡ／Ｄ変換器４を介し
て画像メモリ５に取り込む。図３は、取り込んだ入力画
像１０を示しており、演算処理装置６は１１、１２、１
３のサンプル点１、サンプル点２、サンプル点３を抽出
する。３点を抽出するのは、図２に示したように、像の
明るさはワークディスタンスｄに対して単調に変化せず
極値をもつからである。３点の明るさｆ（ｄ１）、ｆ（
ｄ２）、ｆ（ｄ３）と距離Ｌ１、Ｌ２から、間に合焦位
置ｄｆを含まない２点を選択する。例えば、その２点が
サンプル点１、サンプル点２であるとすれば、現在の試
料の傾きθは以下の数式より求められる。
【００１１】
【数１】
【００１２】設定したい傾斜角と現在の試料の傾きθを
テーブルコントローラ７に転送すると、テーブルコント
ローラ７はテーブル駆動装置８に指令して、試料テーブ
ル９を適正な角度に補正する。Ｌ１、Ｌ２は補正精度が
良くなるように、入力画像１０内で十分大きくする必要
がある。このようにワークディスタンスと像の明るさの
関係を予め格納しておき、得られた試料表面画像内のサ
ンプル点の位置と明るさ情報を基に、現在の試料テーブ
ルの傾斜角を計算してフィードバックをかけるようにし
たので、外部センサを用る必要なく、簡単な構成で試料
テーブルの傾斜補正を行なうことができるとともにコス
トも安くできる試料テ−ブルの傾斜補正装置を得ること
できる効果がある。また、信頼性を上げるために、各サ
ンプル点の値は１点だけでなく、付近の点の平均より求
めても良い。
テーブルコントローラ７に転送すると、テーブルコント
ローラ７はテーブル駆動装置８に指令して、試料テーブ
ル９を適正な角度に補正する。Ｌ１、Ｌ２は補正精度が
良くなるように、入力画像１０内で十分大きくする必要
がある。このようにワークディスタンスと像の明るさの
関係を予め格納しておき、得られた試料表面画像内のサ
ンプル点の位置と明るさ情報を基に、現在の試料テーブ
ルの傾斜角を計算してフィードバックをかけるようにし
たので、外部センサを用る必要なく、簡単な構成で試料
テーブルの傾斜補正を行なうことができるとともにコス
トも安くできる試料テ−ブルの傾斜補正装置を得ること
できる効果がある。また、信頼性を上げるために、各サ
ンプル点の値は１点だけでなく、付近の点の平均より求
めても良い。
【００１３】実施例２．
上記実施例１では、各材料毎にワークディスタンスｄと
その時の像の明るさｆ（ｄ）の関係を格納しておくとし
たが、材料の反射率を基に係数をかけるようにしてもよ
い。
その時の像の明るさｆ（ｄ）の関係を格納しておくとし
たが、材料の反射率を基に係数をかけるようにしてもよ
い。
【００１４】実施例３．
上記実施例１では、観察する試料３上で表面形状が光学
系の焦点深度以内となるエリア選ぶとしたが、観察する
試料３以外に傾斜補正専用の試料を試料テーブル９上に
設置してもよい。
系の焦点深度以内となるエリア選ぶとしたが、観察する
試料３以外に傾斜補正専用の試料を試料テーブル９上に
設置してもよい。
【００１５】実施例４．
上記実施例１ではサンプル点を３点抽出し、そこから間
に合焦位置ｄｆを含まない２点を選択するものとしたが
、予めフォーカス合わせを行ない、合焦位置をサンプル
点１とし、他に１点だけサンプル点２を抽出して傾きを
求めるようにしてもよい。
に合焦位置ｄｆを含まない２点を選択するものとしたが
、予めフォーカス合わせを行ない、合焦位置をサンプル
点１とし、他に１点だけサンプル点２を抽出して傾きを
求めるようにしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、試料
テーブル上の試料を観察する共焦点光学系、ワークディ
スタンスと像の明るさの関係を格納する記憶手段、試料
の表面画像のサンプル点の位置と明るさ情報を基に試料
テーブルの傾斜角を計算する演算手段、及び試料テーブ
ルの傾きを制御する試料テーブル駆動手段を備え、得ら
れた試料の表面画像のサンプル点の位置と明るさ情報を
基に、現在の試料テーブルの傾斜角を計算してその傾き
を制御するように構成したので、外部センサを用いない
簡単な構成で試料テーブルの傾斜補正を行なうことがで
きる試料テ−ブルの傾斜補正装置を得ることできる効果
がある。
テーブル上の試料を観察する共焦点光学系、ワークディ
スタンスと像の明るさの関係を格納する記憶手段、試料
の表面画像のサンプル点の位置と明るさ情報を基に試料
テーブルの傾斜角を計算する演算手段、及び試料テーブ
ルの傾きを制御する試料テーブル駆動手段を備え、得ら
れた試料の表面画像のサンプル点の位置と明るさ情報を
基に、現在の試料テーブルの傾斜角を計算してその傾き
を制御するように構成したので、外部センサを用いない
簡単な構成で試料テーブルの傾斜補正を行なうことがで
きる試料テ−ブルの傾斜補正装置を得ることできる効果
がある。
【図１】この発明の一実施例による試料テーブルの傾斜
補正装置の構成を示すブロック図である。
補正装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施例に係るワークディスタンス
と像の明るさの関係を示すグラフである。
と像の明るさの関係を示すグラフである。
【図３】この発明の一実施例に係る取り込んだ入力画像
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図４】従来の試料テーブルの傾斜補正装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
１ レーザ顕微鏡
２ レーザビーム
３ 試料
４ Ａ／Ｄ変換器
５ 画像メモリ
６ 演算処理装置
７ テーブルコントローラ
８ テーブル駆動装置
９ 試料テーブル
１０ 入力画像
１１ サンプル点１
１２ サンプル点２
１３ サンプル点３
Claims (1)
- 【請求項１】 試料テーブル上の試料を観察する共焦
点光学系、ワークディスタンスと像の明るさの関係を格
納する記憶手段、上記試料の表面画像のサンプル点の位
置と明るさ情報を基に上記試料テーブルの傾斜角を計算
する演算手段、及び上記試料テーブルの傾きを制御する
試料テーブル駆動手段を備え、得られた試料の表面画像
のサンプル点の位置と明るさ情報を基に、現在の試料テ
ーブルの傾斜角を計算してその傾きを制御するように構
成したことを特徴とする試料テ−ブルの傾斜補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3064643A JPH04313714A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 試料テ−ブルの傾斜補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3064643A JPH04313714A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 試料テ−ブルの傾斜補正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04313714A true JPH04313714A (ja) | 1992-11-05 |
Family
ID=13264151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3064643A Pending JPH04313714A (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 試料テ−ブルの傾斜補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04313714A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019052934A (ja) * | 2017-09-14 | 2019-04-04 | 横河電機株式会社 | 変位センサ |
-
1991
- 1991-03-28 JP JP3064643A patent/JPH04313714A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019052934A (ja) * | 2017-09-14 | 2019-04-04 | 横河電機株式会社 | 変位センサ |
| US10634489B2 (en) | 2017-09-14 | 2020-04-28 | Yokogawa Electric Corporation | Displacement sensor |
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