JP6722111B2 - オートフォーカス・システム - Google Patents
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Description
本出願は、2014年4月10日に出願された米国仮特許出願第61/978,087号、および、2014年6月3日に出願された米国仮特許出願第62/006,972号の利益を主張するものである。米国仮特許出願第61/978,087号および同第62/006,972号の開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
1.顕微鏡。Z軸ピエゾ・ステージ上に固定された試料を撮像するのに使用する。
2.試料アーム。位置検出に必要な干渉信号の生成に用いる2本のアームの片方である。顕微鏡において、チューブ・レンズの前または後に挿入することができる。
3.参照アーム。干渉信号の生成に用いる、第2のアームである。このアームは、対物レンズの違いがもたらす経路長の違いを補償し、自己相関信号のために物質的特徴を分離させるためにも使用される。
4.ベース・ユニット。OCTの使用を通じた表面検出を可能にする。このベース・ユニットには、試料からの前後走査を行い、分析するのに必要な要素が含まれる。
5.コンピュータ。信号の取得と分析に用いる、NI−DAQカードおよびソフトウェアを含む。ソフトウェア内で得られた測定値に基づき、補正信号をZ軸ピエゾ・ステージに適用することで、試料を対物レンズの焦平面内に留めることが可能となる。
Claims (11)
- 光源(101)と、
第1のポート、第2のポート、第3のポート、および第4のポートを有する光カプラ(112)であって、前記光源(101)からの光出力が前記第1のポートに連結されて第1の光ビームおよび第2の光ビームへと分かれ、前記第1の光ビームは前記第2のポートに対する出力であり、前記第2の光ビームは前記第3のポートに対する出力であり、前記第4のポートが分光計の入力に連結される、光カプラ(112)と、
前記第1の光ビームを、前記光カプラ(112)の前記第2のポートから試料へと、ダイクロイック・ミラー(108)および顕微鏡対物レンズ(103)を通じて向かわせるための第1の光コリメータ(106)であって、前記試料が、調整型顕微鏡検査ステージ(102)によって支持される基板上に載せられる、第1の光コリメータ(106)と、
前記第2の光ビームを、前記光カプラ(112)の前記第3のポートから再帰反射体(111)へと向かわせるための、第2の光コリメータ(110)と
を備える、オートフォーカス装置であって、
前記試料から反射した前記第1の光ビームが、前記第2のポートに戻って前記第4のポートから出るように導かれ、前記再帰反射体(111)から反射した第2の光ビームが、前記第3のポートに戻って前記第4のポートから出るように導かれ、
前記分光計が、前記反射された第1および第2の光ビームからの干渉信号の中で識別される3点のピークの放物線適合方法に基づき、前記調整型顕微鏡検査ステージ(102)を制御するための制御信号を出力する、オートフォーカス装置。 - 前記再帰反射体の位置が、前記第2の光ビームの光路と前記第1の光ビームの光路とが整合するように調整される、請求項1に記載の装置。
- 前記調整型顕微鏡検査ステージが、電動X−Yステージと、Z軸ピエゾ・ステージとを備える、請求項1に記載の装置。
- 前記光カプラが、50:50ファイバ・カプラである、請求項1に記載の装置。
- 前記分光計が、回折格子へと光を向けるファイバ・コリメータと、前記回折された光をカメラ上にフォーカスする対物レンズとを備える、請求項1に記載の装置。
- 前記第1の光コリメータ以降に前記試料へと向かう前記第1の光ビームを遮るために閉鎖するメカニカル・シャッタをさらに備える、請求項1に記載の装置。
- オートフォーカス装置を自動的に動作させるための方法であって、
光カプラ(112)を、第1のポートにおいて光源(101)の光信号出力に連結し、第2のポートにおいて第1の光コリメータ(106)に連結し、第3のポートにおいて第2の光コリメータ(110)に連結することと、
前記光カプラ(112)の前記第2のポートからの第1の光ビームを、前記第1の光コリメータ(106)により、ダイクロイック・ミラー(108)および顕微鏡対物レンズ(103)を通じて、試料へと誘導することであって、前記試料が、調整型顕微鏡検査ステージ(102)によって支持される基板上に載せられる、誘導することと、
前記光カプラ(112)の前記第3のポートからの第2の光ビームを、再帰反射体(111)へと誘導することと、
前記基板で反射した前記第1の光ビームを捕捉し、分光計へ向けて、前記第1の光コリメータ(106)を経由し、前記光カプラ(112)の前記第2のポートに入り第4のポートから出るように送出することと、
前記再帰反射体(111)で反射した前記第2の光ビームを捕捉し、分光計へ向けて、前記第2の光コリメータ(110)を経由し、前記光カプラ(112)の前記第3のポートに入り前記第4のポートから出るように送出することと、
前記調整型顕微鏡検査ステージ(102)の位置を、前記反射された第1および第2の光ビームからの干渉信号の中で識別される3点のピークの放物線適合方法に基づいて移動させるための制御信号を生成することと
を含む、方法。 - 前記再帰反射体の位置を、前記第2の光ビームの光路と前記第1の光ビームの光路とが整合するように調整することをさらに含む、請求項7に記載の方法。
- 前記分光計が、回折格子へと光を向けるファイバ・コリメータと、前記回折された光をカメラ上にフォーカスする対物レンズとを備える、請求項7に記載の方法。
- 前記第1の光コリメータ以降に前記試料へと向かう前記第1の光ビームを遮るためのメカニカル・シャッタを閉鎖することをさらに含む、請求項7に記載の方法。
- 1つのピークに対応する前記試料の位置を設定点として設定することと、
前記試料の前記位置を監視することと、
誤差値を得るために、前記設定点から前記試料の現在位置を減算することと、
前記誤差値を最小化するために、前記調整型顕微鏡検査ステージの前記位置を移動させることと
をさらに含む、請求項7に記載の方法。
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