JP2019109236A - 検査装置、検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】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。【解決手段】検査装置１は、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、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駆動部２０と、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投光部３０と、回折光学素子シート５００を透過した検査光を撮影する撮影部４０と、少なくともチップ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撮影制御部８０とを備える。【選択図】図１

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

特許第４５９８９１５号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明による検査装置の第１実施形態を示す図である。 保持部１０を拡大して示す図である。 投光部３０の側面図である。 投光部３０の正面図である。 検査装置１の制御構成を示すブロック図である。 撮影時の状況を説明する図である。 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。 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。 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。 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。 本発明による検査装置の第１実施形態を示す図である。 本発明による検査装置の第３実施形態を示す図である。 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。 保持部をより詳細に示す斜視図である。 検査装置３０１の制御構成を示すブロック図である。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 保持部１０の一部にマークＭを設けた例を示す図である。 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。 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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

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。

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

Claims (27)

1. 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であって、
   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、
   を備える検査装置。
2. 請求項１に記載の検査装置において、
   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。
3. 請求項１に記載の検査装置において、
   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。
4. 請求項１から請求項３までのいずれかに記載の検査装置において、
   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。
5. 請求項１から請求項４までのいずれかに記載の検査装置において、
   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、
   を備えることを特徴とする検査装置。
6. 請求項１から請求項４までのいずれかに記載の検査装置において、
   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を備え、
   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、
   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こと、
   を特徴とする検査装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれかに記載の検査装置において、
   前記投光部は、
   レーザー光源と、
   コリメーターレンズと、
   可変絞りと、
   を備え、
   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こと、
   を特徴とする検査装置。
8. 請求項１から請求項７までのいずれかに記載の検査装置において、
   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。
9. 請求項１から請求項８までのいずれかに記載の検査装置において、
   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。
10. 請求項８又は請求項９に記載の検査装置において、
    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。
11. 請求項９を引用する場合の請求項１０に記載の検査装置において、
    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。
12. 請求項１から請求項１１までのいずれかに記載の検査装置において、
    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。
13. 請求項１２に記載の検査装置において、
    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。
14. 請求項１３に記載の検査装置において、
    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。
15. 個片化された単位回折光学要素を検査する検査装置であって、
    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、
    を備える検査装置。
16. 請求項１５に記載の検査装置において、
    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。
17. 請求項１から請求項１６までのいずれかに記載の検査装置において、
    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こと、
    を特徴とする検査装置。
18. 請求項１から請求項１５までのいずれかに記載の検査装置において、
    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。
19. 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方法であって、
    検査装置は、
    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、
    を備え、
    前記保持部を前記回折光学素子シートの面に沿った方向に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逐次行う撮影制御部と、
    を備え、
    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、
    を特徴とする検査方法。
20. 請求項１９に記載の検査方法において、
    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、
    を特徴とする検査方法。
21. 請求項１９又は請求項２０に記載の検査方法において、
    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、
    を特徴とする検査方法。
22. 請求項２０を引用する場合の請求項２１に記載の検査方法において、
    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、
    を特徴とする検査方法。
23. 請求項１９から請求項２２までのいずれかに記載の検査方法において、
    評価部は、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こと、
    を特徴とする検査方法。
24. 請求項２３に記載の検査方法において、
    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、
    を特徴とする検査方法。
25. 請求項２４に記載の検査方法において、
    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、
    を特徴とする検査方法。
26. 個片化された単位回折光学要素を検査する検査方法であって、
    検査装置は、
    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、
    を備え、
    撮影制御部が、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すること、
    を特徴とする検査方法。
27. 請求項１９から請求項２６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、
    を特徴とする検査方法。

Images