(57)【要約】 【課題】  簡易な構成で測定対象物Ｗの２次元的な深度を測定可能な光学測定装置、光学顕微鏡及び光学測定方法を提供する。【解決手段】  ＬＤアレイ１１の一列状の投光素子から順次投光された光を回転可能に配されたイメージローテータ１５の異なる回転角度において透過させることで、回転角度に応じて透過した光の像を回転させた後、収束レンズ１６で収束させ測定対象物Ｗに照射し、測定対象物Ｗで反射した光が再びイメージローテータ１５を透過することで投光時の光の像の向きに戻り、一列状に受光素子が配されてなる一次元イメージセンサ１７に受光され、一次元イメージセンサ１７における受光量に基づいて測定対象物Ｗ表面の２次元的な深度を測定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投光素子が配されてなる投光手段からライン状の平行に投光した光を収束レンズにより収束させて測定対象物に照射し、前記測定対象物で反射した光が対物レンズを通って平行光となり、この平行光が収束されて光の像に対応して複数の受光素子が一列状に配されてなる受光手段に受光され、前記受光手段における受光量に基づいて前記測定対象物表面の深度を測定する光学測定装置であって、
前記投光手段と前記収束レンズとの間の光路上及び前記対物レンズと前記受光手段との間の光路上には、回転角度に応じて透過した光の像を回転させる像回転手段が光軸を中心として回転可能に備えられていることを特徴とする光学測定装置。
【請求項２】
前記収束レンズは、前記対物レンズを兼ねる構成とされるとともに、前記投光手段と前記収束レンズとの間の光路上には前記測定対象物側に向かう光と前記測定対象物からの反射光との双方を透過させる１個の前記像回転手段が前記収束レンズと同軸上に配されており、
前記測定対象物からの反射光は前記像回転手段を透過して分岐手段により分岐され、当該分岐された光が前記受光手段に受光されることを特徴とする請求項１記載の光学測定装置。
【請求項３】
前記投光手段と前記像回転手段との間の光路上には、投光された光を平行光にするとともに、前記測定対象物からの反射光を収束させる結像レンズが設けられていることを特徴とする請求項２記載の光学測定装置。
【請求項４】
前記投光素子は、可視光領域の波長帯の光を出射することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光学測定装置。
【請求項５】
前記投光手段は、ライン状に投光される光のうち略中間部分の光の投光状態が略中間部分以外の光の投光状態とは異なることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の光学測定装置。
【請求項６】
前記像回転手段は、イメージローテータからなることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の光学測定装置。
【請求項７】
投光手段から投光される波長帯の光を撮像可能であって、前記測定対象物からの反射光を撮像し、この撮像位置に応じた撮像信号を出力する撮像手段と、
前記撮像手段からの撮像信号を受けて、前記撮像位置に応じた情報を表示する表示手段と、を更に備えることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の光学測定装置。
【請求項８】
前記測定対象物は、ステージ上に配されており、
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の光学測定装置は、前記ステージの高さ又は前記収束レンズの軸方向の位置を変えることにより前記収束レンズと前記測定対象物との相対的な位置を変化させる駆動手段を備えた光学顕微鏡であって、
前記駆動手段を駆動させることにより、前記複数の受光素子のうちの所定の受光素子の受光量が最大となる位置に前記ステージ又は前記収束レンズを移動させるステージ制御手段を備えることを特徴とする光学顕微鏡。
【請求項９】
投光手段からライン状の平行に投光した光を像回転手段により回転させて測定対象物に照射し、前記測定対象物にて反射した光を像回転手段により回転させて受光手段の一列状の受光素子に受光させ、前記受光手段における受光量に基づいて前記測定対象物表面の深度を測定することを特徴とする光学測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学測定装置、光学顕微鏡及び光学測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ステージ上に載置された測定対象物表面の深度（深さ，膜厚）を測定する光学測定装置を備えた光学顕微鏡が知られている。
【０００３】
この種のものには、投光素子から投光された光をガルバノミラーを駆動させることで測定対象物表面を１次元的に走査し、当該測定対象物表面で反射した光を１次元イメージセンサにて受光し、その受光量に基づいて測定対象物表面の深度を測定するものがある。
【特許文献１】特許３５４４０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記構成では、測定対象物表面の１次元的な深度しか測定することができず、測定対象物表面の２次元的な深度を測定したい場合には、１次元的に走査した後に、測定対象物を９０度回転させて走査しなければならないため、かかる作業が余計に必要となる。
【０００５】
また、２つのガルバノミラーを駆動させて測定対象物表面を２次元的に走査することも考えられるが、かかる場合には、２次元イメージセンサで受光させることになるため、１次元イメージセンサよりも機械的及び電気的な構造が複雑になる。
【０００６】
さらに、ガルバノミラーを駆動させて測定対象物表面を走査する構成では、ガルバノミラーを駆動させるための駆動機構が必要になり、装置が大型化してしまう。
【０００７】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、簡易な構成で測定対象物の２次元的な深度を測定可能な光学測定装置、光学顕微鏡及び光学測定方法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】
【０００８】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明に係る光学測定装置は、投光素子が配されてなる投光手段からライン状の平行に投光した光（ライン状の像の形成される平行光）を収束レンズにより平行光から収束させて測定対象物に照射し、前記測定対象物で反射した光が対物レンズを通って平行光となり、この平行光が収束されて光の像に対応して複数の受光素子が一列状に配されてなる受光手段に受光され、前記受光手段における受光量に基づいて前記測定対象物表面の深度を測定する光学測定装置であって、
前記投光手段と前記収束レンズとの間の光路上及び前記対物レンズと前記受光手段との間の光路上には、回転角度に応じて透過した光の像を回転させる像回転手段が光軸を中心として回転可能に備えられている構成としたところに特徴を有する。
【０００９】
なお、投光手段から「所定の順序」で投光させるとは、投光素子を所定の順番で１つずつ投光させることだけでなく、複数の投光素子を同時に投光させる動作を所定の順序で行われること等が含まれる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記収束レンズは、前記対物レンズを兼ねる構成とされるとともに、前記投光手段と前記収束レンズとの間の光路上には前記測定対象物側に向かう光と前記測定対象物からの反射光との双方を透過させる１個の前記像回転手段が前記収束レンズと同軸上に配されており、
前記測定対象物からの反射光は前記像回転手段を透過して分岐手段により分岐され、当該分岐された光が前記受光手段に受光されるところに特徴を有する。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記投光手段と前記像回転手段との間の光路上には、投光された光を平行光にするとともに、前記測定対象物からの反射光を収束させる結像レンズが設けられているところに特徴を有する。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記投光素子は、可視光領域の波長帯の光を出射するところに特徴を有する。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記投光手段は、ライン状に投光される光のうち略中間部分の光の投光状態が略中間部分以外の光の投光状態とは異なるところに特徴を有する。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のものにおいて、前記像回転手段は、イメージローテータからなるところに特徴を有する。
【００１５】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のものにおいて、投光手段から投光される波長帯の光を撮像可能であって、前記測定対象物からの反射光を撮像し、この撮像位置に応じた撮像信号を出力する撮像手段と、
前記撮像手段からの撮像信号を受けて、前記撮像位置に応じた情報を表示する表示手段と、を更に備えるところに特徴を有する。
【００１６】
請求項８の発明は、前記測定対象物は、ステージ上に配されており、
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の光学測定装置は、前記ステージの高さ又は前記収束レンズの軸方向の位置を変えることにより前記収束レンズと前記測定対象物との相対的な位置を変化させる駆動手段を備えた光学顕微鏡であって、
前記駆動手段を駆動させることにより、前記複数の受光素子のうちの所定の受光素子の受光量が最大となる位置に前記ステージ又は前記収束レンズを移動させるステージ制御手段を備えるところに特徴を有する。
【００１７】
請求項９の発明に係る光学測定方法は、投光手段からライン状の平行に投光した光（ライン状の像の形成される平行光）を像回転手段により回転させて測定対象物に照射し、前記測定対象物にて反射した光を像回転手段により回転させて受光手段の一列状の受光素子に受光させ、前記受光手段における受光量に基づいて前記測定対象物表面の深度を測定するところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１８】
＜請求項１及び請求項９の発明＞
本構成によれば、像回転手段の回転角度に応じて、投光手段からライン状の平行に投光された光が測定対象物に照射される角度を変えることができる。また、測定対象物から反射した光の像を像回転手段により回転させることで反射光を一列状に配される受光手段の受光素子に受光させることができる。したがって、２次元的に受光素子が配される受光手段を設けなくてもよいから、２次元的に受光素子を配する構成と比較して低コストで測定対象物表面の深度（１次元的な断面形状）を２次元的に（極座標系において）あらゆる方向から測定することができる。また、２次元平面座標系における深度（二次元的な凹凸形状）を測定することができる。
【００１９】
また、例えば、ガルバノミラー等を動作させて投光手段からの光を測定対象物に一列状に照射する場合には、ガルバノミラー等を駆動させるための機械的構成等が必要になり構成が複雑になってしまう。一方、本構成によれば、投光手段からライン状に投光するという簡素な構成であらゆる方向から測定対象物表面の深度（１次元的な断面形状や二次元的な凹凸形状）を測定することができる。
【００２０】
＜請求項２の発明＞
本構成によれば、測定対象物への照射時と、測定対象物からの反射時とで像回転手段（及びレンズ）を共通化することができるから、部品点数を削減することができる。
【００２１】
＜請求項３の発明＞
投光手段から測定範囲に応じた幅の平行光を出射する必要ないから、投光手段の長手方向の距離を短くすることができる。
【００２２】
＜請求項４の発明＞
本構成によれば、可視光領域の波長帯の光を出射するから、投光された光の認識が容易になる。
【００２３】
＜請求項５の発明＞
本構成によれば、ライン状に投光される光の略中間部分の投光状態が異なることにより、測定対象物に照射される光の像の中心位置を把握しやすいから、照射位置の位置あわせが容易になる。
【００２４】
＜請求項６の発明＞
本構成によれば、簡素な構成で像を所定角度だけ回転させることができる。
【００２５】
＜請求項７の発明＞
本構成によれば、測定対象物の位置や測定対象物上における光の照射位置等を把握しやすくなる。
【００２６】
＜請求項８の発明＞
本構成によれば、照射される光の焦点位置を測定対象物の表面位置に合わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
＜実施形態１＞
以下、本発明の実施形態１の光学測定装置を図１ないし図４を参照しつつ説明する。
１．光学測定装置の構成
光学測定装置１０は、光学顕微鏡等に用いられるものであり、レーザ光源からの光をステージ２５上の測定対象物Ｗの表面に照射し、測定対象物Ｗの表面からの反射光に基づいて測定対象物Ｗの表面の深度（深さ，膜厚）を測定するものである。
【００２８】
レーザ光源は、例えば、赤色のレーザ光（可視光領域の波長帯の光）を出射するＨｅ−Ｎｅレーザからなる多数の投光素子が一列状（図３のＹ軸方向）に配されてなるＬＤアレイ１１が用いられており、光源駆動回路２１からの信号を受けて順次投光するようになっている。
【００２９】
レーザの光軸上（ＬＤアレイ１１の下方）には、ビームスプリッタ１２、１／４波長板１３、結像レンズ１４、イメージローテータ１５、収束レンズ１６が同軸上に設けられており、ＬＤアレイ１１から順次出射されたレーザ光Ｌは、ビームスプリッタ１２及び１／４波長板１３を透過して結像レンズ１４にて平行光（ライン状の平行に投光した光（ライン状の像を形成する平行光））となってイメージローテータ１５を透過した後、収束レンズ１６で収束して測定対象物Ｗ表面に照射される。また、測定対象物Ｗ表面からの反射光は収束レンズ１６で平行光となってイメージローテータ１５を透過し、結像レンズ１４にて収束されつつビームスプリッタ１２にて側方に反射して、ビームスプリッタ１２の側方に設けられ多数の受光素子が上下（Ｚ軸方向）に一列状に配された一次元イメージセンサ１７に受光される。
【００３０】
イメージローテータ１５は、ダブプリズムとも称されるもので、図２の上面１５Ａおよび底面１５Ｂが平坦かつ平行であり、両端側（図２の左右）は裾拡がりとなるように同方向（図２の下方）に傾斜する傾斜端面１５Ｃ，１５Ｄを備えている。このイメージローテータ１５は、図３に示すように、その基準軸Ｓの方向が中心軸Ａ（光軸）と直交するよう縦向きの姿勢で中心軸Ａ上に配されており、その側面（周面）が回転駆動部２３（図１参照）により回転可能に保持されることで、中心軸Ａを軸心として回転可能になっている。
【００３１】
そして、図２に示すように、一方の傾斜端面１５Ｃ（図３のＬＤアレイ１１側の傾斜端面）からの入射光は傾斜端面１５Ｃで屈折した後、底面１５Ｂで全反射し、さらに他方の傾斜端面１５Ｄ（図３の測定対象物Ｗ側の傾斜端面）で屈折してイメージローテータ１５を透過する。その結果、図４（ａ）に示すように、一方の傾斜端面１５Ｃから測定対象物Ｗ側に向けて観測した場合、当該入射光の像の向きがイメージローテータ１５の向き（基準軸Ｓの方向）に一致（同図ａ１）していると、他方の傾斜端面１５Ｄからは入射時と反対向きの像（ａ２）の光が出射される。
【００３２】
一方、測定対象物Ｗからの反射光は、他方の傾斜端面１５Ｄから再びイメージローテータ１５内に入射し、イメージローテータ１５内を入射時（測定対象物Ｗ側への投光時）と同じ光路上で反対向きに透過し（図２参照）、一方の傾斜端面１５Ｃから出射する。これにより、傾斜端面１５Ｃから出射したときの光の像の向きは入射時と同じ向きに戻り（ａ３）、ビームスプリッタ１２にて反射して当該像と同じ向き（Ｚ軸方向）に配された一次元イメージセンサ１７に受光される（ａ４）。そして、測定対象物Ｗの深度に応じて受光素子の受光量が異なるから、一次元イメージセンサ１７における受光位置と受光量とに基づいてＹ軸方向の測定対象物Ｗ表面の深度を求めることができる。
【００３３】
回転駆動部２３は、それぞれ図示はしないが、イメージローテータ１５を保持する保持部材と、この保持部材を軸回動自由に支持する軸受部と、保持部材の外周に形成された歯車と噛み合う駆動歯車と、この駆動歯車を正逆駆動するパルスモータとから構成されている。パルスモータは回転制御回路２２から駆動パルスの供給を受け、供給されたパルス数に応じてイメージローテータ１５を任意の角度だけ軸回動させる。
【００３４】
ここで、イメージローテータ１５は、イメージローテータ１５を透過した光の像を、イメージローテータ１５の回転角度（軸Ａを中心とした回転）の２倍の回転角度で回転させるものである。したがって、イメージローテータ１５の基準軸Ｓの方向が、ＸＹ座標平面のＹ軸方向を向くときの回転角度θをゼロとした場合に、イメージローテータ１５を回転角度θ＝０の位置から所定の角速度で軸回転させると、透過像は前記角速度の２倍の角速度で同方向へ回転する。すなわちこのイメージローテータ１５は、その回転角度θに対して透過像の回転角度φが２θとなるような特性を有するものである。
【００３５】
具体的には、図４（ｂ）に示すように、イメージローテータ１５の一方の傾斜端面１５Ｃから測定対象物Ｗ側に向けて観測した場合、イメージローテータ１５の向き（基準軸Ｓの方向）が入射光の像の向きよりも例えば、４５度回転（イメージローテータ１５の回転角度θ＝４５度）している場合（同図ｂ１）には、他方の傾斜端面１５Ｄからはその像が１８０＋９０（４５×２）度回転した向き（即ち、Ｘ軸の負方向）の透過像の光が出射される（ｂ２）。
イメージローテータ１５を透過した光は、収束レンズ１６で収束されて測定対象物Ｗ表面の回転角度に応じて１８０＋９０（４５×２）度回転した向きの像（Ｘ軸の負方向）となるようにレーザ光Ｌが照射される。そして、測定対象物Ｗ表面にて反射した光は、収束レンズ１６で平行光とされて再びイメージローテータ１５に照射される。
【００３６】
イメージローテータ１５に入射した反射光は、イメージローテータ１５内で入射時と同じ光路を反対に通り、イメージローテータ１５を透過したレーザ光Ｌは、その像がー１８０ー９０（４５×２）度回転（ｂ３。即ち投光時の像と同じ向き）してビームスプリッタ１２で一次元イメージセンサ１７に向けて反射する。即ち、反射時にもイメージローテータ１５の回転角度をθ＝４５度のまま固定しておけば、イメージローテータ１５の一方の傾斜端面１５Ｃからは入射時（投光時）と同じ向きの像が出射されるようになっている。
【００３７】
そして、ビームスプリッタ１２で反射したレーザ光Ｌは、ビームスプリッタ１２により像の向きが一次元イメージセンサ１７と同じ向きに変えられて（図３参照）、順次一次元イメージセンサ１７に受光される（ｂ４）。そして、測定対象物Ｗの深度に応じて各受光素子の受光量が異なるから、一次元イメージセンサ１７における受光位置と受光量とに基づいてＸ軸方向の測定対象物Ｗ表面の深度を求めることができる。なお、イメージローテータ１５の回転角度をθ＝４５度としたが、回転角度θを変えることにより、２次元的に（極座標系において）あらゆる方向から１次元的な断面形状（２次元的な凹凸形状）を測定することができる。
【００３８】
ステージ２５は、ステージ駆動機構２５Ａにより上下方向（Ｚ軸方向）に移動するようになっており、これによりステージ２５上に載置された測定対象物Ｗが上下に移動し、収束レンズ１６で収束されたレーザ光Ｌのスポット位置に対して測定対象物Ｗの表面位置がＺ軸（上下）方向に相対的に可変するようになっている。そして、ステージ制御回路２４（ステージ制御手段）からの駆動信号をステージ駆動機構２５Ａが受けると、ステージ２５を所定周期で上下に移動（振動）させる。
【００３９】
２．光学測定装置の制御
光学測定装置１０による制御について図１を参照して説明する。なお、始めにイメージローテータ１５は、回転角度θ＝０度の位置に配されている。
同期回路２０は、操作スイッチ（図示しない）等から測定開始の信号を受けると、光源駆動回路２１，回転制御回路２２，ステージ制御回路２４，ＣＣＤ駆動回路２６に同期信号を送出する。
【００４０】
光源駆動回路２１は、同期回路２０から同期信号を受けると、ＬＤアレイ１１の投光素子を所定の投光間隔で順次投光させる。そして、投光動作が一巡すると、所定時間（イメージローテータ１５の異なる角度への回転時間）経過後に、再びＬＤアレイ１１の投光素子を所定の投光間隔で順次投光させる。
ステージ制御回路２４は、同期回路２０から同期信号を受けると、投光タイミングに同期してステージ駆動機構２５Ａを駆動させ、ステージ２５を上下（Ｚ軸方向。収束レンズ１６の焦点位置（受光量が最大となる位置）が含まれる高さの範囲）に振動（移動）させる動作を、所定の間隔（往復する周期の間隔）で投光される光の数だけ繰り返させる。１周期（一巡）経過後は所定時間（イメージローテータ１５の異なる角度への回転時間）経過後に、再びステージ２５を上下に振動させる動作を所定の間隔で投光される光の数だけ繰り返させる。
ＣＣＤ駆動回路２６は同期回路２０から同期信号を受けると、一次元イメージセンサ１７に受光されたレーザ光Ｌを、一次元イメージセンサ１７の各素子に蓄積された電荷を読出し用クロックパルスに基づいて読み出し、ゲイン制御回路２７およびＡ／Ｄコンバータ２８を介して、光量信号をマイコン３０に出力する。
【００４１】
回転制御回路２２は、同期回路２０から同期信号を受けると、予めメモリに記憶されているＬＤアレイ１１の投光動作が一巡するまでの時間の経過後に、回転駆動部２３を駆動させて、イメージローテータ１５を回転角度θ＝４５度まで回転させる。
【００４２】
マイコン３０は、受光タイミング（同期タイミング）に基づいて測定対象物Ｗの高さ（ステージ２５のＺ軸方向の位置）が求められるから、一次元イメージセンサ１７の最大の受光光量の得られる測定対象物Ｗの深度（高さ）を検出し、連続する深度の情報から測定対象物Ｗの（表面の）断面形状をモニタ（図示しない）等の表示部に表示させる。
【００４３】
３．本実施形態の効果
本実施形態によれば、イメージローテータ１５（像回転手段）の回転角度に応じて、ＬＤアレイ１１（投光手段）から１列状（ライン状）に投光されたレーザ光Ｌが測定対象物Ｗに照射される角度を変えることができる。また、測定対象物Ｗから反射した光の像をイメージローテータ１５により回転させることで反射光を一列状に配される一次元イメージセンサ１７（受光手段）の受光素子に受光させることができる。したがって、２次元的に受光素子が配される受光手段を設けなくてもよいから、２次元的に受光素子を配する構成と比較して低コストで測定対象物Ｗ表面の深度（１次元的な断面形状）を２次元的に（極座標系において）あらゆる方向から測定することができる。また、２次元平面座標系における深度（二次元的な凹凸形状）を測定することができる。
【００４４】
また、例えば、ガルバノミラー等を動作させて投光手段からの光を測定対象物Ｗに一列状に照射する場合には、ガルバノミラー等を駆動させるための機械的構成等が必要になり構成が複雑になってしまう。一方、本実施形態によれば、ＬＤアレイ１１から一列状（ライン状）に投光するという簡素な構成であらゆる方向から測定対象物表面の深度（１次元的な断面形状や二次元的な凹凸形状）を測定することができる。
【００４５】
＜実施形態２＞
実施形態２の光学測定装置４０は、測定対象物Ｗの外観を拡大して観察するための観察光学系を備えて構成されている。なお、以下の実施例において、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略し異なる部分のみを説明する。
【００４６】
具体的には、実施形態１の構成に加えて、白色光を出射するランプから４１なる観察用光源を備え、ランプ４１の光軸上には、集光レンズ４２及び第１ハーフミラー４３及び第２ハーフミラー４４が配設されている。
【００４７】
第２ハーフミラー４４は、イメージローテータ１５と収束レンズ１６の間の光路上に配されている。
また、第１ハーフミラー４３と直交する方向には、集束レンズ４５及びＣＣＤカメラ４６が配されている。
【００４８】
これにより、ランプ４１からの光は、集光レンズ４２で平行光とされ第１ハーフミラー４３を透過した光が第２ハーフミラー４４で反射して測定対象物Ｗに照射される。
【００４９】
そして、測定対象物Ｗで反射した観測用光源からの光及びＬＤアレイ１１からの光は、収束レンズ１６で平行光とされて、第２ハーフミラー４４で透過する光と反射する光とに分割される。
【００５０】
このうち、第２ハーフミラー４４で反射した光は、第１ハーフミラー４３で分割され、第１ハーフミラー４３で反射した光が、集束レンズ４５で集束されてＣＣＤカメラ４６（撮像手段）に入射する。
【００５１】
ＣＣＤカメラ４６で撮像された画像は、撮像位置に応じた撮像信号してディスプレイ４７（表示手段）に出力される。
【００５２】
ディスプレイ４７は、撮像信号に基づき測定した測定対象物Ｗの深度の情報を画面上に表示する。
実施形態２のように、観測用光源からの光を測定対象物Ｗに照射することで、ＣＣＤカメラ４６に撮像される測定対象物Ｗの位置や測定対象物Ｗ上における光の照射位置等を把握しやすくなる。
【００５３】
＜実施形態３＞
実施形態３では、レーザ光源からライン状に投光される光の略中間部分の投光状態を略中間部分以外の投光状態とは異ならせることで、測定対象物Ｗに照射される光の像の中心位置を把握しやすくするものである。
【００５４】
具体的には、多数の一列状に配されるＬＤアレイ１１のうち、中心付近の投光素子の光量を異ならせる（例えば、中心付近の投光素子の光量のみを上げたり、中心付近の投光素子を消灯するなど）ことや、ＬＤアレイ１１以外のレーザ光源であっても、光量の調節により中心付近の光量を異ならせればよい。
【００５５】
これにより測定対象物Ｗに照射される光の像の中心位置を把握しやすいから、照射位置の位置あわせが容易になる。
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００５６】
（１）ＬＤアレイ１１の投光順序は所定の順序で１つずつ投光させるようにしてもよいが、複数の投光素子を同時に投光させる動作を所定の順序で行うようにしてもよい。特に、隣り合わない複数の投光素子を同時に発光させる動作を順次行うようにすることで高速な測定ができ、隣り合う投光素子を同時に発光させるよりもノイズもなく正確に測定ができる。さらに、１つの投光素子を用いてライン状に投光させるようにしてもよい。
【００５７】
（２）上記実施形態では、ステージを上下させることで測定対象物Ｗに対するＺ軸方向の焦点位置を変化させる構成としたがこれに限られない。例えば、収束レンズ１６を上下（Ｚ軸方向）に振動させて、測定対象物Ｗに対するＺ軸方向の焦点位置を変化させる構成としてもよい。
【００５８】
（３）上記実施形態では、測定対象物Ｗの真上からレーザ光Ｌを投光する構成としたが、ななめ方向から所定の角度で測定対象物Ｗの表面にレーザ光Ｌを照射する構成としてもよい。
この場合には、図示はしないが、上記実施形態の結像レンズ１４、イメージローテータ１５及び収束レンズ１６とは別体の結像レンズ、イメージローテータ、対物レンズを、例えば受光側に設け、斜め方向から投光したレーザ光Ｌを受光できるようにすればよい。このとき、受光側のイメージローテータの回転角度を投光側のイメージローテータの回転角度に応じて回転させる必要があるが、ビームスプリッタ１２は不要になる。
ただし、上記実施形態によれば、測定対象物Ｗへの照射時と、測定対象物Ｗからの反射時とでイメージローテータ１５（及びレンズ）を共通化することができるから、本構成と比較して部品点数を削減することができる。
【００５９】
（４）上記実施形態では、像回転手段はイメージローテータ１５からなることとしたが、これに限られない。例えば、３枚の反射板で反射させることにより、イメージローテータと同様に像を回転させる構成としてもよい。
【００６０】
（５）イメージローテータ１５の回転角度は４５度としたが、これ以外の角度でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施形態１の光学測定装置の概略的構成を示す図
【図２】イメージローテータ内の光路を示す図
【図３】測定対象物による反射の前後における光の像の向きを示す図
【図４】（ａ）θ＝０度のときの異なる位置での光の像の向きを示す図  （ｂ）θ＝４５度のときの異なる位置での光の像の向きを示す図異なる角度における
【図５】実施形態２の光学測定装置の概略的構成を示す図
【符号の説明】
【００６２】
１０…光学測定装置
１１…ＬＤアレイ（投光手段）
１２…ビームスプリッタ（分岐手段）
１４…結像レンズ
１５…イメージローテータ（像回転手段）
１６…収束レンズ
１７…一次元イメージセンサ（受光手段）
２２…回転制御回路
２３…回転駆動部
２４…ステージ制御回路（ステージ制御手段）
２５…ステージ
４６…ＣＣＤカメラ（撮像手段）
４７…ディスプレイ（表示手段）
Ｗ…測定対象物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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