[发明专利]显微测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于样品的分光测量、膜厚测量、反射率测量等的显微测量装置。本发明的显微测量装置例如适用于液晶显示装置的滤色器的光学特性的检查。

背景技术

液晶显示装置的滤色器由R、G、B三色滤光器构成。将该一个R滤光器的存在范围称为一个像素、将一个G滤光器的存在范围称为一个像素、并将一个B滤光器的存在范围称为一个像素。

为了评价该滤色器的光学特性，使显微测量装置的检测范围(监视区域)与R的一个像素的中心部一致，并测量该中心部的透射光谱、色度、白平衡等。然后，对G像素也进行相同的测量，对B像素也进行相同的测量。

图4是示出样品的检测范围U的图。

以前，检测范围U如图4所示比一个像素的尺寸小。

这样测量比一个像素小的检测范围U的理由是由于假定了滤色器的像素内的色度、透射率是大致均匀的。

但是，最近随着滤色器的像素的大型化和生产方法的改变，如下事实被指出：一个像素内的滤色器的膜厚不均匀，从而滤色器的色度、透射率也不是均匀地分布。因此，有必要对一个像素整体的色度、透射率进行评价。

因此，作为检测范围U，要求不是象从前那样的小的固定大小，而是可变大小。

检测范围U可变与显微测量的倍率可变意思相同。

图3是为了测量这样的滤色器等的光学特性而使用的一般的显微测量装置的概略构成图。

在该显微测量装置中，从样品S透射或反射的光通过物镜Lo，并被物镜Lo变换为平行光线。平行光线通过固定在镜筒中的中间透镜Li，并在设置在所述中间透镜Li的、与所述物镜Lo相反一侧的半透半反镜HM的作用下，一部分原样通过，一部分被反射。

原样通过所述半透半反镜HM的光在观察用照相机18的观察位置上聚焦，因此样品被观察用照相机18放映在监视器上。

另一方面，被所述半透半反镜HM反射的光在检测器16的检测位置上聚焦，在这里进行分光测量、膜厚测量、反射率测量等。

例如，通常中间透镜Li的焦距为200mm，10倍的物镜Lo的焦距是20mm。因此，

倍率＝(中间透镜Li的焦距)/(物镜Lo的焦距)

＝200/20＝10

在中间像位置上获得10倍的像。

在该显微测量装置中利用检测器16进行检测并利用观察用照相机18进行观察的情况下，在改变检测范围的大小或改变观察像的大小时，需要更换为倍率不同的物镜Lo来使用。

从图3可知，这是由于中间透镜Li被固定在显微镜筒中，检测器16、观察用照相机18的位置也被固定，因此为了以不同的倍率进行显微测量，除了更换物镜Lo没有别的方法。

但是，若更换了物镜Lo，则物镜Lo的NA(数值孔径)改变，故需要修正测量值的NA。

并且，若检测器16的检测倍率改变，则与此联动，观察用照相机18的观察范围也改变。反过来，若想改变观察用照相机18的观察范围，则检测器16的检测倍率也改变。

尤其是在用光纤构成检测器16时，若想扩大样品的检测范围，则必须增大光纤的NA，从而光纤的直径变粗，光纤的可挠性降低，容易折断，对处理带来了不便。因此，观察用照相机18的观察范围受到光纤粗细的限制。

另外，在通过减小物镜Lo的倍率而扩大了检测范围时，存在的问题是，用观察用照相机18观察的像的放大率也变小。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种在安装了物镜的显微测量装置中不需更换物镜就可以改变显微测量装置的倍率和/或检测范围的显微测量装置。

本发明的显微测量装置具有：使来自样品的光成为平行光线的物镜；用于会聚来自所述物镜的平行光线的第1中间透镜；设置在所述第1中间透镜的与所述物镜相反一侧的半透半反镜，该半透半反镜使通过所述物镜和所述第1中间透镜的光的一部分通过，并使一部分反射；固定所述物镜、所述第1中间透镜、和所述半透半反镜的镜筒；在被所述半透半反镜反射的光通过的位置上设置的第2中间透镜，该第2中间透镜可以沿被所述半透半反镜反射的光路移动；设置在所述第2中间透镜的与所述半透半反镜相反一侧的检测器，该检测器可以沿被所述半透半反镜反射的光路移动；移动所述第2中间透镜的第1移动机构；移动所述检测器的第2移动机构；以及控制部，调节所述第1移动机构和/或第2移动机构的移动量，使得所述检测器的成像位置与来自所述样品的光被第2中间透镜会聚后的会聚点一致。