JP7225756B2 - Inspection device, inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、シート面内に複数の単位回折光学要素が配列されている回折光学素子シートを検査する検査装置、検査方法に関するものである。 The present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method for inspecting a diffractive optical element sheet in which a plurality of unit diffractive optical elements are arranged within the surface of the sheet.
各種センサーの光源からの光を、対象とする照射領域の大きさ、形状等に整形する光学素子として、回折光学素子(Diffractive Optical Element :DOE)が注目されている。
これは異なる屈折率を持った材料が周期性を持って配列している場所を光が通過する際の回折現象を応用したものである。DOEは、基本的に単一波長の光に対して設計されるが、理論的には、ほぼ任意の形状に光を整形することが可能である。また、DOEでは、照射領域内の光分布の均一性を制御することが可能である。DOEのこのような特性は、不要な領域への照射を抑えることによる高効率化、光源数の削減等による装置の小型化等の点で有利となる。
また、DOEは、レーザーの様な平行光源、LEDの様な拡散光源のいずれにも対応可能であり、また、紫外光から可視光、赤外線までの広い範囲の波長に対して適用可能である。
A diffractive optical element (DOE) has attracted attention as an optical element for shaping the light from the light source of various sensors into the size, shape, etc. of a target irradiation area.
This applies the diffraction phenomenon when light passes through a place where materials with different refractive indices are arranged periodically. DOEs are designed primarily for light of a single wavelength, but theoretically they can shape light into almost any shape. In addition, the DOE can control the uniformity of the light distribution within the irradiation area. Such characteristics of the DOE are advantageous in terms of high efficiency by suppressing irradiation to unnecessary areas, miniaturization of the apparatus by reducing the number of light sources, and the like.
In addition, DOEs can be used with both parallel light sources such as lasers and diffuse light sources such as LEDs, and can be applied to a wide range of wavelengths from ultraviolet light to visible light and infrared light.
DOEは、nmオーダーでの微細加工が必要となり、特に長波長の光を回折するためには、高アスペクト比の微細形状を形成する必要がある。そのため、DOEの製造には、電子線を用いた電子線リソグラフィ技術が用いることができる。さらに、生産性を向上せるため、電子線リソグラフィで作成した石英等の基板を原版として、樹脂に賦型することにより、多数枚の複製基板を作製し、生産性を上げることができる。
また、一枚の基板上にDOEの光学素子を多面付けすることで、一枚の基板からの多数の光学素子を製造することができる。
基板上に多面付けされたDOE等の光学素子は、ダイシング、抜き加工等の手法により個片化され、ホルダ等の電装パーツに実装される。
A DOE requires microfabrication on the order of nm, and in particular, in order to diffract long-wavelength light, it is necessary to form a microscopic shape with a high aspect ratio. Therefore, an electron beam lithography technique using an electron beam can be used for manufacturing the DOE. Furthermore, in order to improve productivity, a substrate made of quartz or the like produced by electron beam lithography is used as an original plate, and a mold is formed on a resin, whereby a large number of duplicate substrates can be produced and productivity can be improved.
In addition, by mounting multiple optical elements of the DOE on a single substrate, a large number of optical elements can be manufactured from a single substrate.
An optical element such as a DOE mounted on multiple surfaces on a substrate is individualized by a method such as dicing or punching, and mounted on an electrical component such as a holder.
上述のように、DOEは、微細な形状によって光を整形していることから、僅かな形状変化であっても、光学的特性に大きな変化が生じやすい。したがって、特に高精度の検出精度が要求されるセンサー等に用いられるDOEについては、製造後の光学的特性が適正であるか否かを検査することが望ましい。 As described above, since the DOE shapes light with a fine shape, even a slight change in shape tends to cause a large change in optical characteristics. Therefore, it is desirable to inspect whether or not the optical characteristics after manufacturing are appropriate for DOEs used in sensors and the like that require particularly high detection accuracy.
光源や光学素子を通じたファーフィールド空間の各方向への光度分布(配光)を計測する計測機器として、ゴニオメーターや積分球がある。
ゴニオメーターは、受光センサー、又は、光源体を移動したり回転したりして測定するため、測定に時間がかかる。一方、積分球は一括計測が可能であるが、光度分布は分からず、積算値しか測定できない。
特許文献1には、スクリーン又はカメラに光を投影し、配光分布を一括で測定するホログラム体の検査装置が提案されている。
Goniometers and integrating spheres are measuring instruments that measure the luminous intensity distribution (light distribution) in each direction in the far-field space through light sources and optical elements.
Since the goniometer performs measurement by moving or rotating the light-receiving sensor or the light source, the measurement takes time. On the other hand, the integrating sphere can measure all at once, but the luminous intensity distribution is unknown and only the integrated value can be measured.
しかし、近年のセンサーは、小型化が進んでおり、センサーに用いられるDOEについても、小型化が進んでいる。したがって、個々のDOEを検査装置にセットして測定するとなると、作業が困難であったり、DOEを検査装置に適切にセットできないことから正しい検査ができなかったりするおそれがあった。 However, recent sensors are becoming smaller, and DOEs used in sensors are also becoming smaller. Therefore, when each DOE is set in an inspection apparatus for measurement, the work may be difficult, or the DOE may not be properly set in the inspection apparatus, resulting in an inability to perform a correct inspection.
また、上述したように、一枚の基板上にDOEの光学素子を多面付けした回折光学素子シートの状態であれば、個々のDOEよりも回折光学素子シートの大きさが大きいことから、検査装置へのセットは容易であることが考えられるが、多面付けされたDOE個々の検査方法が確立されておらず、簡単、かつ、精度の高い検査手法が望まれていた。 Further, as described above, in the case of a diffractive optical element sheet in which multiple DOE optical elements are mounted on a single substrate, the size of the diffractive optical element sheet is larger than that of each DOE. However, there is no established method for inspecting individual DOEs with multiple faces, and a simple and highly accurate inspection method has been desired.
本発明の課題は、シート面内に複数の単位回折光学要素が配列されている回折光学素子シートを簡単、かつ、高い精度で検査できる検査装置、検査方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an inspection apparatus and an inspection method that can easily and highly accurately inspect a diffractive optical element sheet in which a plurality of unit diffractive optical elements are arranged within the sheet surface.
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。 The present invention solves the above problems by means of the following solutions. In order to facilitate understanding, reference numerals corresponding to the embodiments of the present invention are used for explanation, but the present invention is not limited to these.
第1の発明は、シート面内に複数の単位回折光学要素(501)が配列されている回折光学素子シート(500)を検査する検査装置(1,201)であって、前記回折光学素子シート(500)を保持し、かつ、移動可能に設けられた保持部(10)と、前記保持部(10)を前記回折光学素子シート(500)のシート面に沿った方向に移動させる駆動部(20)と、前記保持部(10)に保持された前記回折光学素子シート(500)に検査光を投光する投光部(30)と、前記回折光学素子シート(500)を透過した前記検査光を撮影する撮影部(40)と、少なくとも前記単位回折光学要素(501)に対して前記検査光が投光された状態で前記撮影部(40)が撮影を行うように前記撮影部(40)と前記駆動部(20)とを制御し、前記検査光の撮影を逐次行う撮影制御部(80)と、を備える検査装置(1,201)である。 A first invention is an inspection apparatus (1, 201) for inspecting a diffractive optical element sheet (500) in which a plurality of unit diffractive optical elements (501) are arranged in the sheet surface, the diffractive optical element sheet A holding part (10) which holds (500) and is movably provided, and a driving part ( 20), a light projecting unit (30) for projecting inspection light onto the diffractive optical element sheet (500) held by the holding unit (10), and the inspection transmitted through the diffractive optical element sheet (500). an imaging unit (40) for imaging light; ) and an imaging control section (80) for sequentially imaging the inspection light by controlling the driving section (20).
第2の発明は、第1の発明に記載の検査装置(1,201)において、前記撮影部(40)と前記回折光学素子シート(500)との間に配置され、前記回折光学素子シート(500)を透過した前記検査光の光路を偏向する光学系(43)を備えること、を特徴とする検査装置(1,201)である。 A second invention is the inspection apparatus (1, 201) according to the first invention, wherein the diffractive optical element sheet ( An inspection apparatus (1, 201) characterized by comprising an optical system (43) for deflecting the optical path of the inspection light transmitted through the inspection light (500).
第3の発明は、第1の発明に記載の検査装置(1,201)において、前記回折光学素子シート(500)を透過した前記検査光が投影されるスクリーン(50)をさらに備え、前記撮影部(40)は、前記スクリーン(50)に投影された前記検査光を撮影すること、を特徴とする検査装置(1,201)である。 A third invention is the inspection apparatus (1, 201) according to the first invention, further comprising a screen (50) onto which the inspection light transmitted through the diffractive optical element sheet (500) is projected, wherein the photographing A unit (40) is an inspection apparatus (1, 201) characterized by capturing an image of the inspection light projected onto the screen (50).
第4の発明は、第1の発明から第3の発明までのいずれかに記載の検査装置(1,201)において、前記保持部(10)は、前記回折光学素子シート(500)のシート面が鉛直方向に沿う方向となるように前記回折光学素子シート(500)を保持すること、を特徴とする検査装置(1,201)である。 A fourth invention is the inspection apparatus (1, 201) according to any one of the first invention to the third invention, wherein the holding part (10) is a sheet surface of the diffractive optical element sheet (500). The inspection device (1, 201) is characterized in that the diffractive optical element sheet (500) is held so that the direction is along the vertical direction.
第5の発明は、第1の発明から第4の発明までのいずれかに記載の検査装置(1,201)において、少なくとも前記投光部(30)と前記保持部(10)と前記撮影部(40)との間のいずれかの距離を複数箇所で測定可能な距離測定部(37)と、少なくとも、前記検査光の光軸と前記撮影部(40)の撮像面との交差角度、及び、前記検査光の光軸と前記回折光学素子シート(500)のシート面との交差角度をそれぞれ調整可能な調整部(11,31,41,51)と、を備えることを特徴とする検査装置(1,201)である。 A fifth invention is the inspection apparatus (1, 201) according to any one of the first invention to the fourth invention, wherein at least the light projecting section (30), the holding section (10), and the photographing section (40) with a distance measuring unit (37) capable of measuring any distance between them at a plurality of points; and an adjusting unit (11, 31, 41, 51) capable of adjusting an angle of intersection between the optical axis of the inspection light and the sheet surface of the diffractive optical element sheet (500). (1,201).
第6の発明は、第1の発明から第4の発明までのいずれかに記載の検査装置(1,201)において、前記保持部(10)に設けられ、又は、前記保持部(10)に保持される前記回折光学素子シート(500)の一部に設けられたマーク(M)を備え、前記撮影部(40)は、前記マーク(M)を直接、又は、前記マーク(M)を透過した前記検査光を撮影可能であり、少なくとも、前記検査光の光軸と前記撮影部(40)の撮像面との交差角度、及び、前記検査光の光軸と前記回折光学素子シート(500)のシート面との交差角度をそれぞれ調整可能な調整部(11,31,41,51)をさらに備えること、を特徴とする検査装置(1,201)である。 A sixth aspect of the invention is the inspection apparatus (1, 201) according to any one of the first to fourth aspects of the invention, wherein a A mark (M) provided on a part of the held diffractive optical element sheet (500) is provided, and the photographing unit (40) directly passes through the mark (M) or passes through the mark (M). At least the intersection angle between the optical axis of the inspection light and the imaging surface of the imaging unit (40), and the optical axis of the inspection light and the diffractive optical element sheet (500) The inspection apparatus (1, 201) further comprises adjusting units (11, 31, 41, 51) capable of adjusting the crossing angles of the sheet surfaces of the two.
第7の発明は、第1の発明から第6の発明までのいずれかに記載の検査装置(1,201)において、前記投光部(30)は、レーザー光源(33)と、コリメーターレンズ(34)と、可変絞り(35)と、を備え、少なくとも前記レーザー光源(33)をレーザー光の光軸を中心として回転可能とする光源回転部(36)をさらに備えること、を特徴とする検査装置(1,201)である。 A seventh invention is the inspection apparatus (1, 201) according to any one of the first invention to the sixth invention, wherein the light projecting section (30) comprises a laser light source (33) and a collimator lens. (34), and a variable aperture (35), and further comprising a light source rotating section (36) capable of rotating at least the laser light source (33) about the optical axis of the laser light. An inspection device (1, 201).
第8の発明は、第1の発明から第7の発明までのいずれかに記載の検査装置(1,201)において、前記撮影制御部(80)は、前記保持部(10)の移動と停止とを繰り返し、前記保持部(10)を停止している状態で前記撮影部(40)による撮影を行うこと、を特徴とする検査装置(1,201)である。 According to an eighth invention, in the inspection apparatus (1, 201) according to any one of the first invention to the seventh invention, the imaging control unit (80) moves and stops the holding unit (10). and are repeated, and an image is taken by the photographing unit (40) while the holding unit (10) is stopped.
第9の発明は、第1の発明から第8の発明までのいずれかに記載の検査装置(1,201)において、前記撮影制御部(80)は、少なくとも一方向に並ぶ前記単位回折光学要素(501)の撮影に関しては、前記保持部(10)の移動を継続しながら前記撮影部(40)による撮影を行うこと、を特徴とする検査装置(1,201)である。 In a ninth invention based on the inspection apparatus (1, 201) according to any one of the first invention to the eighth invention, the imaging control section (80) comprises the unit diffractive optical elements arranged in at least one direction. The inspection apparatus (1, 201) is characterized in that the photographing of (501) is performed by the photographing unit (40) while the holding unit (10) continues to move.
第10の発明は、第8の発明又は第9の発明に記載の検査装置(1,201)において、前記撮影制御部(80)は、予め設定された面付け情報とアライメント情報とを用いて、前記単位回折光学要素(501)の位置を演算し、撮影を行うタイミングを決定すること、を特徴とする検査装置(1,201)である。 In a tenth aspect of the invention, in the inspection apparatus (1, 201) according to the eighth aspect or the ninth aspect, the imaging control unit (80) uses preset imposition information and alignment information to , calculating the position of the unit diffractive optical element (501) and determining the timing of photographing.
第11の発明は、第9の発明を引用する場合の第10の発明に記載の検査装置(1,201)において、前記撮影制御部(80)は、前記検査光が前記単位回折光学要素(501)のパターンが形成されている回折光学素子領域(502)に投影されている間は、撮影を継続する、又は、複数回撮影を行うこと、を特徴とする検査装置(1,201)である。 According to an eleventh invention, in the inspection apparatus (1, 201) according to the tenth invention when citing the ninth invention, the imaging control section (80) controls the inspection light to be the unit diffractive optical element ( 501) is projected onto the diffractive optical element region (502) in which the pattern is formed, the inspection device (1, 201) is characterized in that the imaging is continued or the imaging is performed multiple times. be.
第12の発明は、第1の発明から第11の発明までのいずれかに記載の検査装置(1,201)において、前記撮影部(40)が撮影して得られた情報に基づいて、前記単位回折光学要素(501)の配光特性について評価を行う評価部(90)を備えること、を特徴とする検査装置(1,201)である。 According to a twelfth invention, in the inspection apparatus (1, 201) according to any one of the first invention to the eleventh invention, based on information obtained by imaging by the imaging unit (40), the An inspection apparatus (1, 201) comprising an evaluation section (90) for evaluating light distribution characteristics of a unit diffractive optical element (501).
第13の発明は、第12の発明に記載の検査装置(1,201)において、前記単位回折光学要素(501)は、入射する光を複数に分岐させて複数の異なる位置に分けて配光するものであり、前記評価部(90)は、分岐された光の投影像を、それぞれの位置において、明るさと、大きさと、位置と、のうちの少なくとも1つを数値化すること、を特徴とする検査装置(1,201)である。 In a thirteenth invention based on the inspection apparatus (1, 201) according to the twelfth invention, the unit diffractive optical element (501) divides the incident light into a plurality of beams and distributes the light to a plurality of different positions. characterized in that the evaluation unit (90) quantifies at least one of brightness, size, and position at each position of the projected image of the split light. is an inspection device (1, 201).
第14の発明は、第13の発明に記載の検査装置(1,201)において、前記評価部(90)は、分岐された光の投影像の全てについての均一性を数値化すること、を特徴とする検査装置(1,201)である。 According to a fourteenth invention, in the inspection apparatus (1, 201) according to the thirteenth invention, the evaluation unit (90) quantifies the uniformity of all projected images of the split light. An inspection device (1, 201) characterized.
第15の発明は、個片化された単位回折光学要素(501)を検査する検査装置(301)であって、前記単位回折光学要素(501)を保持する保持部(310)と、前記保持部(310)に保持された前記単位回折光学要素(501)に検査光を投光する投光部(330)と、前記単位回折光学要素(501)を透過した前記検査光を撮影する撮影部(340)と、前記保持部(310)と前記投光部(330)と前記撮影部(340)との少なくとも1つを移動させる駆動部(321、322)と、少なくとも前記単位回折光学要素(501)に対して前記検査光が投光された状態で前記撮影部(340)が撮影を行うように前記撮影部(340)と前記駆動部(321、322)とを制御し、前記検査光の撮影を行う撮影制御部(380)と、を備える検査装置(301)である。 A fifteenth aspect of the invention is an inspection apparatus (301) for inspecting a singulated unit diffractive optical element (501), comprising: a holder (310) for holding the unit diffractive optical element (501); a light projecting unit (330) for projecting inspection light onto the unit diffractive optical element (501) held by the unit (310); and an imaging unit for photographing the inspection light transmitted through the unit diffractive optical element (501). (340); driving units (321, 322) for moving at least one of the holding unit (310), the light projecting unit (330), and the photographing unit (340); and at least the unit diffractive optical element ( 501), the imaging unit (340) and the driving units (321, 322) are controlled so that the imaging unit (340) performs imaging with the inspection light projected thereon, and the inspection light and an imaging control unit (380) that performs imaging.
第16の発明は、第15の発明に記載の検査装置(301)において、前記保持部(310)は、前記検査光の光軸に沿った方向から見た前記単位回折光学要素(501)の外径形状の少なくとも一部を保持することにより、前記検査光の光軸周りでの前記単位回折光学要素(501)の回転を規制する検査装置(301)である。 In a sixteenth invention based on the inspection apparatus (301) according to the fifteenth invention, the holding part (310) is a unit diffractive optical element (501) viewed from a direction along the optical axis of the inspection light. An inspection device (301) that restricts the rotation of the unit diffractive optical element (501) around the optical axis of the inspection light by holding at least part of the outer diameter shape.
第17の発明は、第1の発明から第16の発明までのいずれかに記載の検査装置(301)において、前記単位回折光学要素(501)と前記投光部(330)との相対的な位置関係を前記検査光の光軸周りの回転方向で変更可能な相対位置変更部(311a、312)を備え、前記撮影制御部(380)は、前記単位回折光学要素(501)と前記投光部(330)との相対的な位置関係が異なる複数の状態で撮影を行なうこと、を特徴とする検査装置(301)である。 A seventeenth invention is the inspection apparatus (301) according to any one of the first invention to the sixteenth invention, wherein the unit diffractive optical element (501) and the light projecting section (330) Relative position changing units (311a, 312) capable of changing the positional relationship in a rotational direction about the optical axis of the inspection light are provided, and the imaging control unit (380) controls the unit diffractive optical element (501) and the light projecting unit (311a, 312). An inspection apparatus (301) characterized by performing imaging in a plurality of states with different relative positional relationships with a unit (330).
第18の発明は、第1の発明から第15の発明までのいずれかに記載の検査装置(301)において、前記撮影制御部(380)は、撮影結果において所定の配光以外のノイズ光を検出した場合には、前記駆動部(321、322)を制御して前記検査光が前記単位回折光学要素(501)へ照射される位置を変更して再度撮影を行なうこと、を特徴とする検査装置(301)である。 An eighteenth invention is the inspection apparatus (301) according to any one of the first invention to the fifteenth invention, wherein the photographing control unit (380) detects noise light other than a predetermined light distribution in the photographing result. An inspection characterized by controlling the driving units (321, 322) to change the position at which the inspection light is irradiated onto the unit diffractive optical element (501) and performing imaging again when the inspection light is detected. A device (301).
第19の発明は、シート面内に複数の単位回折光学要素(501)が配列されている回折光学素子シート(500)を検査する検査方法であって、検査装置(1,201)は、前記回折光学素子シート(500)を保持し、かつ、移動可能に設けられた保持部(10)と、前記保持部(10)に保持された前記回折光学素子シート(500)に検査光を投光する投光部(30)と、前記回折光学素子シート(500)を透過した前記検査光を撮影する撮影部(40)と、を備え、前記保持部(10)を前記回折光学素子シート(500)の面に沿った方向に移動させる駆動部(20)と、少なくとも前記単位回折光学要素(501)に対して前記検査光が投光された状態で前記撮影部(40)が撮影を行うように前記撮影部(40)と前記駆動部(20)とを制御し、前記検査光の撮影を逐次行う撮影制御部(80)と、を備え、前記撮影制御部(80)は、前記保持部(10)の移動と停止とを繰り返し、前記保持部(10)を停止している状態で前記撮影部(40)による撮影を行うこと、を特徴とする検査方法である。 A nineteenth invention is an inspection method for inspecting a diffractive optical element sheet (500) in which a plurality of unit diffractive optical elements (501) are arranged in the sheet plane, wherein an inspection apparatus (1, 201) comprises: A holding part (10) which holds a diffractive optical element sheet (500) and is movably provided, and inspection light is projected onto the diffractive optical element sheet (500) held by the holding part (10). and a photographing unit (40) for photographing the inspection light transmitted through the diffractive optical element sheet (500), wherein the holding unit (10) is held by the diffractive optical element sheet (500). ), and the imaging unit (40) performs imaging while the inspection light is projected onto at least the unit diffractive optical element (501). a photographing control unit (80) for controlling the photographing unit (40) and the driving unit (20) and sequentially photographing the inspection light, wherein the photographing control unit (80) controls the holding unit The inspection method is characterized in that the movement and stop of (10) are repeated, and imaging is performed by the photographing unit (40) while the holding unit (10) is stopped.
第20の発明は、第19の発明に記載の検査方法において、前記撮影制御部(80)は、少なくとも一方向に並ぶ前記単位回折光学要素(501)の撮影に関しては、前記保持部(10)の移動を継続しながら前記撮影部(40)による撮影を行うこと、を特徴とする検査方法である。 In a twentieth aspect based on the nineteenth aspect, in the inspection method according to the nineteenth aspect, the photographing control section (80) controls the holding section (10) to photograph the unit diffractive optical elements (501) arranged in at least one direction. The inspection method is characterized in that the photographing unit (40) performs photographing while continuing the movement of the body.
第21の発明は、第19の発明又は第20の発明に記載の検査方法において、前記撮影制御部(80)は、予め設定された面付け情報とアライメント情報とを用いて、前記単位回折光学要素(501)の位置を演算し、撮影を行うタイミングを決定すること、を特徴とする検査方法である。 In a twenty-first invention based on the inspection method according to the nineteenth invention or the twentieth invention, the photographing control section (80) uses preset imposition information and alignment information to determine the unit diffraction optics. This inspection method is characterized by calculating the position of the element (501) and determining the timing of photographing.
第22の発明は、第20の発明を引用する場合の第21の発明に記載の検査方法において、前記撮影制御部(80)は、前記検査光が前記単位回折光学要素(501)のパターンが形成されている回折光学素子領域(502)に投影されている間は、撮影を継続する、又は、複数回撮影を行うこと、を特徴とする検査方法である。 In a twenty-second invention based on the inspection method according to the twenty-first invention when citing the twentieth invention, the imaging control unit (80) controls the inspection light so that the pattern of the unit diffractive optical element (501) is The inspection method is characterized by continuing photographing or photographing a plurality of times while being projected onto the formed diffractive optical element region (502).
第23の発明は、第19の発明から第22の発明までのいずれかに記載の検査方法において、評価部(90)は、前記撮影部(40)が撮影して得られた情報に基づいて、前記単位回折光学要素(501)の配光特性について評価を行うこと、を特徴とする検査方法である。 In a twenty-third aspect of the invention, in the inspection method according to any one of the nineteenth aspect to the twenty-second aspect, the evaluation section (90), based on the information obtained by the imaging section (40) , and evaluating the light distribution characteristics of the unit diffractive optical element (501).
第24の発明は、第23の発明に記載の検査方法において、前記単位回折光学要素(501)は、入射する光を複数に分岐させて複数の異なる位置に分けて配光するものであり、前記評価部(90)は、分岐された光の投影像を、それぞれの位置において、明るさと、大きさと、位置と、のうちの少なくとも1つを数値化すること、を特徴とする検査方法である。 In a twenty-fourth aspect of the invention, in the inspection method according to the twenty-third aspect of the invention, the unit diffractive optical element (501) divides the incident light into a plurality of beams and distributes the light beams to a plurality of different positions, An inspection method characterized in that the evaluation unit (90) quantifies at least one of brightness, size, and position at each position of the projection image of the split light. be.
第25の発明は、第24の発明に記載の検査方法において、前記評価部(90)は、分岐された光の投影像の全てについての均一性を数値化すること、を特徴とする検査方法である。 According to a twenty-fifth invention, in the inspection method according to the twenty-fourth invention, the evaluation unit (90) quantifies the uniformity of all projected images of the split light. is.
第26の発明は、個片化された単位回折光学要素(501)を検査する検査方法であって、検査装置(301)は、前記単位回折光学要素(501)を保持する保持部(310)と、前記保持部(310)に保持された前記単位回折光学要素(501)に検査光を投光する投光部(330)と、前記単位回折光学要素(501)を透過した前記検査光を撮影する撮影部(340)と、前記保持部(310)と前記投光部(330)と前記撮影部(340)との少なくとも1つを移動させる駆動部(321、322)と、を備え、撮影制御部(380)が、少なくとも前記単位回折光学要素(501)に対して前記検査光が投光された状態で前記撮影部(340)が撮影を行うように前記撮影部(340)と前記駆動部(321、322)とを制御すること、を特徴とする検査方法である。 A twenty-sixth aspect of the invention is an inspection method for inspecting a singulated unit diffractive optical element (501), wherein an inspection apparatus (301) includes a holding part (310) for holding the unit diffractive optical element (501). a light projecting section (330) for projecting inspection light onto the unit diffractive optical element (501) held by the holding section (310); A photographing unit (340) for photographing, and a driving unit (321, 322) for moving at least one of the holding unit (310), the light projecting unit (330), and the photographing unit (340), The photographing control unit (380) controls the photographing unit (340) and the and controlling driving units (321, 322).
第27の発明は、第19の発明から第26の発明までのいずれかに記載の検査方法において、前記撮影制御部(380)は、撮影結果において所定の配光以外のノイズ光を検出した場合には、前記駆動部(321、322)を制御して前記検査光が前記単位回折光学要素(501)へ照射される位置を変更して再度撮影を行なうこと、を特徴とする検査方法である。 In a twenty-seventh aspect, in the inspection method according to any one of the nineteenth to twenty-sixth aspects, the imaging control unit (380) detects noise light other than a predetermined light distribution in the imaging result. (3) is an inspection method characterized by controlling the drive units (321, 322) to change the position at which the inspection light is irradiated onto the unit diffractive optical element (501), and performing imaging again. .
本発明によれば、シート面内に複数の単位回折光学要素が配列されている回折光学素子シートを簡単、かつ、高い精度で検査できる検査装置、検査方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an inspection apparatus and an inspection method that can easily and highly accurately inspect a diffractive optical element sheet in which a plurality of unit diffractive optical elements are arranged within the sheet surface.
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明による検査装置の第1実施形態を示す図である。
なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
また、以下の説明では、具体的な数値、形状、材料等を示して説明を行うが、これらは、適宜変更することができる。
本明細書において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
本明細書において、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
本明細書中において、シート面とは、各シートにおいて、そのシート全体として見たときにおける、シートの平面方向となる面を示すものであるとする。なお、板面、フィルム面に関しても同様であるとする。
また、本発明において透明とは、少なくとも利用する波長の光を透過するものをいう。例えば、仮に可視光を透過しないものであっても、赤外線を透過するものであれば、赤外線用途に用いる場合においては、透明として取り扱うものとする。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an inspection apparatus according to the present invention.
In addition, each figure shown below including FIG. 1 is a schematic diagram, and the size and shape of each part are shown exaggerated appropriately for easy understanding.
Also, in the following description, specific numerical values, shapes, materials, and the like are shown and described, but these can be changed as appropriate.
In this specification, terms specifying shapes and geometrical conditions, such as parallel and orthogonal terms, have strict meanings, as well as similar optical functions to the extent that they can be regarded as parallel or orthogonal. It also includes states with errors.
In this specification, terms such as plate, sheet, and film are used, and as a general usage, they are used in the order of thickness, plate, sheet, and film. I use it in my book as well. However, since there is no technical meaning in such proper use, these words can be replaced as appropriate.
In this specification, the sheet surface refers to a surface of each sheet that is in the plane direction of the sheet when the sheet is viewed as a whole. It should be noted that the plate surface and the film surface are assumed to be the same.
In the present invention, the term "transparent" refers to a material that transmits at least the light of the wavelength used. For example, even if a material does not transmit visible light, if it transmits infrared light, it is treated as transparent when used for infrared applications.
検査装置1は、シート面内に複数の単位回折光学要素(チップ501)が配列されている回折光学素子シート500を検査する装置である。
検査装置1は、保持部10と、駆動部20と、投光部30と、撮影部40と、スクリーン50とを備えている。
The
The
保持部10は、回折光学素子シート500を着脱可能に保持する。保持部10は、駆動部20によって図1中のX軸方向及びY軸方向に移動可能に設けられている。
図2は、保持部10を拡大して示す図である。
保持部10は、開口部13を備え、この開口部13が設けられた位置に、例えば、図2に示すように押しばね12により回折光学素子シート500を保持する。ここで、保持部10は、回折光学素子シート500のシート面が鉛直方向に沿う向きとなるようにして回折光学素子シート500を保持する。これにより、回折光学素子シート500が自重で撓んでしまうことを防止でき、回折光学素子シート500の撓みによる悪影響を排除した正確な検査が可能となっている。
The holding
FIG. 2 is an enlarged view of the holding
The holding
ここで、回折光学素子シート500について説明する。本実施形態の検査装置へのセットが検査対象とする回折光学素子シート500は、複数のチップ(単位回折光学要素)501を切り離す前の、チップ501が複数配列された、いわゆる多面付け体のシート(又は、フィルム、板)となっている。チップ501は、個片化された状態で、例えば、センサーの光源部等に取り付けられて使用されるものである。個々のチップ501には、回折光学素子領域502がその略中央に形成されている。この回折光学素子領域502には、微細な凹凸形状のパターンが賦型されており、所定の波長の光を回折させて偏向して出射し、光を整形する作用を有しており、DOEとして機能する。なお、図2では、理解を容易にするため及び図を見やすくするために、回折光学素子シート500にチップ501が縦横それぞれ3列の配列として図示したが、実際には、より多数のチップが配列されている。
Here, the diffractive
また、保持部10は、保持部調整部11を介して駆動部20に取り付けられている。保持部調整部11は、X軸まわり及びY軸まわりの2軸で回転自在に保持部10を支持しているので、保持部10に取り付けられた回折光学素子シート500のシート面の向き(傾き)を調整可能である。本実施形態の保持部調整部11は、後述の調整制御部70に制御されて動作する駆動源を備えている。
Further, the holding
駆動部20は、駆動源を内蔵しており、直交する2方向に平面移動可能な移動ステージ(直交ロボット)であり、保持部10を回折光学素子シート500のシート面に沿った方向に移動させる。
The
投光部30は、保持部10に保持された回折光学素子シート500に検査光を投光する。
図3は、投光部30の側面図である。
図4は、投光部30の正面図である。
投光部30は、投光部調整部31を介して台座32に取り付けられている。投光部調整部31は、X軸まわり及びY軸まわりの2軸で回転自在に投光部30を支持しているので、投光部30が発する検査光の進む向き(傾き)を調整可能である。本実施形態の投光部調整部31は、後述の調整制御部70に制御されて動作する駆動源を備えている。
また、投光部30は、レーザー光源33と、コリメーターレンズ34と、可変絞り35と、光源回転部36とを備えている。
The
FIG. 3 is a side view of the
FIG. 4 is a front view of the
The
The
レーザー光源33は、回折光学素子シート500の回折光学素子領域502に形成された回折格子によって回折される波長のレーザー光を発光する。
The
コリメーターレンズ34は、レーザー光源33が発光したレーザー光を平行光に補正するためのレンズである。
The
可変絞り35は、開口径を偏向可能な絞りである。可変絞り35は、コリメーターレンズ34を通過したレーザー光を絞り、光量の調整を行う他、コリメーターレンズ34では補正しきれずに広がって進む光を遮ることも可能である。
The
光源回転部36は、レーザー光源33と、コリメーターレンズ34と、可変絞り35とをレーザー光の光軸を中心として回転可能な状態で、フレーム38に取り付けている。レーザー光源33を回転可能とする理由は、レーザー光源33が発光するレーザー光の偏光方向を所定の方向に調整可能とするためである。回折格子に偏向光を当てた場合、光の偏光状態(偏向の向き)によって出射する光の状態(配光方向や光量)が変化する場合があることから、測定の再現性を確保するために、光源回転部36は、有効である。
The
さらに、投光部30には、距離測定部37が設けられている。距離測定部37は、投光部30のフレーム38に間隔を空けて3箇所に設けられている。距離測定部37には、例えば、レーザー変位計を用いることができる。距離測定部37は、投光部30と保持部10との間の距離、投光部30とスクリーン50との間の距離、投光部30と撮影部40との間の距離を測定することができる。これらの距離を、間隔を空けた3箇所において測定することができるので、投光部30と保持部10とスクリーン50と撮影部40のそれぞれの相対的な傾きを知ることができ、これらの関係を適切な配置に調整することが可能となる。この調整については、後述する。
Furthermore, the
さらに、投光部30は、フィルター保持部39を備えている。フィルター保持部39には、必要に応じて、様々な光学フィルターを配置可能である。例えば、フィルター保持部39には、偏光フィルターを配置することができる。フィルター保持部39に偏光フィルターを配置することにより、投光部30が投光する光の偏光状態を変更することができる。
Furthermore, the
撮影部40は、回折光学素子シート500を透過した検査光を撮影するカメラである。本実施形態では、撮影部40は、スクリーン50に投影され、スクリーン50を透過する検査光を投光部30とは反対側から撮影する。撮影部40は、投光部30が投光する光を撮影可能な撮像素子を備えたカメラにより構成されている。例えば、検査対象の回折光学素子シート500が赤外光を対象とするものである場合、投光部30は、赤外光を投光する。その場合には、撮影部40は、赤外光を撮影可能な撮像素子を備えた構成とする。
また、撮影部40には、不図示のバンドパスフィルターを設けてもよい。バンドパスフィルターを配置することにより、使用するレーザーの波長により不要な波長帯域をカットすることができ、検査装置1が設置されている環境における検査光以外の影響を抑えることができる。
また、撮影部40は、撮影部調整部41を介して台座42に取り付けられている。撮影部調整部41は、X軸まわり及びY軸まわりの2軸で回転自在に撮影部40を支持しているので、撮影部40の光軸の向き(傾き)を調整可能である。本実施形態の撮影部調整部41は、後述の調整制御部70に制御されて動作する駆動源を備えている。
The photographing
Also, the
Also, the photographing
スクリーン50は、回折光学素子シート500を透過した検査光が投影される半透明の透過型スクリーンである。スクリーン50は、スクリーン調整部51を介して台座52に取り付けられている。スクリーン調整部51は、X軸まわり及びY軸まわりの2軸で回転自在にスクリーン50を支持しているので、スクリーン50の投影面の向き(傾き)を調整可能である。本実施形態のスクリーン調整部51は、後述の調整制御部70に制御されて動作する駆動源を備えている。
The
ベース60は、検査装置1の土台となる部分である。図1では、ベース60は、1枚の板状に示しているが、複数の部材により構成されていてもよいし、アルミニウム等の角材を組み合わせたフレーム形状に構成してもよい。駆動部20と、投光部30と、撮影部40と、スクリーン50とは、投光部30の検査光の投光方向、すなわち、図1中のZ軸方向に沿って配置されている直進レール61を介してベース60に取り付けられており、図1中のZ軸方向に沿って位置調整が可能である。
The
図5は、検査装置1の制御構成を示すブロック図である。
検査装置1は、上述した保持部10、駆動部20、投光部30、撮影部40、スクリーン50等の他に、動作の制御のために、調整制御部70と、撮影制御部80と、評価部90とを備えている。
FIG. 5 is a block diagram showing the control configuration of the
In addition to the holding
調整制御部70は、距離測定部37の測定結果に基づいて、保持部調整部11と、投光部調整部31と、撮影部調整部41と、スクリーン調整部51とを駆動する。そして、調整制御部70は、検査光の光軸とスクリーン50のスクリーン面との交差角度、検査光の光軸と撮影部40の撮像面との交差角度、及び、検査光の光軸と回折光学素子シート500のシート面との交差角度がいずれも直角となるように自動調整を行う。
The
撮影制御部80は、チップ501に対して検査光が投光された状態で撮影部40が撮影を行うように撮影部40と駆動部20とを制御し、検査光の撮影を逐次行う。ここで、逐次とは、連続した動作をも含む意味であり、保持部10を一旦停止させて撮影を行う形態でもよいし、保持部10の移動を継続しながら撮影を連続して行う形態であってもよい。また、ここでは、撮影を逐次行うという文言の意味として静止画の撮影に限らず、動画の撮影も含むものである。動画撮影は静止画撮影の連続でもあり、本発明では、これらを分ける必要はない。
例えば、ある撮影モードでは、撮影制御部80は、保持部10の移動と停止とを繰り返し、保持部10を停止している状態で撮影部40による撮影を行うことができる。
図6は、撮影時の状況を説明する図である。
例えば、撮影制御部80は、投光部30からの投光スポットSがチップ501の中央に来た図6のような状態において、撮影を行うように制御する。その後、撮影制御部80は、上述したように、保持部10の移動と停止とを繰り返し他の隣接するチップ501についても撮影を逐次行う。
ここで、撮影制御部80は、予め設定された面付け情報とアライメント情報とを用いて、チップ501の位置を演算し、撮影を行うタイミングを決定する。
The
For example, in a certain photographing mode, the photographing
FIG. 6 is a diagram for explaining the situation at the time of photographing.
For example, the photographing
Here, the
また、別の撮影モードとして、撮影制御部80は、少なくとも一方向(例えば、X軸方向に並ぶチップ501の撮影に関しては、保持部10の移動を継続しながら撮影部40による撮影を行うことができる。このとき、撮影を行うのは、図6に示したようにチップ501の中央だけとしてもよいし、それ以外の領域についても撮影を行うようにしてもよい。
図7は、チップ501の中央以外の領域についても撮影を行う状態を示す図である。
例えば、撮影制御部80は、検査光がチップ501のパターンが形成されている回折光学素子領域502に投影されている間は、撮影を継続する、又は、複数回撮影を行うようにしてもよい。すなわち、図7中において、回折光学素子シート500が左方向へ移動を行う場合に、先ず投光スポットS1の位置において撮影を行い、その後、回折光学素子シート500が移動するにしたがい、投光スポットS2の位置、投光スポットS3の位置でも撮影を行うようにしてもよい。
また、検査光が回折光学素子領域502に投光されている間、撮影(露光)を継続する形態としてもよい。回折光学素子(DOE)では、入射光(検査光)の位置が変化しても、回折光学素子から投影される像に変化はないことから、このような継続的な露光による検査が可能である。
As another imaging mode, the
FIG. 7 is a diagram showing a state in which an area other than the center of the
For example, while the inspection light is projected onto the diffraction
Alternatively, while the inspection light is being projected onto the diffractive
評価部90は、撮影部40が撮影して得られた画像情報に基づいて、チップ501の配光特性について評価を行う。評価部90が行う評価の具体的な内容については、検査対象の回折光学素子シート500のチップ501がどのような配光特性を求めているかによって、適宜最適なアルゴリズムを用いて、評価方法とするとよい。以下では、評価部90による評価方法の一例を示す。
The
図8は、本実施形態のチップ501を透過してスクリーン50に投影された像を撮影部40が撮影した撮影画像の例を示す図である。
本実施形態のチップ501は、入射する光を複数に分岐させて複数の異なる位置に分けて配光する。図8の例では、縦横それぞれ3列に並ぶスポットP1~P9の9箇所に光を分岐させて正方形形状に並ぶように配光する。また、この例では、それぞれのスポットにおける輝度がいずれも一様で輝度差が少ないようにすることが狙いの配光状態であるものとする。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a captured image captured by the
The
図9は、スポットP1~P9のうちの1つを評価部内で演算処理を行う途中経過を模式的に図示した図である。
評価部90は、スポットP1~P9のそれぞれについて、輝度が最大となっている位置を抽出し、その最大輝度の位置から輝度が所定量低くなる範囲までを、スポットP1~P9の範囲であるとして取り扱う。図9では、白く示した位置が最大輝度位置であり、ハッチングが濃くなるにしたがい輝度が低下していることとして示した。この図9に示した領域外は上記所定量よりも輝度が低い領域であり、スポット領域外である。よって、評価部90は、図示した範囲がスポット領域であるとして取り扱う。ここで、最大輝度の位置から輝度が所定量低くなる範囲を決める場合の所定量については、例えば、最大輝度の半値、80%等、様々な手法が考えられるが、ここでは、一例として、最大輝度を自然対数eで割った値(1/eの値)以下の輝度領域は、スポット領域外であるとした。
FIG. 9 is a diagram schematically illustrating an intermediate process in which one of the spots P1 to P9 is subjected to arithmetic processing within the evaluation section.
The
上記のようにしてスポット領域を抽出した後、評価部90は、スポット領域の明るさを評価するための明度評価値を演算する。この明度評価値に関しても、例えば、最大輝度の位置を用いてもよいし、積算値としてもよく、様々な手法が考えられる。本実施形態では、評価部90は、スポット領域内の輝度の平均値を明度評価値として用いる。平均値を用いることにより、人の見た目に近い評価とすることが可能である。
After extracting the spot area as described above, the
図10は、明度評価値の演算結果の一例を図8の配置と対応させて並べて示した図である。なお、図10に示す明度評価値の例は、目標となる値を100として、それに対する割合(%)で示した無次元値として示している。
評価部90は、この得られた全て(上記例では、9箇所)のスポットにおける明度評価値から、さらに、その一様性を評価する一様性評価値を以下の式により演算する。
一様性評価値=(最大の明度評価値-最小の明度評価値)/(最大の明度評価値+最小の明度評価値)
この式は、一般的にコントラストを評価するコントラスト値を求める演算式と同じである。ただし、本実施形態では、一様であることが望ましいので、この一様性評価値が小さいほど望ましく、最良の状態では、0である。このように、評価部90は、分岐された光の投影像の全てについての均一性を数値化する。
評価部90は、この一様性評価値を求めて、それが閾値よりも低い場合には、良品であると判断し、閾値よりも高い場合には、不良品であると判断して、そのチップ501の位置を記憶したり出力したりして報知する。なお、評価部90の評価値には、上記一様性評価値に加えて、例えば、明度を評価する数値を評価項目に加えてもよいし、さらに、スポットの位置が許容範囲内に存在しているか否かを評価する数値を評価項目に加えてもよい。
FIG. 10 is a diagram showing an example of the calculation result of the lightness evaluation value side by side in correspondence with the arrangement in FIG. 8 . It should be noted that the example of the brightness evaluation value shown in FIG. 10 is shown as a dimensionless value expressed as a ratio (%) to 100, which is the target value.
The
Uniformity evaluation value = (maximum brightness evaluation value - minimum brightness evaluation value) / (maximum brightness evaluation value + minimum brightness evaluation value)
This formula is the same as the arithmetic formula for obtaining a contrast value for evaluating contrast in general. However, in this embodiment, uniformity is desirable, so the smaller the uniformity evaluation value, the better, and it is 0 in the best condition. Thus, the
The
以上説明したように、第1実施形態の検査装置1によれば、シート面内に複数の単位回折光学要素が配列されている回折光学素子シートを簡単、かつ、高い精度で検査することが可能である。
As described above, according to the
(第2実施形態)
図11は、本発明による検査装置の第2実施形態を示す図である。
第2実施形態の検査装置201は、第1実施形態におけるスクリーン50を備えない点と、それに伴い、撮影部40に、回折光学素子シート500を透過した検査光の光路を偏向する光学系としてコリメーターレンズ43を設けた点で、第1実施形態と異なるが、その他の部位は、第1実施形態と同様の構成を備えている。よって、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
(Second embodiment)
FIG. 11 is a diagram showing a second embodiment of an inspection device according to the present invention.
The
第2実施形態の検査装置201では、スクリーンを介さずに、回折光学素子シート500を透過した検出光を撮影部40によって直接撮影する。スクリーンを設けないことにより、スクリーンにおける検査光の散乱や正反射の影響を抑え、より正確な検査を行える。
また、撮影部40には、コリメーターレンズ43を設けている。これにより、小さな撮像素子の撮影可能な領域に、検査光を的確に届けることが可能である。
In the
Also, the
(第3実施形態)
図12は、本発明による検査装置の第3実施形態を示す図である。
図13は、第3実施形態の検査装置の主要部のみを示す斜視図である。図13では、各部を保持するフレーム構造302等については省略している。
上記第1実施形態及び第2実施形態の検査装置1,201では、回折光学素子シート500の形態で各チップ501の検査を行なう例を説明した。これらに対して、第3実施形態の検査装置301では、個片化された後のチップ501の状態で検査を行なう構成とした点で、第1実施形態及び第2実施形態の検査装置1,201と異なっている。
第3実施形態の検査装置301は、保持部310と、第1駆動部321と、第2駆動部322と、投光部330と、撮影部340と、光路規定部350とを備えている。
(Third Embodiment)
FIG. 12 is a diagram showing a third embodiment of an inspection device according to the present invention.
FIG. 13 is a perspective view showing only the main parts of the inspection device of the third embodiment. In FIG. 13, the
In the
The
保持部310は、個片化されたチップ501を1つ保持するように構成されている。
図14は、保持部をより詳細に示す斜視図である。
保持部310は、本体部311と、可動ブロック部312とを備えている。
The holding
FIG. 14 is a perspective view showing the holding part in more detail.
The holding
本体部311は、略板状に構成されており、フレーム構造302に板面が略水平となるように固定されている。本体部311は、その略中央に、後述する投光部330が投光するレーザー光の光軸Oに沿った方向、すなわち略鉛直方向に沿った方向から見て正方形に形成されたザグリ部311aを有している。
また、ザグリ部311aの中央には、貫通孔311bが光軸Oに沿った方向に貫通して開口されている。
The
A through
可動ブロック部312は、光軸Oに沿った方向から見て略正方形に形成されており、ザグリ部311aの外形形状と略隙間が生じないように嵌合する。なお、特に図示しないが、可動ブロック部312とザグリ部311aとの嵌合は、適度な隙間が生じるように構成して、可動ブロック部312をザグリ部311aの一方向に当て付けて位置決めする付勢部材やネジを利用した片寄せ機構を設けてもよい。
可動ブロック部312は、その中央に光軸Oに沿った方向から見てチップ501が略隙間無く設置可能な外形形状(本実施形態では正方形)に形成されたチップ設置ザグリ部312aを有している。チップ設置ザグリ部312aには、個片化されたチップ501が設置されて保持される。なお、チップ設置ザグリ部312aの周囲には、設置されたチップ501の着脱を容易にするための溝形状等を構成してもよい。
また、チップ設置ザグリ部312aの中央には、貫通孔312bが光軸Oに沿った方向に貫通して開口されている。
また、可動ブロック部312は、光軸Oに沿った方向に突出した、つまみ部312cを2箇所有している。
The
The
A through
In addition, the
このような保持部310の構成により、可動ブロック部312のザグリ部311aに対する取り付け方向を簡単に変更でき、チップ501(単位回折光学要素)と投光部330との相対的な位置関係を検査光の光軸O周りの回転方向で変更可能な相対位置変更部として機能させることができる。
With such a configuration of the holding
第1駆動部321は、投光部330とフレーム構造302との間に設けられており、投光部330を移動させ、投光部330が投光するレーザー光の光軸Oの向き及び位置を変更(調整)する駆動を行う。本実施形態では、第1駆動部321は、ゴニオステージと回転ステージとXYステージとを組み合わせた構成としており、自由度の高い調整動作を行うことができる。
The
第2駆動部322は、撮影部340とフレーム構造302との間に設けられており、撮影部340を移動させ、投光部330が投光するレーザー光の光軸Oが正しく撮影部340へ到達するように撮影部340の位置を変更(調整)する駆動を行う。本実施形態では、第2駆動部322は、ゴニオステージと回転ステージとXYステージとを組み合わせた構成としており、自由度の高い調整動作を行うことができる。
第1駆動部321及び第2駆動部322は、いずれも電動駆動される駆動源を内蔵しており、後述の撮影制御部380により駆動が制御される。
なお、第1駆動部321及び第2駆動部322が備える駆動用のステージは、上述した全てを備えず、装置構成によって部分的に省略してもよいし、一部を手動としてもよい。
The
Both the
Note that the stages for driving provided in the
投光部330は、レーザー光源であり、第1駆動部321に保持されてフレーム構造302に取り付けられている。
The
撮影部340は、チップ501を透過した検査光を撮影するカメラであり、第2駆動部322に保持されてフレーム構造302に取り付けられている。本実施形態では、撮影部340は、レンズを備えておらず、チップ501を透過した検査光(レーザー光)が直接撮像素子上へ投影されて、これを撮影する。
The
光路規定部350は、投光部330が投光するレーザー光の光軸Oが通過する位置に2か所間隔を空けて配置されている。光路規定部350は、それぞれ、貫通孔351を有しており、この2つの貫通孔をレーザー光が通過するように投光部330を配置することで、検査光の光路を調整することができる。
The optical
図15は、検査装置301の制御構成を示すブロック図である。
検査装置301は、上述した保持部310、投光部30、撮影部40、第1駆動部321、第2駆動部322等の他に、動作の制御のために、撮影制御部380と、評価部390とを備えている。
FIG. 15 is a block diagram showing the control configuration of the
The
撮影制御部380は、チップ501に対して検査光が適切に投光された状態で撮影部340が撮影を行うように撮影部40と第1駆動部321と第2駆動部322とを制御し、検査光の撮影を行う。ここで、チップ501に対して検査光が適切に投光された状態とは、チップ501上の回折光学素子領域502に検査光(レーザー光)のすべてが投光された状態を指している。
The
図16は、チップ501に対して検査光が適切に投光された状態を示す図である。
図17は、チップ501に対して検査光が適切に投光された状態においてチップ501から投影された投影像(撮影部により撮影される画像)の例を示す図である。
図16に示すように、チップ501に対して検査光が適切に投光された状態では、投光部330からの投光スポットSは、チップ501の中央にあり、回折光学素子領域502から外れていない。そして、この場合、例えば、図17に示すように、9個のスポットPからなる投影像の他には不要な光の投影は存在していない。
FIG. 16 is a diagram showing a state in which inspection light is properly projected onto the
FIG. 17 is a diagram showing an example of a projection image (image captured by the imaging unit) projected from the
As shown in FIG. 16 , when the inspection light is properly projected onto the
図18は、チップ501に対して検査光が適切な位置からずれて投光された状態を示す図である。
図19は、チップ501に対して検査光が適切な位置からずれて投光された状態においてチップ501から投影された投影像(撮影部により撮影される画像)の例を示す図である。
図18に示す例では、チップ501に対して検査光が適切に投光されておらず、投光部330からの投光スポットSは、チップ501の中央から右側に寄った位置にあり、回折光学素子領域502から右側へ外れている部分を含んでいる。そして、この場合、例えば、図19に示すように、9個のスポットPからなる投影像の他に、本来は意図していない不要な光である不要光Rが中央のスポットPの右横付近に発生してしまう。
ここで、不要光Rが生じる位置は、投光スポットSがずれる向きに対応して発生する。すなわち、投光スポットSが回折光学素子領域502から左側にずれると、不要光Rは、スポットPの左側へずれる。また、投光スポットSがずれる量が大きいほど、不要光Rは、大きく発生する傾向にある。
図20は、不要光Rの発生の仕方を、中央のスポットP部分を拡大して示した図である。図20では、中央と示した位置の図が投光スポットSのずれが無い状態を示しており、その左右方向に行くほど、その方向へ投光スポットSがずれている状態を示している。
FIG. 18 is a diagram showing a state in which the inspection light is projected onto the
FIG. 19 is a diagram showing an example of a projection image (image captured by the imaging unit) projected from the
In the example shown in FIG. 18, the inspection light is not properly projected onto the
Here, the position where the unnecessary light R is generated corresponds to the direction in which the projected light spot S is shifted. That is, when the projected light spot S shifts to the left from the diffractive
FIG. 20 is an enlarged view of the central spot P portion showing how the unnecessary light R is generated. In FIG. 20, the diagram at the center indicates a state in which the projected light spot S is not displaced, and the more leftward and rightward directions, the more the projected light spot S is displaced in that direction.
このような不要光Rが発生するときの特徴を利用して、本実施形態の撮影制御部380は、必要に応じて第1駆動部321及び第2駆動部322を駆動制御して、投光スポットSが回折光学素子領域502上の適切な位置に投光されるようにする。すなわち、検査中に撮影された画像を常に監視し、不要光Rの発生を検出すると、発生した不要光Rの位置及び大きさから、投光スポットSのずれ量を推測する。そして、第1駆動部321及び第2駆動部322の駆動量を決定し、決定した駆動量に基づいて、第1駆動部321及び第2駆動部322の駆動を制御し、投光スポットSが適切な位置に投光されるように、投光部330及び撮影部340を移動させる(調整駆動)。なお、移動させるユニットは、投光部330及び撮影部340の双方であってもよいし、一方であってもよい。
なお、上記調整駆動を自動的に行った後は、再度検査を実行し、不要光が存在してなければその再検査結果を採用するが、不要光が存在する場合には、再度上記調整の動作を繰り返す。また、上述の説明では、左右方向のずれを例示したが、上下方向、斜め方向等、どの方向のずれについても適切に調整可能である。
Utilizing such characteristics when the unnecessary light R is generated, the photographing
After the adjustment drive is automatically performed, the inspection is performed again, and if the unnecessary light does not exist, the result of the reinspection is adopted. repeat the action. Further, in the above description, the shift in the left-right direction was exemplified, but the shift in any direction, such as the vertical direction or the oblique direction, can be appropriately adjusted.
また、本実施形態の撮影制御部380は、1つのチップ501の検査において、チップ501と投光部330との相対的な位置関係が検査光の光軸周りの回転方向で異なる複数の状態で撮影を行なう。本実施形態では、チップ501の向きが検査光の光軸O回りで90°異なる方向で撮影を行う。チップ501の向きを変える作業は、先に説明したように、可動ブロック部312のザグリ部311aに対する取り付け方向を90°回して取り付けることにより、簡単に行うことができる。
ここで、チップ501の向きを90°変えて撮影する理由としては、検査光の偏光方向の影響で検査結果にばらつきが出ないようにするためである。回折光学素子では、投光される光の偏光状態によって、回折光学素子から射出される射出光も変化するので、その影響を排除することができる。
In addition, in the inspection of one
Here, the reason why the orientation of the
図21は、複数回の撮影とそのデータの取り扱いについて説明する図である。
図21中には、チップ501の向きを表すためにチップ501に三角マークを併記した。図21中の左上の状態で撮影された撮影画像(投影像)が図21中の右上のものとして説明する。ここで、投影スポットに1から11の番号を付けた。
次に、図21中の左下の状態で撮影された撮影画像(投影像)が図21中の右下に示す図ある。このように、投影スポットの位置も、チップ501の回転と対応して回転している。
後述する評価部390では、回転前の投影スポットと回転後の投影スポットとの平均値によって投影光量の評価を行うが、その際、投影スポットの回転による移動を考慮して、平均値を演算する。すなわち、回転前の1番の投影スポットは、回転後の1番の投影スポットと平均を求め、回転前の2番の投影スポットは、回転後の2番の投影スポットと平均を求める。これにより、投光部330のレーザー光の偏光状態の影響を受けずに安定した検査を行うことができる。
なお、上記例では、90°回転させることとしたが、より細かい角度ピッチで多数回測定するようにしてもよい。また、本実施形態では、チップ501の回転自体は作業者による手動操作としたが、これについても自動的に行うように構成してもよい。
21A and 21B are diagrams for explaining multiple times of photographing and handling of the data.
In FIG. 21, the
Next, a photographed image (projected image) photographed in the state shown in the lower left of FIG. 21 is shown in the lower right of FIG. Thus, the position of the projection spot also rotates corresponding to the rotation of the
The
In the above example, the rotation is performed by 90°, but the measurement may be performed many times at a finer angular pitch. Further, in this embodiment, the rotation of the
図15に戻って、評価部390は、撮影部340が撮影して得られた画像情報に基づいて、チップ501の配光特性について評価を行う。本実施形態では、上述したようにチップ501を90°回転させて回転前後の投影スポット毎に平均値を求めて光量の評価を行う。また、配向特性については、検査対象の回折光学素子シート500のチップ501がどのような配光特性を求めているかによって、適宜最適なアルゴリズムを用いて、評価方法とするとよい。
Returning to FIG. 15 , the
以上説明したように、第3実施形態によれば、撮影制御部380は、不要光の存在を検出し、不要光が検出された場合には、第1駆動部321及び第2駆動部322を駆動して検査光が適切な位置に投光されるように制御を行う。よって、常に正しい検査を実施できる。
また、撮影制御部380は、チップ501の向きを変えて複数回撮影を行い、この複数回の撮影結果を用いて評価部390が評価を行うので、投光部330が発するレーザー光の偏光状態の影響を受けず、正しい検査を行うことができる。よって、投光部330の光源が交換されりしても、正しい検査を行うことが可能である。
As described above, according to the third embodiment, the
In addition, the photographing
(変形形態)
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(deformed form)
Various modifications and changes are possible without being limited to the embodiments described above, and they are also within the scope of the present invention.
(1)各実施形態において、距離測定部37は、投光部30に設ける例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、距離測定部を撮影部に設けてもよいし、保持部に設けてもよく、その位置は適宜変更可能である。
(1) In each embodiment, the
(2)各実施形態において、調整制御部70が各部位の向き(傾き)を自動的に調整を行う例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、距離測定部37の測定結果に基づいて、手動で各部の傾きを調整してもよい。
(2) In each embodiment, an example has been described in which the
(3)各実施形態において、回折光学素子シート500として説明を行ったが、検査対象は、シートに限らず、フィルムであってもよいし、板であってもよい。
(3) In each embodiment, the diffractive
(4)各実施形態において、距離測定部を設けて、その測定結果に基づいて各部位の向き(傾き)を調整する例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、保持部10の一部、又は、回折光学素子シート500の一部にマークM(図22、図23参照)を設けて、これを利用して各部位の向き(傾き)を調整してもよい。
図22は、保持部10の一部にマークMを設けた例を示す図である。
図23は、回折光学素子シート500の一部にマークMを設けた例を示す図である。
図22及び図23に示すマークMは、投光部30が投光する検査光と同じ波長の光で回折する回折格子となっている。よって、マークMに検査光を投光することにより、所定の位置にマークMの回折格子からパターンが投影される。この投影されたパターンを用いて各部の向き、傾きを調整してもよい。
(4) In each embodiment, an example has been described in which a distance measurement unit is provided and the orientation (inclination) of each part is adjusted based on the measurement result. Not limited to this, for example, a mark M (see FIGS. 22 and 23) is provided on a part of the holding
FIG. 22 is a diagram showing an example in which a mark M is provided on part of the holding
FIG. 23 is a diagram showing an example in which a mark M is provided on a portion of the diffractive
The mark M shown in FIGS. 22 and 23 is a diffraction grating that diffracts light of the same wavelength as the inspection light projected by the
(5)第3実施形態において、チップ501を1つずつ可動ブロック部312に保持して検査を行う例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、複数のチップ501を可動ブロック部に保持できるようにしてもよい。
図24は、複数のチップを保持可能な可動ブロックの例を示す図である。
図24の例では、9個のチップ501を保持可能な可動ブロック412を示している。この可動ブロック412には、チップ設置ザグリ部312a及び貫通孔312bがそれぞれ6か所設けられている。このように複数のチップ501を配置する場合には、例えば、保持部にも駆動制御可能なXYステージを設けると、効率よく検査を行える。
(5) In the third embodiment, an example has been described in which the
FIG. 24 is a diagram showing an example of a movable block capable of holding multiple chips.
The example of FIG. 24 shows a
(6)第3実施形態において、可動ブロック312を回転させることにより、検査光の偏光方向とチップ501との相対的な方向を変更する例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、投光部側を回転させるように構成してもよい。
(6) In the third embodiment, by rotating the
なお、各実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。 In addition, although each embodiment and modification can also be combined and used suitably, detailed description is abbreviate|omitted. Moreover, the present invention is not limited to each embodiment described above.
1 検査装置
10 保持部
11 保持部調整部
12 押しばね
13 開口部
20 駆動部
30 投光部
31 投光部調整部
32 台座
33 レーザー光源
34 コリメーターレンズ
35 可変絞り
36 光源回転部
37 距離測定部
38 フレーム
39 フィルター保持部
40 撮影部
41 撮影部調整部
42 台座
43 コリメーターレンズ
50 スクリーン
51 スクリーン調整部
52 台座
60 ベース
61 直進レール
70 調整制御部
80 撮影制御部
90 評価部
201 検査装置
301 検査装置
302 フレーム構造
310 保持部
311 本体部
311a ザグリ部
311b 貫通孔
312 可動ブロック部
312a チップ設置ザグリ部
312b 貫通孔
312c つまみ部
321 第1駆動部
322 第2駆動部
330 投光部
340 撮影部
350 光路規定部
351 貫通孔
380 撮影制御部
390 評価部
412 可動ブロック
500 回折光学素子シート
501 チップ
502 回折光学素子領域
M マーク
1
Claims (22)
前記回折光学素子シートを保持し、かつ、移動可能に設けられた保持部と、
前記保持部を前記回折光学素子シートのシート面に沿った方向に移動させる駆動部と、
前記保持部に保持された前記回折光学素子シートに検査光を投光する投光部と、
前記回折光学素子シートを透過した前記検査光を撮影する撮影部と、
少なくとも前記単位回折光学要素に対して前記検査光が投光された状態で前記撮影部が撮影を行うように前記撮影部と前記駆動部とを制御し、前記検査光の撮影を逐次行う撮影制御部と、
少なくとも前記投光部と前記保持部と前記撮影部との間のいずれかの距離を複数箇所で測定可能な距離測定部と、
少なくとも、前記検査光の光軸と前記撮影部の撮像面との交差角度、及び、前記検査光の光軸と前記回折光学素子シートのシート面との交差角度をそれぞれ調整可能な調整部と、
を備える検査装置。 An inspection apparatus for inspecting a diffractive optical element sheet in which a plurality of unit diffractive optical elements are arranged in the sheet surface,
a holding portion that holds the diffractive optical element sheet and is movably provided;
a driving unit that moves the holding unit in a direction along the sheet surface of the diffractive optical element sheet;
a light projecting unit that projects inspection light onto the diffractive optical element sheet held by the holding unit;
an imaging unit that captures the inspection light that has passed through the diffractive optical element sheet;
photographing control for sequentially photographing the inspection light by controlling the photographing unit and the driving unit so that the photographing unit photographs with the inspection light being projected onto at least the unit diffractive optical element; Department and
a distance measuring unit capable of measuring at least one of the distances between the light projecting unit, the holding unit, and the photographing unit at a plurality of locations;
an adjusting unit capable of adjusting at least an intersection angle between the optical axis of the inspection light and the imaging surface of the imaging unit, and an intersection angle between the optical axis of the inspection light and the sheet surface of the diffractive optical element sheet;
inspection device.
前記回折光学素子シートを保持し、かつ、移動可能に設けられた保持部と、 a holding portion that holds the diffractive optical element sheet and is movably provided;
前記保持部を前記回折光学素子シートのシート面に沿った方向に移動させる駆動部と、 a driving unit that moves the holding unit in a direction along the sheet surface of the diffractive optical element sheet;
前記保持部に保持された前記回折光学素子シートに検査光を投光する投光部と、 a light projecting unit that projects inspection light onto the diffractive optical element sheet held by the holding unit;
前記回折光学素子シートを透過した前記検査光を撮影する撮影部と、 an imaging unit that captures the inspection light that has passed through the diffractive optical element sheet;
少なくとも前記単位回折光学要素に対して前記検査光が投光された状態で前記撮影部が撮影を行うように前記撮影部と前記駆動部とを制御し、前記検査光の撮影を逐次行う撮影制御部と、 photographing control for sequentially photographing the inspection light by controlling the photographing unit and the driving unit so that the photographing unit photographs with the inspection light being projected onto at least the unit diffractive optical element; Department and
前記保持部に設けられ、又は、前記保持部に保持される前記回折光学素子シートの一部に設けられたマークと、 a mark provided on the holding portion or provided on a portion of the diffractive optical element sheet held by the holding portion;
を備え、with
前記撮影部は、前記マークを直接、又は、前記マークを透過した前記検査光を撮影可能であり、 The photographing unit is capable of photographing the mark directly or the inspection light transmitted through the mark,
少なくとも、前記検査光の光軸と前記撮影部の撮像面との交差角度、及び、前記検査光の光軸と前記回折光学素子シートのシート面との交差角度をそれぞれ調整可能な調整部をさらに備える検査装置。 An adjusting unit capable of adjusting at least an intersection angle between the optical axis of the inspection light and the imaging surface of the imaging unit and an intersection angle between the optical axis of the inspection light and the surface of the diffractive optical element sheet. Inspection equipment provided.
前記回折光学素子シートを保持し、かつ、移動可能に設けられた保持部と、 a holding portion that holds the diffractive optical element sheet and is movably provided;
前記保持部を前記回折光学素子シートのシート面に沿った方向に移動させる駆動部と、 a driving unit that moves the holding unit in a direction along the sheet surface of the diffractive optical element sheet;
前記保持部に保持された前記回折光学素子シートに検査光を投光する投光部と、 a light projecting unit that projects inspection light onto the diffractive optical element sheet held by the holding unit;
前記回折光学素子シートを透過した前記検査光を撮影する撮影部と、 an imaging unit that captures the inspection light that has passed through the diffractive optical element sheet;
少なくとも前記単位回折光学要素に対して前記検査光が投光された状態で前記撮影部が撮影を行うように前記撮影部と前記駆動部とを制御し、前記検査光の撮影を逐次行う撮影制御部と、 photographing control for sequentially photographing the inspection light by controlling the photographing unit and the driving unit so that the photographing unit photographs with the inspection light being projected onto at least the unit diffractive optical element; Department and
を備え、 with
前記投光部は、 The light projecting unit
レーザー光源と、 a laser light source;
コリメーターレンズと、 a collimator lens;
可変絞りと、 variable aperture;
を備え、 with
少なくとも前記レーザー光源をレーザー光の光軸を中心として回転可能とする光源回転部をさらに備える検査装置。 An inspection apparatus further comprising a light source rotating section that can rotate at least the laser light source about an optical axis of the laser light.
前記回折光学素子シートを保持し、かつ、移動可能に設けられた保持部と、 a holding portion that holds the diffractive optical element sheet and is movably provided;
前記保持部を前記回折光学素子シートのシート面に沿った方向に移動させる駆動部と、 a driving unit that moves the holding unit in a direction along the sheet surface of the diffractive optical element sheet;
前記保持部に保持された前記回折光学素子シートに検査光を投光する投光部と、 a light projecting unit that projects inspection light onto the diffractive optical element sheet held by the holding unit;
前記回折光学素子シートを透過した前記検査光を撮影する撮影部と、 an imaging unit that captures the inspection light that has passed through the diffractive optical element sheet;
少なくとも前記単位回折光学要素に対して前記検査光が投光された状態で前記撮影部が撮影を行うように前記撮影部と前記駆動部とを制御し、前記検査光の撮影を逐次行う撮影制御部と、 photographing control for sequentially photographing the inspection light by controlling the photographing unit and the driving unit so that the photographing unit photographs with the inspection light being projected onto at least the unit diffractive optical element; Department and
前記単位回折光学要素と前記投光部との相対的な位置関係を前記検査光の光軸周りの回転方向で変更可能な相対位置変更部と、 a relative position changing section capable of changing the relative positional relationship between the unit diffractive optical element and the light projecting section in a rotational direction about the optical axis of the inspection light;
を備え、with
前記撮影制御部は、前記単位回折光学要素と前記投光部との相対的な位置関係が異なる複数の状態で撮影を行なう検査装置。 The imaging control section performs imaging in a plurality of states with different relative positional relationships between the unit diffractive optical element and the light projecting section.
前記撮影部と前記回折光学素子シートとの間に配置され、前記回折光学素子シートを透過した前記検査光の光路を偏向する光学系を備えること、
を特徴とする検査装置。 In the inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4 ,
an optical system disposed between the imaging unit and the diffractive optical element sheet for deflecting an optical path of the inspection light transmitted through the diffractive optical element sheet;
An inspection device characterized by:
前記回折光学素子シートを透過した前記検査光が投影されるスクリーンをさらに備え、
前記撮影部は、前記スクリーンに投影された前記検査光を撮影すること、
を特徴とする検査装置。 In the inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4 ,
further comprising a screen onto which the inspection light transmitted through the diffractive optical element sheet is projected;
the imaging unit imaging the inspection light projected onto the screen;
An inspection device characterized by:
前記保持部は、前記回折光学素子シートのシート面が鉛直方向に沿う方向となるように前記回折光学素子シートを保持すること、
を特徴とする検査装置。 In the inspection apparatus according to any one of claims 1 to 6 ,
the holding section holds the diffractive optical element sheet such that the sheet surface of the diffractive optical element sheet is oriented along the vertical direction;
An inspection device characterized by:
前記撮影制御部は、前記保持部の移動と停止とを繰り返し、前記保持部を停止している状態で前記撮影部による撮影を行うこと、
を特徴とする検査装置。 In the inspection apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The imaging control unit repeatedly moves and stops the holding unit, and performs imaging by the imaging unit while the holding unit is stopped;
An inspection device characterized by:
前記撮影制御部は、少なくとも一方向に並ぶ前記単位回折光学要素の撮影に関しては、前記保持部の移動を継続しながら前記撮影部による撮影を行うこと、
を特徴とする検査装置。 In the inspection apparatus according to any one of claims 1 to 8,
With respect to photographing the unit diffractive optical elements arranged in at least one direction, the photographing control unit performs photographing by the photographing unit while continuing the movement of the holding unit;
An inspection device characterized by:
前記撮影制御部は、予め設定された面付け情報とアライメント情報とを用いて、前記単位回折光学要素の位置を演算し、撮影を行うタイミングを決定すること、
を特徴とする検査装置。 In the inspection device according to claim 8 or claim 9,
The imaging control unit uses preset imposition information and alignment information to calculate the position of the unit diffractive optical element and determine the timing of imaging;
An inspection device characterized by:
前記撮影制御部は、前記検査光が前記単位回折光学要素のパターンが形成されている回折光学素子領域に投影されている間は、撮影を継続する、又は、複数回撮影を行うこと、
を特徴とする検査装置。 In the inspection device according to claim 10 when citing claim 9,
While the inspection light is projected onto the diffractive optical element region in which the pattern of the unit diffractive optical element is formed, the imaging control unit continues imaging or performs imaging a plurality of times;
An inspection device characterized by:
前記撮影部が撮影して得られた情報に基づいて、前記単位回折光学要素の配光特性について評価を行う評価部を備えること、
を特徴とする検査装置。 In the inspection device according to any one of claims 1 to 11,
comprising an evaluation unit that evaluates the light distribution characteristics of the unit diffractive optical element based on information obtained by photographing by the photographing unit;
An inspection device characterized by:
前記単位回折光学要素は、入射する光を複数に分岐させて複数の異なる位置に分けて配光するものであり、
前記評価部は、分岐された光の投影像を、それぞれの位置において、明るさと、大きさと、位置と、のうちの少なくとも1つを数値化すること、
を特徴とする検査装置。 In the inspection device according to claim 12,
The unit diffractive optical element splits incident light into a plurality of beams and distributes the light beams to a plurality of different positions,
The evaluation unit quantifies at least one of brightness, size, and position at each position of the projected image of the split light;
An inspection device characterized by:
前記評価部は、分岐された光の投影像の全てについての均一性を数値化すること、
を特徴とする検査装置。 In the inspection device according to claim 13,
The evaluation unit quantifies the uniformity of all projection images of the split light;
An inspection device characterized by:
前記単位回折光学要素を保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記単位回折光学要素に検査光を投光する投光部と、
前記単位回折光学要素を透過した前記検査光を撮影する撮影部と、
前記保持部と前記投光部と前記撮影部との少なくとも1つを移動させる駆動部と、
少なくとも前記単位回折光学要素に対して前記検査光が投光された状態で前記撮影部が撮影を行うように前記撮影部と前記駆動部とを制御し、前記検査光の撮影を行う撮影制御部と、
前記単位回折光学要素と前記投光部との相対的な位置関係を前記検査光の光軸周りの回転方向で変更可能な相対位置変更部と、
を備え、
前記撮影制御部は、前記単位回折光学要素と前記投光部との相対的な位置関係が異なる複数の状態で撮影を行なう検査装置。 An inspection apparatus for inspecting individualized unit diffractive optical elements,
a holding section that holds the unit diffractive optical element;
a light projecting unit that projects inspection light onto the unit diffractive optical element held by the holding unit;
an imaging unit that captures the inspection light that has passed through the unit diffractive optical element;
a driving unit that moves at least one of the holding unit, the light projecting unit, and the photographing unit;
an imaging control unit that controls the imaging unit and the driving unit so that the imaging unit performs imaging while the inspection light is projected onto at least the unit diffractive optical element, and performs imaging of the inspection light; and,
a relative position changing section capable of changing the relative positional relationship between the unit diffractive optical element and the light projecting section in a rotational direction about the optical axis of the inspection light;
with
The imaging control section performs imaging in a plurality of states with different relative positional relationships between the unit diffractive optical element and the light projecting section.
前記保持部は、前記検査光の光軸に沿った方向から見た前記単位回折光学要素の外径形状の少なくとも一部を保持することにより、前記検査光の光軸周りでの前記単位回折光学要素の回転を規制する検査装置。 In the inspection device according to claim 15,
The holding section holds at least a portion of an outer diameter shape of the unit diffractive optical element viewed in a direction along the optical axis of the inspection light, thereby allowing the unit diffractive optical element to rotate around the optical axis of the inspection light. An inspection device that regulates the rotation of elements.
前記撮影制御部は、撮影結果において所定の配光以外のノイズ光を検出した場合には、前記駆動部を制御して前記検査光が前記単位回折光学要素へ照射される位置を変更して再度撮影を行なうこと、
を特徴とする検査装置。 In the inspection device according to any one of claims 1 to 16,
When noise light other than the predetermined light distribution is detected in the photographing result, the photographing control unit controls the driving unit to change the position at which the inspection light is irradiated to the unit diffraction optical element, and to take pictures,
An inspection device characterized by:
検査装置は、 The inspection device
前記回折光学素子シートを保持し、かつ、移動可能に設けられた保持部と、 a holding portion that holds the diffractive optical element sheet and is movably provided;
前記保持部を前記回折光学素子シートのシート面に沿った方向に移動させる駆動部と、 a driving unit that moves the holding unit in a direction along the sheet surface of the diffractive optical element sheet;
前記保持部に保持された前記回折光学素子シートに検査光を投光する投光部と、 a light projecting unit that projects inspection light onto the diffractive optical element sheet held by the holding unit;
前記回折光学素子シートを透過した前記検査光を撮影する撮影部と、 an imaging unit that captures the inspection light that has passed through the diffractive optical element sheet;
少なくとも前記単位回折光学要素に対して前記検査光が投光された状態で前記撮影部が撮影を行うように前記撮影部と前記駆動部とを制御し、前記検査光の撮影を逐次行う撮影制御部と、 photographing control for sequentially photographing the inspection light by controlling the photographing unit and the driving unit so that the photographing unit photographs with the inspection light being projected onto at least the unit diffractive optical element; Department and
距離測定部と、 a distance measuring unit;
調整部と、 an adjustment unit;
を備え、 with
前記距離測定部が、少なくとも前記投光部と前記保持部と前記撮影部との間のいずれかの距離を複数箇所で測定し、 the distance measuring unit measures at least one of the distances between the light projecting unit, the holding unit, and the photographing unit at a plurality of locations;
前記調整部が、少なくとも、前記検査光の光軸と前記撮影部の撮像面との交差角度、及び、前記検査光の光軸と前記回折光学素子シートのシート面との交差角度をそれぞれ調整すること、 The adjustment unit adjusts at least an intersection angle between the optical axis of the inspection light and the imaging surface of the imaging unit, and an intersection angle between the optical axis of the inspection light and the sheet surface of the diffractive optical element sheet. matter,
を特徴とする検査方法。 An inspection method characterized by
検査装置は、 The inspection device
前記回折光学素子シートを保持し、かつ、移動可能に設けられた保持部と、 a holding portion that holds the diffractive optical element sheet and is movably provided;
前記保持部を前記回折光学素子シートのシート面に沿った方向に移動させる駆動部と、 a driving unit that moves the holding unit in a direction along the sheet surface of the diffractive optical element sheet;
前記保持部に保持された前記回折光学素子シートに検査光を投光する投光部と、 a light projecting unit that projects inspection light onto the diffractive optical element sheet held by the holding unit;
前記回折光学素子シートを透過した前記検査光を撮影する撮影部と、 an imaging unit that captures the inspection light that has passed through the diffractive optical element sheet;
少なくとも前記単位回折光学要素に対して前記検査光が投光された状態で前記撮影部が撮影を行うように前記撮影部と前記駆動部とを制御し、前記検査光の撮影を逐次行う撮影制御部と、 photographing control for sequentially photographing the inspection light by controlling the photographing unit and the driving unit so that the photographing unit photographs with the inspection light being projected onto at least the unit diffractive optical element; Department and
前記保持部に設けられ、又は、前記保持部に保持される前記回折光学素子シートの一部に設けられたマークと、 a mark provided on the holding portion or provided on a portion of the diffractive optical element sheet held by the holding portion;
調整部と、 an adjustment unit;
を備え、 with
前記撮影部が、前記マークを直接、又は、前記マークを透過した前記検査光を撮影し、 The photographing unit photographs the mark directly or the inspection light transmitted through the mark,
前記調整部が、少なくとも、前記検査光の光軸と前記撮影部の撮像面との交差角度、及び、前記検査光の光軸と前記回折光学素子シートのシート面との交差角度をそれぞれ調整すること、 The adjustment unit adjusts at least an intersection angle between the optical axis of the inspection light and the imaging surface of the imaging unit, and an intersection angle between the optical axis of the inspection light and the sheet surface of the diffractive optical element sheet. matter,
を特徴とする検査方法。 An inspection method characterized by
検査装置は、 The inspection device
前記回折光学素子シートを保持し、かつ、移動可能に設けられた保持部と、 a holding portion that holds the diffractive optical element sheet and is movably provided;
前記保持部を前記回折光学素子シートのシート面に沿った方向に移動させる駆動部と、 a driving unit that moves the holding unit in a direction along the sheet surface of the diffractive optical element sheet;
前記保持部に保持された前記回折光学素子シートに検査光を投光する投光部と、 a light projecting unit that projects inspection light onto the diffractive optical element sheet held by the holding unit;
前記回折光学素子シートを透過した前記検査光を撮影する撮影部と、 an imaging unit that captures the inspection light that has passed through the diffractive optical element sheet;
少なくとも前記単位回折光学要素に対して前記検査光が投光された状態で前記撮影部が撮影を行うように前記撮影部と前記駆動部とを制御し、前記検査光の撮影を逐次行う撮影制御部と、 photographing control for sequentially photographing the inspection light by controlling the photographing unit and the driving unit so that the photographing unit photographs with the inspection light being projected onto at least the unit diffractive optical element; Department and
光源回転部と、 a light source rotating part;
を備え、 with
前記投光部は、 The light projecting unit
レーザー光源と、 a laser light source;
コリメーターレンズと、 a collimator lens,
可変絞りと、 variable aperture;
を備え、 with
前記光源回転部が、少なくとも前記レーザー光源をレーザー光の光軸を中心として回転すること、 The light source rotating unit rotates at least the laser light source about the optical axis of the laser light;
を特徴とする検査方法。 An inspection method characterized by
検査装置は、 The inspection device
前記回折光学素子シートを保持し、かつ、移動可能に設けられた保持部と、 a holding portion that holds the diffractive optical element sheet and is movably provided;
前記保持部を前記回折光学素子シートのシート面に沿った方向に移動させる駆動部と、 a driving unit that moves the holding unit in a direction along the sheet surface of the diffractive optical element sheet;
前記保持部に保持された前記回折光学素子シートに検査光を投光する投光部と、 a light projecting unit that projects inspection light onto the diffractive optical element sheet held by the holding unit;
前記回折光学素子シートを透過した前記検査光を撮影する撮影部と、 an imaging unit that captures the inspection light that has passed through the diffractive optical element sheet;
少なくとも前記単位回折光学要素に対して前記検査光が投光された状態で前記撮影部が撮影を行うように前記撮影部と前記駆動部とを制御し、前記検査光の撮影を逐次行う撮影制御部と、 photographing control for sequentially photographing the inspection light by controlling the photographing unit and the driving unit so that the photographing unit photographs with the inspection light being projected onto at least the unit diffractive optical element; Department and
相対位置変更部と、 a relative position changer;
を備え、 with
前記相対位置変更部が、前記単位回折光学要素と前記投光部との相対的な位置関係を前記検査光の光軸周りの回転方向で変更し、 The relative position changing section changes the relative positional relationship between the unit diffractive optical element and the light projecting section in a rotational direction about the optical axis of the inspection light,
前記撮影制御部が、前記単位回折光学要素と前記投光部との相対的な位置関係が異なる複数の状態で撮影を行なうこと、 The imaging control section performs imaging in a plurality of states in which the relative positional relationship between the unit diffractive optical element and the light projecting section is different;
を特徴とする検査方法。 An inspection method characterized by
検査装置は、 The inspection device
前記単位回折光学要素を保持する保持部と、 a holding section that holds the unit diffractive optical element;
前記保持部に保持された前記単位回折光学要素に検査光を投光する投光部と、 a light projecting unit that projects inspection light onto the unit diffractive optical element held by the holding unit;
前記単位回折光学要素を透過した前記検査光を撮影する撮影部と、 an imaging unit that captures the inspection light that has passed through the unit diffractive optical element;
前記保持部と前記投光部と前記撮影部との少なくとも1つを移動させる駆動部と、 a driving unit that moves at least one of the holding unit, the light projecting unit, and the photographing unit;
少なくとも前記単位回折光学要素に対して前記検査光が投光された状態で前記撮影部が撮影を行うように前記撮影部と前記駆動部とを制御し、前記検査光の撮影を行う撮影制御部と、 an imaging control unit that controls the imaging unit and the driving unit so that the imaging unit performs imaging while the inspection light is projected onto at least the unit diffractive optical element, and performs imaging of the inspection light; and,
相対位置変更部と、 a relative position changer;
を備え、 with
前記相対位置変更部が、前記単位回折光学要素と前記投光部との相対的な位置関係を前記検査光の光軸周りの回転方向で変更し、 The relative position changing section changes the relative positional relationship between the unit diffractive optical element and the light projecting section in a rotational direction about the optical axis of the inspection light,
前記撮影制御部は、前記単位回折光学要素と前記投光部との相対的な位置関係が異なる複数の状態で撮影を行なうこと、 The imaging control section performs imaging in a plurality of states in which the relative positional relationship between the unit diffractive optical element and the light projecting section is different;
を特徴とする検査方法。 An inspection method characterized by
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