JPH0682071B2 - レーザ・ビーム強度分布検査装置 - Google Patents
レーザ・ビーム強度分布検査装置Info
- Publication number
- JPH0682071B2 JPH0682071B2 JP63322006A JP32200688A JPH0682071B2 JP H0682071 B2 JPH0682071 B2 JP H0682071B2 JP 63322006 A JP63322006 A JP 63322006A JP 32200688 A JP32200688 A JP 32200688A JP H0682071 B2 JPH0682071 B2 JP H0682071B2
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- Japan
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- optical path
- laser beam
- sensor array
- distance optical
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Description
この発明は、KrFエキシマレーザから放射されるレーザ
・ビームの強度分布を検査するためのレーザ・ビーム強
度分布検査装置に関する。
・ビームの強度分布を検査するためのレーザ・ビーム強
度分布検査装置に関する。
第３図は従来のレーザ・ビームの近視野像強度分布検査
装置を示す概略図である。 図において、１はKrFエキシマレーザから放射される被
検査用のレーザ・ビーム、10はそのレーザ・ビーム１を
入射させて減光する減光フィルタ、12はその減光フィル
タ10を通過したレーザ・ビーム１を入射させる２次元セ
ンサアレイであり、この２次元センサアレイ12は32×32
個の焦電素子をマトリックス状に配列したものとなって
いる。 従って、前記減光フィルタ10に入射し減光されたレーザ
・ビーム１は２次元センサアレイ12に入射し、これによ
って前記レーザ・ビーム１の強度分布が測定される。 第４図は従来のレーザ・ビームの遠視野像強度分布検査
装置を示す概略図であり、この遠視野像強度分布検査装
置は、減光フィルタ７と２次元センサアレイ12との間に
凸レンズ４を配置した光学構成となっており、この場合
の前記２次元センサアレイ12も第３図のものと同様に32
×32個の焦電素子をマトリックス状に配列したものとな
っている。 かかる遠視野像強度分布検査装置は、減光フィルム７に
入射して減光されたレーザ・ビーム１が凸レンズ４で集
光されて２次元センサアレイ12に入射することにより、
そのレーザ・ビーム１の遠視野像の強度分布が測定され
る。 以上、第３図および第４図に示したレーザ・ビームの視
野像強度分布検査装置では、何れも32×32個の焦電素子
をマトリックス状に配列した２次元センサアレイ12を使
用し、この２次元センサアレイ12の焦電素子に蓄積され
た焦電効果による電荷が順次読み出されることによっ
て、近視野像および遠視野象を100フレーム／秒で測定
することができる。
装置を示す概略図である。 図において、１はKrFエキシマレーザから放射される被
検査用のレーザ・ビーム、10はそのレーザ・ビーム１を
入射させて減光する減光フィルタ、12はその減光フィル
タ10を通過したレーザ・ビーム１を入射させる２次元セ
ンサアレイであり、この２次元センサアレイ12は32×32
個の焦電素子をマトリックス状に配列したものとなって
いる。 従って、前記減光フィルタ10に入射し減光されたレーザ
・ビーム１は２次元センサアレイ12に入射し、これによ
って前記レーザ・ビーム１の強度分布が測定される。 第４図は従来のレーザ・ビームの遠視野像強度分布検査
装置を示す概略図であり、この遠視野像強度分布検査装
置は、減光フィルタ７と２次元センサアレイ12との間に
凸レンズ４を配置した光学構成となっており、この場合
の前記２次元センサアレイ12も第３図のものと同様に32
×32個の焦電素子をマトリックス状に配列したものとな
っている。 かかる遠視野像強度分布検査装置は、減光フィルム７に
入射して減光されたレーザ・ビーム１が凸レンズ４で集
光されて２次元センサアレイ12に入射することにより、
そのレーザ・ビーム１の遠視野像の強度分布が測定され
る。 以上、第３図および第４図に示したレーザ・ビームの視
野像強度分布検査装置では、何れも32×32個の焦電素子
をマトリックス状に配列した２次元センサアレイ12を使
用し、この２次元センサアレイ12の焦電素子に蓄積され
た焦電効果による電荷が順次読み出されることによっ
て、近視野像および遠視野象を100フレーム／秒で測定
することができる。
このような従来のレーザ・ビーム強度分布検査装置で
は、画素数が32×32個と少ない２次元センサアレイ12を
使用しているため、その露光面が粗く、レーザ・ビーム
の近視野像を正確に測定することが非常に困難という問
題点があった。また、遠視野像については、そのスポッ
トの大きさを２次元センサアレイの画素の大きさより大
きくすることが困難であるため、測定そのものが困難と
いう問題点もあった。 さらに、従来のレーザ・ビーム強度分布検査装置では近
視野像と遠視野像の両方を同時に測定することができな
いという問題点があった。 この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、レーザ・ビームの近視野像と遠視野像を正確
に測定でき、しかも、それらの測定を同時に行うことが
できるレーザ・ビーム強度分布検査装置を提供すること
を目的とする。
は、画素数が32×32個と少ない２次元センサアレイ12を
使用しているため、その露光面が粗く、レーザ・ビーム
の近視野像を正確に測定することが非常に困難という問
題点があった。また、遠視野像については、そのスポッ
トの大きさを２次元センサアレイの画素の大きさより大
きくすることが困難であるため、測定そのものが困難と
いう問題点もあった。 さらに、従来のレーザ・ビーム強度分布検査装置では近
視野像と遠視野像の両方を同時に測定することができな
いという問題点があった。 この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、レーザ・ビームの近視野像と遠視野像を正確
に測定でき、しかも、それらの測定を同時に行うことが
できるレーザ・ビーム強度分布検査装置を提供すること
を目的とする。
【課題を解決するための手段】 この発明に係るレーザ・ビーム強度分布検査装置は、被
検査レーザ・ビームを２方向に分割指向するビーム・ス
プリッタと、このビーム・スプリッタで分割された一方
のビームを長焦点レンズを介して通過させる長距離光路
と、前記ビーム・スプリッタで分割された他方のビーム
を短焦点レンズを介して通過させる短距離光路と、紫外
線に感度を有し、前記長距離光路および前記短距離光路
のそれぞれから２つの前記分割ビームを同時に入射させ
る256×256MOSセンサアレイと、このセンサアレイに入
射させる２つの分割ビームの強度を近似化すべく前記長
距離光路および前記短距離光路の少なくとも１つに挿入
された減光フィルタとを具備して成るものである。
検査レーザ・ビームを２方向に分割指向するビーム・ス
プリッタと、このビーム・スプリッタで分割された一方
のビームを長焦点レンズを介して通過させる長距離光路
と、前記ビーム・スプリッタで分割された他方のビーム
を短焦点レンズを介して通過させる短距離光路と、紫外
線に感度を有し、前記長距離光路および前記短距離光路
のそれぞれから２つの前記分割ビームを同時に入射させ
る256×256MOSセンサアレイと、このセンサアレイに入
射させる２つの分割ビームの強度を近似化すべく前記長
距離光路および前記短距離光路の少なくとも１つに挿入
された減光フィルタとを具備して成るものである。
この発明におけるレーザ・ビーム強度分布検査装置で
は、被検査用のレーザ・ビームがビーム・スプリッタに
よって２方向に分割指向され、その一方の分割ビームは
長焦点レンズを介して長距離光路から256×256MOSセン
サアレイに入射する。これと同時に、他方の分割ビーム
は、短焦点レンズを介して短距離光路から前記256×256
MOSセンサアレイに入射する。ここで、紫外線に感度を
有する前記256×256MOSセンサアレイは、レーザ・ビー
ムの空間解像度を増大させるので、レーザ・ビームの近
視野像と遠視野像の両方を同時に高繰返率で測定するこ
とができる。
は、被検査用のレーザ・ビームがビーム・スプリッタに
よって２方向に分割指向され、その一方の分割ビームは
長焦点レンズを介して長距離光路から256×256MOSセン
サアレイに入射する。これと同時に、他方の分割ビーム
は、短焦点レンズを介して短距離光路から前記256×256
MOSセンサアレイに入射する。ここで、紫外線に感度を
有する前記256×256MOSセンサアレイは、レーザ・ビー
ムの空間解像度を増大させるので、レーザ・ビームの近
視野像と遠視野像の両方を同時に高繰返率で測定するこ
とができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例によるレーザ・ビーム強度分布
検査装置を示す概略構成図であり、 第３図および第４図と同一または相当部分には同一符号
を付して説明する。 図において、１はKrFエキシマレーザから放射されるレ
ーザ・ビーム、２はそのレーザ・ビーム１を入射して減
光する減光手段であり、この減光手段２は複数のビーム
・スプリッタ２−1,2−2,2−３の組合せからなってい
る。 ３は前記減光手段２で減光されたレーザ・ビーム１を２
方向に分割指向するビーム分割用のビーム・スプリッ
タ、４はそのビーム・スプリッタ３で分割された一方の
ビームを集光する長焦点レンズであり、この長焦点レン
ズ４は焦点距離が10m程度の凸レンズから成っている。 ５−1,5−2,5−３は前記長焦点レンズ４で集光されたビ
ームを順次反射して後述するセンサアレイ12に指向する
複数（図では３個）の反射鏡である。 従って、前記長焦点レンズ４と前記反射鏡５−1,5−2,5
−３は、前記ビーム・スプリッタ３で分割された一方の
ビームをセンサアレイ12の露光面に入射させる長距離光
路６を形成するものである。 ７は反射鏡５−３で反射されたビームを減光する減光フ
ィルタ、８はその減光フィルタ７で減光されたビームを
センサアレイ12の一部の露光面に所定の角度で入射させ
るミラーである。 ９は前記ビーム・スプリッタ３で分割された他方のビー
ムをセンサアレイ12の露光面に対し前記一方のビーム入
射位置とは異なった位置で入射させる短距離光路、10は
その短距離光路９に挿入配置された減光フィルタ、11は
その減光フィルタ10を通過したビームを集光する短焦点
レンズであり、この短焦点レンズ11は所定距離が30cm程
度の凸レンズから成っている。 ここで、前記長距離光路６の減光フィルタ７および前記
短距離光路９の減光フィルタ10は、センサアレイ12に入
射させる２つの分割ビームのそれぞれの強度を近似化さ
せるためのものである。 12は前記長距離光路６と前記短距離光路９のそれぞれか
ら分割ビームを同時に入射させてレーザ・ビームの遠視
野像と近視野像を共に結像させるセンサアレイである。 このセンサアレイ12は、紫外線に感度を有し且つ画素間
隔が40μの256×256MOSセンサアレイから成っている。 次のに動作について説明する。 KrFエキシマレーザから放射されたレーザ・ビーム１
は、減光手段２に入射し、ここで10-6まで減光される。 このように減光されたビームは、次のビーム・スプリッ
タ３で２方向に分割され、その一方の分割ビーム１は長
焦点レンズ４で集光される。ここで、前記ビーム１の発
散角は100μrad以下であるので、焦点距離が10m程度の
前記長焦点レンズ４で集光されるとき、この長焦点レン
ズ４から約10mの距離に1mmのスポットが生じる。 そして、前記長焦点レンズ４で集光されたレーザ・ビー
ム１は反射鏡５−1,5−2,5−３で順次反射されて減光フ
ィルタ７およびミラー８を介してセンサアレイ12の一部
露光面に入射する。 このセンサアレイ12は画素間隔が40μであって、1mmφ
のスポットは25個の画素をカバーするので、スポットの
形状を容易に判別することができ、これによって、長距
離光路６から入射したレーザ・ビームの遠視野像を正確
に観測することができる。 また、前記減光手段２で分割された他方のビーム１は、
減光フィルタ10を通過して短焦点レンズ11で集光された
のち前記センサアレイ12に入射する。 このとき、レーザ・ビーム１の断面が10mm×10mmあるい
は同程度かそれ以上の場合には、 焦点距離が30cm程度の短焦点レンズ11で縮小してセンサ
アレイ12の露光面に入射させることにより、前記レーザ
・ビーム１の近視野像を観測することができる。 以上のように、第１図の光学配置によるレーザ・ビーム
強度分布検査装置によれば、レーザ・ビームの遠視野像
と近視野像を同時に約100フレーム／秒で観測すること
ができる。また、前記センサアレイ12のアクティブエリ
アを小さくすれば、約250フレーム／秒で同時観測が可
能となる。 そして、上述のようにセンサアレイ12で得たレーザ・ビ
ームの強度分布データをコンピュータ処理し、ビーム強
度を高さで指示するように表示形態を変えると、第２図
に示すような表示を得ることができる。 以上の実施例では、レーザ・ビームの遠視野像と近視野
像を微小に異なる角度でセンサアレイ12に入射させた
が、１枚のビーム・スプリッタを介して同時に入射させ
た方が第１図のミラー８の設置が容易となる。この場
合、何れか一方のビームを通過させるためには、補正用
のビーム・スプリッタ１枚を更に配置することが好まし
い。 なお、上記実施例で述べたセンサアレイ12は、前記長距
離光路６と前記短距離光路９のそれぞれから２つの分割
ビームを異なった位置に入射させる露光面を有する単一
のセンサアレイから成るもの、あるいは、２つの分割ビ
ームを個々に入射させる露光面を有した２つのセンサア
レイから成るものの何れであってもよく、何れの場合も
同様の効果が得られる。
図はこの発明の一実施例によるレーザ・ビーム強度分布
検査装置を示す概略構成図であり、 第３図および第４図と同一または相当部分には同一符号
を付して説明する。 図において、１はKrFエキシマレーザから放射されるレ
ーザ・ビーム、２はそのレーザ・ビーム１を入射して減
光する減光手段であり、この減光手段２は複数のビーム
・スプリッタ２−1,2−2,2−３の組合せからなってい
る。 ３は前記減光手段２で減光されたレーザ・ビーム１を２
方向に分割指向するビーム分割用のビーム・スプリッ
タ、４はそのビーム・スプリッタ３で分割された一方の
ビームを集光する長焦点レンズであり、この長焦点レン
ズ４は焦点距離が10m程度の凸レンズから成っている。 ５−1,5−2,5−３は前記長焦点レンズ４で集光されたビ
ームを順次反射して後述するセンサアレイ12に指向する
複数（図では３個）の反射鏡である。 従って、前記長焦点レンズ４と前記反射鏡５−1,5−2,5
−３は、前記ビーム・スプリッタ３で分割された一方の
ビームをセンサアレイ12の露光面に入射させる長距離光
路６を形成するものである。 ７は反射鏡５−３で反射されたビームを減光する減光フ
ィルタ、８はその減光フィルタ７で減光されたビームを
センサアレイ12の一部の露光面に所定の角度で入射させ
るミラーである。 ９は前記ビーム・スプリッタ３で分割された他方のビー
ムをセンサアレイ12の露光面に対し前記一方のビーム入
射位置とは異なった位置で入射させる短距離光路、10は
その短距離光路９に挿入配置された減光フィルタ、11は
その減光フィルタ10を通過したビームを集光する短焦点
レンズであり、この短焦点レンズ11は所定距離が30cm程
度の凸レンズから成っている。 ここで、前記長距離光路６の減光フィルタ７および前記
短距離光路９の減光フィルタ10は、センサアレイ12に入
射させる２つの分割ビームのそれぞれの強度を近似化さ
せるためのものである。 12は前記長距離光路６と前記短距離光路９のそれぞれか
ら分割ビームを同時に入射させてレーザ・ビームの遠視
野像と近視野像を共に結像させるセンサアレイである。 このセンサアレイ12は、紫外線に感度を有し且つ画素間
隔が40μの256×256MOSセンサアレイから成っている。 次のに動作について説明する。 KrFエキシマレーザから放射されたレーザ・ビーム１
は、減光手段２に入射し、ここで10-6まで減光される。 このように減光されたビームは、次のビーム・スプリッ
タ３で２方向に分割され、その一方の分割ビーム１は長
焦点レンズ４で集光される。ここで、前記ビーム１の発
散角は100μrad以下であるので、焦点距離が10m程度の
前記長焦点レンズ４で集光されるとき、この長焦点レン
ズ４から約10mの距離に1mmのスポットが生じる。 そして、前記長焦点レンズ４で集光されたレーザ・ビー
ム１は反射鏡５−1,5−2,5−３で順次反射されて減光フ
ィルタ７およびミラー８を介してセンサアレイ12の一部
露光面に入射する。 このセンサアレイ12は画素間隔が40μであって、1mmφ
のスポットは25個の画素をカバーするので、スポットの
形状を容易に判別することができ、これによって、長距
離光路６から入射したレーザ・ビームの遠視野像を正確
に観測することができる。 また、前記減光手段２で分割された他方のビーム１は、
減光フィルタ10を通過して短焦点レンズ11で集光された
のち前記センサアレイ12に入射する。 このとき、レーザ・ビーム１の断面が10mm×10mmあるい
は同程度かそれ以上の場合には、 焦点距離が30cm程度の短焦点レンズ11で縮小してセンサ
アレイ12の露光面に入射させることにより、前記レーザ
・ビーム１の近視野像を観測することができる。 以上のように、第１図の光学配置によるレーザ・ビーム
強度分布検査装置によれば、レーザ・ビームの遠視野像
と近視野像を同時に約100フレーム／秒で観測すること
ができる。また、前記センサアレイ12のアクティブエリ
アを小さくすれば、約250フレーム／秒で同時観測が可
能となる。 そして、上述のようにセンサアレイ12で得たレーザ・ビ
ームの強度分布データをコンピュータ処理し、ビーム強
度を高さで指示するように表示形態を変えると、第２図
に示すような表示を得ることができる。 以上の実施例では、レーザ・ビームの遠視野像と近視野
像を微小に異なる角度でセンサアレイ12に入射させた
が、１枚のビーム・スプリッタを介して同時に入射させ
た方が第１図のミラー８の設置が容易となる。この場
合、何れか一方のビームを通過させるためには、補正用
のビーム・スプリッタ１枚を更に配置することが好まし
い。 なお、上記実施例で述べたセンサアレイ12は、前記長距
離光路６と前記短距離光路９のそれぞれから２つの分割
ビームを異なった位置に入射させる露光面を有する単一
のセンサアレイから成るもの、あるいは、２つの分割ビ
ームを個々に入射させる露光面を有した２つのセンサア
レイから成るものの何れであってもよく、何れの場合も
同様の効果が得られる。
以上のように、この発明によれば、被検査用のレーザ・
ビームがビーム・スプリッタによって２方向に分割指向
し、その一方の分割ビームは長焦点レンズを介して長距
離光路から256×256MOSセンサアレイに入射させ、且
つ、他方の分割ビームは、短焦点レンズを介して短距離
光路から前記256×256MOSセンサアレイに入射させるの
で、そのセンサアレイによって、レーザ・ビームの空間
解像度を増大させることができ、これによって、レーザ
・ビームの近視野像と遠視野像を正確に測定でき、しか
も、それらの測定を同時に行うことができるという効果
が得られる。
ビームがビーム・スプリッタによって２方向に分割指向
し、その一方の分割ビームは長焦点レンズを介して長距
離光路から256×256MOSセンサアレイに入射させ、且
つ、他方の分割ビームは、短焦点レンズを介して短距離
光路から前記256×256MOSセンサアレイに入射させるの
で、そのセンサアレイによって、レーザ・ビームの空間
解像度を増大させることができ、これによって、レーザ
・ビームの近視野像と遠視野像を正確に測定でき、しか
も、それらの測定を同時に行うことができるという効果
が得られる。
第１図はこの発明の一実施例によるレーザ・ビーム強度
分布検査装置を示す概略構成図、第２図は第１図の装置
のセンサアレイで得られたデータによるビーム強度を高
さで表示した斜視図、第３図は従来のレーザ・ビームの
近視野像強度分布検査装置を示す概略図、第４図は従来
のレーザ・ビームの遠視野像強度分布検査装置を示す概
略図である。 １…被検査用レーザ・ビーム、３…ビーム・スプリッ
タ、４…長焦点レンズ、６…長距離光路、７…減光フィ
ルタ、９…短距離光路、10…減光フィルタ、11…短焦点
レンズ、12…センサアレイ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
分布検査装置を示す概略構成図、第２図は第１図の装置
のセンサアレイで得られたデータによるビーム強度を高
さで表示した斜視図、第３図は従来のレーザ・ビームの
近視野像強度分布検査装置を示す概略図、第４図は従来
のレーザ・ビームの遠視野像強度分布検査装置を示す概
略図である。 １…被検査用レーザ・ビーム、３…ビーム・スプリッ
タ、４…長焦点レンズ、６…長距離光路、７…減光フィ
ルタ、９…短距離光路、10…減光フィルタ、11…短焦点
レンズ、12…センサアレイ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (3)
- 【請求項１】被検査レーザ・ビームを２方向に分割指向
するビーム・スプリッタと、 このビーム・スプリッタで分割された一方のビームを長
焦点レンズを介して通過させる長距離光路と、 前記ビーム・スプリッタで分割された他方のビームを短
焦点レンズを介して通過させる短距離光路と、 紫外線に感度を有し、前記長距離光路および前記短距離
光路のそれぞれから２つの前記分割ビームを同時に入射
させる256×256MOSセンサアレイと、 このセンサアレイに入射させる２つの分割ビームの強度
を近似化すべく前記長距離光路および前記短距離光路の
少なくとも１つに挿入された減光フィルタと、 を具備して成ることを特徴とするレーザ・ビーム強度分
布検査装置。 - 【請求項２】前記センサアレイは、前記長距離光路と前
記短距離光路のそれぞれから２つの分割ビームを異なっ
た位置に入射させる露光面を有する単一のセンサアレイ
から成っていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のレーザ・ビーム強度分布検査装置。 - 【請求項３】前記センサアレイは、前記長距離光路と前
記短距離光路のそれぞれから２つの分割ビームを個々に
入射させる露光面を有した２つのセンサアレイから成っ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレ
ーザ・ビーム強度分布検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63322006A JPH0682071B2 (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | レーザ・ビーム強度分布検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63322006A JPH0682071B2 (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | レーザ・ビーム強度分布検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02196928A JPH02196928A (ja) | 1990-08-03 |
| JPH0682071B2 true JPH0682071B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=18138869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63322006A Expired - Lifetime JPH0682071B2 (ja) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | レーザ・ビーム強度分布検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682071B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102147291B (zh) * | 2011-03-12 | 2012-06-27 | 福建福光数码科技有限公司 | 中波红外两档视场一体化热成像系统 |
-
1988
- 1988-12-22 JP JP63322006A patent/JPH0682071B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02196928A (ja) | 1990-08-03 |
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