(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
間隔値を記録する共焦点形結像システムにおいて、
焦点を対象物（７）に結像する共焦点形結像光学系と、
該共焦点形結像光学系を介して対象物（７）を照明する照明ユニットと、
対象物（７）から反射散乱された光ビームを検出して光電子的に変換するフォト受光器（６）と、
光ビーム路にあり光軸方向に焦点を移動させるために光軸方向に振動するリトロリフレクタ（３）とからなり、
該リトロリフレクタは、互いに９０°をなすように調整されかつ互いに同期して振動する少なくとも２つのマイクロミラー（１，１１）から構成されており、
該マイクロミラーは、装置の形態で一体形でシリコンから作製されており、ミラー（１，１１）と、当該ミラーおよび支持部（２）間のばねエレメント（８）とを含んでいることを特徴とする、
間隔値を記録する共焦点形結像システム。
【請求項２】
前記マイクロミラー装置は結晶形シリコンからなる、
請求項１に記載の共焦点形結像システム。
【請求項３】
前記マイクロミラー（１，１１）は共振する、
請求項１または２に記載の共焦点形結像システム。
【請求項４】
前記マイクロミラー装置は静電的に駆動される、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の共焦点形結像システム。
【請求項５】
前記マイクロミラー装置は真空ないしは低減された圧力で作動される、
請求項１から４までのいずれか１項に記載の共焦点形結像システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、高さ値ないしは高さ画像を形成する共焦点形結像システムに関する。
【０００２】
共焦点形顕微鏡によれば顕微鏡的領域にいて高さ画像を記録することが可能である。このために必要な光路長を変更するために従来技術ではフロント対物レンズ（Frontobjektiv）が光路長の方向に前後に移動される。しかしながらここで達成可能なデータレートは数１００Ｈｚが限界である。
【０００３】
特許明細書ＤＥ１９６０８４６８Ｃ２からシステムが公知であり、ここでは画像側において光路長の変化が、受光器または中間に接続された偏向ミラーの振動によって行われる。偏向リフレクタを使用すれば、運動させるべき質量体が数ミリグラムまで小さくされまたたわみも２倍になる。これにより、上記のフロント対物レンズの振動と比較して約１０倍高いデータレートを達成可能である。振動による運動は、電磁気的に駆動される共振子によって発生する。共焦点形システム全体を例えば３２重に並列して配置すれば２００ｋＨｚまでのデータレートが達成される。
【０００４】
多くの産業上の適用においてはるかに高いデータレートが必要である。これは例えば電子装置の製造における自動検査に当てはまることである。したがって重要であるのは、約２ｋＨｚの電気機械的に駆動される振動子によって十分なデータレートがどの程度提供できるかなのである。
【０００５】
上記のシステムの問題は、おおきな音が放射されることである。電磁気的な駆動の場合、ここで必要な振幅と周波数とにおいてこれは回避することができないのである。
【０００６】
本発明の課題は、共振点形結像システムのデータレートおよび信頼性を最適化することである。
【０００７】
この課題は、請求項１の特徴部分に記載された特徴的構成によって解決される。
【０００８】
本発明によって認識されたのは、従来使用され互いに接続されていたミラーを分割することにより、同様に互いに９０°をなすように調整された別個のマイクロミラーが得られることである。マイクロミラーとして実現することによって、振動すべき質量体を小さくすることができる。駆動部は静電気的なものにすることが可能である。達成可能な周波数は従来技術によるものよりも格段に高く、例えば１０ｋＨｚまたはそれ以上である。このマイクロミラーは、ばね状の掛止部と一緒に有利には一体形にシリコンで構成される。比較的振動エネルギーが小さいことに加えて比較的小さな表面積が組み合わせられることにより、音の放射は格段に低減される。さらに結晶シリコンは理想的なばね材料である。これによって機械的振動子の寿命を電磁気的な駆動部に比較して格段に長くすることができ、路／時間特性（Weg/Zeitverhalten）のヒステリシスが格段に改善される。
【０００９】
以下では概略図面に基づいて実施例を説明する。
【００１０】
図１は、互いに９０°をなすように調整されたミラーを有する偏向リフレクタを概略的に示しており、
図２は、運動するリフレクタによって画像間隔が変化する共焦点形顕微鏡のビーム路全体を示している。
【００１１】
図１には、マイクロメカニカルに作製されたマイクロミラー１，１１からなる可変の偏向リフレクタが概略的に示されている。このマイクロミラーの動作の仕方は従来公知のマイクロミラーに相応しており、ここでこれらのミラーは互いに９０°だけ回転されないし９０°をなすように調整されて、共焦点形結像システムのビーム路に配置されている。２つのミラー１，１１は同期して振動する。有利にはこれらのミラーはその共振周波数ｆＲで振動する。これらのミラーは静電的に駆動される。図１に書き込まれた両向き矢印によって振動方向が示されている。共通の電圧Ｕ〜は２つのミラーを励振するのに使用される。殊に高い振幅値を達成できるようにするため、このマイクロミラーシステムを真空下で高い動作電圧で作動させることも可能である。この場合により高い電圧ならびにより強力な場の強さを使用することができる。
【００１２】
図２にはｚ方向に振動するリトロリフレクタ３を有する共焦点形結像システム全体が示されている。このリトロリフレクタ３の代わりにマイクロミラーからなるシステムを使用することができる。図２ではレーザ５が示されており、そのビームは共焦点形結像システムを介して案内される。このシステムは共焦点形である。それは照明源ならびにフォト受光器６は点状に設計されているからである。この共焦点形結像システムのビーム路は、これがリトロリフレクタ３において１８０°ずれて逆反射するように構成されている。リトロリフレクタ３の振動は、この位置においてこのシステムの光軸の方向に行われる。照明ビームと測定ビームとはできる限り同じ光学系を通して案内される。しかしながら対象物によって反射された測定ビームは、レーザ５に入射する前にスプリッタミラーを介してフォト受光器６に出力結合される。
【００１３】
この結像システムにおけるキーエレメントであるリトロリフレクタ３ではミラー間に点状光源の実際の中間画像が形成される。この結像システムが光軸の方向に運動することによって、この中間画像もミラー間で運動し、結果的に焦点が対象物領域において移動する。この対象物によって散乱された光は、照明ビームに対して逆向きにビーム路を進行し、最終的に点状の検出器、すなわちフォト受光器６で焦点を結ぶ。この装置の全体的な構成はつぎのようにすることが可能である。すなわちこのミラーシステムがわずかな質量で高い速度の振動子によって運動することができ、これに相応して極めて高速な焦点移動ないしは高さ検出を記録できるようにすることが可能である。
【００１４】
このシステムは医療技術に適用され、例えば種々の深さの皮膚領域を記録するのに適用される。この深さは、使用した光が皮膚の最上層に入り込む能力に依存する。高いデータレートにより皮膚領域のインビボ（in vivo）表示が可能である。別の適用領域は例えば、産業上の製造における３次元的な表面データの検出である。ここでは例えば半導体の接続および取り付け領域および構成ユニットの製造を挙げることができる。この際に検査対象物は通例、３次元的な特徴を有する。例えばはんだバンプ（はんだの隆起部）の形状および高さが検査される。これらは例えばフリップチップ取り付けに対して重要なプロセスパラメタである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  互いに９０°をなすように調整されたミラーを有する偏向リフレクタを概略的に示す図である。
【図２】  運動するリフレクタによって画像間隔が変化する共焦点形顕微鏡のビーム路全体を示す図である。
【図１】
0004705309.tif 000002
【図２】
0004705309.tif 000003