(57)【要約】【課題】被測定試料の傾斜角に対応するためにＮＡの大きな対物レンズを使用したときにおいても対物レンズと被測定試料間の距離を大きく保つことができ、対物レンズと被測定試料の干渉を防ぎ測定可能な形状の自由度を拡大できるようにする。【解決手段】測定光を集光させる光プローブ方式の三次元形状計測装置において、測定光のデフォーカスした位置で被測定物１１３の形状を測定する。【選択図】　　　図１
2004093452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定光を集光させる光プローブ方式の三次元形状計測装置において、
前記測定光のデフォーカスした位置で被測定物の形状を測定することを特徴とする三次元形状計測装置。
【請求項２】
前記測定光を発光する光源に低コヒーレンス光源を用いたことを特徴とする請求項１に記載の三次元形状計測装置。
【請求項３】
前記測定光の位相を光ヘテロダイン干渉法を利用して検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の三次元形状計測装置。
【請求項４】
前記測定光が一度途切れても測定を継続可能であることを特徴とする請求項３に記載の三次元形状計測装置。
【請求項５】
前記測定光の位相を偏光干渉法を用いて検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の三次元形状計測装置。
【請求項６】
測定光を集光させる光プローブ方式の三次元形状計測装置を用いた三次元形状計測方法において、
前記測定光のデフォーカスした位置で被測定物の形状を測定することを特徴とする三次元形状計測方法。
【請求項７】
前記測定光を発光する光源に低コヒーレンス光源を用いることを特徴とする請求項６に記載の三次元形状計測方法。
【請求項８】
前記測定光の位相を光ヘテロダイン干渉法を利用して検出することを特徴とする請求項６又は７に記載の三次元形状計測方法。
【請求項９】
前記測定光が一度途切れても測定を継続可能であることを特徴とする請求項８に記載の三次元形状計測方法。
【請求項１０】
前記測定光の位相を偏光干渉法を用いて検出することを特徴とする請求項６又は７に記載の三次元形状計測方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高精度に被測定物の形状を測定可能な三次元形状計測装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光を用いた三次元形状計測装置においては、被測定試料に傾斜が有ると測定光が戻ってこないため測定することができない。これを克服するために、対物レンズの半開角を利用することで傾斜を有する被測定試料を測定する方法が提案された。
【０００３】
この対物レンズの半開角を利用する従来例を図７に示す。
【０００４】
ゼーマンレーザ３０１から発振された光（発振周波数ｆ１、ｆ２）は、λ／４板３０２で２つの偏光方位、つまり電場が紙面に垂直な方向に偏波したｆ２の光と紙面に平行な方向に偏波したｆ１の光に分けられる。そしてビームスプリッタ３０３で一部の光が分離され、ビート周波数（ｆ１−ｆ２）が光検出器３０４により検出される。ビームスプリッタ３０３を通過した光のうちｆ２の光は偏光ビームスプリッタ３０５により反射し、固定ミラー３０６で反射して光検出器３０７上に達する。一方、ｆ１の光は被測定物３１０の表面で反射するが、被測定物３１０が移動すると、移動速度のＺ成分Ｖｚによって、反射光の周波数はドップラーシフトし、ｆ１からｆ１（１−２Ｖｚ／ｃ）となる。反射光は一部が偏光ビームスプリッタ３０８により分けられ、位置サーボとフォーカスサーボの誤差信号を発生させるため、光検出器３１１、３１２に達する。偏光ビームスプリッタ３０８を透過した反射光は。偏光ビームスプリッタ３０５で全反射し、光検出器３０７に達する。光検出器３０７上でｆ２とｆ１＋Δｆとのビート周波数ｆ１＋Δｆ−ｆ２が得られ、光検出器３０４で得られたビート周波数ｆ１−ｆ２との差からΔｆが求まり、これを積分して変位Ｚが求まる。
【０００５】
光検出器３０７では、被測定面３１０がａ傾斜すると反射光が２ａ傾斜し、対物レンズ３０９透過後の反射光の中心位置はｆｓｉｎ２ａだけ変化する。ここでｆは対物レンズの焦点距離である。したがって、このずれを２分割されている光検出器３１１で検出し、その位置ずれに応じて発生する誤差信号によって対物レンズ３０９を光軸に対して垂直な方向に動かすようにサーボをかけることで反射光の位置が常に一定になるようにする。また、被測定面３１０が対物レンズ３０９の焦点位置からずれた場合、反射光はレンズ３１４と円筒レンズ３１５を通ることにより生じる非点収差から焦点位置の誤差信号を取り出し、対物レンズ３０９または被測定面３１０を光軸方向に動かすことでフォーカスサーボをかける。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図３に示すように従来法では被測定試料の測定可能な傾斜角は使用する対物レンズの半開角（ＮＡ）に依存し、傾斜角の大きい被測定試料を測定するためには対物レンズのＮＡを大きくする必要がある。しかし図４に示すようにＮＡを大きくすると対物レンズのレンズ径が大きくなりかつ焦点距離が短くなるため、対物レンズと被測定試料の距離が短くなり、測定時に被測定試料が対物レンズと干渉する可能性がある。
【０００７】
従来例では被測定試料を傾斜させることによりこの問題を回避しているが、この場合、被測定試料を傾斜させる機構が必要なうえ、被測定試料を傾斜させることにより測定精度が悪化するという問題がある。また回転対称形状しか測定できないという問題もある。
【０００８】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、被測定試料の傾斜角に対応するためにＮＡの大きな対物レンズを使用したときにおいても対物レンズと被測定試料間の距離を大きく保つことができ、対物レンズと被測定試料の干渉を防ぎ測定可能な形状の自由度を拡大できるようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる三次元形状計測装置は、測定光を集光させる光プローブ方式の三次元形状計測装置において、前記測定光のデフォーカスした位置で被測定物の形状を測定することを特徴としている。
【００１０】
また、この発明に係わる三次元形状計測装置において、前記測定光を発光する光源に低コヒーレンス光源を用いたことを特徴としている。
【００１１】
また、この発明に係わる三次元形状計測装置において、前記測定光の位相を光ヘテロダイン干渉法を利用して検出することを特徴としている。
【００１２】
また、この発明に係わる三次元形状計測装置において、前記測定光が一度途切れても測定を継続可能であることを特徴としている。
【００１３】
また、この発明に係わる三次元形状計測装置において、前記測定光の位相を偏光干渉法を用いて検出することを特徴としている。
【００１４】
また、本発明に係わる三次元形状計測方法は、測定光を集光させる光プローブ方式の三次元形状計測装置を用いた三次元形状計測方法において、前記測定光のデフォーカスした位置で被測定物の形状を測定することを特徴としている。
【００１５】
また、この発明に係わる三次元形状計測方法において、前記測定光を発光する光源に低コヒーレンス光源を用いることを特徴としている。
【００１６】
また、この発明に係わる三次元形状計測方法において、前記測定光の位相を光ヘテロダイン干渉法を利用して検出することを特徴としている。
【００１７】
また、この発明に係わる三次元形状計測方法において、前記測定光が一度途切れても測定を継続可能であることを特徴としている。
【００１８】
また、この発明に係わる三次元形状計測方法において、前記測定光の位相を偏光干渉法を用いて検出することを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
【００２０】
まず、本実施形態の概要について説明する。
【００２１】
本実施形態では、レンズの焦点位置からデフォーカスした位置で被測定試料の三次元形状を測定する。
【００２２】
また、この構成において、低コヒーレンス光源を用いて図５に示す様に可干渉距離範囲を制限した領域からの干渉信号のみを用いることにより、対物レンズと被測定試料間の距離を任意に調節することが可能であり、図６に示すようにＮＡの大きな対物レンズを用いた場合においても対物レンズと被測定試料が接触しないようにして被測定試料の三次元形状を測定する。
【００２３】
また、この構成において、光ヘテロダイン法を用いることで測定光の位相を高精度に測定し被測定試料の三次元形状を高精度に測定する。
【００２４】
または、偏光干渉法を用いることで測定光の位相を高精度に測定し被測定試料の三次元形状を高精度に測定する。
【００２５】
また、低コヒーレンス光源の可干渉領域の狭さを利用することにより、一端測定光が途切れても測定を継続（復帰可能）させて被測定試料の三次元形状を測定する。
【００２６】
以下、本発明の実施形態について、具体的に説明する。
【００２７】
（第１の実施形態）
本発明を高精度な三次元形状測定に応用した第１の実施形態を図１に示す。
【００２８】
基本的な光学系は従来の光ヘテロダイン干渉計と同じである。光源１０１は低コヒーレンスの光源たとえばスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）である。このような低コヒーレンス光源は可干渉距離が短いため、参照光路と測定光路がほぼ等しい時にのみ干渉信号を得ることができる。低コヒーレンス光源から発振されたレーザ光は、主軸方位２２．５°におかれたλ／２板１０２ａによりその偏光方位が４５°になるように変換され、音響光学素子１０３で周波数シフトを受け、周波数のわずかに異なる（ｆ１、ｆ２）レーザ光となる。この周波数のわずかに異なるレーザ光の偏光状態は直交直線偏光になっている。
【００２９】
音響光学素子１０３は音響光学素子ドライバ１０４で駆動されている。レーザ光はビームスプリッタ１０５で透過光と反射光に分割され、反射光は方位４５°に設定された直線偏光子１０６ａで干渉し、光検出器１０７ａで参照ビート信号として光電検出される。ここで検出される参照信号は、音響光学素子ドライバ１０４からの駆動電圧からミキサ回路を用いて作ることも可能である。
【００３０】
ビームスプリッタ１０５を透過したレーザ光はλ／４板１０８ａ、λ／２板１０２ｂによりその偏光状態を偏光方位０°、９０°の直交直線偏光に調整された後、ビームエクスパンダ１０９でビーム径を拡大され、偏光ビームスプリッタ１１０へ入射する。偏光ビームスプリッタ１１０に入射したレーザ光は、偏光成分により二つに分割される。
【００３１】
偏光ビームスプリッタ１１０を通過した周波数ｆ１の偏光成分は、λ／４板１０８ｃを通過し、対物レンズ１１２により一度焦点を結んだ後、被測定試料１１３に入射し、試料表面で反射される、ここで対物レンズ１１２を用いることにより被測定試料１１３に面傾斜がある場合においても面傾斜角が対物レンズ１１２の半開角以下であれば反射光の一部が必ず戻るため、面傾斜がある試料も測定することが出来る。
【００３２】
被測定試料１１３は光軸と直交する面内方向の二軸（ＸＹ軸）を持つ試料ステージ１２３上に設置されている。試料ステージ１２３にはＸ軸レーザ測長器１１８ｂとＸ軸測長用ミラー１１９ｂ及び図に記入していないがＹ軸レーザ測長器とＹ軸測長用ミラーが設置してあり、試料ステージ１２３の位置は精密に測定される。
【００３３】
偏光ビームスプリッタ１１０で反射した周波数ｆ２の偏光成分は、λ／４板１０８ｂを通過し、参照鏡１１１で反射される。両方の光路中にあるλ／４板１０８ｂ、１０８ｃは、入射偏光に対して出射偏光方位を９０°回転させることで、光源へ反射光を戻さない役割をしている。
【００３４】
周波数ｆ１、ｆ２の反射光は再び偏光ビームスプリッタ１１０でひとつに合成される。レーザ光は方位４５°に設置された直線偏光子１０６ｂで干渉し、集光レンズ１１４により光検出器１０７ｂ上に集光され測定ビート信号として光電検出される。
【００３５】
光検出器１０７ｂとしては測定ビート信号が微弱なため、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）や光電子増倍管を使用するのがよい。
【００３６】
光ヘッド１２２には光軸（Ｚ）方向測長用ミラー１１９ａが固定されており、光ヘッド１２２のＺ軸位置はＺ軸レーザ測長器１１８ａで精密に測定されている。
【００３７】
光検出器１０７ｂで光電検出された測定ビート信号は参照ビート信号を基準として電気位相計１１５で位相変化を検出される。この位相検出はロックインアンプでもかまわない。このビート信号の位相差及びＺ軸測長器１１８ａからの信号はＡ／Ｄ変換器１１６を介してコンピュータ１１７に取り込まれる。またコンピュータ１１７からの信号によりサーボドライバ１２０を介して駆動装置１２１ａ、１２１ｂを駆動することで試料ステージ１２３、光ヘッド１２２は駆動される。
【００３８】
次にこの装置を用いて被測定試料１１３の三次元形状を測定する方法を説明する。
【００３９】
最初に光ヘッド１２２を被測定試料１１３に接近（Ｚ軸方向）させて対物レンズ１１２との距離を所望の距離、たとえば被測定試料１１３を全面走査させたときに対物レンズ１１２が被測定試料１１３に接触しない距離、に設定する。その位置で光ヘッド１２２を固定し、参照鏡１１１を光軸方向に移動させ、光検出器１０７ｂで検出されるビート信号の振幅強度が最大になるように調整する。このとき光源に低コヒーレントな物を用いているので、偏光ビームスプリッタ１１０と被測定物１１３までの光学距離と偏光ビームスプリッタ１１０と参照鏡１１１の光学距離が等しい時にのみ測定ビート信号が検出される。この作業を行うことにより先に設定した対物レンズ１１２と被測定試料１１３の距離は任意に設定することができる。このときの光検出器１０７ｂで検出されるビート信号の位相を光検出器１０７ａで検出されるビート信号を参照信号として位相計１１５で位相検出する。
【００４０】
ここで光検出器１０７ａ、１０７ｂで検出される干渉信号Ｉｒ、Ｉｓのうち交流成分は直交する偏光の振幅をａ、ｂ、わずかに異なる周波数差をｆｂ（＝ｆ１−ｆ２）、直交する偏光間の初期位相差をφ０、参照鏡１１１と被測定試料１１３から反射してきた直交する偏光間の位相差をΔφとするとそれぞれ
Ｉｒ＝ａｂｃｏｓ（２πｆｂｔ＋φ０）　　…（１）
Ｉｓ＝ａｂｃｏｓ（２πｆｂｔ＋φ０−Δφ）　　…（２）
と表される。これらの信号を位相計１１５にて位相比較することにより、Δφを求めることができる。このΔφより変位Ｌは
Ｌ＝λΔφ／４ｎπ　　…（３）
として求めることができる。ただし、λは光源の中心波長、ｎは空気の屈折率である。
【００４１】
この位相φから計算される変位Ｌが一定になるように光ヘッド１２２をＺ軸方向にサーボしながら試料ステージ１２３をＸＹ軸方向に走査し、光ヘッド１２２のＺ軸方向の移動をＺ軸レーザ測長器１１８ａで検出する。また測定ビート信号からサーボ系のエラー量を求め、Ｚ測長器１１８ａからのデータを補正する。これにより被測定試料１１３の三次元形状を精密に計測することが出来る。
【００４２】
なお、上記の実施形態では光ヘッドをＺ軸、試料ステージをＸＹ方向に移動させたが、これは光ヘッドと試料ステージがＸＹＺ座標で相対的に任意に移動できれば、光ヘッド、試料ステージのどちらを移動させるようにしてもよい。
【００４３】
次に測定中に被測定物１１３上にゴミや段差等があり測定光が途切れた場合について説明する。
【００４４】
被測定物１１３上のゴミや段差等により測定光が途切れた場合、その位置で被測定試料１１３の走査を停止し、光ヘッド１２２を現在の位置を中心にＺ軸方向に規定量スキャンする。Ｚ軸方向のスキャン量は被測定物１１３の設計形状等からあらかじめ決定しておく。光ヘッド１２２をＺ軸方向にスキャンし、光検出器１０７ｂで検出されるビート信号の振幅強度が最大になるところを見つけ、その位置で停止するようにサーボを行う。ビート信号の振幅強度が最大のところは参照鏡１１１への参照光路長と被測定試料１１３への測定光路長が等しいところすなわち、光が途切れる前の光プローブ位置となる。このようにしてビート信号の振幅が最大になる光プローブの位置を検出することにより、λ／２以内の精度で測定光が途切れる前のＺ軸位置に戻ることが可能となる。その後、測定された位相が光が途切れる前の位相と等しくなるように光ヘッド１２２をサーボすることで高精度に元の位置に戻ることができる。
【００４５】
（第２の実施形態）
本発明を高精度な三次元形状測定に応用した第２の実施形態を図２に示す。
【００４６】
基本的な光学系は従来の偏光干渉計と同じである。２０１は低コヒーレンスの光源たとえばスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）である。このような低コヒーレンス光源は可干渉距離が短いため、参照光路と測定光路がほぼ等しい時にのみ干渉信号を得ることができる。
【００４７】
低コヒーレンス光源から発振されたレーザ光は、主軸方位２２．５°におかれたλ／２板２０２によりその偏光方位が４５°になるように変換され、ビームエクスパンダ２０３でビーム径を拡大され、偏光ビームスプリッタ２０４へ入射する。偏光ビームスプリッタ２０４に入射したレーザ光は、偏光成分により二つに分割される。
【００４８】
偏光ビームスプリッタ２０４を通過した偏光成分は、λ／４板２０５ｂを通過し、対物レンズ２０７により一度焦点を結んだ後、被測定試料２０８に入射し、試料表面で反射される。ここで対物レンズ２０７を用いることにより被測定試料２０８に面傾斜がある場合においても面傾斜角が対物レンズ２０７の半開角以下であれば反射光の一部が必ず戻るため、面傾斜がある試料も測定する事が出来る。
【００４９】
被測定試料２０８は光軸と直交する面内方向の二軸（ＸＹ軸）を持つ試料ステージ２１９上に設置されている。試料ステージ２１９にはＸ軸レーザ測長器２１５ｂとＸ軸測長用ミラー２１６及び図に記入していないがＹ軸レーザ測長器とＹ軸測長用ミラーが設置してあり、試料ステージ２１９の位置は精密に測定される。
【００５０】
偏光ビームスプリッタ２０４で反射した偏光成分は、λ／４板２０５ａを通過し、参照鏡２０６で反射される。両方の光路中にあるλ／４板２０５ａ、２０５ｂは、入射偏光に対して出射偏光方位を９０°回転させることで、光源へ反射光を戻さない役割をしている。参照鏡２０６と被測定試料２０８から反射したレーザ光は再び偏光ビームスプリッタ２０４でひとつに合成される。レーザ光は方位４５°に設置されたλ／４板２０５ｃにより円偏光に変化され、ビームスプリッタ２０９ａを透過したレーザ光は方位０°に設定された直線偏光子２１０ａで干渉し、集光レンズ２１１ａにより光検出器２１２ａ上に集光され光電検出される。
【００５１】
ビームスプリッタ２０９ａで反射したレーザ光はビームスプリッタ２０９ｂに入射する。ビームスプリッタ２０９ｂで反射されたレーザ光は方位４５°に設定された直線偏光子２１０ｂで干渉し集光レンズ２１１ｂにより光検出器２１２ｂ上に集光され光電検出される。ビームスプリッタ２０９ｂを通過したレーザ光は方位０°に設定された直線偏光子２１０ｃで干渉し集光レンズ２１１ｃにより光電検出器２１２ｃ上に集光され光電検出される。光検出器２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃとしては測定信号が微弱なため、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）や光電子増倍管を使用するのがよい。
【００５２】
光ヘッド２２０には光軸（Ｚ）方向測長用ミラー２１６ａが固定されており、光ヘッド２２０のＺ軸位置はＺ軸レーザ測長器２１５ａで精密に測定されている。光検出器２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃからの信号はＡ／Ｄ変換器２１３を介してコンピュータ２１４に取り込まれ、位相が計算される。またコンピュータ２１４からの信号によりサーボドライバ２１７を介して駆動装置２１８ａ、２１８ｂを駆動することで試料ステージ２１９、光ヘッド２２０は駆動される。
【００５３】
次にこの装置を用いて被測定試料２０８の三次元形状を測定する方法を説明する。
【００５４】
最初に光ヘッド２２０を被測定試料２０８に接近（Ｚ軸方向）させて対物レンズ２０７との距離を所望の距離、たとえば被測定試料２０８を全面走査させたときに対物レンズ２０７が被測定試料２０８に接触しない距離、に設定する。
【００５５】
その位置で光ヘッド２２０を固定し、参照鏡２０６を光軸方向に移動させ、光検出器２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃで検出される信号強度が最大になるように調整する。このとき光源に低コヒーレントな物を用いているので、偏光ビームスプリッタ２０４と被測定物２０８までの光学距離と偏光ビームスプリッタ２０４と参照鏡２０６の光学距離が等しい時にのみ干渉信号が検出される。この作業を行うことにより先に設定した対物レンズ２０４と被測定試料２０８の距離は任意に設定することができる。
【００５６】
このときの光検出器２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃで検出される干渉信号から位相を計算する。直交する偏光の振幅をａ、ｂ、直交する偏光間の位相差をΔφとすると光検出器２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃで検出される干渉信号はそれぞれ
Ｉ１＝（ａ２＋ｂ２）／２＋ａｂｓｉｎ（Δφ）　…（４）
Ｉ２＝（ａ２＋ｂ２）／２＋ａｂｃｏｓ（Δφ）　…（５）
Ｉ３＝（ａ２＋ｂ２）／２−ａｂｓｉｎ（Δφ）　…（６）
となる。この（４）、（５）、（６）式よりΔφを求めると次のようになる。
【００５７】
Δφ＝ａｒｃｔａｎ（（Ｉ１−Ｉ２）／（Ｉ２−Ｉ３））＋π／４　…（７）
これより変位Ｌは
Ｌ＝λΔφ／４ｎπ　　…（８）
となる。ただし、λは光源の中心波長、ｎは空気の屈折率である。この変位Ｌが一定になるように光ヘッド２２０をＺ軸方向にサーボしながら試料ステージ２１９をＸＹ軸方向に走査し、光ヘッド２１０のＺ軸方向の移動をＺ軸レーザ測長器２１５ａで検出する。また測定干渉信号からサーボ系のエラー量を求め、Ｚ測長器２１５ａからのデータを補正する。これにより被測定試料２０８の三次元形状を精密に計測することが出来る。
【００５８】
なお、上記の実施形態では光ヘッドをＺ軸、試料ステージをＸＹ方向に移動させたが、これは光ヘッドと試料ステージがＸＹＺ座標で相対的に任意に移動できれば、光ヘッド、試料ステージのどちらを移動させるようにしてもよい。
【００５９】
以上説明したように、上記の実施形態では、デフォーカスした状態で測定を行うため、傾斜の大きい被測定試料を測定するためにＮＡの大きい対物レンズを使用した場合においても対物レンズと被測定試料間距離を大きく取ることが可能となる。したがって、被測定試料と対物レンズが干渉しなくなり、従来法よりも測定可能な形状の自由度が拡大される。
【００６０】
また被測定試料を傾斜させる必要がないため、回転対称以外の形状も測定することができ、かつ試料の傾斜機構による測定精度の劣化を回避することができる。
【００６１】
さらに制限された可干渉領域からの干渉信号の位相を計測することで高精度な測定を行うことが可能となる。段差、ゴミ等で測定光が一端途切れた場合においても、制限された可干渉領域により原点位置への復帰を行うことが可能となる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被測定試料の傾斜角に対応するためにＮＡの大きな対物レンズを使用したときにおいても対物レンズと被測定試料間の距離を大きく保つことができ、対物レンズと被測定試料の干渉を防ぎ測定可能な形状の自由度を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を高精度な三次元形状測定に応用した第１の実施形態を示す図である。
【図２】本発明を高精度な三次元形状測定に応用した第２の実施形態を示す図である。
【図３】ＮＡが小さい対物レンズを使用した場合の対物レンズと被測定試料の関係を示す図である。
【図４】ＮＡが大きい対物レンズを使用した場合の対物レンズと被測定試料の関係を示す図である。
【図５】デフォーカス位置での測定の原理を示す図である。
【図６】デフォーカス位置での測定による対物レンズと被測定試料間の距離の拡大を説明する図である。
【図７】
従来例を示す図である。
【符号の説明】
１０１　低コヒーレンス光源
１０２ａ，１０２ｂ　λ／２板
１０３　音響光学素子
１０４　音響光学素子駆動用ドライバ
１０５　ビームスプリッタ
１０６ａ，１０６ｂ　直線偏光子
１０７ａ，１０７ｂ　光検出器
１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ　λ／４板
１０９　ビームエクスパンダ
１１０　偏光ビームスプリッタ
１１１　参照鏡
１１２　対物レンズ
１１３　被測定試料
１１４　レンズ
１１５　位相計
１１６　Ａ／Ｄ変換器
１１７　コンピュータ
１１８ａ，１１８ｂ　レーザ測長器
１１９ａ，１１９ｂ　レーザ測長器用ミラー
１２０　モータドライバ
１２１ａ，２２１ｂ　駆動機構
１２２　光ヘッド
１２３　試料ステージ
２０１　低コヒーレンス光源
２０２　λ／２板
２０３　ビームエクスパンダ
２０４　偏光ビームスプリッタ
２０５ａ，２０５ｂ，２０５ｃ　λ／４板
２０６　参照鏡
２０７　対物レンズ
２０８　被測定試料
２０９ａ，２０９ｂ　ビームスプリッタ
２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ　直線偏光子
２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ　レンズ
２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ　光検出器
２１３　Ａ／Ｄ変換器
２１４　コンピュータ
２１５ａ，２１５ｂ　レーザ測長器
２１６ａ，２１６ｂ　レーザ測長器用ミラー
２１７　モータドライバ
２１８ａ，２１８ｂ　駆動機構
２１９　試料ステージ
２２０　光ヘッド
３０１　ゼーマンレーザ
３０２　λ／４板
３０３　ビームスプリッタ
３０４，３０７，３１１，３１２　光検出器
３０５，３０８　偏光ビームスプリッタ
３０６　固定ミラー
３０９　対物レンズ
３１０　被測定物
３１３　レンズ
３１４　円筒レンズ
３１５　ステージ駆動機構
【図１】
2004093452.tif 000003
【図２】
2004093452.tif 000004
【図３】
2004093452.tif 000005
【図４】
2004093452.tif 000006
【図５】
2004093452.tif 000007
【図６】
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【図７】
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