JP2006184234A - Light source device and lighting system - Google Patents

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幸三 高橋
Atsushi Katsunuma
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device and a lighting system capable of adjusting freely a spectrum distribution of output light, while keeping a small size. <P>SOLUTION: This light source device/lighting system includes a light source 16, a dispersion means 13 for dispersing the light from the light source into lights of respective wavelength components, adjusting means 14, 25 for dimming individually the each light of the each wavelength component dispersed by the dispersion means, and for adjusting an intensity ratio of the lights of the respective wavelength components, and combining means 13, 24, 25 for combining the lights of the respective wavelength components with the intensity ratio regulated by the regulation means, to be output, and the dispersion means and the combining means include a common member. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光源装置および照明装置に関し、特に、固体撮像素子などの受光素子の製造工程における受光素子の検査に好適な光源装置および照明装置に関する。   The present invention relates to a light source device and an illumination device, and more particularly to a light source device and an illumination device suitable for inspection of a light receiving element in a manufacturing process of a light receiving element such as a solid-state imaging element.

任意のスペクトル分布の光を作り出すことができる光源装置として、特許文献1に示すものが知られている。この装置は、光源から射出される光をレンズにより平行光とし、この平行光を、分光手段を用いて分光して更にシリンドリカルレンズにより矩形のスペクトル像を形成し、液晶パネル等の空間フィルタで波長ごとに光量を制御した後、光ミキシング手段を用いて波長光を混合して任意のスペクトル分布を作り出すものである。
特開平4−297225号公報
As a light source device capable of producing light having an arbitrary spectral distribution, the one disclosed in Patent Document 1 is known. In this device, light emitted from a light source is converted into parallel light by a lens, the parallel light is dispersed using a spectroscopic means, a rectangular spectral image is formed by a cylindrical lens, and the wavelength is measured by a spatial filter such as a liquid crystal panel. After the amount of light is controlled every time, wavelength light is mixed using an optical mixing means to create an arbitrary spectral distribution.
JP-A-4-297225

しかしながら、上記の光源装置では、光源から空間フィルタに至るまでの光学系と、空間フィルタから射出側に至るまでの光学系をそれぞれ配置するため、装置の大型化が避けられなかった。例えば、固体撮像素子などの受光素子の検査に用いる場合、更に光源均一化装置等を配置する必要から特に光源装置の小型化が望まれる。
本発明の目的は、小型でありながら、出力光のスペクトル分布を自由に調整できる光源装置および照明装置を提供することにある。
However, in the light source device described above, since an optical system from the light source to the spatial filter and an optical system from the spatial filter to the emission side are respectively arranged, it is inevitable to increase the size of the device. For example, when used for inspection of a light receiving element such as a solid-state imaging element, it is particularly necessary to reduce the size of the light source device because it is necessary to further arrange a light source uniformizing device or the like.
An object of the present invention is to provide a light source device and an illuminating device that can freely adjust the spectral distribution of output light while being small in size.

請求項1に記載の光源装置は、光源と、前記光源からの光を各波長成分の光に分散する分散手段と、前記分散手段によって分散された前記各波長成分の光を個別に減光し、前記各波長成分の光の強度比を調整する調整手段と、前記調整手段によって前記強度比が調整された前記各波長成分の光を合成して出力する合成手段とを備え、前記分散手段と前記合成手段とは共用の部材を含むものである。   The light source device according to claim 1, wherein the light source device, the dispersion means for dispersing the light from the light source into the light of each wavelength component, and the light of each wavelength component dispersed by the dispersion means are individually dimmed. Adjusting means for adjusting the intensity ratio of the light of each wavelength component; and combining means for combining and outputting the light of each wavelength component whose intensity ratio is adjusted by the adjusting means; and The synthesizing means includes a common member.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の光源装置において、前記分散手段は、前記光源からの光を分光する分光部材と、前記光源からの光を前記分光部材に導く第1の入射光学系と、前記分光部材からの光を前記調整手段に導く第2の入射光学系とから構成され、前記合成手段は、前記調整手段からの光を合成する合成部材と、前記調整手段からの光を前記合成光学系に導く第1の射出光学系と、前記合成部材からの光を射出させる第2の射出光学系から構成され、前記分光部材と前記合成部材とが及び前記第1の入射光学系と前記第2の入射光学系とが、それぞれ共用の部材を含むものである。   According to a second aspect of the present invention, in the light source device according to the first aspect, the dispersing means includes a spectral member that splits the light from the light source, and a first member that guides the light from the light source to the spectral member. An incident optical system; and a second incident optical system that guides light from the spectral member to the adjusting unit. The combining unit includes a combining member that combines the light from the adjusting unit, and the adjusting unit. A first emission optical system that guides the light to the synthesis optical system, and a second emission optical system that emits the light from the synthesis member. The spectroscopic member and the synthesis member include the first emission optical system. The incident optical system and the second incident optical system each include a common member.

請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の光源装置において、前記分散手段は、前記光源からの光を各波長成分の光に分散してスペクトル像を形成し、前記調整手段は、前記スペクトル像の形成面に配置され且つ前記各波長成分の光の分散方向に沿って配列された複数のマイクロミラーを有し、各々の前記マイクロミラーに入射した光の反射方向に応じて前記各波長成分の光を個別に減光するものである。   According to a third aspect of the present invention, in the light source device according to the first or second aspect, the dispersion unit disperses light from the light source into light of each wavelength component to form a spectral image, The adjusting means has a plurality of micromirrors arranged on the spectral image forming surface and arranged along the dispersion direction of the light of each wavelength component, and in the reflection direction of the light incident on each of the micromirrors. Accordingly, the light of each wavelength component is individually reduced.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の光源装置において、前記複数のマイクロミラーは、その配列方向に対して該マイクロミラーどうしの隙間が斜めを向くように配置されるものである。
請求項5に記載の発明は、請求項3に記載の光源装置において、各々の前記マイクロミラーは、その配列方向に関する大きさが前記スペクトル像のうち各波長成分の像の大きさより小さいものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the light source device according to the third aspect, the plurality of micromirrors are arranged such that the gaps between the micromirrors are inclined with respect to the arrangement direction. .
According to a fifth aspect of the present invention, in the light source device according to the third aspect, each of the micromirrors is smaller in size with respect to the arrangement direction than the image of each wavelength component in the spectral image. .

請求項6に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の光源装置において、前記分散手段は、前記光源からの光を各波長成分の光に分散すると共に直線偏光に変換してスペクトル像を形成し、前記調整手段は、前記スペクトル像の形成面に配置され且つ前記各波長成分の光の分散方向に沿って配列された複数の液晶セルを有し、各々の前記液晶セルに入射した前記直線偏光の偏光面の回転量に応じて前記各波長成分の光を個別に減光するものである。   According to a sixth aspect of the present invention, in the light source device according to the first or second aspect, the dispersion unit disperses the light from the light source into light of each wavelength component and converts the light into linearly polarized light to obtain a spectrum. An image is formed, and the adjusting means has a plurality of liquid crystal cells arranged on the spectral image forming surface and arranged along the dispersion direction of the light of each wavelength component, and is incident on each of the liquid crystal cells. The light of each wavelength component is individually attenuated according to the amount of rotation of the polarization plane of the linearly polarized light.

請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の光源装置において、前記複数の液晶セルは、その配列方向に対して該液晶セルどうしの境界線が斜めを向くように配置されるものである。
請求項8に記載の発明は、請求項6に記載の光源装置において、各々の前記液晶セルは、その配列方向に関する大きさが前記スペクトル像のうち各波長成分の像の大きさより小さいものである。
A seventh aspect of the present invention is the light source device according to the sixth aspect, wherein the plurality of liquid crystal cells are arranged so that a boundary line between the liquid crystal cells is inclined with respect to an arrangement direction thereof. is there.
According to an eighth aspect of the present invention, in the light source device according to the sixth aspect, each of the liquid crystal cells is smaller in size with respect to the arrangement direction than the image of each wavelength component in the spectral image. .

請求項9に記載の発明は、請求項3から請求項8の何れか1項に記載の光源装置において、前記分散手段は、前記光源からの光に基づいて平行光を生成する生成部と、該平行光に対して波長分散作用を与える分散部と、該分散部から発生する回折光のうち0次回折光とは異なる1つの次数の回折光を選択する選択部と、該選択部により選択された1つの次数の回折光を集光して前記スペクトル像を形成する集光部とを含むものである。   The invention according to claim 9 is the light source device according to any one of claims 3 to 8, wherein the dispersion unit generates a parallel light based on the light from the light source; A dispersion unit that gives a wavelength dispersion action to the parallel light, a selection unit that selects a diffracted light of one order different from the 0th-order diffracted light among the diffracted light generated from the dispersion unit, and a selection unit selected by the selection unit And a condensing unit that condenses one order of diffracted light to form the spectrum image.

請求項10に記載の発明は、請求項1から請求項9の何れか1項に記載の光源装置と、前記光源装置からの出力光の光量分布を均一化して光照射面に導く光学系とを備えたものである。   A tenth aspect of the present invention is the light source device according to any one of the first to ninth aspects, and an optical system that uniformizes a light amount distribution of output light from the light source device and guides it to a light irradiation surface. It is equipped with.

本発明によれば、小型でありながら、出力光のスペクトル分布を自由に調整することができる。   According to the present invention, the spectral distribution of output light can be freely adjusted while being small.

以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
(第1実施形態)
第1実施形態の光源装置10は、図1に示す通り、光源部11と、リレー光学系12と、分光器13と、ミラーアレイ部14と、コントローラ15とで構成される。概略、光源部11からの光は、リレー光学系12と分光器13とを介してミラーアレイ部14に入射する。この光路を図2に点ハッチングで示す。また、ミラーアレイ部14で反射した光は、分光器13とリレー光学系12とを介して出力光LOUTとなる。この光路を図3に点ハッチングで示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
As illustrated in FIG. 1, the light source device 10 according to the first embodiment includes a light source unit 11, a relay optical system 12, a spectroscope 13, a mirror array unit 14, and a controller 15. In general, light from the light source unit 11 enters the mirror array unit 14 via the relay optical system 12 and the spectroscope 13. This optical path is shown by point hatching in FIG. The light reflected by the mirror array unit 14 becomes output light L OUT via the spectroscope 13 and the relay optical system 12. This optical path is shown by point hatching in FIG.

光源部11は、ランプ16と楕円鏡17と凹面鏡18とで構成される。ランプ16は、例えばキセノンランプやハロゲンランプなどの白色光源であり、前方の楕円鏡17側にも後方の凹面鏡18側にも光を射出する。ランプ16の位置は楕円鏡17の第1焦点7Aに相当するため、ランプ16の前方に射出した光は、楕円鏡17で反射した後、楕円鏡17の第2焦点7Bに集光する(図2参照)。   The light source unit 11 includes a lamp 16, an elliptical mirror 17, and a concave mirror 18. The lamp 16 is a white light source such as a xenon lamp or a halogen lamp, and emits light to the front elliptical mirror 17 side and the rear concave mirror 18 side. Since the position of the lamp 16 corresponds to the first focal point 7A of the elliptical mirror 17, the light emitted in front of the lamp 16 is reflected by the elliptical mirror 17 and then condensed on the second focal point 7B of the elliptical mirror 17 (FIG. 2).

さらに、楕円鏡17の第1焦点7Aには凹面鏡18の中心点があるため、ランプ16の後方に出射した光は、凹面鏡18で反射して楕円鏡17に戻され、楕円鏡17の第2焦点7Bに集光する。ランプ16の後方に凹面鏡18を配置したことにより、ランプ16からの光を効率的に使用することができる。楕円鏡17の第2焦点7Bに集められる光は、概略、図2に点ハッチングで示す範囲の光となる。なお、ランプ16は、請求項の「光源」に対応する。   Further, since the center point of the concave mirror 18 is at the first focal point 7A of the elliptical mirror 17, the light emitted behind the lamp 16 is reflected by the concave mirror 18 and returned to the elliptical mirror 17, and the second of the elliptical mirror 17 is reflected. Condensed to the focal point 7B. By disposing the concave mirror 18 behind the lamp 16, the light from the lamp 16 can be used efficiently. The light collected at the second focal point 7B of the elliptical mirror 17 is roughly in the range indicated by point hatching in FIG. The lamp 16 corresponds to “light source” in the claims.

リレー光学系12は、光源側スリット21と、光源側レンズ22と、プリズム23と、レンズ24と、出力側レンズ25と、出力側スリット26とで構成される。光源側スリット21の位置は光源部11の楕円鏡17の第2焦点7Bに相当し、ランプ16からの光は全て光源側スリット21に集光されることになる。光源側スリット21には、ランプ16の像が形成される。   The relay optical system 12 includes a light source side slit 21, a light source side lens 22, a prism 23, a lens 24, an output side lens 25, and an output side slit 26. The position of the light source side slit 21 corresponds to the second focal point 7B of the elliptical mirror 17 of the light source unit 11, and all the light from the lamp 16 is condensed on the light source side slit 21. An image of the lamp 16 is formed in the light source side slit 21.

光源側スリット21を通過した光L1は、光源側レンズ22を介して平行光となり(図2参照)、プリズム23で折り曲げられた後、レンズ24の有効範囲の半分(図の左側)を通過して分光器13のスリット31に集光される。このとき、スリット31には、光源側スリット21の像が形成される。
レンズ24における光L1の通過位置は、レンズ24の光軸2Aに沿って分光器13のスリット31側からレンズ24を見ると、図4(a)のようになる。図4(a)には、光源側レンズ22の有効範囲も示した。光L1の通過位置がレンズ24の光軸2Aから偏心しているため、レンズ24を通過して分光器13のスリット31に入射する光L1(図2)は、レンズ24の光軸2Aに対して斜めに進行し、分光器13のスリット31の配置面で光軸2Aと交わる。
The light L1 that has passed through the light source side slit 21 becomes parallel light through the light source side lens 22 (see FIG. 2), and after being bent by the prism 23, passes through half of the effective range of the lens 24 (left side in the figure). Then, the light is condensed on the slit 31 of the spectroscope 13. At this time, an image of the light source side slit 21 is formed in the slit 31.
When the lens 24 is viewed from the slit 31 side of the spectroscope 13 along the optical axis 2A of the lens 24, the passing position of the light L1 in the lens 24 is as shown in FIG. FIG. 4A also shows the effective range of the light source side lens 22. Since the passing position of the light L1 is decentered from the optical axis 2A of the lens 24, the light L1 (FIG. 2) that passes through the lens 24 and enters the slit 31 of the spectroscope 13 is relative to the optical axis 2A of the lens 24. The light travels diagonally and intersects the optical axis 2A on the arrangement surface of the slit 31 of the spectroscope 13.

分光器13は、スリット31と、プリズム32と、非球面ミラー33と、反射型のグレーティング34とで構成される。分光器13の内部において、上記の光軸2Aを延長したものを“光軸3A”と言う。光軸3Aは、プリズム32で折り曲げられ、非球面ミラー33で折り曲げられ、グレーティング34で折り曲げられ、再び非球面ミラー33で折り曲げられた後、ミラーアレイ部14に到達する。光軸3Aは略Σ形である。   The spectroscope 13 includes a slit 31, a prism 32, an aspherical mirror 33, and a reflective grating 34. An extension of the optical axis 2A in the spectroscope 13 is referred to as an “optical axis 3A”. The optical axis 3 </ b> A is bent by the prism 32, bent by the aspherical mirror 33, bent by the grating 34, bent again by the aspherical mirror 33, and then reaches the mirror array unit 14. The optical axis 3A has a substantially Σ shape.

上記のレンズ24によって分光器13のスリット31に集光された光L1は、スリット31を通過した後、プリズム32で折り曲げられ、光軸3Aに対して片側(図2の紙面に沿って上側)の光路に導かれる。そして、非球面ミラー33を介して平行光(L1)となり、グレーティング34に入射する。グレーティング34は、多数の直線溝が等間隔で1次元配列された平面回折格子である。直線溝の方向は図1の紙面に沿って縦方向である。   The light L1 collected on the slit 31 of the spectroscope 13 by the lens 24 passes through the slit 31, and is bent by the prism 32, and is one side with respect to the optical axis 3A (upper side along the plane of FIG. 2). To the light path. Then, it becomes parallel light (L 1) via the aspherical mirror 33 and enters the grating 34. The grating 34 is a planar diffraction grating in which a large number of linear grooves are arranged one-dimensionally at equal intervals. The direction of the straight groove is the vertical direction along the paper surface of FIG.

このため、グレーティング34に入射した平行光(L1)は、そこで波長分散作用を受け、平行光(L1)の各波長成分ごとに異なる角度で進行する回折光(L1)となる。グレーティング34による回折光(L1)の波長分散は、図2の紙面に対して垂直方向に発生する。回折光(L1)は、0次回折光とは異なる次数の回折光(例えば1次回折光)である。なお、上記の非球面ミラー33は、平行光(L1)を生成する手段(請求項の「生成部」)として機能する。上記のグレーティング34は、平行光(L1)に対して波長分散作用を与える手段(請求項の「分散部」)として機能する。   For this reason, the parallel light (L1) incident on the grating 34 is subjected to wavelength dispersion action there, and becomes diffracted light (L1) traveling at different angles for each wavelength component of the parallel light (L1). The wavelength dispersion of the diffracted light (L1) by the grating 34 is generated in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. The diffracted light (L1) is a diffracted light of an order different from that of the 0th order diffracted light (for example, 1st order diffracted light). The aspherical mirror 33 functions as means for generating parallel light (L1) (a “generation unit” in the claims). The grating 34 functions as means for giving a wavelength dispersion action to the parallel light (L1) (“dispersion part” in the claims).

グレーティング34からの回折光(L1)を模式的に図示すると、例えば図5(a)のようになる。図5(a)は、回折光(L1)の波長分散方向を紙面に揃えて示したものであり、図2とは見る方向が90°異なっている。図2において波長分散方向は紙面に垂直な方向である。図5(a)から分かるように、回折光(L1)の各波長成分λ1〜λnの光は、グレーティング34から異なる方向に発生し、非球面ミラー33に向けて進行する。図5(a)では、回折光(L1)の各波長成分λ1〜λnが不連続であるように示したが、実際には連続的である。   The diffracted light (L1) from the grating 34 is schematically illustrated, for example, as shown in FIG. FIG. 5A shows the chromatic dispersion direction of the diffracted light (L1) aligned on the paper surface, and the viewing direction is 90 ° different from FIG. In FIG. 2, the wavelength dispersion direction is a direction perpendicular to the paper surface. As can be seen from FIG. 5A, the light of the wavelength components λ1 to λn of the diffracted light (L1) is generated in different directions from the grating 34 and travels toward the aspherical mirror 33. In FIG. 5A, the wavelength components λ1 to λn of the diffracted light (L1) are shown to be discontinuous, but are actually continuous.

その後、回折光(L1)の各波長成分λ1〜λnの光は、再び非球面ミラー33に入射して反射され(図2)、集光光(L1)となってミラーアレイ部14に入射する。この集光光(L1)を模式的に図示すると、例えば図5(b)のようになる。図5(b)は、図5(a)と同様、集光光(L1)の波長分散方向を紙面に揃えて示したものである。集光光(L1)の場合、各波長成分λ1〜λnの光は、何れも、非球面ミラー33から同じ方向に発生し、ミラーアレイ部14に同じ角度で入射する。   After that, the light of each wavelength component λ1 to λn of the diffracted light (L1) is incident again on the aspherical mirror 33 and reflected (FIG. 2), and becomes the condensed light (L1) and enters the mirror array unit 14. . This condensed light (L1) is schematically illustrated as shown in FIG. 5B, for example. FIG. 5B shows the wavelength dispersion direction of the condensed light (L1) aligned with the paper surface as in FIG. 5A. In the case of the condensed light (L1), the light of each wavelength component λ1 to λn is generated from the aspherical mirror 33 in the same direction and is incident on the mirror array unit 14 at the same angle.

また、集光光(L1)の各波長成分λ1〜λnの光は、何れも、ミラーアレイ部14の反射面4Aに集光される(図5(b),図2)。集光位置は、各波長成分λ1〜λnごとに異なり、波長分散方向に沿って少しずつシフトしている。このため、ミラーアレイ部14の反射面4Aには、図6に示すような細長い形状のスペクトル像(L1)が形成される。図6は、光軸3Aに沿って非球面ミラー33側からミラーアレイ部14の反射面4Aとスペクトル像(L1)を見た図である。スペクトル像(L1)は、連続的な各波長成分λ1〜λnの像が集まって形成されたものである。スペクトル像(L1)の波長分散方向は、その長手方向に一致する。   In addition, the light of each wavelength component λ1 to λn of the condensed light (L1) is collected on the reflecting surface 4A of the mirror array unit 14 (FIG. 5B, FIG. 2). The condensing position is different for each wavelength component λ1 to λn, and is gradually shifted along the wavelength dispersion direction. Therefore, an elongated spectrum image (L1) as shown in FIG. 6 is formed on the reflection surface 4A of the mirror array unit 14. FIG. 6 is a view of the reflection surface 4A and the spectrum image (L1) of the mirror array unit 14 from the aspherical mirror 33 side along the optical axis 3A. The spectrum image (L1) is formed by collecting images of continuous wavelength components λ1 to λn. The wavelength dispersion direction of the spectrum image (L1) coincides with the longitudinal direction.

上記の分光器13は、第1実施形態の光源装置10(図2)のランプ16からミラーアレイ部14までの光路(以下「往路」)において、光源部11からリレー光学系12を介して光L1を取り込み、その光L1を各波長成分λ1〜λnの光に分散する手段(請求項の「分散手段」)として機能する。また、往路における分光器13は、光L1を各波長成分λ1〜λnの光に分散して図6のようなスペクトル像(L1)を形成する。スペクトル像(L1)の形成面は、次に説明するミラーアレイ部14の反射面4Aと略一致する。   The spectroscope 13 transmits light from the light source unit 11 through the relay optical system 12 in the optical path from the lamp 16 to the mirror array unit 14 (hereinafter referred to as “outward path”) of the light source device 10 (FIG. 2) of the first embodiment. L1 is taken in and functions as means for dispersing the light L1 into light of each of the wavelength components λ1 to λn (“dispersing means” in the claims). Further, the spectroscope 13 in the forward path forms the spectrum image (L1) as shown in FIG. 6 by dispersing the light L1 into light of each wavelength component λ1 to λn. The surface on which the spectrum image (L1) is formed substantially coincides with a reflecting surface 4A of the mirror array unit 14 described below.

ミラーアレイ部14には、図7(a)に示す通り、例えばMEMS(Micro Electro Mechanical System)方式の複数のマイクロミラー41a,41b,…が設けられる。マイクロミラー41a,41b,…は、各々の反射面によってミラーアレイ部14の反射面4Aを構成する。また、図6に示すスペクトル像(L1)の形成面に配置され、且つ、各波長成分λ1〜λnの光の分散方向(つまり波長分散方向)に沿って一次元的に配列されている。   As shown in FIG. 7A, the mirror array unit 14 is provided with a plurality of micro mirrors 41a, 41b,. Each of the micromirrors 41a, 41b,... Constitutes a reflection surface 4A of the mirror array unit 14 by each reflection surface. Moreover, it arrange | positions on the formation surface of the spectrum image (L1) shown in FIG. 6, and is arranged one-dimensionally along the dispersion direction (namely, wavelength dispersion direction) of each wavelength component (lambda) 1-lambdan.

また、マイクロミラー41a,41b,…は、全て同じ大きさで長方形状の平面ミラーであり、縦横の揃った状態で規則正しく配列されている。マイクロミラー41a,41b,…の配列方向に関する大きさDは、各マイクロミラーに入射する集光光(L1)の波長範囲δが例えば20nm程度となるように決められる。
さらに、各マイクロミラーには(図7(b)にマイクロミラー41aを例示)、これを傾斜させるためのヒンジ42も設けられる。図7(b)では分かり易くするためにヒンジ42を拡大して示した。第1実施形態では、ヒンジ42が波長分散方向に平行に設けられる。このため、マイクロミラー41a,41b,…は、波長分散方向に平行な回転軸を中心として個別に傾斜可能である(図7(c))。その傾斜角は、一定の範囲内で連続的に可変であり、図1に示すコントローラ15からの制御信号に応じて調整可能となっている。
Further, the micromirrors 41a, 41b,... Are all flat rectangular mirrors having the same size, and are regularly arranged in a state where they are aligned vertically and horizontally. The size D in the arrangement direction of the micromirrors 41a, 41b,... Is determined so that the wavelength range δ of the condensed light (L1) incident on each micromirror is about 20 nm, for example.
Furthermore, each micromirror (the micromirror 41a is illustrated in FIG. 7B) is also provided with a hinge 42 for inclining it. In FIG. 7B, the hinge 42 is shown enlarged for easy understanding. In the first embodiment, the hinge 42 is provided in parallel to the wavelength dispersion direction. Therefore, the micromirrors 41a, 41b,... Can be individually tilted around the rotation axis parallel to the wavelength dispersion direction (FIG. 7C). The inclination angle is continuously variable within a certain range and can be adjusted according to a control signal from the controller 15 shown in FIG.

以下の説明では、マイクロミラー41a,41b,…の反射面が分光器13の光軸3Aに対して垂直である状態を「基準状態」、光軸3Aに対して傾いた状態を「傾斜状態」という。なお、基準状態のマイクロミラーは、その反射面がミラーアレイ部14の基板と平行である。
各マイクロミラー41a,41b,…が基準状態のとき、各マイクロミラー41a,41b,…に入射した集光光(L1)は、そこで反射した後、再び非球面ミラー33に向けて進行する光L2となる(図3)。この光L2は、光軸3Aに対して集光光(L1)とは反対側(図3の紙面に沿って下側)の光路に導かれる。また、光L2の各波長成分λ1〜λnは、各マイクロミラー41a,41b,…が基準状態であれば、同じ方向に発生し、側方から見ると図5(b)の集光光(L1)とは逆向する光となる。
In the following description, the state in which the reflecting surfaces of the micromirrors 41a, 41b,... Are perpendicular to the optical axis 3A of the spectroscope 13 is “reference state”, and the state inclined with respect to the optical axis 3A is “inclined state”. That's it. Note that the reflective surface of the micromirror in the reference state is parallel to the substrate of the mirror array unit 14.
When the micromirrors 41a, 41b,... Are in the reference state, the condensed light (L1) incident on the micromirrors 41a, 41b,... Is reflected there and then travels toward the aspherical mirror 33 again. (FIG. 3). This light L2 is guided to the optical path on the side opposite to the condensed light (L1) with respect to the optical axis 3A (lower side along the plane of FIG. 3). Further, the wavelength components λ1 to λn of the light L2 are generated in the same direction when the micromirrors 41a, 41b,... Are in the reference state, and when viewed from the side, the condensed light (L1) shown in FIG. ) Is the opposite light.

そして、再び非球面ミラー33を介して平行光(L2)となり、再びグレーティング34に入射する。この平行光(L2)は、各波長成分λ1〜λnごとに異なる角度で進行し、各マイクロミラー41a,41b,…が基準状態であれば、側方から見ると図5(a)の平行光(L1)とは逆向する光となる。
グレーティング34に入射した平行光(L2)は、そこで波長分散作用を受ける。このときの波長分散作用は、平行光(L1)が非球面ミラー33からグレーティング34に入射したときに受けた波長分散作用とは逆向きの作用(つまり合波作用)である。このため、平行光(L2)は、各マイクロミラー41a,41b,…が基準状態であれば、グレーティング34の合波作用によって、全ての波長成分λ1〜λnが同じ角度で進行する回折光(L2)となる。
Then, the light again becomes parallel light (L 2) through the aspherical mirror 33 and enters the grating 34 again. This parallel light (L2) travels at different angles for each of the wavelength components λ1 to λn. If each of the micromirrors 41a, 41b,... Is in the reference state, the parallel light shown in FIG. The light is opposite to (L1).
The parallel light (L2) incident on the grating 34 is subjected to chromatic dispersion action there. The wavelength dispersion action at this time is an action opposite to the wavelength dispersion action (that is, the multiplexing action) received when the parallel light (L1) is incident on the grating 34 from the aspherical mirror 33. For this reason, the parallel light (L2) is diffracted light (L2) in which all the wavelength components λ1 to λn travel at the same angle by the multiplexing action of the grating 34 if each of the micromirrors 41a, 41b,. ).

その後、回折光(L2)は、非球面ミラー33を介して集光光(L2)となり、プリズム32で折り曲げられた後、スリット31に集光される(図3)。非球面ミラー33によってスリット31に集光された光L2は、スリット31を通過した後、分光器13からリレー光学系12に戻る。
リレー光学系12では、レンズ24の有効範囲の残り半分(図の右側)に光L2が入射して通過する。レンズ24を通過した光L2は、平行光であり、プリズム23で折り曲げられた後、出力側レンズ25を介して出力側スリット26に集光される。そして、出力側スリット26を通過して出力光LOUTとなる。
After that, the diffracted light (L2) becomes condensed light (L2) through the aspherical mirror 33, is bent by the prism 32, and then condensed on the slit 31 (FIG. 3). The light L2 collected on the slit 31 by the aspherical mirror 33 passes through the slit 31, and then returns from the spectroscope 13 to the relay optical system 12.
In the relay optical system 12, the light L <b> 2 enters and passes through the remaining half (right side of the drawing) of the effective range of the lens 24. The light L <b> 2 that has passed through the lens 24 is parallel light, is bent by the prism 23, and then condensed on the output side slit 26 via the output side lens 25. Then, it passes through the output slit 26 and becomes output light L OUT .

なお、上記のミラーアレイ部14からリレー光学系12の出力側スリット26までの光路(以下「復路」)において、分光器13とレンズ24,25は、ミラーアレイ部14からの光L2の各波長成分λ1〜λnの光を合成して出力する手段(請求項の「合成手段」)として機能する。
ここで、レンズ24における光L2の通過位置は、図4(b)のようになる。図4(b)には、出力側レンズ25の有効範囲も示した。ミラーアレイ部14の各マイクロミラー41a,41b,…が基準状態であれば、出力側レンズ25の有効範囲と光L2の各波長成分λ1〜λnの通過位置とは一致して重なり合った状態となる。
In the optical path from the mirror array unit 14 to the output-side slit 26 of the relay optical system 12 (hereinafter referred to as “return path”), the spectroscope 13 and the lenses 24 and 25 each have a wavelength of the light L2 from the mirror array unit 14. It functions as means for combining and outputting the light of the components λ1 to λn (“combining means” in the claims).
Here, the passing position of the light L2 in the lens 24 is as shown in FIG. FIG. 4B also shows the effective range of the output side lens 25. If the micromirrors 41a, 41b,... Of the mirror array unit 14 are in the reference state, the effective range of the output side lens 25 and the passing positions of the wavelength components λ1 to λn of the light L2 coincide with each other and overlap each other. .

したがって、各マイクロミラー41a,41b,…が基準状態であれば、光L2の各波長成分λ1〜λnは、出力側レンズ25の有効範囲によってケラレることなく、出力側レンズ25を通過することができ、出力側スリット26を通過して出力光LOUTとなる。このときの出力光LOUTのスペクトル分布は、ランプ16から射出される光のスペクトル分布や、グレーティング34などの光学系の分光特性によって決まる。図8に出力光LOUTのスペクトル分布の一例を示す。図8の横軸は波長、縦軸は強度である。 Therefore, if each of the micromirrors 41a, 41b,... Is in the reference state, each wavelength component λ1 to λn of the light L2 can pass through the output side lens 25 without being vignetted by the effective range of the output side lens 25. The output light L OUT passes through the output side slit 26. The spectral distribution of the output light L OUT at this time is determined by the spectral distribution of the light emitted from the lamp 16 and the spectral characteristics of the optical system such as the grating 34. FIG. 8 shows an example of the spectral distribution of the output light L OUT . In FIG. 8, the horizontal axis represents wavelength and the vertical axis represents intensity.

第1実施形態の光源装置10において、出力光LOUTのスペクトル分布を変化させるためには、ミラーアレイ部14(図7)の各マイクロミラー41a,41b,…を個別に傾斜させればよい。
例えば、1つのマイクロミラー41dを傾斜させた場合(図9(a))、このマイクロミラー41dで反射した光L2(これに含まれる各波長成分をλ41d〜λ41d+δとする)は、マイクロミラー41dの傾斜角に応じて、基準状態での光L2とは異なる方向に発生する。このため、分光器13(図3)を介してリレー光学系12のレンズ24に入射したとき、光L2の位置は、図4(c)に示す通り、出力側レンズ25の有効範囲から矢印の方向にシフトすることになる。
In the light source device 10 of the first embodiment, in order to change the spectral distribution of the output light L OUT , each micro mirror 41a, 41b,... Of the mirror array unit 14 (FIG. 7) may be individually inclined.
For example, when one micromirror 41d is tilted (FIG. 9 (a)), the light L2 reflected by the micromirror 41d (the wavelength components included therein are denoted by λ 41d to λ 41d + δ) Depending on the tilt angle of the mirror 41d, it is generated in a direction different from the light L2 in the reference state. Therefore, when the light L2 enters the lens 24 of the relay optical system 12 via the spectroscope 13 (FIG. 3), the position of the light L2 is indicated by an arrow from the effective range of the output side lens 25 as shown in FIG. Will shift in the direction.

そして、図4(c)の光L2のうち出力側レンズ25の有効範囲から外れた部分L2(1)は出力側レンズ25を通過する際にケラレてしまい、出力側レンズ25の有効範囲と重なっている部分L2(2)のみがケラレることなく出力側レンズ25を通過していく。そして、出力側レンズ25を通過した一部の光L2(2)が、出力側スリット26を通過した後、出力光LOUTとなる。 Then, the portion L2 (1) out of the effective range of the output side lens 25 in the light L2 in FIG. 4C is vignetted when passing through the output side lens 25 and overlaps the effective range of the output side lens 25. Only the portion L2 (2) that is present passes through the output side lens 25 without vignetting. Then, a part of the light L2 (2) that has passed through the output side lens 25 passes through the output side slit 26 and then becomes the output light L OUT .

このときの出力光LOUTのスペクトル分布は、例えば図9(b)のように、図8のスペクトル分布とは異なったものとなる。図9(b)のスペクトル分布では、傾斜状態のマイクロミラー41dで反射した光L2の波長範囲(各波長成分λ41d〜λ41d+δ)において、その強度が減衰し、減光されたことになる。
また、マイクロミラー41dの傾斜角を変化させると、マイクロミラー41dで反射した光L2の反射方向が変化し、出力側レンズ25を通過する際のケラレ量が変化するため、出力光LOUTのスペクトル分布(図9(b))において、マイクロミラー41dの波長範囲(各波長成分λ41d〜λ41d+δ)の減光量を変化させることができる。この減光量は、マイクロミラー41dの傾斜角に比例する(正比例ではない)。
The spectral distribution of the output light L OUT at this time is different from the spectral distribution of FIG. 8, for example, as shown in FIG. 9B. In the spectral distribution of FIG. 9B, the intensity is attenuated and dimmed in the wavelength range of the light L2 reflected by the tilted micromirror 41d (each wavelength component λ 41d to λ 41d + δ). .
Further, when the inclination angle of the micro mirror 41d is changed, the reflection direction of the light L2 reflected by the micro mirror 41d is changed, and the amount of vignetting when passing through the output side lens 25 is changed, so that the spectrum of the output light L OUT is changed. In the distribution (FIG. 9B), the amount of light reduction in the wavelength range (each wavelength component λ 41d to λ 41d + δ) of the micromirror 41d can be changed. This amount of light reduction is proportional to the tilt angle of the micromirror 41d (not directly proportional).

その他のマイクロミラー41a,41b,…についても同様であり、マイクロミラー41a,41b,…を個別に傾斜させたときに、マイクロミラー41a,41b,…の各々に対応する波長範囲(各波長成分λ41a〜λ41a+δ,λ41b〜λ41b+δ,…)において、個別に減光させることができる。さらに、各々の傾斜角に比例して減光量を変化させることもできる。 The same applies to the other micromirrors 41a, 41b,..., And when the micromirrors 41a, 41b,... Are individually inclined, the wavelength ranges corresponding to the micromirrors 41a, 41b,. 41a ~λ 41a + δ, λ 41b ~λ 41b + δ, in ...) it can be individually dimmed to. Furthermore, the amount of light reduction can be changed in proportion to each inclination angle.

第1実施形態の光源装置10において、ミラーアレイ部14と出力側レンズ25とは、マイクロミラー41a,41b,…の各々に入射した光(L1)の反射方向(図9(a)参照)に応じて、光(L2)の各波長成分λ1〜λnを個別に減光し、その強度比を調整する手段(請求項の「調整手段」)として機能する。そして、強度比が調整された各波長成分λ1〜λnの光L2は、合成された状態で出力される(出力光LOUT)。 In the light source device 10 of the first embodiment, the mirror array unit 14 and the output side lens 25 are in the reflection direction (see FIG. 9A) of the light (L1) incident on each of the micromirrors 41a, 41b,. Accordingly, each wavelength component λ1 to λn of the light (L2) is individually dimmed and functions as means for adjusting the intensity ratio (“adjustment means” in the claims). Then, the light L2 of the wavelength components λ1 to λn whose intensity ratio is adjusted is output in a combined state (output light L OUT ).

したがって、第1実施形態の光源装置10によれば、ミラーアレイ部14の各マイクロミラー41a,41b,…を個別に傾斜状態とすることで、出力光LOUTのスペクトル分布を自由に調整することができる。その結果、任意のスペクトル分布を持つ出力光LOUTを得ることができる。また、出力光LOUTの光量調整も、ミラーアレイ部14を調整することで、簡単に行うことができる。 Therefore, according to the light source device 10 of the first embodiment, the spectral distribution of the output light L OUT can be freely adjusted by individually setting the micromirrors 41a, 41b,. Can do. As a result, output light L OUT having an arbitrary spectral distribution can be obtained. Further, the light amount of the output light L OUT can be easily adjusted by adjusting the mirror array unit 14.

例えば、マイクロミラー41a,41b,…を全て基準状態にすると、図8のようなスペクトル分布の白色光を出力光LOUTとして得ることができる。また、従来の誘電体多層膜フィルタを用いた場合と同様に、出力光LOUTの色温度を調整することもできる。さらに、従来のモノクロメータを用いた場合と同様に、波長範囲の狭い単色光を出力光LOUTとして得ることもでき、単色光の波長範囲を調整することもできる。また、太陽電池の効率を測定する際の光源装置として第1実施形態の光源装置10を用い、太陽光のスペクトルのシミュレーションを行うこともできる。 For example, when the micromirrors 41a, 41b,... Are all in the reference state, white light having a spectral distribution as shown in FIG. 8 can be obtained as the output light LOUT . Further, the color temperature of the output light L OUT can be adjusted as in the case of using the conventional dielectric multilayer filter. Further, similarly to the case of using a conventional monochromator, monochromatic light having a narrow wavelength range can be obtained as the output light L OUT, and the wavelength range of the monochromatic light can be adjusted. Further, the light source device 10 of the first embodiment can be used as a light source device for measuring the efficiency of the solar cell, and the sunlight spectrum can be simulated.

第1実施形態の光源装置10の波長分解能は、既に説明したマイクロミラー41a,41b,…の配列方向に関する大きさD(図7(a))に依存している。各マイクロミラーに入射する光(L1)の波長範囲δを例えば20nm程度とする場合、波長分解能も20nm程度となる。この場合、出力光LOUTのスペクトル分布の調整を波長分解能20nm程度で詳細に行える。 The wavelength resolution of the light source device 10 of the first embodiment depends on the size D (FIG. 7A) in the arrangement direction of the micromirrors 41a, 41b,. When the wavelength range δ of the light (L1) incident on each micromirror is, for example, about 20 nm, the wavelength resolution is also about 20 nm. In this case, the spectral distribution of the output light L OUT can be adjusted in detail with a wavelength resolution of about 20 nm.

実際の調整では、コントローラ15(図1)のメモリに、マイクロミラー41a,41b,…の傾斜角と各波長成分λ1〜λnの減光量との対応関係がテーブル(または計算式)として予め記憶される。また、全てのマイクロミラー41a,41b,…を基準状態にしたときのスペクトル分布(例えば図8)も予めメモリに記憶される。そして、コントローラ15は、次の手順[1]〜[3]にしたがって出力光LOUTのスペクトル分布の調整を行う。 In actual adjustment, the correspondence between the tilt angles of the micromirrors 41a, 41b,... And the light reduction amounts of the respective wavelength components λ1 to λn is stored in advance as a table (or calculation formula) in the memory of the controller 15 (FIG. 1). The Further, the spectrum distribution (for example, FIG. 8) when all the micromirrors 41a, 41b,... Are set in the reference state is also stored in the memory in advance. Then, the controller 15 adjusts the spectral distribution of the output light L OUT according to the following procedures [1] to [3].

[1]外部からの指示にしたがって、所望のスペクトル分布を実現するために必要な各波長成分λ1〜λnの減光量を、マイクロミラー41a,41b,…の各々に対応する波長範囲(各波長成分λ41a〜λ41a+δ,λ41b〜λ41b+δ,…)ごとに計算する。[2]計算した各々の減光量に基づいて「傾斜角と減光量との対応関係」を参照し、マイクロミラー41a,41b,…の傾斜角を求める。[3]求めた傾斜角に基づいて、マイクロミラー41a,41b,…を制御する。 [1] In accordance with an instruction from the outside, the light reduction amount of each wavelength component λ1 to λn necessary for realizing a desired spectral distribution is changed to a wavelength range corresponding to each of the micromirrors 41a, 41b,. λ 41a ~λ 41a + δ, λ 41b ~λ 41b + δ, ...) is calculated for each. [2] Based on each calculated light reduction amount, the “correspondence relationship between the inclination angle and the light reduction amount” is referred to, and the inclination angles of the micromirrors 41a, 41b,. [3] The micromirrors 41a, 41b,... Are controlled based on the obtained inclination angle.

このように、第1実施形態の光源装置10では、コントローラ15が、外部からの指示にしたがって各波長成分λ1〜λnの減光量を制御し、指示の通りに各波長成分λ1〜λnの強度比を設定する(請求項の「設定手段」)。その結果、光源装置10からの出力光LOUTのスペクトル分布として、所望のスペクトル分布を実現することができる。ここではオープンループ制御を例に説明した。 As described above, in the light source device 10 of the first embodiment, the controller 15 controls the light reduction amount of each wavelength component λ1 to λn according to an instruction from the outside, and the intensity ratio of each wavelength component λ1 to λn as instructed. Is set ("setting means" in claims). As a result, a desired spectral distribution can be realized as the spectral distribution of the output light L OUT from the light source device 10. Here, the open loop control has been described as an example.

さらに、第1実施形態の光源装置10では、光源部11のランプ16からミラーアレイ部14までの往路と、ミラーアレイ部14からリレー光学系12の出力用スリット26までの復路とで、多数の光学素子(23,24,31〜34)を共有するため、装置の小型化も実現することができる。
また、第1実施形態の光源装置10では、ミラーアレイ部14の反射面4Aの前に、図10に示すような次数カットフィルタ19を配置することで、スペクトル分布の広帯域化にも対応できる。スペクトル分布を広帯域化すると、その長波側では短波成分の高次光が重畳する可能性が出てくる。そして不要な高次光が重畳すると、スペクトル分布の調整を正確に行うことが困難になってしまう。
Furthermore, in the light source device 10 of the first embodiment, there are a number of outgoing paths from the lamp 16 of the light source unit 11 to the mirror array unit 14 and a return path from the mirror array unit 14 to the output slit 26 of the relay optical system 12. Since the optical elements (23, 24, 31 to 34) are shared, the apparatus can be downsized.
Further, in the light source device 10 of the first embodiment, the order cut filter 19 as shown in FIG. 10 is arranged in front of the reflecting surface 4A of the mirror array unit 14, so that it is possible to cope with a broad spectrum distribution. When the spectrum distribution is broadened, there is a possibility that high-order light having a short wave component is superimposed on the long wave side. If unnecessary high-order light is superimposed, it becomes difficult to accurately adjust the spectral distribution.

図10に示す次数カットフィルタ19は、グレーティング34から発生する回折光のうち0次回折光とは異なる1つの次数の回折光(例えば1次回折光)を選択する手段(請求項の「選択部」)として機能する。具体的には、長波側のフィルタ9Aと短波側のフィルタ9Bとで構成され、長波側のフィルタ9Aにより不要な短波成分(波長λCUT以下の成分)の高次光を遮断することにより、1つの次数の回折光のみを選択する。短波側のフィルタ9Bは光路長を合わせるために設けたダミーガラスである。 The order cut filter 19 shown in FIG. 10 is means for selecting one order diffracted light (for example, the first order diffracted light) different from the zeroth order diffracted light from the diffracted light generated from the grating 34 (“selection unit” in the claims). Function as. Specifically, the filter is composed of a long-wave filter 9A and a short-wave filter 9B, and the high-order light of unnecessary short-wave components (components having a wavelength λ CUT or less) is blocked by the long-wave filter 9A, thereby reducing one order. Only the diffracted light is selected. The short wave filter 9B is a dummy glass provided to adjust the optical path length.

このように、ミラーアレイ部14の反射面4Aの前に次数カットフィルタ19を配置することで、スペクトル分布を広帯域化した場合でも、常に、1つの次数の回折光のみをミラーアレイ部14に導いて、スペクトル像(L1)を形成することができる。したがって、スペクトル分布を広帯域化した場合でも、スペクトル分布の調整を正確に行うことができる。さらに、スペクトル分布を広帯域化したことにより、スペクトル分布の調整の自由度が高められる。   As described above, by arranging the order cut filter 19 in front of the reflecting surface 4A of the mirror array unit 14, even when the spectrum distribution is broadened, only one order of diffracted light is always guided to the mirror array unit 14. Thus, a spectral image (L1) can be formed. Therefore, even when the spectral distribution is broadened, the spectral distribution can be adjusted accurately. Furthermore, since the spectral distribution is broadened, the degree of freedom in adjusting the spectral distribution is increased.

さらに、第1実施形態の光源装置10の後段に図11の均一化光学系60を配置して、光源装置10と均一化光学系60とで照明装置(10,60)を構成する場合、光照射面60Aを様々なスペクトル分布の光によって均一に照明することができる。図11の均一化光学系60は、光源装置10からの出力光LOUTの光量分布を均一化して光照射面60Aに導く光学系である。 Furthermore, when the homogenization optical system 60 of FIG. 11 is arranged at the subsequent stage of the light source device 10 of the first embodiment, and the illumination device (10, 60) is configured by the light source device 10 and the homogenization optical system 60, the light The irradiation surface 60A can be uniformly illuminated with light having various spectral distributions. The uniformizing optical system 60 in FIG. 11 is an optical system that uniformizes the light amount distribution of the output light L OUT from the light source device 10 and guides it to the light irradiation surface 60A.

具体的に説明すると、光源装置10からの出力光LOUTは、レンズ61を介して平行光となり、フライアイレンズ62に入射する。フライアイレンズ62の射出側では、各レンズ素子と同数の集光点が現れる。フライアイレンズ62の各レンズ素子からの集光光は、レンズ63を介して平行光となり、視野絞り64の配置面で重なり合い、視野絞り64を均一に照明する。 More specifically, the output light L OUT from the light source device 10 becomes parallel light through the lens 61 and enters the fly-eye lens 62. On the exit side of the fly-eye lens 62, the same number of condensing points as the lens elements appear. Condensed light from each lens element of the fly-eye lens 62 becomes parallel light via the lens 63 and overlaps on the arrangement surface of the field stop 64 to illuminate the field stop 64 uniformly.

視野絞り64を通過した光は、レンズ65とミラー66と開口絞り67と投影レンズ68とを介して光照射面60Aに入射する。光照射面60Aには、視野絞り64の像が投影される。光照射面60Aに投影された視野絞り64の像が、実際の照明領域となる。照明領域の大きさは、視野絞り64の大きさに対し、レンズ65と投影レンズ68の焦点距離の比に応じた倍率を掛けたものとなる。   The light that has passed through the field stop 64 enters the light irradiation surface 60 </ b> A via the lens 65, the mirror 66, the aperture stop 67, and the projection lens 68. An image of the field stop 64 is projected onto the light irradiation surface 60A. The image of the field stop 64 projected on the light irradiation surface 60A becomes an actual illumination area. The size of the illumination area is obtained by multiplying the size of the field stop 64 by a magnification according to the ratio of the focal lengths of the lens 65 and the projection lens 68.

上記の照明装置(10,60)では、光源装置10のミラーアレイ部14をコントローラ15によって制御することで、光源装置10からの出力光LOUTのスペクトル分布を自由に調整できるため、光照射面60Aを様々なスペクトル分布の均一な光によってテレセントリック照明することができる。なお、均一化光学系60のフライアイレンズ62に代えて、ロッドレンズや拡散板などを用いてもよい。 In the illuminating device (10, 60), the mirror array unit 14 of the light source device 10 is controlled by the controller 15 so that the spectral distribution of the output light L OUT from the light source device 10 can be freely adjusted. 60A can be telecentric illuminated by uniform light with various spectral distributions. In place of the fly-eye lens 62 of the homogenizing optical system 60, a rod lens, a diffusion plate, or the like may be used.

上記の照明装置(10,60)は、CCDやCMOSセンサに代表される固体撮像素子の検査や各種の受光素子の検査に用いることができる。この検査では、照明装置(10,60)の光照射面60Aに固体撮像素子などの被検物体を配置し、照明装置(10,60)からの様々なスペクトル分布の均一な光によって順に被検物体を照明する。そして、各々の照明条件下での応答が設計通りか否かをテスタによって調べる。このとき波長範囲の狭い単色光を照射することにより分光感度の測定を行える。   The illumination device (10, 60) can be used for inspection of a solid-state imaging device typified by a CCD or a CMOS sensor and various types of light-receiving elements. In this inspection, a test object such as a solid-state image sensor is arranged on the light irradiation surface 60A of the illumination device (10, 60), and the test is sequentially performed by uniform light of various spectral distributions from the illumination device (10, 60). Illuminate the object. Then, a tester checks whether the response under each lighting condition is as designed. At this time, the spectral sensitivity can be measured by irradiating monochromatic light having a narrow wavelength range.

なお、第1実施形態の光源装置10では、ミラーアレイ部14(図7)の各マイクロミラー41a,41b,…のヒンジ42を波長分散方向に平行に設けたが、本発明はこれに限定されない。例えば図12に示す通り、各々のヒンジ42を波長分散方向に垂直に設けてもよい。この場合、リレー光学系12のレンズ24における光L2の通過位置は、図12(c)に示す通り、出力側レンズ25の有効範囲から矢印の方向にシフトすることになる。
(第2実施形態)
第2実施形態の光源装置は、第1実施形態の光源装置10のミラーアレイ部14(図7,図12)に代えて、図13に示すミラーアレイ部45を設けたものである。
In the light source device 10 of the first embodiment, the hinges 42 of the micromirrors 41a, 41b,... Of the mirror array unit 14 (FIG. 7) are provided in parallel to the wavelength dispersion direction, but the present invention is not limited to this. . For example, as shown in FIG. 12, each hinge 42 may be provided perpendicular to the wavelength dispersion direction. In this case, the passage position of the light L2 in the lens 24 of the relay optical system 12 is shifted from the effective range of the output side lens 25 in the direction of the arrow as shown in FIG.
(Second Embodiment)
In the light source device of the second embodiment, a mirror array unit 45 shown in FIG. 13 is provided instead of the mirror array unit 14 (FIGS. 7 and 12) of the light source device 10 of the first embodiment.

ここで、図7,図12のミラーアレイ部14の場合、各マイクロミラー41a,41b,…の配列方向(波長分散方向)に対してマイクロミラーどうしの隙間が垂直になっている。隙間の部分に相当する波長光は出力されないため、出力光LOUTのスペクトル分布を詳しく見ると、図14に示す通り、微妙なリップルが存在する。これを抑えるために隙間を小さくすることも考えられるが実際には限界がある。 7 and 12, the gap between the micromirrors is perpendicular to the arrangement direction (wavelength dispersion direction) of the micromirrors 41a, 41b,. Since the wavelength light corresponding to the gap portion is not output, when the spectral distribution of the output light L OUT is examined in detail, there are subtle ripples as shown in FIG. In order to suppress this, it is conceivable to reduce the gap, but there is actually a limit.

そこで、第2実施形態の光源装置では、図13のミラーアレイ部45のように、各マイクロミラー45a,45b,…の配列方向(波長分散方向)に対してマイクロミラーどうしの隙間が斜めを向くように、各マイクロミラー45a,45b,…を配置する。隙間を斜めにすることで、隙間に入射して出力光に寄与できない波長光を広い波長範囲に分散させることができ、リップルを低減できる(図13(b))。   Therefore, in the light source device of the second embodiment, the gap between the micromirrors is inclined with respect to the arrangement direction (wavelength dispersion direction) of the micromirrors 45a, 45b,... As in the mirror array unit 45 of FIG. In this manner, the micromirrors 45a, 45b,. By making the gap oblique, it is possible to disperse the wavelength light that cannot enter the gap and contribute to the output light in a wide wavelength range, and the ripple can be reduced (FIG. 13B).

ミラーアレイ部45では、各マイクロミラー45a,45b,…のヒンジ46を、図13(c)のような向きで設けても良いし、図13(d)のように設けても良い。リレー光学系12のレンズ24における光L2の通過位置は、図12(e)のように、出力側レンズ25の有効範囲から矢印の方向に斜めにシフトすることになる。
また、ミラーアレイ部45のマイクロミラーどうしの隙間の方向は、図15に示す通り、マイクロミラーどうしの隙間のうちスペクトル像(L1)と重なる部分の一端47Aと他端47Bとが、次の位置関係となるように設定することが好ましい。つまり、例えばマイクロミラー45a,45bどうしの隙間の他端47Bとマイクロミラー45b,45cどうしの隙間の一端47Aのように、隣り合う隙間どうしの他端47Bと一端47Aとが、波長分散方向に対して垂直に並ぶような位置関係が好ましい。この場合、スペクトル像(L1)の全ての波長成分λ1〜λnに隙間(つまり低反射率の部分)を等しく分散させることができ、リップルを確実に低減できる。
In the mirror array unit 45, the hinges 46 of the respective micromirrors 45a, 45b,... May be provided in the direction as shown in FIG. 13 (c) or as shown in FIG. The passing position of the light L2 in the lens 24 of the relay optical system 12 is shifted obliquely in the direction of the arrow from the effective range of the output side lens 25 as shown in FIG.
Further, as shown in FIG. 15, the direction of the gap between the micromirrors of the mirror array unit 45 is such that one end 47A and the other end 47B of the gap between the micromirrors overlap with the spectrum image (L1) It is preferable to set the relationship. That is, for example, the other end 47B and the one end 47A of the adjacent gaps between the other end 47B of the gap between the micromirrors 45a and 45b and the one end 47A of the gap between the micromirrors 45b and 45c are in the wavelength dispersion direction. And a vertical positional relationship is preferable. In this case, gaps (that is, portions having low reflectivity) can be equally dispersed in all wavelength components λ1 to λn of the spectrum image (L1), and ripples can be reliably reduced.

なお、出力光LOUTのスペクトル分布におけるリップル(図14)を低減するためには、上記したマイクロミラーどうしの隙間を斜めにする方法の他、各マイクロミラーの配列方向(波長分散方向)関する大きさDを、図16に示すスペクトル像(L1)のうち各波長成分λ1〜λnの像(単色像L1(λJ))の大きさEより小さくする方法が考えられる。図16には、各マイクロミラーの大きさDを図7と同じにして、単色像L1(λJ)の大きさEを広げた場合について例示した。この場合の波長分解能は、各マイクロミラーの大きさDではなく、単色像L1(λJ)の大きさEに依存することになる。単色像L1(λJ)の大きさEは、分光器13(図2)のスリット31および像を形成する光学系(本実施形態では凹面鏡33)の結像性能によって決まる。
(第3実施形態)
第3実施形態の光源装置70は、図17に示す通り、リレー光学系12のプリズム23とレンズ24との間に偏光素子71を設け、MEMS方式のミラーアレイ部14の代わりに反射型の液晶素子72を設けたものである。
In addition, in order to reduce the ripple (FIG. 14) in the spectrum distribution of the output light L OUT , in addition to the above-described method of making the gap between the micromirrors oblique, the size related to the arrangement direction (wavelength dispersion direction) of each micromirror. A method is conceivable in which the height D is made smaller than the size E of the image of each wavelength component λ1 to λn (monochromatic image L1 (λ J )) in the spectral image (L1) shown in FIG. FIG. 16 illustrates an example in which the size D of each micromirror is the same as that in FIG. 7 and the size E of the monochromatic image L1 (λ J ) is widened. The wavelength resolution in this case depends not on the size D of each micromirror but on the size E of the monochromatic image L1 (λ J ). The size E of the monochromatic image L1 (λ J ) is determined by the imaging performance of the slit 31 of the spectroscope 13 (FIG. 2) and the optical system that forms the image (concave mirror 33 in this embodiment).
(Third embodiment)
As shown in FIG. 17, the light source device 70 of the third embodiment is provided with a polarizing element 71 between the prism 23 and the lens 24 of the relay optical system 12, and reflective liquid crystal instead of the MEMS mirror array unit 14. An element 72 is provided.

液晶素子72は、例えばLCOS(Liquid Crystal on Silicon)であり、図18に示すように、複数の液晶セル73a,73b,…を有する。液晶セル73a,73b,…は、スペクトル像(L1)の形成面に配置され、且つ、各波長成分λ1〜λnの光の分散方向(つまり波長分散方向)に沿って一次元的に配列されている。
第3実施形態の光源装置70では、ランプ16から液晶素子72までの往路において、偏光素子71を透過することにより直線偏光に変換された光(L1)が液晶素子72に入射する。そして液晶素子72の入射面には上記と同様のスペクトル像(L1)が形成される。
The liquid crystal element 72 is, for example, LCOS (Liquid Crystal on Silicon), and includes a plurality of liquid crystal cells 73a, 73b,... As shown in FIG. The liquid crystal cells 73a, 73b,... Are arranged on the surface on which the spectral image (L1) is formed, and are arranged one-dimensionally along the light dispersion direction (that is, the wavelength dispersion direction) of each wavelength component λ1 to λn. Yes.
In the light source device 70 of the third embodiment, light (L 1) that has been converted into linearly polarized light by passing through the polarizing element 71 enters the liquid crystal element 72 in the forward path from the lamp 16 to the liquid crystal element 72. A spectrum image (L1) similar to the above is formed on the incident surface of the liquid crystal element 72.

液晶素子72では、各液晶セル73a,73b,…ごとに、入射した直線偏光の偏光面を印加電圧に比例した量だけ回転させ、偏光面の回転した直線偏光を反射する。このため、液晶素子72から出射して偏光素子71に戻った光(L2)は、偏光素子71を透過する際に、偏光面の回転量に比例した分だけ減光される。例えば偏光面の回転量が90°の場合、ほぼ全てが消光されるが、実際には偏光素子71の消光比に依存する。   In the liquid crystal element 72, for each liquid crystal cell 73a, 73b,..., The polarization plane of the incident linearly polarized light is rotated by an amount proportional to the applied voltage, and the linearly polarized light whose polarization plane is rotated is reflected. For this reason, the light (L2) emitted from the liquid crystal element 72 and returned to the polarizing element 71 is attenuated by an amount proportional to the amount of rotation of the polarization plane when passing through the polarizing element 71. For example, when the amount of rotation of the polarization plane is 90 °, almost all of the light is extinguished, but actually, it depends on the extinction ratio of the polarizing element 71.

このように、第3実施形態の光源装置70では、液晶素子72の各液晶セル73a,73b,…における偏光面の回転量を個別に調整することで、各々の回転量に応じて各波長成分λ1〜λnの光を個別に減光することができ、出力光LOUTのスペクトル分布を自由に調整することができる。その結果、任意のスペクトル分布を持つ出力光LOUTを得ることができる。また、出力光LOUTの光量調整も、ミラーアレイ部14を調整することで、簡単に行うことができる。 As described above, in the light source device 70 of the third embodiment, by individually adjusting the amount of rotation of the polarization plane in each liquid crystal cell 73a, 73b,... Of the liquid crystal element 72, each wavelength component according to each amount of rotation. The light of λ1 to λn can be individually attenuated, and the spectral distribution of the output light L OUT can be freely adjusted. As a result, output light L OUT having an arbitrary spectral distribution can be obtained. Further, the light amount of the output light L OUT can be easily adjusted by adjusting the mirror array unit 14.

第3実施形態の光源装置70では、出力光LOUTの光量を確保するために、偏光素子71の偏光方向を、グレーティング34の回折効率の最も高くなる方向に揃えることが好ましい。
なお、液晶素子72を用いる場合にも、液晶セルどうしの境界線で微妙なリップルが発生する(図14参照)。このため、各液晶セル73a,73b,…の配列方向(波長分散方向)に対して液晶セルどうしの境界線が斜めを向くように、各液晶セル73a,73b,…を配置することが好ましい(図13,図15参照)。液晶セルどうしの境界線を斜めにすることで、低反射率の部分を広い波長範囲に分散させることができ、リップルを低減できる(図13(b)参照)。
In the light source device 70 of the third embodiment, it is preferable that the polarization direction of the polarizing element 71 is aligned with the direction in which the diffraction efficiency of the grating 34 is the highest in order to secure the light amount of the output light L OUT .
Even when the liquid crystal element 72 is used, a delicate ripple is generated at the boundary line between the liquid crystal cells (see FIG. 14). Therefore, it is preferable to arrange each liquid crystal cell 73a, 73b,... So that the boundary line between the liquid crystal cells is inclined with respect to the arrangement direction (wavelength dispersion direction) of each liquid crystal cell 73a, 73b,. (See FIGS. 13 and 15). By making the boundary line between the liquid crystal cells oblique, the low reflectance portion can be dispersed in a wide wavelength range, and ripple can be reduced (see FIG. 13B).

また、各液晶セルの配列方向(波長分散方向)関する大きさDを、図16に示すスペクトル像(L1)のうち各波長成分λ1〜λnの像(単色像L1(λJ))の大きさEより小さくすることで、リップルを低減してもよい。
さらに、第3実施形態でも、図10に示す次数カットフィルタ19を液晶素子72の前に配置することで、出力光LOUTのスペクトル分布の広帯域化に対応できる。また、図11の均一化光学系60との組み合わせにより、光照射面60Aを様々なスペクトル分布の均一な光によってテレセントリック照明することができる。
(変形例)
なお、上記した実施形態では、コントローラ15によって各マイクロミラー(または液晶セル)をオープンループ制御したが、本発明はこれに限定されない。コントローラ15によって各マイクロミラー(または液晶セル)をクローズループ制御する場合にも、本発明を適用できる。この場合、光源装置の後段(例えば図20に示す均一化光学系80のレンズ63と視野絞り64との間)に、光の一部分だけ反射するミラー81と小型の分光光度計82を配置して、出力光LOUTのスペクトル分布をモニタし、その結果をコントローラ15にフィードバックすればよい。
Further, the size D related to the arrangement direction (wavelength dispersion direction) of each liquid crystal cell is set to the size of the image of each wavelength component λ1 to λn (monochromatic image L1 (λ J )) in the spectral image (L1) shown in FIG. Ripple may be reduced by making it smaller than E.
Further, in the third embodiment, the order cut filter 19 shown in FIG. 10 can be arranged in front of the liquid crystal element 72 to cope with the broadening of the spectrum distribution of the output light L OUT . Further, by combining with the uniformizing optical system 60 of FIG. 11, the light irradiation surface 60A can be telecentric illuminated with uniform light having various spectral distributions.
(Modification)
In the above-described embodiment, each micromirror (or liquid crystal cell) is open-loop controlled by the controller 15, but the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to the case where each micromirror (or liquid crystal cell) is closed-loop controlled by the controller 15. In this case, a mirror 81 that reflects only a part of the light and a small spectrophotometer 82 are arranged at the subsequent stage of the light source device (for example, between the lens 63 and the field stop 64 of the uniformizing optical system 80 shown in FIG. 20). The spectral distribution of the output light L OUT is monitored, and the result is fed back to the controller 15.

さらに、上記した実施形態では、各マイクロミラー(または液晶セル)を外部からの指示に応じて制御可能とする例を説明したが、本発明はこれに限定されない。光源装置にコントローラ15を設けない場合にも、本発明を適用できる。
また、上記した実施形態では、光源部11のランプ16から各マイクロミラー(または液晶セル)までの往路と、各マイクロミラー(または液晶セル)からリレー光学系12の出力用スリット26までの復路とで、多数の光学素子(23,24,31〜34)を共有する例を説明したが、別々の光学素子を用いて往路と復路を構成してもよい。光源部11からリレー光学系12への光の導入と、リレー光学系12から均一光学系60,80への光の導入に、光ファイバを使用してもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, an example has been described in which each micromirror (or liquid crystal cell) can be controlled in accordance with an instruction from the outside, but the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied when the controller 15 is not provided in the light source device.
In the above-described embodiment, the forward path from the lamp 16 of the light source unit 11 to each micromirror (or liquid crystal cell) and the return path from each micromirror (or liquid crystal cell) to the output slit 26 of the relay optical system 12 In the above, an example in which a large number of optical elements (23, 24, 31 to 34) are shared has been described, but the forward path and the return path may be configured using different optical elements. An optical fiber may be used for introducing light from the light source unit 11 to the relay optical system 12 and for introducing light from the relay optical system 12 to the uniform optical systems 60 and 80.

さらに、光源装置を構成するに当たって、反射型のグレーティング34を用いたが、透過型のグレーティングを用いてもよい。非球面ミラー33のような反射型の光学素子に代えて、透過型の光学素子(レンズ)を用いてもよい。   Furthermore, in configuring the light source device, the reflection type grating 34 is used, but a transmission type grating may be used. Instead of the reflective optical element such as the aspherical mirror 33, a transmissive optical element (lens) may be used.

第1実施形態の光源装置10の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the light source device 10 of 1st Embodiment. ランプ16からミラーアレイ部14までの往路を説明するである。The forward path from the lamp 16 to the mirror array unit 14 will be described. ミラーアレイ部16から出力側スリット26までの復路を説明する図である。It is a figure explaining the return path from the mirror array part 16 to the output side slit 26. FIG. レンズ24における光L1,L2の通過位置を説明する図である。It is a figure explaining the passage position of light L1, L2 in the lens 24. FIG. グレーティング34からの回折光(L1)とミラーアレイ部14への集光光(L1)を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the diffracted light (L1) from the grating 34, and the condensing light (L1) to the mirror array part 14. FIG. 形状のスペクトル像(L1)を説明する図である。It is a figure explaining the spectrum image (L1) of a shape. ミラーアレイ部14を説明する図である。It is a figure explaining the mirror array part. 全てのマイクロミラー41a,41b,…が基準状態のときの出力光LOUTのスペクトル分布を説明する図である。It is a figure explaining the spectrum distribution of the output light LOUT when all the micromirrors 41a, 41b, ... are in a reference state. マイクロミラー41dを傾斜させたときの反射光L2と出力光LOUTのスペクトル分布を説明する図である。It is a diagram illustrating the reflected light L2 of the spectral distribution of the output light L OUT when tilting the micromirror 41d. 次数カットフィルタ19について説明する図である。It is a figure explaining the order cut filter. 光源装置10の後段に均一化光学系60を配置した場合の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration when a uniformizing optical system 60 is arranged at the subsequent stage of the light source device 10. 各マイクロミラー41a,41b,…のヒンジ42の他の配置例を説明する図である。It is a figure explaining the other example of arrangement | positioning of the hinge 42 of each micromirror 41a, 41b, .... 第2実施形態の光源装置のミラーアレイ部45の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the mirror array part 45 of the light source device of 2nd Embodiment. 出力光LOUTのスペクトル分布に現れるリップルを拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the ripple which appears in the spectrum distribution of output light LOUT . ミラーアレイ部45の好ましい構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a preferred configuration of a mirror array unit 45. 各マイクロミラーの大きさDと単色像L1(λJ)の大きさEを説明する図である。It is a figure explaining the magnitude | size D of each micromirror, and the magnitude | size E of the monochrome image L1 ((lambda) J ). 第3実施形態の光源装置70の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the light source device 70 of 3rd Embodiment. 光源装置70の液晶素子72の液晶セル72a,72b,…を説明する図である。It is a figure explaining liquid crystal cell 72a, 72b, ... of the liquid crystal element 72 of the light source device 70. FIG. 光源装置の後段に分光光度計82を設ける構成例を説明する図である。It is a figure explaining the structural example which provides the spectrophotometer 82 in the back | latter stage of a light source device.

符号の説明Explanation of symbols

10,70 光源装置
11 光源部
12 リレー光学系
13 分光器
14,45 ミラーアレイ部
15 コントローラ
16 ランプ
17 楕円鏡
18 凹面鏡
19 次数カットフィルタ
21,26,31 スリット
22,24,25 レンズ
23,32 プリズム
33 非球面ミラー
34 グレーティング
41a,45a マイクロミラー
42,46 ヒンジ
60,80 均一化光学系
62 フライアイレンズ
64 視野絞り
60A 光照射面
71 偏光素子
72 液晶素子
82 分光光度計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,70 Light source device 11 Light source part 12 Relay optical system 13 Spectroscope 14,45 Mirror array part 15 Controller 16 Lamp 17 Elliptical mirror 18 Concave mirror 19 Order cut filter 21, 26, 31 Slit 22, 24, 25 Lens 23, 32 Prism 33 Aspherical mirror 34 Grating 41a, 45a Micro mirror 42, 46 Hinge 60, 80 Homogenizing optical system 62 Fly eye lens 64 Field stop 60A Light irradiation surface 71 Polarizing element 72 Liquid crystal element 82 Spectrophotometer

Claims (10)

光源と、
前記光源からの光を各波長成分の光に分散する分散手段と、
前記分散手段によって分散された前記各波長成分の光を個別に減光し、前記各波長成分の光の強度比を調整する調整手段と、
前記調整手段によって前記強度比が調整された前記各波長成分の光を合成して出力する合成手段とを備え、
前記分散手段と前記合成手段とは共用の部材を含む
ことを特徴とする光源装置。
A light source;
Dispersion means for dispersing light from the light source into light of each wavelength component;
Adjusting means for individually dimming the light of each wavelength component dispersed by the dispersing means, and adjusting the intensity ratio of the light of each wavelength component;
Combining means for combining and outputting the light of each wavelength component, the intensity ratio of which has been adjusted by the adjusting means,
The dispersion unit and the synthesis unit include a common member.
請求項1に記載の光源装置において、
前記分散手段は、前記光源からの光を分光する分光部材と、前記光源からの光を前記分光部材に導く第1の入射光学系と、前記分光部材からの光を前記調整手段に導く第2の入射光学系とから構成され、
前記合成手段は、前記調整手段からの光を合成する合成部材と、前記調整手段からの光を前記合成光学系に導く第1の射出光学系と、前記合成部材からの光を射出させる第2の射出光学系から構成され、
前記分光部材と前記合成部材とが及び前記第1の入射光学系と前記第2の入射光学系とが、それぞれ共用の部材を含む
ことを特徴とする光源装置。
The light source device according to claim 1,
The dispersing means includes a spectral member that splits the light from the light source, a first incident optical system that guides the light from the light source to the spectral member, and a second that guides the light from the spectral member to the adjusting means. The incident optical system,
The combining unit includes a combining member that combines the light from the adjusting unit, a first emission optical system that guides the light from the adjusting unit to the combining optical system, and a second unit that emits the light from the combining member. It consists of the injection optical system of
The light source device, wherein the spectroscopic member and the combining member, and the first incident optical system and the second incident optical system each include a common member.
請求項1または請求項2に記載の光源装置において、
前記分散手段は、前記光源からの光を各波長成分の光に分散してスペクトル像を形成し、
前記調整手段は、前記スペクトル像の形成面に配置され且つ前記各波長成分の光の分散方向に沿って配列された複数のマイクロミラーを有し、各々の前記マイクロミラーに入射した光の反射方向に応じて前記各波長成分の光を個別に減光する
ことを特徴とする光源装置。
The light source device according to claim 1 or 2,
The dispersion means forms a spectral image by dispersing light from the light source into light of each wavelength component,
The adjusting means has a plurality of micromirrors arranged on the spectral image forming surface and arranged along the dispersion direction of the light of each wavelength component, and the reflection direction of the light incident on each of the micromirrors The light source device characterized in that the light of each wavelength component is individually dimmed according to the above.
請求項3に記載の光源装置において、
前記複数のマイクロミラーは、その配列方向に対して該マイクロミラーどうしの隙間が斜めを向くように配置される
ことを特徴とする光源装置。
The light source device according to claim 3.
The plurality of micromirrors are arranged such that gaps between the micromirrors are inclined with respect to the arrangement direction.
請求項3に記載の光源装置において、
各々の前記マイクロミラーは、その配列方向に関する大きさが前記スペクトル像のうち各波長成分の像の大きさより小さい
ことを特徴とする光源装置。
The light source device according to claim 3.
Each of the micromirrors has a size in the arrangement direction smaller than the size of each wavelength component in the spectrum image.
請求項1または請求項2に記載の光源装置において、
前記分散手段は、前記光源からの光を各波長成分の光に分散すると共に直線偏光に変換してスペクトル像を形成し、
前記調整手段は、前記スペクトル像の形成面に配置され且つ前記各波長成分の光の分散方向に沿って配列された複数の液晶セルを有し、各々の前記液晶セルに入射した前記直線偏光の偏光面の回転量に応じて前記各波長成分の光を個別に減光する
ことを特徴とする光源装置。
The light source device according to claim 1 or 2,
The dispersing means disperses the light from the light source into light of each wavelength component and converts it into linearly polarized light to form a spectral image,
The adjusting means has a plurality of liquid crystal cells arranged on the spectral image forming surface and arranged along the dispersion direction of the light of each wavelength component, and the linearly polarized light incident on each of the liquid crystal cells. A light source device characterized by individually dimming light of each wavelength component according to the amount of rotation of the polarization plane.
請求項6に記載の光源装置において、
前記複数の液晶セルは、その配列方向に対して該液晶セルどうしの境界線が斜めを向くように配置される
ことを特徴とする光源装置。
The light source device according to claim 6,
The plurality of liquid crystal cells are arranged so that a boundary line between the liquid crystal cells is inclined with respect to an arrangement direction thereof.
請求項6に記載の光源装置において、
各々の前記液晶セルは、その配列方向に関する大きさが前記スペクトル像のうち各波長成分の像の大きさより小さい
ことを特徴とする光源装置。
The light source device according to claim 6,
Each of the liquid crystal cells has a size in the arrangement direction smaller than the size of each wavelength component image in the spectrum image.
請求項3から請求項8の何れか1項に記載の光源装置において、
前記分散手段は、前記光源からの光に基づいて平行光を生成する生成部と、該平行光に対して波長分散作用を与える分散部と、該分散部から発生する回折光のうち0次回折光とは異なる1つの次数の回折光を選択する選択部と、該選択部により選択された1つの次数の回折光を集光して前記スペクトル像を形成する集光部とを含む
ことを特徴とする光源装置。
The light source device according to any one of claims 3 to 8,
The dispersion means includes a generation unit that generates parallel light based on light from the light source, a dispersion unit that imparts wavelength dispersion to the parallel light, and zero-order diffracted light among diffracted light generated from the dispersion unit. And a selection unit that selects one order of diffracted light, and a condensing unit that collects the one order of diffracted light selected by the selection unit and forms the spectrum image. Light source device.
請求項1から請求項9の何れか1項に記載の光源装置と、
前記光源装置からの出力光の光量分布を均一化して光照射面に導く光学系とを備えた
ことを特徴とする照明装置。
The light source device according to any one of claims 1 to 9,
An illuminating device comprising: an optical system that uniformizes a light amount distribution of output light from the light source device and guides it to a light irradiation surface.
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