JP2017062183A - 検査装置及び歪補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光学系の歪の補正を容易にかつ低コストで行う技術を提供する。【解決手段】フィンガー電極がＸ軸方向に沿うように太陽電池を保持する（ステップＳ１１）。そして、フィンガー電極に沿ってレーザ光で走査し（ステップＳ１２）、発生したテラヘルツ波の強度分布から第１画像を生成する（ステップＳ１３）。続いて、フィンガー電極がＹ軸方向に沿うように太陽電池を保持する（ステップＳ１４）。そして、フィンガー電極に沿ってレーザ光で走査し（ステップＳ１５）、発生したテラヘルツ波の強度分布から第２画像を生成する（ステップＳ１６）。生成された第１画像及び第２画像から、フィンガー電極の画像部分に基づいて、光学系の歪を補正する補正用データを生成する。【選択図】図４

Description

この発明は、太陽電池をレーザ光で走査する光学系の歪を補正する技術に関する。

特許文献１では、太陽電池を光で走査することで、太陽電池から放射されるテラヘルツ波の電界強度を検出し、その検出された電界強度の分布に基づいて、太陽電池を画像化することが提案されている。また、特許文献１では、光の走査をガルバノミラーで行うことも記載されている。

ところで、走査用の光は、レンズ群によって太陽電池に導かれるが、このレンズ群に歪があると、光の照射位置にずれが生じてしまう。このようなレンズ群の歪を補正する技術は、特許文献２に記載されている。この特許文献２には、レンズのキャリブレーション用パターン（格子パターン）を使用して、レンズの歪を補正している。

また、特許文献３には、ガルバノミラーの歪補正を行うために、基板にレーザで穴あけ加工を行って、各穴の位置を測定している。

特開２０１４−１６７４４３号公報 特開２００８−１５４１９５号公報 特開２０００−７１０８７号公報

しかしながら、特許文献２の場合、格子パターンを用意する必要があり、コストがかかっていた。このため、光学系の歪を低コストで行う技術が求められていた。また、特許文献３の場合、特定パターンを形成する必要があり、コストと手間がかかっていた。

そこで、本発明は、光学系の歪の補正を容易にかつ低コストで行う技術を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、第１の態様は、太陽電池を検査する検査装置であって、レーザ光を出射するレーザ光源と、一方側から他方側に向けて間隔をあけて配列され、かつ、互いに平行に線状に延びる複数の電極部が表面に形成された太陽電池を保持する保持部と、前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を前記保持部に保持された前記太陽電池に導くレンズ群と、前記保持部に保持された前記太陽電池の表面に平行な２方向であって、かつ、互いに直交する第１軸方向及び第２軸方向のそれぞれに沿って、前記太陽電池を前記レーザ光で走査可能に構成された走査機構と、前記太陽電池で反射した前記レーザ光、または、前記レーザ光の照射に対して前記太陽電池が発する応答信号を検出する検出器と、前記検出器が出力する検出信号に基づいて、前記太陽電池の画像を生成する画像生成部と、前記画像生成部によって生成された前記画像における前記電極部の画像に基づき、前記レンズ群の歪を補正するための補正用データを生成する補正用データ生成部とを備え、前記保持部が、前記電極部が所定方向に沿う第１姿勢の前記太陽電池、及び、前記電極部が所定方向から９０度回転した第２姿勢の前記太陽電池を保持可能に構成されており、前記走査機構が前記第１姿勢の前記太陽電池を前記第１軸方向に沿って前記レーザ光で走査することによって前記画像生成部が生成する第１画像、及び、前記走査機構が前記第２姿勢の前記太陽電池を前記第２軸方向に沿って前記レーザ光で走査することによって前記画像生成部が生成する第２画像に基づいて、前記補正用データ生成部が前記補正用データを生成する。

また、第２の態様は、第１の態様に係る検査装置であって、前記走査機構は、前記太陽電池を前記第１軸方向に沿って前記レーザ光で走査する第１ミラーと、前記太陽電池を前記第２軸方向に沿って前記レーザ光で走査する第２ミラーと、前記第１ミラー及び前記第２ミラーの各々を所定の軸周りに揺動させる揺動駆動部とを備える。

また、第３の態様は、第１または第２の態様に係る検査装置であって、前記第１姿勢で保持された前記太陽電池の前記電極部の延びる方向が、前記第１軸方向と平行とされ、前記第２姿勢で保持された前記太陽電池の前記電極部の延びる方向が、前記第２軸方向と平行とされる。

また、第４の態様は、第１から第３の態様のいずれか１つに係る検査装置であって、前記保持部は、前記太陽電池を保持する保持台と、前記保持台を回転可能に支持する回転部とを備える。

また、第５の態様は、第１から第４の態様のいずれか１つに係る検査装置であって前記レーザ光源は、前記太陽電池から前記テラヘルツ波を放射させるレーザ光を出射し、前記検出器は、前記太陽電池から放射されるテラヘルツ波の強度を検出し、前記画像生成部は、前記テラヘルツ波の強度分布を示す画像を生成する。

また、第６の態様は、光学系の歪を補正する歪補正方法であって、a)一方側から他方側にむけて間隔をあけて配列され、かつ、互いに平行に線状に延びる複数の電極部が表面に形成された太陽電池を、前記電極部が所定方向に沿うように保持する第１保持工程と、b)前記第１保持工程で保持された前記太陽電池を、レーザ光源から出射された後、レンズ群を通るレーザ光で第１方向に沿って走査する第１走査工程と、c)前記第１走査工程にて前記太陽電池で反射した前記レーザ光、または、前記レーザ光の照射に対して前記太陽電池が発する応答信号を検出器で検出し、前記検出器が出力する検出信号に基づいて、前記太陽電池の第１画像を生成する第１画像生成工程と、d)前記電極部が所定方向に直交する方向に沿うように、前記太陽電池を保持する第２保持工程と、e)前記第２保持工程で保持された前記太陽電池を、前記レーザ光で前記第１方向に直交する第２方向に沿って走査する第２走査工程と、f)前記第２走査工程にて前記検出器から出力される検出信号に基づいて、前記太陽電池の第２画像を生成する第２画像生成工程と、g)前記第１画像及び前記第２画像に基づいて、前記太陽電池に対する前記レーザ光の照射位置に関する情報を補正するための補正用データを生成する補正用データ生成工程とを有する。

第１の態様に係る検査装置によると、検査対象物である太陽電池に形成された電極部の画像を用いて、光学系の歪を補正することができる。このため、特別なパターンを用意する必要がないため、光学系の歪の補正を容易にかつ低コストで行うことができる。

また、第２の態様に係る検査装置によると、第１ミラー及び第２ミラーを揺動させることで、レーザ光を走査させることができる。また、太陽電池を画像化した際に発生する画像の伸縮を、補正用データによって補正することができる。

また、第３の態様に係る検査装置によると、太陽電池を保持部に保持させる際に、電極部の延びる方向を走査方向に合わせればよい。このため、太陽電池が誤った姿勢で保持部に保持されることを抑制できる。

また、第４の態様に係る検査装置によると、保持台を回転させることで、太陽電池を第１姿勢と第２姿勢との間で切り換えて保持することができる。

また、第５の態様に係る検査装置によると、太陽電池の検査に用いるテラヘルツ波測定のための構成を利用して、光学系の歪みの補正を行うことができる。

また、第６の態様に係る歪補正方法によると、検査対象物である太陽電池に形成された電極部の画像を使って、レンズ群の歪を補正できる。このため、特別なパターンを用意する必要がないため、光学系の歪みの補正を容易にかつ低コストで行うことができる。

実施形態に係る検査装置の構成を示す概略全体図である。 太陽電池の一部を示す概略平面図である。 実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。 補正用データの生成例を示すフローチャートである。 太陽電池について第１走査をする様子を示す概略平面図である。 第１走査によって得られた第１画像を模式的に示す図である。 太陽電池について第２走査をする様子を示す概略平面図である。 第２走査によって得られた第２画像を模式的に示す図である。 第１画像と第２画像とを合成した合成画像を示す図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。

＜１． 実施形態＞
＜検査装置の構成＞
図１は、実施形態に係る検査装置１００の構成を示す概略全体図である。図２は、太陽電池９の一部を示す概略平面図である。図３は、実施形態に係る制御部７の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、検査装置１００は、レーザ光源１と、ガルバノミラー２と、第１レンズ群３１と、反射ミラー３３と、第２レンズ群３５と、検出器４と、保持部５と、検出器６と、制御部７とを備えている。

＜レーザ光源１＞
レーザ光源１は、太陽電池９に照射されるレーザ光Ｌ１を出射する。本例では、レーザ光Ｌ１は、太陽電池９からテラヘルツ波領域（周波数が０．１ＴＨｚ〜３０ＴＨｚ）の電磁波を放射させる性質を備えている。

具体的に、レーザ光源１として、例えば、３６０ｎｍ（ナノメートル）以上１．５μｍ（マイクロメートル）以下の可視光領域を含む波長のパルス光を放射するフェムト秒レーザを採用できる。この場合、例えば、中心波長が８００ｎｍ付近であり、周期が数ｋＨｚ〜数百ＭＨｚ、パルス幅が１０〜１５０フェムト秒程度の直線偏光のパルス光が、レーザ光Ｌ１として出射される。

太陽電池９の内部電界が存在する部位に、禁制帯幅を超えるエネルギーを持つレーザ光Ｌ１（パルス光）が照射されると、光キャリア（自由電子および正孔）が発生し、内部電界によって加速される。これにより、パルス状の電流が発生することとなり、それに応じて電磁波が発生することとなる。内部電界は、例えば太陽電池のｐｎ接合部やショットキー接合部などに発生していることが知られている。

マクスウェルの方程式によると、電流に変化が生じたとき、その電流の時間微分に比例した強度の電磁波が発生する。すなわち、空乏層などの光励起キャリア発生領域にパルス光が照射されることで、瞬間的に光電流の発生および消滅が起こる。この瞬間的に発生する光電流の時間微分に比例して、電磁波パルス（テラヘルツ波ＬＴ１）が発生する。すなわち、テラヘルツ波ＬＴ１は、レーザ光Ｌ１の照射に対して太陽電池９が発する応答信号の一例である。

なお、太陽電池９は、結晶シリコン系のほか、アモルファスシリコン系、ＣＩＧＳ等のものでもよい。アモルファスシリコン系の場合、一般的に、エネルギーギャップが１．７５ｅＶ〜１．８ｅＶといったように、結晶シリコン系太陽電池のエネルギーギャップ（１．２ｅＶ）に比べて大きい。この場合、レーザ光源１から出射するレーザ光Ｌ１の波長を、例えば７００μｍ以下とすることで、テラヘルツ波を良好に発生させることができる。同様の考え方で、他の太陽電池（ＣＩＧＳ系、ＧａＡＳ系など）にも適用可能である。

図１に示すように、レーザ光源１から出射されたレーザ光Ｌ１は、ガルバノミラー２、第１レンズ群３１、反射ミラー３３、第２レンズ群３５を通って、保持部５の保持台５１に保持された太陽電池９の表面に入射する。レーザ光Ｌ１が入射する太陽電池９の表面は、太陽電池９を実際に使用する際の太陽光等を受光する受光面となっている。通常、受光面は太陽光等を取り入れやすくなるように構成されている。このため、受光面にレーザ光Ｌ１を照射することで、レーザ光Ｌ１が空乏層に到達しやすくなり、その結果、発生するテラヘルツ波ＬＴ１の強度を高めることができる。なお、太陽電池９の表面９１に対するレーザ光Ｌ１の入射角度は、ここでは４５度に設定されているが、０度から９０度の範囲で適宜変更してもよい。

図２に示すように、一般的な太陽電池９の表面９１には、一方側から他方側に向けて一定の間隔をあけて配列され、かつ、互いに平行に線状に延びる複数のフィンガー電極９３が表面に形成されている。また、複数のフィンガー電極９３は、表面９１に形成されており、フィンガー電極９３よりも幅の大きいバスバー電極（不図示）に接続されている。

＜ガルバノミラー２＞
ガルバノミラー２は、Ｘ軸ミラー２１と、Ｙ軸ミラー２３とを備えている。レーザ光源１から出射されたレーザ光Ｌ１は、ガルバノミラー２のＸ軸ミラー２１及びＹ軸ミラー２３を順に反射して、第１レンズ群３１に導かれる。

Ｘ軸ミラー２１及びＹ軸ミラー２３のそれぞれには、所定の回転軸周りに揺動させるモータＭｘ，Ｍｙが接続されている。各モータＭｘ，Ｍｙは、制御部７のガルバノミラー制御部７１から送信される制御信号に基づいて駆動制御される。Ｘ軸ミラー２１及びＹ軸ミラー２３に接続されたモータＭｘ，Ｍｙは、揺動駆動部を構成する。

Ｘ軸ミラー２１に接続されたモータＭｘは、Ｘ軸ミラー２１を回転軸Ｑｘ周りに揺動させる。Ｘ軸ミラー２１は、太陽電池９に対するレーザ光Ｌ１の照射位置を、太陽電池９を保持する保持台５１の保持面５１Ｓに平行なＸ軸方向（第１軸方向）に沿って変更する際に揺動される。

Ｙ軸ミラー２３に接続されたモータＭｙは、Ｙ軸ミラー２３を回転軸Ｑｙ周りに揺動させる。Ｙ軸ミラー２３は、太陽電池９に対するレーザ光Ｌ１の照射位置を、保持台５１の保持面５１Ｓに平行であり、かつ、上記Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向（第２軸方向）に沿って変更する際に揺動される。

検査装置１００は、ガルバノミラー制御部７１の制御に基づいて、ガルバノミラー２のＸ軸ミラー２１及びＹ軸ミラー２３を揺動することによって、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に沿って、太陽電池９の表面をレーザ光Ｌ１で走査するように構成されている。ガルバノミラー２及びガルバノミラー制御部７１は、走査機構の一構成例である。

＜第１レンズ群３１、反射ミラー３３、第２レンズ群３５＞
第１レンズ群３１は、ガルバノミラー２で光路変更されたレーザ光Ｌ１を第２レンズ群３５の前側焦点位置にリレーするように構成されたリレー系である。反射ミラー３３は、第１レンズ群３１を通ったレーザ光Ｌ１を反射させて、第２レンズ群３５へ導く。第２レンズ群３５は、保持台５１に保持された太陽電池９上に、レーザ光Ｌ１の焦点を合わせるように構成された走査レンズである。

＜検出器４＞
検出器４は、レーザ光Ｌ１の照射に応じて、太陽電池９から放射されるテラヘルツ波ＬＴ１（電磁波）の電界強度を検出する。このテラヘルツ波ＬＴ１は、太陽電池９から発せられる応答信号の１つである。検出器４は、ここでは超半球シリコンレンズ及び光伝導スイッチ（光伝導アンテナ）とで構成される。なお、図示を省略するが、光伝導スイッチには、ビームスプリッタ等で分割されたレーザ光Ｌ１の一部が入射させる。光伝導スイッチは、パルス状のレーザ光Ｌ１が入射したときに、入射するテラヘルツ波ＬＴ１の電界強度に応じた電流が流れるように構成されている。この際に起こる電圧変化が、検出信号としてロックインアンプで増幅され、制御部７に送られる。検出器は光伝導スイッチ以外の公知の構成を備えていてもよい。例えば、テラヘルツ波検出の公知の構成として、電気光学結晶を利用するものが挙げられる。

＜保持部５＞
保持部５は、太陽電池９を保持する保持台５１と、保持台５１を回転可能に支持する回転部５３とを備えている。

＜保持台５１＞
保持台５１の上面は、薄板状の太陽電池９の裏面側を保持する平坦な保持面５１Ｓである。保持台５１は、太陽電池９を一定位置に保持する構成を備えていてもよい。具体的には、太陽電池９の一部（端部等）を挟持する挟持部材、あるいは、太陽電池９が貼着される粘着性シートを保持面５１Ｓに設けることが考えられる。また、保持面５１Ｓに複数の溝を設けるとともに、当該溝内に吸引孔を設け、太陽電池９を当該溝及び吸引孔を介して吸着する保持するようにしてもよい。

＜回転部５３＞
回転部５３は、保持台５１の下側に設けられており、保持台５１を回転可能に支持している。より詳細には、回転部５３は、制御部７の回転駆動制御部７３から送られる制御信号に基づき駆動されるモータ（不図示）を備えている。回転部５３は、モータを駆動することによって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に垂直なＺ軸方向に延びる回転軸Ｑ１周りに、保持台５１を少なくとも９０度回転させる。これによって、保持台５１は、太陽電池９を、所定の姿勢とその所定の姿勢から９０度回転させた姿勢との間で切り換えて保持することが可能とされている。

なお、回転部５３がモータ等の駆動源を備えていることは必須ではない。例えば、保持台５１が、手作業で回転移動して所要の位置で固定できるように構成されていてもよい。また、回転部５３は必須の構成ではなく、省略することも可能である。この場合、保持台５１の保持面５１Ｓが、所定の姿勢、及び、当該姿勢から９０度回転させた姿勢の双方の状態で、太陽電池９を保持するように構成される。また、太陽電池９を保持台５１に対して直接配置の向きを９０度回転させて保持するようにしてもよい。

＜制御部７＞
制御部７は、図示を省略するＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードディスク等の補助記憶装置等を備えた一般的なコンピュータとして構成されている。制御部７のＣＰＵが、補助記憶装置に格納されたプログラムに従って動作することによって、図３に示すように、制御部７は、ガルバノミラー制御部７１、回転駆動制御部７３、画像生成部７５及び補正用データ生成部７７として機能する。なお、これらの機能のうち一部または全部は、専用の論理回路等で構成されていてもよい。

ガルバノミラー制御部７１は、ガルバノミラー２のＸ軸ミラー２１及びＹ軸ミラー２３の揺動制御を行う。また、回転駆動制御部７３は、回転部５３の回転制御を行う。

画像生成部７５は、検出器４が検出したテラヘルツ波ＬＴ１の強度を示す検出信号に基づいて、太陽電池９の画像を生成する。

補正用データ生成部７７は、画像生成部７５によって生成された太陽電池９の画像におけるフィンガー電極９３の画像部分に基づき、レーザ光Ｌ１を太陽電池９に導く光学系の歪を補正する補正用データを生成する。

具体的に、検査装置１００では、レーザ光Ｌ１が、第１レンズ群３１及び第２レンズ群３５を通って、太陽電池９に照射される。仮に、第１レンズ群３１または第２レンズ群３５に、半径方向歪または円周方向歪があると、太陽電池９におけるレーザ光Ｌ１の照射位置にズレに発生し、太陽電池９を画像化した際に、歪が発生する。補正用データは、この画像に生じる歪みを補正する際に適用可能とされる。

また、ガルバノミラー２に設けられた２つのＸ軸ミラー２１及びＹ軸ミラー２３の走査軸には距離があることから、走査レンズである第２レンズ群３５において、走査幅に差が発生する。さらに、レーザ光Ｌ１は、太陽電池９の表面９１に対して入射角度が４５度で入射する。これらの要因によって、太陽電池９を画像化した際に伸縮が発生する。この画像における伸縮を補正する際にも、補正用データが適用可能される。具体的には、例えば、ガルバノミラー制御部７１がガルバノミラー２を制御する際の制御信号を、補正用データで補正することが考えられる。また、補正用データを画像処理に適用することで、画像中の伸縮を補正することも考えられる。

＜補正用データの生成の流れ＞
次に、補正用データの生成について、具体的に説明する。図４は、補正用データの生成例を示すフローチャートである。まず、太陽電池９が、一方向に平行に延びる複数のフィンガー電極９３がＸ軸方向に沿う第１姿勢で、保持台５１に保持される（ステップＳ１１）。続いて、太陽電池９をＸ軸方向に沿ってレーザ光Ｌ１で走査する第１走査が行われる（ステップＳ１２）。

図５は、太陽電池９について第１走査をする様子を示す概略平面図である。ガルバノミラー制御部７１がＸ軸ミラー２１を駆動することで、図５に示すように、各フィンガー電極９３に沿う方向にレーザ光Ｌ１の照射位置が変更される。そして、各地点にて発生したテラヘルツ波ＬＴ１の強度が、検出器４によって検出される。検出器４は、検出されたテラヘルツ波ＬＴ１の電界強度を示す検出信号を制御部７に出力する。

図５に示す例では、太陽電池９のうち、複数のフィンガー電極９３を含む所定の大きさの領域が走査対象領域とされている。また、本例では、この走査対象領域について、Ｘ軸方向（主走査方向）の一方から他方に走査した後、照射位置をＹ軸方向（副走査方向）にずらして、再びＸ軸方向の一方から他方に走査する。これを繰り返すことで、走査対象領域全体についての走査が行われる。なお、Ｘ軸方向の一方から他方に向けての主走査が行われた後、次の主走査では、逆の方向（すなわちＸ軸方向の他方から一方に向かう方向）に走査が行われるようにしてもよい。

図４に戻って、第１走査が完了すると、画像生成部７５が、第１走査にて検出器４が出力した検出信号に基づき、太陽電池９の第１画像Ｄ１を生成する（ステップＳ１３）。図６は、第１走査によって得られた第１画像Ｄ１を模式的に示す図である。当該第１画像Ｄ１は、太陽電池９の各地点で発生したテラヘルツ波ＬＴ１の電界強度の分布を画像化したものである。フィンガー電極９３の位置では、テラヘルツ波ＬＴ１はほとんど発生しない。このため、図示のように、フィンガー電極９３の画像部分Ｄ９３を、他の画像部分から比較的明瞭に識別することが可能となっている。図６に示すように、第１画像Ｄ１においては、フィンガー電極９３の画像部分Ｄ９３に曲がり等の歪が生じている。すなわち、光学系の歪によって起こる、Ｘ軸方向の走査に関するレーザ光Ｌ１の照射位置のズレが、第１画像Ｄ１に反映されている。

続いて、太陽電池９が、複数のフィンガー電極９３がＹ軸方向に沿う第２姿勢で、保持台５１に保持される（ステップＳ１４）。具体的には、回転駆動制御部７３が、回転部５３を駆動して、保持台５１を９０度回転させる。これによって、太陽電池９の姿勢が、複数のフィンガー電極９３がＸ軸方向に沿う第１姿勢からＹ軸方向に沿う第２姿勢へと変更される。

続いて、太陽電池９をＹ軸方向に沿ってレーザ光Ｌ１で走査する第２走査が行われる（ステップＳ１５）。図７は、太陽電池９について第２走査をする様子を示す概略平面図である。ガルバノミラー制御部７１がＹ軸ミラー２３を駆動することで、図７に示すように、各フィンガー電極９３に沿うＹ軸方向に、レーザ光Ｌ１の照射位置を変更する。そして、各地点にて発生したテラヘルツ波ＬＴ１の強度が、検出器４によって検出される。このような走査を、Ｘ軸方向について一定間隔毎に行われる。

続いて、画像生成部７５が、第２走査にて検出器４が出力した検出信号に基づき、太陽電池９の第２画像Ｄ２を生成する（ステップＳ１６）。図８は、第２走査によって得られた第２画像Ｄ２を模式的に示す図である。図８に示すように、第２画像Ｄ２においても、フィンガー電極９３の画像部分Ｄ９３ａを、他の画像部分から比較的明瞭に識別することが可能となっている。また、第２画像Ｄ２においても、フィンガー電極９３の画像部分Ｄ９３ａに曲がり等の歪が生じている。すなわち、Ｙ軸方向の走査に関するレーザ光Ｌ１の照射位置のズレが、第２画像Ｄ２に反映されている。

図４に戻って、第１画像Ｄ１と第２画像Ｄ２とに基づき、補正用データ生成部７７が、補正用データを生成する（ステップＳ１７）。図９は、第１画像Ｄ１と第２画像Ｄ２とを合成した合成画像Ｄ３を示す図である。合成画像Ｄ３は、第１画像Ｄ１と第２画像Ｄ２とを論理演算もしくは加算演算することによって得られる。このような合成画像Ｄ３から、各フィンガー電極９３の画像部分Ｄ９３，Ｄ９３ａが抽出し、これらの複数の交差部分ＣＲ１の位置（画素位置）が算出される。

複数の交差部分ＣＲ１が示す歪度合いを、一般的なレンズ歪の補正モデルにあてはめることによって、歪を補正する歪補正データを算出できる。この歪補正データをイメージングによって得られた画像に適用することで、第１レンズ群３１及び第２レンズ群３５で発生した半径方向歪及び円周方向歪が補正された画像を得ることができる。

また、各交差部分ＣＲ１が示す伸縮量から、Ｘ軸ミラー２１及びＹ軸ミラーにより発生する伸縮量、及び、レーザ光Ｌ１が太陽電池９に斜めに入射することで発生する伸縮量を補正する伸縮補正データを算出できる。この伸縮補正データを、ガルバノミラー制御部７１がガルバノミラー２に送信する制御信号に適用することで、Ｘ軸ミラー２１及びＹ軸ミラー２３の揺動量と、太陽電池９上におけるレーザ光Ｌ１のＸ軸方向及びＹ軸方向の移動量とを正しく対応付けることができる。したがって、太陽電池９をイメージングした際に得られる画像において、伸縮が発生することを抑制できる。

本実施形態に係る検査装置１００によると、検査対象物である太陽電池９に形成された電極のパターンを利用することで、光学系の歪を補正するための補正用データを取得することができる。このため、特別なパターンを用意する必要がないため、光学系の歪の補正を容易にかつ低コストで行うことができる。

また、本実施形態では、上記実施形態では、フィンガー電極９３の延びる方向がガルバノミラー２によるレーザ光Ｌ１の走査方向（Ｘ軸方向またはＹ軸方向）に一致するように、太陽電池９を保持台５１に保持させればよい。このため、太陽電池９が誤った姿勢で保持されることを抑制できる。

＜２． 変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、フィンガー電極９３の延びる方向がガルバノミラー２によるレーザ光Ｌ１の走査方向（Ｘ軸方向またはＹ軸方向）に一致するように、太陽電池９が保持台５１に保持される。そして、フィンガー電極９３に沿ってレーザ光Ｌ１を走査させている。しかしながら、フィンガー電極９３を走査方向に一致させることは必須ではない。例えば、フィンガー電極９３に対して、斜めに交差する方向に沿って、レーザ光Ｌ１を走査させてもよい。

また、フィンガー電極９３の延びる方向が、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に平行になるように保持台５１が太陽電池９を保持することは必須ではない。フィンガー電極９３がＸ軸方向またはＹ軸方向に平行でない場合であっても、Ｘ軸ミラー２１及びＹ軸ミラー２３を同時に駆動することによって、フィンガー電極９３に沿うようにレーザ光Ｌ１で走査することも考えられる。

また、上記実施形態では、ガルバノミラー２を用いることで、レーザ光Ｌ１の光路自体を変更することで、太陽電池９に対するレーザ光Ｌ１の照射位置が変更されている。しかしながら、光路が固定されたレーザ光Ｌ１に対して、太陽電池９を移動させるようにすることも考えられる。具体的には、保持台５１をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、レーザ光源１としてフェムト秒レーザを採用し、該フェムト秒レーザからパルス状のレーザ光Ｌ１を出射させて、太陽電池９からパルス状のテラヘルツ波ＬＴ１を放射させている。しかしながら、フェムト秒レーザの代わりに、発振周波数がわずかに相違する２つの連続光を出射する２つの光源を利用することも可能である（特開２０１３−１７０８６４号公報参照）。具体的には、２つの連続光を、光導波路である光ファイバなどで形成されたカプラによって重ね合わせることで、差周波に対応する光ビート信号を生成する。そして、この光ビート信号を、太陽電池９に照射することによって、その光ビート信号の周波数に応じた電磁波（テラヘルツ波）を放射させることができる。この構成においても、光学系の歪を補正するための補正用データを得ることができる。

また、上記実施形態では、太陽電池９から放射されるテラヘルツ波ＬＴ１の電界強度に基づいて、太陽電池９を画像化している。しかしながら、太陽電池９で反射したレーザ光Ｌ１を検出する検出器（イメージセンサ等）を備えて、当該反射したレーザ光Ｌ１の強度に基づいて、太陽電池９の第１画像及び第２画像を生成してもよい。これらの画像に含まれるフィンガー電極９３の画像部分に基づいて、補正用データを生成することができる。

また、検査装置１００は、ＬＢＩＣ(Laser Beam Induced Current)を行う装置として構成されていてもよい。具体的には、太陽電池９をレーザ光Ｌ１で走査した際に太陽電池９で発生する電流を検出器で検出する。そして、その電流強度の分布を画像化することで、太陽電池９の第１画像及び第２画像を生成すればよい。これらの画像に含まれるフィンガー電極９３の画像部分に基づいて、補正用データを生成することができる。

この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。また、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。

１００ 検査装置
１ レーザ光源
２ ガルバノミラー
２１ Ｘ軸ミラー
２３ Ｙ軸ミラー
３１ 第１レンズ群
３３ 反射ミラー
３５ 第２レンズ群
４ 検出器
５ 保持部
５１ 保持台
５１Ｓ 保持面
５３ 回転部
６ 検出器
７ 制御部
７１ ガルバノミラー制御部
７３ 回転駆動制御部
７５ 画像生成部
７７ 補正用データ生成部
９ 太陽電池
９１ 表面
９３ フィンガー電極（電極部）
ＣＲ１ 交差部分
Ｄ１ 第１画像
Ｄ２ 第２画像
Ｄ３ 合成画像
Ｄ９３，Ｄ９３ａ 画像部分
Ｌ１ レーザ光
ＬＴ１ テラヘルツ波
Ｍｘ、Ｍｙ モータ（揺動駆動部）

Claims (6)

1. 太陽電池を検査する検査装置であって、
   レーザ光を出射するレーザ光源と、
   一方側から他方側に向けて間隔をあけて配列され、かつ、互いに平行に線状に延びる複数の電極部が表面に形成された太陽電池を保持する保持部と、
   前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を前記保持部に保持された前記太陽電池に導くレンズ群と、
   前記保持部に保持された前記太陽電池の表面に平行な２方向であって、かつ、互いに直交する第１軸方向及び第２軸方向のそれぞれに沿って、前記太陽電池を前記レーザ光で走査可能に構成された走査機構と、
   前記太陽電池で反射した前記レーザ光、または、前記レーザ光の照射に対して前記太陽電池が発する応答信号を検出する検出器と、
   前記検出器が出力する検出信号に基づいて、前記太陽電池の画像を生成する画像生成部と、
   前記画像生成部によって生成された前記画像における前記電極部の画像に基づき、前記レンズ群の歪を補正するための補正用データを生成する補正用データ生成部と、
   を備え、
   前記保持部が、前記電極部が所定方向に沿う第１姿勢の前記太陽電池、及び、前記電極部が所定方向から９０度回転した第２姿勢の前記太陽電池を保持可能に構成されており、
   前記走査機構が前記第１姿勢の前記太陽電池を前記第１軸方向に沿って前記レーザ光で走査することによって前記画像生成部が生成する第１画像、及び、前記走査機構が前記第２姿勢の前記太陽電池を前記第２軸方向に沿って前記レーザ光で走査することによって前記画像生成部が生成する第２画像に基づいて、前記補正用データ生成部が前記補正用データを生成する、検査装置。
2. 請求項１に記載の検査装置であって、
   前記走査機構は、
   前記太陽電池を前記第１軸方向に沿って前記レーザ光で走査する第１ミラーと、
   前記太陽電池を前記第２軸方向に沿って前記レーザ光で走査する第２ミラーと、
   前記第１ミラー及び前記第２ミラーの各々を所定の軸周りに揺動させる揺動駆動部と、
   を備える、検査装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の検査装置であって、
   前記第１姿勢で保持された前記太陽電池の前記電極部の延びる方向が、前記第１軸方向と平行とされ、前記第２姿勢で保持された前記太陽電池の前記電極部の延びる方向が、前記第２軸方向と平行とされる、検査装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の検査装置であって、
   前記保持部は、
   前記太陽電池を保持する保持台と、
   前記保持台を回転可能に支持する回転部と、
   を備える、検査装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の検査装置であって
   前記レーザ光源は、前記太陽電池から前記テラヘルツ波を放射させるレーザ光を出射し、
   前記検出器は、前記太陽電池から放射されるテラヘルツ波の強度を検出し、
   前記画像生成部は、前記テラヘルツ波の強度分布を示す画像を生成する、検査装置。
6. 光学系の歪を補正する歪補正方法であって、
   a) 一方側から他方側にむけて間隔をあけて配列され、かつ、互いに平行に線状に延びる複数の電極部が表面に形成された太陽電池を、前記電極部が所定方向に沿うように保持する第１保持工程と、
   b) 前記第１保持工程で保持された前記太陽電池を、レーザ光源から出射された後、レンズ群を通るレーザ光で第１方向に沿って走査する第１走査工程と、
   c) 前記第１走査工程にて前記太陽電池で反射した前記レーザ光、または、前記レーザ光の照射に対して前記太陽電池が発する応答信号を検出器で検出し、前記検出器が出力する検出信号に基づいて、前記太陽電池の第１画像を生成する第１画像生成工程と、
   d) 前記電極部が所定方向に直交する方向に沿うように、前記太陽電池を保持する第２保持工程と、
   e) 前記第２保持工程で保持された前記太陽電池を、前記レーザ光で前記第１方向に直交する第２方向に沿って走査する第２走査工程と、
   f) 前記第２走査工程にて前記検出器から出力される検出信号に基づいて、前記太陽電池の第２画像を生成する第２画像生成工程と、
   g) 前記第１画像及び前記第２画像に基づいて、前記太陽電池に対する前記レーザ光の照射位置に関する情報を補正するための補正用データを生成する補正用データ生成工程と、
   を有する、歪補正方法。

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