JP2022164665A - 瞳モジュール及び検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも一部の性能（例えば光の透過率及び／又は拡散機能）を向上させることができる瞳モジュールを提供する。【解決手段】光源装置５からの検査用の光を固体撮像素子（撮像素子１０３）へ向けて通過させる瞳モジュール７は、周面１７ａと、ピンホール２１とを有している。周面１７ａは、光軸ＬＡを軸回りに囲んでおり、光を反射可能である。ピンホール２１は、光軸ＬＡに沿う方向において周面１７ａの出射側に位置している。【選択図】図３

Description

本開示は、光源装置からの検査用の光を固体撮像素子に向けて通過させる瞳モジュール及び当該瞳モジュールを含む検査装置に関する。

光源装置からの検査用の光を固体撮像素子に向けて通過させる瞳モジュールが知られている（例えば特許文献１）。このような瞳モジュールは、例えば、照度の均一化及び／又は立体角の調整に寄与する。特許文献１の瞳モジュールは、一端面にピンホールが形成された筒部材（鏡筒）を有しているとともに、筒部材の内部にレンズ及び拡散板を有している。この瞳モジュールは、ピンホールを固体撮像素子に対向させるように配置される。ピンホールは、例えば、固体撮像素子に照射される光の立体角（別の観点では拡散角）を調整する。レンズは、ピンホールとは反対側の端部から筒部材に入射した光をピンホールに集光する。拡散板は、レンズとピンホールとの間に位置して光を拡散する（別の観点では光路の横断面において光の強度を均一化する。）。

特開２００４－２６６２５０号公報

少なくとも一部の性能（例えば光の透過率及び／又は拡散機能）を向上させることができる瞳モジュール及び検査装置が待たれる。

本開示の一態様に係る瞳モジュールは、光源装置からの検査用の光を固体撮像素子へ向けて通過させる瞳モジュールであって、光軸を軸回りに囲んでおり、光を反射可能な周面と、前記光軸に沿う方向において前記周面の出射側に位置しているピンホールと、を有している。

本開示の一態様に係る検査装置は、上記瞳モジュールと、前記瞳モジュールが搭載されているプローブカードと、前記光源装置と、を有している。

上記の構成によれば、瞳モジュールの少なくとも一部の性能が向上する。

第１実施形態に係る検査装置の要部の構成を示す模式的な断面図。 図１の検査装置が有する瞳モジュールの模式的な斜視図。 図２の瞳モジュールの模式的な断面図。 変形例に係るライトパイプを示す模式的な断面図。 第２実施形態に係る瞳モジュールの模式的な断面図。 第３実施形態に係る瞳モジュールの模式的な断面図。 第４実施形態に係る瞳モジュールの模式的な断面図。 変形例に係るピンホールを示す模式的な断面図。 第５実施形態に係る瞳モジュールの模式的な断面図。 第６実施形態に係る瞳モジュールの模式的な断面図。 図８とは異なる変形例に係るピンホールを示す模式的な断面図。

以下、図面を参照して、本開示に係る複数の態様（実施形態及び変形例）について説明する。なお、第１実施形態以外の態様の説明においては、基本的に、先に説明された態様との相違点についてのみ述べる。特に言及が無い事項については、先に説明された態様と同様とされたり、先に説明された態様から類推されたりしてよい。また、複数の態様において互いに対応する構成については、相違点があっても、便宜上、互いに同一の符号を付すことがある。

図面は、模式的なものである。従って、例えば、寸法比率は、必ずしも現実のものとは一致しないし、また、同一の部材を示す図面同士において一致しないことがある。また、例えば、部材の形状の細部が省略されることがある。

実施形態の説明において、「径」は、特に断りがない限り、直径又は円相当径とされてよい。「反射率」は、特に断りがない限り、入射角が０°のときの可視光（例えば波長が３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ）に対する反射率とされてよい。「拡散角」は、特に断りがない限り、中心照度の半値を全角表示したもの（ＦＷＨＭ：Full Width at Half Maximum）とされてよい。「ライトパイプ」の用語は広く解釈されてよく、また、「ロッドインテグレータ」と同義であってよい。

＜第１実施形態＞
（検査装置）
図１は、第１実施形態に係る検査装置１の要部の構成を示す模式的な断面図である。なお、検査装置１は、いずれの方向が上方とされてもよい。ただし、以下の説明では、便宜上、図１の上方が実際の上方であることを前提とした表現をすることがある。

検査装置１は、撮像素子１０３に光を照射して撮像素子１０３の検査を行うものである。撮像素子１０３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ及びＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の固体撮像素子である。図示の例では、検査装置１は、ウェハ１０１に含まれている状態の撮像素子１０３を検査するものとされている。ただし、検査装置１は、図示の例とは異なり、個片化された撮像素子１０３の検査を行うものであっても構わない。以下の説明では、便宜上、検査装置１がウェハ１０１の検査を行うものであることを前提とした表現をすることがある。

撮像素子１０３は、所定の波長域（例えば可視光の波長域）の光を検出することが意図されていてもよいし、レーザー光のように理想的には１つの波長を有する光を検出することが意図されていてもよい。前者の場合において、検査装置１が撮像素子１０３に照射する光は、例えば、撮像素子１０３が検知対象としている波長域全体に亘ってパワーを有する光（又はパワーが相対的に大きい光。以下、同様。）であってもよいし、波長域内の特定の幅内にパワーを有する光であってもよい。また、後者の場合においては、検査装置１が撮像素子１０３に照射する光は、例えば、撮像素子１０３が検知対象としている波長を有している光（厳密には当該波長を含む狭い波長域にパワーを有している光）とされてよい。

撮像素子１０３（別の観点では撮像素子１０３を含む製品）によって検知されることが意図されている光の種類（別の観点では検査装置１によって撮像素子１０３に照射される光の種類）は任意である。例えば、検知対象の光は、可視光（波長域の例は既述）であってもよいし、不可視光であってもよい。不可視光としては、例えば、可視光よりも波長が長い赤外線、及び可視光よりも波長が短い紫外線を挙げることができる。可視光、赤外線又は紫外線を更に細かく分類した波長域の光が検知対象であってもよい。逆に、可視光、赤外線及び紫外線の２つ以上の波長域に亘る光が検知対象であってもよい。先に「反射率」は可視光に対するものを指してよい旨を述べたが、撮像素子１０３の検知対象の光（又は検査装置１が撮像素子１０３に照射する光）が不可視光であると特定できるときは、その不可視光の反射率が以下の説明に適用されてもよい。

検査装置１は、例えば、以下の構成要素を有している。ウェハ１０１を保持するテーブル３。検査用の光を生成する光源装置５。光源装置５からの光を撮像素子１０３へ通過させる１つ以上（図示の例では４つ）の瞳モジュール７。撮像素子１０３と電気的に接続されるプローブカード９。テーブル３及び光源装置５の制御を行うとともに、プローブカード９を介して撮像素子１０３の制御及び診断を行う演算部１１。

検査装置１の構成は、瞳モジュール７の構成を除いて、種々の構成とされてよく、例えば、公知の構成とされても構わない（もちろん、新規な構成であってもよい。）。実施形態の説明では、瞳モジュール７以外の構成については、適宜に説明を省略する。以下では、まず、瞳モジュール７以外の構成について簡単に説明し、次に、瞳モジュール７について説明する。

テーブル３は、真空チャック又は静電チャック等の適宜な形式のチャックを有しており、その上面にウェハ１０１を保持する。テーブル３は、例えば、直交座標系の３軸それぞれに沿う方向に移動可能となっている。これにより、例えば、瞳モジュール７及びプローブカード９の撮像素子１０３に対する位置決め（別の観点では相対移動）を行うことが可能となっている。

光源装置５は、例えば、特に図示しないが、少なくとも光源を有しており、必要に応じて、光源からの光路上に位置するレンズ、絞り、フィルタ及び／又は鏡を有してよい。光源装置５は、例えば、図１の上下方向を光軸に平行な方向として瞳モジュール７に光を照射する。光源装置５が照射する光は、例えば、横断面において強度が均一で、かつテレセントリックなものとされてよい。

プローブカード９は、例えば、１以上の回路基板を含んで構成されている。なお、図１は、模式図であることから、プローブカード９を構成する種々の部材（１以上の回路基板を含む）の全体に対して同一のハッチングを付している。また、図１では、プローブカード９の本体部分（主として回路基板によって構成される部分）だけでなく、当該本体部分に固定される部分（例えば瞳モジュール７の支持に寄与する部分）もプローブカード９の一部として概念されている。このように概念した場合、プローブカード９の全体形状は、必ずしもカード状でなくてよい。

プローブカード９は、例えば、光源装置５から瞳モジュール７を経由して届いた光を撮像素子１０３へ通過させる１つ以上（図示の例では複数であり、より詳細には４つ）の開口９ｈを有している。開口９ｈは、例えば、１つの撮像素子１０３に対して１つ設けられている。ただし、２以上の撮像素子１０３に対して１つの開口９ｈを設けることも可能である。また、プローブカード９は、１以上（図示の例では４つ）の撮像素子１０３のパッド（不図示）に当接されるピン９ａを有している。１つの撮像素子１０３に対して設けられるピン９ａの数は適宜に設定されてよい。

演算部１１は、例えば、コンピュータを含んで構成されている。演算部１１は、例えば、テーブル３の不図示の駆動部を制御して撮像素子１０３とプローブカード９との位置決めを行う。また、演算部１１は、光源装置５の光源等を制御して、光源装置５の光を瞳モジュール７及びプローブカード９の開口９ｈを介して撮像素子１０３に照射する。演算部１１は、プローブカード９を介して撮像素子１０３と電気的に接続され、撮像素子１０３の制御を行うとともに、撮像素子１０３から信号を取得する。そして、演算部１１は、取得した信号に基づいて撮像素子１０３の良否の診断を行う。

（瞳モジュールの概要）
図２は、図１に示された４つの瞳モジュール７を模式的に示す斜視図である。

図１及び図２に示すように、瞳モジュール７は、例えば、その外形が概ね柱体状とされており、その軸方向に光源装置５からの光を通過させる。換言すれば、瞳モジュール７は、軸方向の両端である第１端８Ａ及び第２端８Ｂを有しており、第１端８Ａから入射した光を第２端８Ｂから出射させる。その過程において、瞳モジュール７は、光の横断面における光の強度分布を調整したり（例えば強度を均一化したり）、及び／又は撮像素子１０３に照射される光の立体角及び／又は拡散角を調整する。

瞳モジュール７の外形の具体的形状は任意である。例えば、瞳モジュール７の外形は、直柱状（図示の例）であってもよいし、斜柱状であってもよい。ただし、実施形態の説明では、主として直柱状を例に取り、直柱状を前提とした表現をすることがある。また、瞳モジュール７の外形は、円柱状であってもよいし、角柱状であってもよい。瞳モジュールは、軸方向（光軸に平行な方向）の長さが、径よりも長くてもよいし（図示の例）、短くてもよい。図示の例では、瞳モジュール７の外形は、概略円柱形において、第１端８Ａ側にフランジ８Ｃが設けられた形状とされている。

図１の例では、瞳モジュール７は、プローブカード９に支持されている。具体的には、瞳モジュール７は、プローブカード９を上下に貫通する孔（符号省略。開口９ｈを含んで概念されてもよい。）に挿通されるとともに、フランジ８Ｃがプローブカード９の上面に係合している。さらに、フランジ８Ｃとプローブカード９とは不図示のねじによって固定されてよい。図示の例とは異なり、瞳モジュール７は、プローブカード９とは別の部材によって支持されていてもよいし、プローブカード９に対して移動可能に駆動機構によって支持されていてもよい。

瞳モジュール７は、１つのプローブカード９（別の観点では検査装置１。以下、同様。）に対して、任意の数で設けられてよい。例えば、１つのプローブカード９に配置される瞳モジュール７の数は、１つであってもよいし、複数であってもよい（図示の例）。後者の場合において、瞳モジュール７の数は、ウェハ１０１が含む撮像素子１０３の数と同数であってもよいし、異なっていてもよい（例えば図示の例のように少なくてもよい。）。

瞳モジュール７の数が複数である場合において、その配置も任意である。例えば、瞳モジュール７は、１列で配列されていてもよいし（図示の例）、２列以上で配列されていてもよい。各列の数は任意であり、また、列同士で数が同一であってもよいし、異なっていてもよい。瞳モジュール７のピッチは、例えば、ウェハ１０１内の撮像素子１０３のピッチに対して、同一であってもよいし、整数倍であってもよい。

（瞳モジュールの内部構造）
図３は、瞳モジュール７の断面図である。

瞳モジュール７は、例えば、筒部材１３と、筒部材１３に保持されている光学部品とを有している。光学部品は、図示の例では、２つの調光フィルタ１５及びライトパイプ１７である。筒部材１３は、例えば、光学部品の保持に寄与しているとともに、瞳モジュール７の外部からの、意図されていない光の影響を低減することに寄与している。調光フィルタ１５は、例えば、光量の調整等に寄与する。ライトパイプ１７は、例えば、瞳モジュールの透過率の向上等に寄与する。

なお、図３では、光軸ＬＡが示されている。図示されている光軸ＬＡは、瞳モジュール７の光軸と捉えられてもよいし、ライトパイプ１７等の瞳モジュール７を構成する各部位における光軸と捉えられてもよい。光軸ＬＡは、例えば、瞳モジュール７又は各部位を通過する光束の代表となる仮想的な光線である。

（筒部材）
筒部材１３は、その名称のとおり、筒状の部材である。筒部材１３は、軸回りの筒本体１３ａと、筒本体１３ａの第２端８Ｂ側を塞ぐ端面部１３ｂとを有している。筒本体１３ａの第１端８Ａ側は開放されており、開口１９が形成されている。端面部１３ｂには、ピンホール２１が開口している。光源装置５からの光は、開口１９に入射してピンホール２１から出射される。

図３は、模式図であることから、筒部材１３の全体が１つのハッチングによって示されている。実際の筒部材１３は、図のように、その全体が一体的に形成されていてもよいし、図とは異なり、複数の部材が組み合わされて構成されていてもよい。

筒部材１３の具体的な形状は任意である。例えば、筒部材１３の外形は、瞳モジュール７の外形の大部分を構成しており、既述の瞳モジュール７の外形の説明は、筒部材１３の外形に援用されてよい。筒部材１３の内面（換言すれば内部空間）の形状は、例えば、外形と同様に概略直柱体状であり、より詳細には、例えば、円柱状又は角柱状である。筒部材１３の外形と内面の形状とは、相似であってもよいし（別の観点では筒部材１３の肉厚は概ね一定であってもよいし）、全く異なる形状であってもよい。なお、ここでの相似は、数学でいう厳密な相似に限定されない。

開口１９の形状は任意である。例えば、開口１９を光軸ＬＡ方向に見たときの形状は、筒部材１３の内部空間の大部分と同一形状であってもよいし、異なる形状であってもよく、また、例えば、円形又は多角形である。図示の例では、開口１９は、調光フィルタ１５の配置のために筒部材１３の内部空間の大部分よりも若干拡径されている。ただし、そのような拡径はなされていなくてもよいし、逆に、筒部材１３の内部空間の大部分よりも径が小さくされていてもよい。

ピンホール２１の形状は任意である。例えば、ピンホール２１の横断面（光軸ＬＡに直交する断面）の形状は、円形又は多角形とされてよい。ピンホール２１の横断面の形状（別の観点では径）は、ピンホール２１の貫通方向において、一定であってもよいし（図示の例）、変化してもよい。後者としては、ピンホール２１の貫通方向の一部又は全部において、下方ほど拡径又は縮径する形状が挙げられる。

筒部材１３における各種の寸法（例えば、開口１９の径、ピンホール２１の径、開口１９からピンホール２１までの距離）は、撮像素子１０３の大きさ、及び撮像素子１０３の検査に要求される照度等に応じて適宜に設定されてよい。ピンホール２１の径は、開口１９の径よりも小さい。なお、ここでいう径は、光の透過に実質的に寄与する径であってよい。例えば、図示の例において、光源装置５からテレセントリックな光が調光フィルタ１５に入射するとき、調光フィルタ１５が配置される部分の径を過剰に大きくしても、瞳モジュール７を通過する光量は殆ど増加しない。このような場合は、拡径部分よりも下方側の部分の径を開口１９の径として見做したり、ピンホール２１へ到達し得る光束の開口１９付近における径を開口１９の径として見做したりしてよい。

寸法の例を挙げる。ピンホール２１の径は、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下、又は０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下とされてよい。開口１９の径は、ピンホール２１の径よりも大きいことを前提として、１ｍｍ以上５０ｍｍ以下、又は５ｍｍ以上１０ｍｍ以下とされてよい。開口１９の径は、ピンホール２１の径に対して、２倍以上２０倍以下、又は４倍以上１０倍以下とされてよい。開口１９（入射側の面）からピンホール２１（出射側の面）までの距離は、５ｍｍ以上６０ｍｍ以下、又は１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下とされてよい。また、当該距離は、ピンホール２１の径の５倍以上６０倍以下、又は１０倍以上３０倍以下とされてよい。

筒部材１３は、遮光性を有しており、開口１９及びピンホール２１以外の部位からの光の入射及び出射を禁止している。筒部材１３は、その全体が遮光性を有する材料から構成されていてもよいし、遮光性を有さない材料によって大部分が構成されつつ、遮光性を有する材料からなる膜が表面（例えば内面及び／又は外面）に形成されていてもよい。

筒部材１３の表面は、光の反射率が低くてもよいし、高くてもよい。例えば、筒部材１３の反射率は、１０％未満であってもよいし、１０％以上５０％未満であってもよいし、５０％以上又は８０％以上であってもよい。このような反射率は、筒部材１３の大部分又は全体を構成する材料の反射率によって実現されてもよいし、筒部材１３の内面に反射率を低減又は増加させる膜が形成されることによって実現されてもよい。

一般に、光学機器の鏡筒の内面は反射率が低くされている。例えば、鏡筒の内面には、黒色の塗料が塗布されている（換言すれば反射を低減する膜が形成されている。）。黒色の塗料の反射率は、例えば、６％以下であり、１％以下のものも存在する。筒部材１３の内面は、一般的な鏡筒と同様に、黒色の塗料が塗布されることなどによって上記のような比較的低い反射率を有してもよいし、上記のような反射率よりも高い反射率を有してもよい。

筒部材１３の材料は任意である。例えば、筒部材１３の大部分（例えば表面以外）又は全部を構成する材料は、樹脂、金属又はセラミックとされてよい。また、既述のように、筒部材１３の表面は、適宜な膜が形成されてよく、この膜の材料も任意である。また、膜は、１種の材料からなるものであってもよいし、互いに異なる材料からなる２以上の層が積層されたものであってもよい。膜の材料としては、例えば、任意の色（例えば黒色）の）塗料を挙げることができる。また、後述する実施形態で述べるように、膜の材料として、金属（及び誘電体）を挙げることもできる。

筒部材１３の内部は、密閉されていてもよいし、密閉されていなくてもよい。密閉は、気密なものであってもよいし、異物の侵入を低減するレベルのものであってもよい。気密に密閉がなされている場合において、筒部材１３の内部は、真空（厳密には大気圧よりも減圧された状態）であってもよいし、適宜な気体が封入された状態であってもよい。

（調光フィルタ）
調光フィルタ１５は、例えば、ガラス基板を含んでおり、ＡＲ（anti-reflection）コートの有無等によって透過光量を調整する。１つのプローブカード９に対して複数の瞳モジュール７が設けられる態様においては、この透過光量の調整によって、瞳モジュール７同士の光量差が低減されてよい。調光フィルタ１５の大きさ及び位置は、例えば、ライトパイプ１７に入射する全ての光が調光フィルタ１５を通過した光となるように設定されてよい。図示の例では、調光フィルタ１５は、開口１９を塞ぐように設けられている。

なお、調光フィルタ１５は設けられなくてもよい。図示の例では、調光フィルタ１５は、筒部材１３内を密閉することにも寄与している。調光フィルタ１５が設けられない場合、瞳モジュール７の密閉は、他の光学的な機能を有する、又は単に光を透過させるだけの透明部材によってなされてよい。

（ライトパイプ）
ライトパイプ１７は、例えば、透光性の材料からなる。また、ライトパイプ１７は、例えば、中実なロッド状の部材である。換言すれば、ライトパイプは、光軸ＬＡの軸回りに広がる筒状の面である周面１７ａと、周面１７ａの両側にて光軸ＬＡに交差する端面である入射面１７ｂ及び出射面１７ｃとを有している。入射面１７ｂは、開口１９側の面であり、出射面１７ｃは、ピンホール２１側の面である。

入射面１７ｂに入射した光の少なくとも一部は、周面１７ａによって１回以上反射されて出射面１７ｃに導かれる。これにより、例えば、筒部材１３の内面に吸収される光が減じられ、瞳モジュール７の透過率が向上する。また、別の観点では、周面１７ａにおける反射によって光が拡散される（別の観点では光の強度が均一化される。）。さらに、図示の例のライトパイプ１７においては、テーパ形状等によって、開口１９からピンホール２１への集光、上記の拡散作用の向上、及び拡散角（別の観点では立体角）の調整がなされる。なお、調光フィルタ１５が設けられない態様において、ライトパイプ１７が筒部材１３内を密閉する機能を担ってもよい。

ライトパイプ１７の屈折率は、その周囲（真空又は気体）の屈折率よりも高い。別の観点では、周面１７ａは、屈折率が互いに異なる媒質の界面を構成している。そして、入射面１７ｂに入射して周面１７ａに到達した光は、一部が周面１７ａによって反射され、他の一部が周面１７ａを透過する。また、周面１７ａに対する入射角が、ある程度の大きさよりも小さくなると、いわゆる全反射が生じる。このようにして、周面１７ａは光を反射する。本実施形態から理解されるように、周面１７ａが光を反射可能というとき、周面１７ａにおける反射率は、必ずしも高くなくてよい。

ライトパイプ１７の材料（別の観点では屈折率）は適宜に設定されてよい。例えば、ライトパイプ１７の材料は、ガラス又は樹脂とされてよい。ライトパイプ１７の屈折率が大きいほど、周面１７ａにおいて全反射が生じやすくなるから、ライトパイプ１７の材料として、屈折率が高いものが選択されてよい。ライトパイプ１７の材料の屈折率（絶対屈折率）は、例えば、１．４以上とされてよい。

ライトパイプ１７の具体的な形状は任意である。図示の例では、ライトパイプ１７（換言すれは周面１７ａ。以下、本段落及び次段落において同様。）の形状は、横断面（光軸ＬＡに直交する断面）が出射側ほど小さくなるテーパ状（換言すれば錐台状）とされている。図示の例とは異なり、ライトパイプ１７の形状は、横断面の形状が光軸ＬＡの位置によらずに一定の柱体状（例えば直柱体状）であってもよいし、錐台と柱体との組み合わせであってもよい。

ライトパイプ１７における錐台又は柱体のより具体的な形状も任意である。例えば、錐台又は柱体の横断面の形状は、円形又は多角形とされてよい。換言すれば、ライトパイプ１７の形状は、円錐台、角錐台、円柱又は角柱とされてよい。錐台状は、光軸ＬＡを対称軸とする回転対称の形状であってもよいし（図示の例）、そうでなくてもよい。錐台の縦断面（光軸ＬＡに平行な断面）において、錐台の側面（周面１７ａ）は、直線状であってもよいし、曲線状であってもよい。

ライトパイプ１７が錐台状である場合の周面１７ａの光軸ＬＡに対する傾斜角θは適宜に設定されてよい。例えば、傾斜角θ（縦断面において周面１７ａが直線状でない場合は例えば近似直線の傾斜角）は、０°超、１°以上、３°以上又は５°以上とされてよく、４５°未満、３０°以下又は１５°以下とされてよく、上記の下限と上限とは適宜に組み合わされてよい。例えば、傾斜角θは、５°以上１５°以下とされてよい。

入射面１７ｂ及び出射面１７ｃの形状も任意である。なお、これらの面の平面形状については、上記のライトパイプ１７（周面１７ａ）の横断面の形状が援用されてよい。図示の例では、入射面１７ｂは、外側に膨らむ曲面状（換言すれば凸曲面状）である。また、出射面１７ｃは平面状である。ただし、図示の例とは異なり、入射面１７ｂは、平面状とされてもよいし、凹状の曲面状とされてもよい。また、出射面１７ｃは、凸曲面状又は凹曲面状とされてもよい。入射面１７ｂ及び出射面１７ｃの形状（曲面又は平面）の組み合わせも任意である。

入射面１７ｂ及び／又は出射面１７ｃの曲面は、球面であってもよいし、非球面であってもよい。また、その曲率半径又は焦点距離は適宜に設定されてよい。例えば、入射面１７ｂが凸曲面である場合において、その曲率中心及び／又は焦点は、ライトパイプ１７内に位置してよく、より詳細には、例えば、ライトパイプ１７の光軸ＬＡにおける長さの中央よりも入射側に位置してよい。

周面１７ａ、入射面１７ｂ及び出射面１７ｃの表面性状は任意である。例えば、これらの面は、平滑な面である。例えば、これらの面の算術平均粗さＲａは、１００ｎｍ以下、１０ｎｍ以下又は１ｎｍ以下とされてよい。ただし、これらの面は、一部又は全部に、拡散を目的として意図的に凹凸が形成されていても構わない。換言すれば、算術平均粗さＲａは、上記の上限値よりも大きくても構わない。

ライトパイプ１７の寸法は任意である。例えば、筒部材１３の説明において筒部材１３の寸法として例示した寸法は、筒部材１３の寸法ではなく、錐台状のライトパイプ１７の寸法として参照されても構わない。念のために記載すると、出射面１７ｃの径は、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下、又は０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下とされてよい。入射面１７ｂの径は、出射面１７ｃの径よりも大きいことを前提として、１ｍｍ以上５０ｍｍ以下、又は５ｍｍ以上１０ｍｍ以下とされてよい。入射面１７ｂの径は、出射面１７ｃの径に対して、２倍以上２０倍以下、又は４倍以上１０倍以下とされてよい。光軸ＬＡ上における入射面１７ｂから出射面１７ｃまでの長さは、５ｍｍ以上６０ｍｍ以下、又は１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下とされてよい。また、当該距離は、出射面１７ｃの径の５倍以上６０倍以下、又は１０倍以上３０倍以下とされてよい。

筒部材１３に対するライトパイプ１７の位置は適宜に設定されてよい。図示の例では、周面１７ａは、入射面１７ｂ側の一部及び出射面１７ｃ側の一部を除いて、基本的に筒部材１３（例えば筒本体１３ａの内面）から離れている。また、入射面１７ｂは、筒部材１３内に位置している。出射面１７ｃは、ピンホール２１内（より詳細には図示の例では貫通方向の中途）に位置している。なお、周面１７ａが筒部材１３から離れているというとき、例えば、周面１７ａは、その面積の１／２以上又は４／５以上が筒部材１３から離れていてよい。

図示の例とは異なり、周面１７ａと筒部材１３の内面とは互いに同一の形状を有して互いに当接していてもよい。両者が互いに同一の形状を有している態様としては、例えば、図示の例において、ライトパイプ１７が直柱状に変形された態様、又は筒本体１３ａの内面が錐台状に変形された態様を挙げることができる。また、調光フィルタ１５が筒部材１３内に設けられない態様において、入射面１７ｂは、開口１９と同一位置に位置したり、開口１９よりも外側に位置したりしてよい。出射面１７ｃは、ピンホール２１よりも上方に位置したり、ピンホール２１よりも下方に位置したりしてよい。

ライトパイプ１７の筒部材１３に対する固定方法は適宜なものとされてよい。図示の例では、ライトパイプ１７は、出射面１７ｃ側の一部がピンホール２１の一部に嵌合されている（ピンホール２１の内面に当接している。）。また、入射面１７ｂ側の一部が筒部材１３の内面に当接している。これにより、ライトパイプ１７は、筒部材１３に対して固定されている。ライトパイプ１７と筒部材１３とが当接しているとした部分において、両者の間に介在する接着剤が設けられてもよい（設けられなくてもよい。）。

図示の例とは異なり、筒部材１３の内面から突出して周面１７ａの適宜な位置に当接する部位が設けられてもよい。入射面１７ｂのうちの外縁側の一部に上方から当接する部位が筒部材１３に設けられてもよい。出射面１７ｃのうちの外縁側の一部に下方から当接する部位が筒部材１３に設けられてもよい。

以上のとおり、光源装置５からの検査用の光を固体撮像素子（撮像素子１０３）へ向けて通過させる瞳モジュール７は、周面１７ａと、ピンホール２１とを有している。周面１７ａは、光軸ＬＡを軸回りに囲んでおり、光を反射可能である。ピンホール２１は、光軸ＬＡに沿う方向において周面１７ａの出射側に位置している。

従って、例えば、瞳モジュール７の透過率が向上する。具体的には、周面１７ａが設けられていない態様においては、開口１９から筒部材１３内に入射した光の一部は、ピンホール２１へ向かう光路から外れ、筒部材１３の内面に吸収される。本実施形態では、そのような光の少なくとも一部を周面１７ａにおける反射によってピンホール２１へ導き、透過率を向上させることができる。その結果、例えば、撮像素子１０３における照度を向上させることができる。別の観点では、光源装置５における消費電力の低減及び／又は光源装置５の小型化を図ることができる。

なお、光軸ＬＡに沿う方向においてピンホール２１が周面１７ａの出射側に位置しているという場合、既述の出射面１７ｃのピンホール２１に対する説明から理解されるように、光軸ＬＡに沿う方向における位置範囲に関して、ピンホール２１の一部又は全部は、周面１７ａの出射側の部分に対して重複していてもよいし、重複していなくてもよい。例えば、合理的に考えて、周面１７ａに囲まれた領域を通過した光がピンホール２１を通過しているといえる場合は、ピンホール２１は、周面１７ａの出射側に位置していると捉えられてよい。また、例えば、ピンホール２１の出射側の開口面が、周面１７ａの出射側の端面（出射面１７ｃ）から入射側へ周面１７ａの光軸ＬＡに平行な方向の長さの１／５又は１／１０の距離で離れた位置よりも出射側に位置しているとき、ピンホール２１は、周面１７ａの出射側に位置していると捉えられてよい。

瞳モジュール７は、遮光性の筒部材１３を有してよい。筒部材１３は、光が入射する開口１９を一端に有してよく、開口１９よりも径が小さいピンホール２１を他端に有してよい。周面１７ａは、筒部材１３の内側に位置してよい。

この場合、例えば、意図されていない光が瞳モジュール７の外部から周面１７ａに囲まれた領域内及び／又はピンホール２１に入射する蓋然性が低減される。その結果、瞳モジュール７から出射される光が安定する。

瞳モジュール７は、筒部材１３の内部に、筒部材１３とは別部材の、周面１７ａを有する、中実又は中空（本実施形態では中実）のライトパイプ１７を有してよい。

この場合、例えば、ライトパイプ１７に係る理論及び／又はノウハウを利用することができ、設計が容易化される。また、例えば、市販のライトパイプ１７を用いることによって、安価に周面１７ａを有する瞳モジュール７を実現することができる。また、例えば、撮像素子１０３の種類等に応じて瞳モジュール７に要求される出射光の性質は異なるところ、ライトパイプ１７及び筒部材１３の一方のみを設計変更して対応することが可能である。

ライトパイプ１７の外周面（周面１７ａ）と筒部材１３の内周面とは離れていてよい。なお、このようにいうとき、図示の例から理解されるように、周面１７ａは局所的に筒部材１３の内周面に当接していても構わない。

周面１７ａと筒部材１３とが離れている場合、例えば、ライトパイプ１７と筒部材１３とは別個に設計可能であるから、上述した設計の容易化等の効果が向上する。また、周面１７ａの周囲は、真空又は気体であるから、全反射が生じる条件を満たしやすい。また、周面１７ａと筒部材１３との接合状態が周面１７ａにおける反射に影響を及ぼすというような不都合も低減される。

ライトパイプ１７は、中実であってよく、また、光源装置５からの光が入射する側の端面（入射面１７ｂ）が外側に膨らむ曲面状であってよい。

この場合、例えば、入射面１７ｂに入射した光束のライトパイプ１７内の向きを調整できる。より詳細には、例えば、テレセントリックな光が入射面１７ｂに入射する場合において、光軸ＬＡに対する光束の傾斜角を大きくし、周面１７ａに到達する光束を増加させることができる。その結果、ライトパイプ１７による光の拡散の作用が向上する。

周面１７ａは、ピンホール２１側ほど径が小さくなっていてよい。

この場合、例えば、ライトパイプ１７は、相対的に径が大きい入射面１７ｂに入射した光を相対的に径が小さい出射面１７ｃへ集めること（集光）に寄与する。これにより、例えば、瞳モジュール７の入射側に集光レンズを設ける必要性が低減される。そして、集光レンズを設けないことによって（ただし、集光レンズが設けられる態様も本開示に係る技術に含まれる。）、瞳モジュール７の小型化、簡素化及び／又はコスト削減が図られる。

さらに、ピンホール２１側ほど径が小さくなっていることによって、例えば、ライトパイプ１７を通過する光は、エテンデュの法則に従って拡散される。具体的には、出射面１７ｃ（出口）から出射される光束の拡散角（別の観点では立体角）は、入射面１７ｂ（入口）に入射する光束の拡散角に対して、入口径／出口径の比率を乗じたものとなる。従って、周面１７ａの拡散の作用が向上する。

また、本実施形態とは異なり、入射面１７ｂが凸曲面状でない場合、入射面１７ｂにテレセントリックな光が入射すると、この光はライトパイプ１７内を光軸ＡＬに平行に進む。このとき、ピンホール２１側ほど径が小さい周面１７ａは、テレセントリックな光のうち光軸ＡＬから離れた光束を反射する。このような作用によっても、周面１７ａによる拡散の作用が向上する。

周面１７ａは、光軸ＡＬに平行な長さが径よりも大きくてよい。

この場合、例えば、周面１７ａの長さが上記よりも短い態様（当該態様も本開示に係る技術に含まれてよい。）に比較して、周面１７ａによる反射の回数を多くしやすい。その結果、周面１７ａによる拡散の作用が向上する。

＜ライトパイプの変形例＞
図４は、変形例に係るライトパイプ２３を示す断面図である。

実施形態のライトパイプ１７が中実なロッド状であったのに対して、変形例に係るライトパイプ２３は、中空の筒状である。ライトパイプ２３は、光軸ＬＡを囲む周面２３ａと、光が入射する入射口２３ｂと、光が出射する出射口２３ｃとを有している。ライトパイプ１７内の光を反射する周面１７ａは、ライトパイプ１７の外周面によって構成された。これに対して、ライトパイプ２３内の光を反射する周面２３ａは、ライトパイプ２３の内周面によって構成されている。

実施形態に係るライトパイプ１７の周面１７ａは透光性を有した。これに対して、変形例に係るライトパイプ２３の周面２３ａは、入射角に関わらずに光を実質的に透過させずに光を反射する反射面（例えば鏡）として機能してよい。周面２３ａの反射率は適宜に設定されてよい。例えば、周面２３ａの反射率は、５０％以上、８０％以上又は９０％以上とされてよい。

材料の観点において、ライトパイプ２３の構成は任意である。例えば、特に図示ないが、ライトパイプ２３は、ライトパイプ２３の大部分を構成する基体と、基体の内周面に重なって周面２３ａを構成する反射膜とを有してよい。基体は、１種又は２種以上の材料から構成されてよい。１種以上の材料それぞれは、遮光性又は透光性を有してよい。基体の材料としては、例えば、ガラス、樹脂又は金属を挙げることができる。また、反射膜は、１種の材料から構成されてもよいし、互いに異なる材料が積層されて構成されてもよい。より詳細には、例えば、反射膜は、金属膜であってもよいし、透光性を有する誘電体層を金属膜に重ねたものであってもよい。上記とは異なり、ライトパイプ２３は、その全体が、単一の、かつ反射率が比較的高い材料（例えば金属）によって構成されてもよい。

ライトパイプ２３の周面２３ａ及び／又は外周面の形状及び寸法については、ライトパイプ１７の周面１７ａの説明が適宜に援用されてよい。ライトパイプ２３の厚さは、例えば、ライトパイプ２３の全体に亘って概ね一定である。換言すれば、周面２３ａとライトパイプ２３の外周面とは相似とされている。ただし、図示の例とは異なり、ライトパイプ２３の厚さは一定でなくても構わない。例えば、周面２３ａの形状は、第１実施形態の周面１７ａと概ね同様（錐台状）とされつつ、外周面の形状は、筒部材１３に嵌合する柱体状とされてもよい。

このような変形例に係るライトパイプ２３は、第１実施形態、及びライトパイプ１７を有する他の実施形態（後述）において、ライトパイプ１７に代えて用いられてよい。ライトパイプ２３をライトパイプ１７に代えて用いた場合においても、実施形態と同様の効果が奏される。

＜第２実施形態＞
図５は、第２実施形態に係る瞳モジュール２０７の構成を示す断面図であり、第１実施形態の図３に対応している。

第２実施形態に係る瞳モジュール２０７は、第１実施形態に係る瞳モジュール７に対して、拡散板２５を追加したものである。拡散板２５は、光を透過させつつ光を拡散させる。これにより、例えば、瞳モジュール２０７から出射される光は、横断面における強度がさらに均一化される。なお、第１実施形態は、第２実施形態に比較すると、瞳モジュールの透過率が高い。

拡散板２５は、ライトパイプ１７（周面１７ａ）に対して入射側に位置している。より詳細には、拡散板２５は、筒部材１３内に位置しており、また、別の観点では、調光フィルタ１５（別の観点では開口１９）とライトパイプ１７との間に位置している。なお、図示の例とは異なり、拡散板２５を筒部材１３の外部に位置させることも可能である。例えば、拡散板２５は、開口１９を外側から塞ぐように筒部材１３の上端に重なっていてもよいし、筒部材１３の上端（開口１９）から上方へ離れた位置に配置されていてもよい。光軸ＬＡに平行な方向において、開口１９と拡散板２５との距離、及び拡散板２５とライトパイプ１７との距離は任意である。

拡散板２５の形状及び寸法（並びに位置）は、例えば、ライトパイプ１７に入射する全ての光が実質的に拡散板２５を通過した光となるように設定されてよい。例えば、図示の例では、拡散板２５は、筒部材１３の内部に配置され、かつ筒部材１３の内部空間の横断面全体に亘る広さを有しており、これにより、上記の光の関係が実現されている。図示の例とは異なり、拡散板２５が開口１９から上方へ離れている態様においては、拡散板２５の面積を開口１９の面積に対して十分に大きくすることによって、上記の光の関係が実現されてよい。

拡散板２５の具体的な材料、形状及び寸法等は、適宜に設定されてよい。例えば、拡散板２５の全体の材料、又は拡散板２５のベースとなる材料は、透光性を有している材料であり、ガラス又は樹脂とされてよい。拡散板２５は、概ね一定の厚さの板状とされてよい。拡散板２５の厚さは、要求される作用等に応じて適宜に設定されてよい。

図示の例のように、拡散板２７が筒部材１３の内部に位置する態様においては、拡散板２５の平面視における形状及び寸法については、例えば、筒部材１３の内部空間の横断面の形状及び寸法の説明が援用されてよい。また、拡散板２７が筒部材１３の外部に位置する態様においては、拡散板２５は、筒部材１３の内部空間又は全体の横断面よりも広い面積を有していてもよい。

図示の例では、拡散板２５は、光軸ＬＡに平行に見たときに、入射面１７ｂよりも広くされ、入射面１７ｂを包含していている。ただし、拡散板２５は、入射面１７ｂと同一の広さであってもよいし、入射面１７ｂよりも狭くてもよい。後者の態様は、例えば、筒部材１３の拡散板２５及び／又はライトパイプ１７を保持する部分の都合上、生じ得る。

拡散板２５において、光を拡散するための構成は、種々のものとされてよい。例えば、拡散板２５としては、一方の面又は両面に凹凸を有するものを挙げることができる。拡散板２５を透過する光は、この表面の凹凸によって屈折されることなどによって拡散される。凹凸が形成された面の表面粗さＲａは、例えば、２００ｎｍ以上、１μｍ以上、１０μｍ以上又は１００μｍ以上とされてよい。表面に凹凸を有する拡散板２５は、互いに大きさが異なる微小レンズがランダムに配置されていると捉えることができる態様であってもよい。また、拡散板２５は、表面の凹凸に代えて、又は加えて、内部に微小な粒子を有してもよい。拡散板２５を通過する光は、この微小な粒子によって反射されることによって拡散されてよい。

拡散板２５の透過率及び拡散角は任意に設定されてよい。本実施形態では、ライトパイプ１７が拡散の作用を奏する。従って、拡散板２５として、従来の瞳モジュールが有する拡散板に比較して、透過率が比較的高いもの、及び／又は拡散の作用が低いものが用いられてもよい。例えば、拡散板２５の透過率は、７０％以上、８０％以上又は９０％以上であってよい。また、拡散板２５の拡散角は、４０°以下、３０°以下又は２０°以下であってよい。

拡散板２５の筒部材１３に対する固定方法は適宜な方法とされてよい。図示の例では、筒部材１３の内部は、開口１９側の部分がピンホール２１側の部分よりも拡径されている。そして、拡散板２５は、開口１９側から挿入されて、拡径によって形成された段差に係合する。これにより、拡散板２５は、筒部材１３に保持される。拡散板２５と筒部材１３との間には接着剤が介在してもよい（介在しなくてもよい。）。図示の例とは異なり、例えば、筒部材１３が２以上の部材から構成されることなどによって、拡散板２５は、ピンホール２１側から挿入されたり、光軸ＬＡ方向において筒部材１３の適宜な部位に挟まれたりしてもよい。

以上のとおり、本実施形態では、周面１７ａの入射側に拡散板２５を有している。この場合、例えば、既述のように、瞳モジュール２０７による拡散作用が向上する。さらに、拡散板２５によって拡散された光がライトパイプ１７に入射することから、ライトパイプ１７の周面１７ａに到達して反射される光束が増加しやすい。その結果、ライトパイプ１７による拡散効果が向上することになる。すなわち、入射側の拡散板２５と、ライトパイプ１７との組み合わせは、単なる足し合わせの効果ではなく、相乗効果を奏する。

＜第３実施形態＞
図６は、第３実施形態に係る瞳モジュール３０７の構成を示す断面図であり、第１実施形態の図３に対応している。

第３実施形態に係る瞳モジュール３０７は、第２実施形態に係る瞳モジュール２０７に対して、拡散板の位置を変更したものである。すなわち、瞳モジュール２０７では、拡散板２５がライトパイプ１７の入射側に位置したのに対して、瞳モジュール３０７では、拡散板２７は、ライトパイプ１７の出射側に位置している。

拡散板２７のより詳細な位置は適宜に設定されてよい。例えば、拡散板２７は、筒部材１３の内部に位置している。ただし、拡散板２７は、筒部材１３の外部に位置してもよい。例えば、拡散板２７は、ピンホール２１を外側から塞ぐように筒部材１３の下端に重なっていてもよいし、筒部材１３の下端（ピンホール２１）から下方へ離れた位置に配置されていてもよい。光軸ＬＡに平行な方向において、ライトパイプ１７と拡散板２７との距離、及び拡散板２７とピンホール２１との距離は任意である。

拡散板２７の形状及び寸法（並びに位置）は、例えば、ライトパイプ１７の出射面１７ｃから出射される全ての光が実質的に拡散板２７に入射するように、及び／又はピンホール２１を通過する全ての光が実質的に拡散板２７を通過するように設定されてよい。図示の例では、拡散板２７は、出射面１７ｃの全面に重なるとともに、ピンホール２１を塞いでおり、これにより、上記の光の関係が実現されている。図示の例とは異なり、例えば、拡散板２７がピンホール２１から下方へ離れている態様においては、拡散板２７の面積をピンホール２１の面積に対して十分に大きくすることによって、ピンホール２１を通過する全ての光が実質的に拡散板２７を通過するようにしてよい。

拡散板２７の具体的な材料、形状、寸法、及び光を拡散するための構成は適宜に設定されてよい。拡散板２５についての材料、形状、寸法、及び光を拡散するための構成についての説明は、矛盾等が生じない限り、拡散板２７に援用されてよい。図示の例では、光軸ＬＡに平行に見て、拡散板２７は、筒部材１３の内部空間の横断面よりも狭くされている。ただし、拡散板２７は、筒部材１３の内部空間の横断面全体に亘る広さを有していてもよい。また、拡散板２７が筒部材１３の外部に位置する態様においては、拡散板２７は、筒部材１３の内部空間又は全体の横断面よりも広い面積を有していてもよい。

拡散板２７の透過率及び拡散角は任意に設定されてよい。第２実施形態と同様に、ライトパイプ１７が拡散の作用を奏するから、拡散板２５として、透過率が比較的高いもの、及び／又は拡散の作用が低いものを用いることができる。従って、例えば、第２実施形態で例示した透過率の下限値、及び拡散角の上限値は、本実施形態に援用されてもよい。ただし、本実施形態の拡散板２７は、第２実施形態の拡散板２５とは異なり、周面１７ａに到達して反射される光束を増加させる作用は奏さない。従って、拡散板２７は、拡散板２５に代えて、透過率が低くされたり、拡散角が大きくされたりしてもよい。例えば、拡散板２７の拡散角は、７０°以上９０°以下であってもよい。

拡散板２７の筒部材１３に対する固定方法は適宜な方法とされてよい。図示の例では、筒部材１３の端面部１３ｂの内側面（上面）に、ピンホール２１よりも径が大きい凹部（符号省略）が形成されている。そして、拡散板２７は、当該凹部に嵌合されている。拡散板２７と筒部材１３との間には接着剤が介在してもよい（介在しなくてもよい。）。図示の例とは異なり、例えば、筒部材１３の内径と同一の大きさの径の拡散板２７を筒部材１３に嵌合させたり、端面部１３ｂの外側面（下面）にピンホール２１よりも径が大きい凹部を形成して当該凹部に拡散板２７を嵌合させたり、端面部１３ｂの上面又は下面に対して凹部を形成することなく拡散板２７を接着したり、筒部材１３が２以上の部材から構成されることなどによって拡散板２７が光軸ＬＡ方向において筒部材１３の適宜な部位に挟まれたりしてもよい。

以上のとおり、本実施形態では、周面１７ａの出射側に拡散板２７を有している。この場合、例えば、既述のように、瞳モジュール３０７による拡散作用が向上する。拡散板２７は、ピンホール２１側に位置するものであるから、第２実施形態の拡散板２５に比較して、例えば、面積を小さくすることができる。その結果、例えば、拡散板２５及び２７が高価である場合において、瞳モジュールのコストを削減することができる。

＜第４実施形態＞
図７は、第４実施形態に係る瞳モジュール４０７の構成を示す断面図であり、第１実施形態の図３に対応している。

第１実施形態では、筒部材１３とは別個の部材としてライトパイプ１７が設けられた。一方、第４実施形態では、筒部材４１３の内面が光を反射可能な構成とされている。また、第４実施形態では、開口１９側から入射した光をピンホール２１側に集光する集光レンズ２９が設けられている。さらに、第４実施形態では、第３実施形態と同様に、ピンホール２１に隣接して拡散板２７が設けられている。拡散板２７については、第３実施形態における説明が援用されてよい。

（筒部材）
筒部材４１３は、図４を参照して説明した変形例に係るライトパイプ２３の更に変形例として捉えることができる。従って、ライトパイプ２３の説明は、適宜に筒部材４１３に援用されてよい。例えば、筒部材４１３は、光軸ＬＡを囲む周面４１３ａを有している。この周面４１３ａは、ライトパイプ２３の周面２３ａと同様に、入射角に関わらずに光を実質的に透過させずに光を反射する反射面（例えば鏡）として機能してよい。周面２３ａの説明で例示した反射率は、周面４１３ａに適用されてよい。

材料の観点において、筒部材４１３は、変形例に係るライトパイプ２３と同様に、基体３１と、基体３１の内面に重なる反射膜３３とを有してよい。基体３１及び反射膜３３の材料については、ライトパイプ２３の基体及び反射膜（いずれも不図示）の説明が援用されてよい。また、筒部材４１３は、図示の例とは異なり、その全体が、単一の、かつ反射率が比較的高い材料（例えば金属）によって構成されてもよい。

筒部材４１３の外形（外面の形状）については、第１実施形態における筒部材１３の外形の説明が援用されてよい。筒部材４１３の内面は、その大部分が周面４１３ａによって構成されている。周面４１３ａの形状については、第１実施形態におけるライトパイプ１７の周面１７ａの説明が援用されてよい。図示の例では、筒部材４１３の内面の形状は、周面４１３ａによって構成される錐台と、その錐台の下方に位置する柱体と、錐台の上方に位置する２つの柱体とを有している。下方の柱体は、拡散板２７が配置（例えば嵌合）される部位となっている。上方の２つの柱体は、集光レンズ２９及び調光フィルタ１５が配置（例えば嵌合）される部位となっている。図示の例とは異なり、柱体は形成されなくてもよい。また、第１実施形態の説明で述べたように、周面４１３ａの形状は、柱体を含んでいてもよい。

反射膜３３の範囲から理解されるように、図示の例では、筒部材４１３の内面のうち、錐台（別の観点では集光レンズ２９から拡散板２７までの間の部分）の側面は、その全体が反射面とされている。また、錐台の側面だけでなく、その下方の柱体（別の観点では拡散板２７が配置される部分）の側面及び端面、並びにピンホール２１の内面も反射面とされている。

図示の例とは異なり、柱体の側面及び端面、並びにピンホール２１の内面の少なくとも１つは、反射面とされなくてもよい。また、錐台の側面の全てが反射面とされる必要は無い。例えば、光軸ＬＡに平行な方向の長さに関して、反射面の長さは、錐台の長さ、又は開口１９からピンホール２１まで（開口１９及びピンホール２１を含む）の長さに対して、１／２以上、４／５以上又は９／１０以上とされてよい。上記とは逆に、上方の２つの柱体（別の観点では集光レンズ２９及び調光フィルタ１５が配置される部分）の側面及び端面の少なくとも１つが反射面とされてもよい。

なお、図示の例も含む種々の態様において、光軸ＬＡを囲む反射可能な周面４１３ａは、筒部材１３の内周面のうち、光学部品（拡散板２７等）が配置される部分の面を除いた領域内で定義されてもよいし、上記部分の面を含んだ領域内で定義されてもよい。本実施形態の説明では、便宜上、前者とする。

（集光レンズ）
集光レンズ２９の焦点は適宜な位置に設定されてよい。例えば、焦点は、ピンホール２１内又はその前後に設定されてよい。この場合、例えば、開口１９に入射するテレセントリックな光がピンホール２１又はその前後に集光される。周面４１３ａは、集光レンズ２９が設けられない態様（既述の実施形態からも理解されるように、当該態様も本開示に係る技術に含まれる。）に比較して、集光及び拡散の作用を積極的に奏さず、集光されなかった光（従来は筒部材の内面に吸収された光）の有効利用に寄与する。

また、例えば、焦点は、第１実施形態におけるライトパイプ１７の入射面１７ｂの焦点と同様に、周面４１３ａ（錐台）の内部に位置してよい。この場合は、例えば、集光レンズ２９は、入射面１７ｂと同様に、周面４１３ａに到達して反射される光束を増加させることに寄与し、ひいては、周面４１３ａによる集光及び／又は拡散の作用の向上に寄与する。

集光レンズ２９の形状及び寸法（並びに位置）は、例えば、周面４１３ａ内に入射する全ての光が実質的に集光レンズ２９を通過する光となるように設定されてよい。図示の例では、集光レンズ２９は、周面４１３ａの入射側の開口面を塞いでおり、これにより、上記の光の関係が実現されている。

集光レンズ２９（凸レンズ）の具体的な形状及び材料は適宜なものとされてよい。例えば、集光レンズ２９は、平凸レンズ（図示の例）、両凸レンズ又は凸メニスカスレンズとされてよい。集光レンズ２９としての平凸レンズ又は凸メニスカスレンズは、凸側が開口１９側及びピンホール２１側のいずれに向けられてもよい。集光レンズ２９は、単レンズであってもよいし、複数のレンズ群であってもよい。集光レンズ２９の材料は、例えば、ガラス又は樹脂とされてよい。

以上のとおり、本実施形態においても、瞳モジュール４０７は、周面４１３ａと、ピンホール２１とを有している。周面４１３ａは、光軸ＬＡを軸回りに囲んでおり、光を反射可能である。ピンホール２１は、光軸ＬＡに沿う方向において周面４１３ａの出射側に位置している。

従って、第１実施形態と同様の作用が奏される。例えば、従来は筒部材の内面に吸収されていた光を有効利用することができる。及び／又は、周面４１３ａの拡散作用によって拡散板を設ける必要性が低減される。これらによって、透過率が向上する。

本実施形態に示されるように、筒部材４１３の内面に反射膜３３が重なって上記のような周面４１３ａが構成されてよい。

この場合、例えば、筒部材４１３全体が金属により形成されて、かつ内面に黒塗りの塗料が塗布されないことによって、光を反射する周面４１３ａが構成される態様（当該態様も本開示に係る技術に含まれてよい。）に比較して、筒部材４１３の材料の自由度が向上する。また、筒部材とは別個のライトパイプ１７が不要であることから、構成が簡素化される。

反射膜３３は金属膜を含んでよい。

この場合、例えば、周面４１３ａの反射率を高くしやすい。ひいては、周面４１３ａによる集光及び／又は拡散等の作用が向上する。また、金属膜は、遮光膜としても機能する。従って、金属膜は、瞳モジュール４０７の外部からの、又は外部への光の干渉の低減にも寄与する。別の観点では、基体３１の材料の自由度が更に向上する。その結果、例えば、基体３１の材料として、遮光性が低い安価な樹脂を用いることも可能である。

本実施形態に示したように、瞳モジュール４０７は、周面４１３ａの入射側に、光をピンホール２１側に集光する集光レンズ２９を更に有してよい。

この場合、既述のように、例えば、集光レンズ２９によってピンホール２１に集光することを基本とする態様において、漏れた光を反射する部位として周面４１３ａを利用でき、透過率が向上する。又は、第１実施形態の凸曲面状の入射面１７ｂと同様に、集光レンズ２９によって周面４１３ａに到達して反射される光束を増加させ、周面４１３ａによる拡散作用及び／又は集光作用を向上させることができる。

＜ピンホールの第１の変形例＞
図８は、変形例に係るピンホール２１Ａを示す断面図であり、図７のピンホール２１及びその周辺の拡大図に相当する。

これまでピンホール２１の形状として、直柱（例えば円柱又は角柱）を図示した。図８では、ピンホール２１Ａの形状として、下方ほど径が小さくなる錐台（入射側部位２１ｓ）と、当該錐台の下方に続く直柱（出射側部位２１ｔ）とを有する形状が示されている。なお、図８以外の種々の図において示されたピンホール２１の形状は、実際のピンホール２１の形状として捉えられてもよいし、実際のピンホール２１の形状（直柱でない形状）を模式化して示した形状として捉えられてもよい。別の観点では、ピンホール２１Ａの形状は、任意の実施形態に適用されてよい。

変形例に係るピンホール２１Ａの具体的な形状及び寸法は適宜に設定されてよい。例えば、実施形態におけるピンホール２１の説明は、矛盾等が生じない限り、変形例に係るピンホール２１Ａに援用されてよい。ピンホール２１Ａにおいて、錐台の横断面（光軸ＬＡに直交する断面）の形状と、柱体の横断面の形状とは、同一（相似）であってもよいし、異なっていてもよい。錐台の側面の光軸ＬＡに対する傾斜角θ２は任意である。例えば、傾斜角θ２は、１０°以上、３０°以上、５０°以上とされてよく、８０°以下又は７０°以下とされてよく、上記の下限と上限とは適宜に組み合わせされてよい。光軸ＬＡに平行な方向における長さに関して、錐台と直柱とは、いずれが大きくてもよい。図示の例では、後者が前者よりも短くなっている。

図８では、変形例に係るピンホール２１Ａを有する瞳モジュールとして、第４実施形態（図７）の瞳モジュール４０７を例に取っている。この場合、第４実施形態の説明で述べたように、反射膜３３（換言すれば反射面）は、ピンホール２１Ａの一部又は全部に亘って形成されてもよいし（図示の例）、形成されなくてもよい

以上のとおり、ピンホール２１Ａは、出射側ほど径が小さくなる部位（錐台の入射側部位２１ｓ）を有してよい。

この場合、例えば、ピンホール２１Ａに入射する光束を多くできる。より詳細には、直柱状の出射側部位２１ｔがピンホール２１の全体を構成する態様（当該態様も本開示に係る技術に含まれる。）に比較して、外周側（図示の例では拡散板２７の外周縁側）からの光を出射側（図の下方）へ透過させやすくなる。これにより、光の透過率を向上させることができる。さらに、上記のように外周側（拡散板２７の外周縁側）からの光が出射側へ透過しやすくなることによって、出射側へ透過する光においては、光軸ＬＡに対してある程度の角度で傾斜した光の割合が増加することになる。これにより、撮像素子１０３への入射角度を拡大させることができる。また、強度の観点から筒部材４１３の肉厚が厚い場合（ピンホール２１Ａの貫通方向の長さが長い場合）において、ピンホール２１Ａが出射光の拡散角に過剰に影響を及ぼす蓋然性が低減される。錐台の側面が反射面とされる態様においては、ピンホール２１Ａにおいても、集光及び／又は拡散の作用が期待される。

上記のような効果は、ピンホール２１Ａの光軸ＬＡに平行な長さ、又は直柱状の部分（本変形例では入射側部位２１ｓ）の光軸ＬＡに平行な長さが短いほど増進されやすい。一方で、筒部材４１３の強度の観点から、これらの長さは、ある程度以上の大きさとされる。ピンホール２１Ａの前後に設けられる光学部品（例えば後述するレンズ３５）等によって強度が確保されることによって、上記の長さを短くすることも可能である。これらの事情を考慮して、上記の長さは適宜に設定されてよい。例えば、ピンホール２１Ａの光軸ＬＡに平行な長さは、０．４ｍｍ以上０．６ｍｍ以下とされてよい。光学部品によって強度を確保できる場合に、ピンホール２１Ａの光軸ＬＡに平行な長さは、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下とされてよい。直柱状の部分の長さは、例えば、０．０５ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下とされてよい。

＜第５実施形態＞
図９は、第５実施形態に係る瞳モジュール５０７の構成を示す断面図であり、第１実施形態の図３に対応している。

第５実施形態に係る瞳モジュール５０７は、第４実施形態に係る瞳モジュール４０７に比較して、筒部材（換言すれば周面）の形状が相違する。具体的には、第４実施形態に係る筒部材４１３の周面４１３ａ（内周面）は錐台状であったのに対して、第５実施形態に係る筒部材５１３の周面５１３ａ（内周面）は直柱状である。周面５１３ａの形状については、第１実施形態における筒部材１３の内面の形状の説明が援用されてよい。

本実施形態においても、瞳モジュール５０７は、周面５１３ａと、ピンホール２１とを有している。周面５１３ａは、光軸ＬＡを軸回りに囲んでおり、光を反射可能である。ピンホール２１は、光軸ＬＡに沿う方向において周面５１３ａの出射側に位置している。

従って、第１実施形態と同様の作用が奏される。例えば、従来は筒部材の内面に吸収されていた光を有効利用することができる。及び／又は、周面４１３ａの拡散作用によって拡散板を設ける必要性が低減される。これらによって、透過率が向上する。

＜第６実施形態＞
図１０は、第６実施形態に係る瞳モジュール６０７の構成を示す断面図であり、第１実施形態の図３に対応している。

第６実施形態に係る瞳モジュール６０７は、第１実施形態に係る瞳モジュール７に対して、ピンホール２１の射出側にレンズ３５（レンズの語は、レンズ群を含むものとする。）を追加したものである。レンズ３５が追加されることによって、例えば、瞳モジュール６０７の大部分（例えばレンズ３５以外の全部）の構成を設計変更することなく、撮像素子１０３に対する種々の入射角度（例えばＣＲＡ：Chief Ray Angle）を実現することができる。なお、レンズ３５について図示された形状及び寸法等は、現実のものを反映していない。

レンズ３５の材料及び形状等は任意である。例えば、レンズ３５は、単レンズであってもよいし、レンズ群（図示の例）であってもよい。レンズ３５（厳密に表現すれば、レンズ３５が含む１以上のレンズ。以下、同様。）の材料は、ガラス又は樹脂とされてよい。レンズ３５は、球面レンズであってもよいし、非球面レンズであってもよい。レンズ３５は、凸レンズであってもよいし、凹レンズであってもよく、より詳細には、例えば、両凸レンズ、平凸レンズ、凸メニスカスレンズ、両凹レンズ、平凹レンズ又は凹メニスカスレンズとされてよい。光軸に直交する面に対して非対称のレンズは、入射側及び出射側のいずれに凸又は凹が向けられてもよい。レング群としてのレンズ３５を構成する複数のレンズの形状の組み合わせも任意である。

以上のとおり、瞳モジュール５０７は、ピンホール２１の出射側にレンズ３５を有してよい。

この場合、既述のように、レンズ３５の設計変更によって、撮像素子１０３に対する種々の入射角度を実現することができる。ひいては、瞳モジュールを利用する１以上のユーザの種々の仕様に対して安価に対応することができる。

ここでは、第１実施形態の瞳モジュール７に対して、レンズ３５が設けられた。ただし、レンズ３５は、第１実施形態だけでなく、他のいずれの実施形態に適用されてもよい。例えば、第４実施形態（図７）及び第５実施形態（図９）のように、筒部材の基体３１の内面に反射膜３３が設けられる態様において、レンズ３５が設けられても構わない。

＜ピンホールの第２変形例＞
図１１は、変形例に係るピンホール２１Ｂを示す断面図であり、図９のピンホール２１及びその周辺の拡大図に相当する。

なお、既述のように、図１０を参照して説明したレンズ３５は、いずれの実施形態に適用されてもよい。図１１は、第５実施形態（図９）においてレンズ３５を設けた図となっている。

図８を参照して説明した変形例に係るピンホール２１Ａでは、入射側部位２１ｓは、入射側ほど拡径する錐台状とされた。一方、図１１に示す変形例に係るピンホール２１Ｂでは、ピンホール２１Ａとは逆に、入射側部位２１ｓは直柱状とされており、出射側部位２１ｔが錐台状とされている。出射側部位２１ｔは、出射側ほど拡径するように形成されている。

なお、ピンホール２１Ａと同様に、ピンホール２１Ｂは、任意の実施形態に適用されてよい。例えば、ライトパイプ１７を有する態様に適用されてもよいし、レンズ３５が設けられていない態様に適用されてもよい。

ピンホール２１Ｂの具体的な形状及び寸法は適宜に設定されてよい。例えば、ピンホール２１Ａの説明は、入射側及び出射側の語を適宜に置換して、ピンホール２１Ｂに援用されてよい。例えば、ピンホール２１Ａと同様に、錐台の側面の光軸ＬＡに対する傾斜角θ２（図示省略）は、任意であり、例えば、１０°以上、３０°以上、５０°以上とされてよく、８０°以下又は７０°以下とされてよい。また、例えば、ピンホール２１Ａと同様に、光軸ＬＡに平行な方向における長さに関して、錐台と直柱とは、いずれが大きくてもよい。また、例えば、ピンホール２１Ａと同様に、ピンホール２１Ｂの具体的な寸法は、任意であり、０．４ｍｍ以上０．６ｍｍ以下とされてよい。

ピンホール２１Ｂが、反射膜３３を有する態様に適用される場合、ピンホール２１Ａと同様に、反射膜３３のピンホール２１Ｂに対する配置範囲は任意である。例えば、反射膜３３は、ピンホール２１Ｂの全部に亘って形成されてもよいし（図示の例）、ピンホール２１Ｂの一部のみに形成されていてもよいし、ピンホール２１Ｂに全く形成されていなくてもよい。反射膜３３がピンホール２１Ｂの一部に形成されている態様としては、例えば、反射膜が入射側部位２１ｓ及び出射側部位２１ｔのうち入射側部位２１ｓのみに形成されている態様を挙げることができる。

以上のとおり、ピンホール２１Ｂは、入射側ほど径が小さくなる部位（錐台の出射側部位２１ｔ）を有してよい。

この場合、例えば、ピンホール２１Ａと同様の効果が奏される。具体的には、例えば、外周側（図示の例では拡散板２７の外周縁側）からの光がピンホール２１Ｂを透過しやすくなり、透過率が向上するとともに、撮像素子１０３への入射角度を拡大させることができる。

本開示に係る技術は、以上の実施形態及び変形例に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

例えば、上述した種々の実施形態は、適宜に組み合わされてよい。例えば、拡散板が配置されない構成（図３）又は入射側にのみ拡散板を配置する構成（図５）は、筒部材の内面に反射面が構成される態様（図７及び図９）に適用されてもよい。集光レンズ（図７及び図９）は、ライトパイプを有する態様（図３、図５及び図６）に適用されてもよいし、逆に、集光レンズが配置されない構成（図３、図５及び図６）が筒部材の内面に反射面が構成される態様（図７及び図９）に適用されてもよい。このように、入射側の拡散板の有無、出射側の拡散板の有無、集光レンズの有無、ピンホールの出射側のレンズの有無、並びに光軸を囲む周面（反射面）の態様等の組み合わせは任意である。

実施形態では、光軸を軸回りに囲み、光を反射可能な周面として、筒部材とは別部材としての中実なライトパイプの外周面（図３等）、筒部材とは別部材としての中空なライトパイプの内周面（図４）、筒部材の内面に重なる反射膜（図７等）を示した。実施形態の説明でも触れたように、光軸を軸回りに囲み、光を反射可能な周面は、筒部材の全体が光を反射可能な材料によって形成されることによって実現されてもよい。ただし、従来技術においても、厳密に言えば、筒部材の内面は、光を全く反射しないわけではない。そこで、光を反射可能な材料によって筒部材の全体が形成される態様に関しては、光を反射可能な周面という場合、当該周面の反射率は、従来の黒塗りの内面における反射率よりも高い構成を指すものとする。そのような反射率としては、例えば、５０％以上又は８０％以上を挙げることができる。

中実なライトパイプの外周面にはライトパイプ内の光を反射する反射膜が設けられてもよい。反射膜は、中空なライトパイプと捉えられてもよい。別の観点では、中空なライトパイプの内部には透光性の材料が配置されてもよい。

光を反射可能な周面（中実なライトパイプの外周面等）の入射側又は出射側に配置された拡散板、集光レンズ及び調光フィルタ等は、光学部品と上位概念化できる。また、周面の入射側又は出射側に配置される光学部品は、実施形態に例示したもの以外の種々のものとされてよい。

例えば、第４実施形態（図７）では、光学部品として集光レンズ２９（換言すれば凸レンズ）を例示したが、凸レンズに代えて凹レンズが設けられてもよい。この場合、例えば、凹レンズから出射される光が発散して周面４１３ａ（又は他の実施形態の周面）に光が入射しやすくなる。その結果、周面４１３ａによる光を拡散させる効果が向上する。凹レンズの具体的な形状は適宜なものとされてよい。例えば、凹レンズは、両凹レンズ、平凹レンズ又は凹メニスカスレンズとされてよい。

１…検査装置、７…瞳モジュール、１７ａ…（瞳モジュールの）周面、２１…ピンホール、１０３…撮像素子（固体撮像素子）、ＬＡ…光軸。

Claims (12)

1. 光源装置からの検査用の光を固体撮像素子へ向けて通過させる瞳モジュールであって、
   光軸を軸回りに囲んでおり、光を反射可能な周面と、
   前記光軸に沿う方向において前記周面の出射側に位置しているピンホールと、
   前記光が入射する開口を一端に有しており、前記開口よりも径が小さい前記ピンホールを他端に有している筒部材と、
   を有しており、
   前記周面は、前記筒部材の内面を構成している反射膜によって構成されている
   瞳モジュール。
2. 前記反射膜は金属膜を含んでいる
   請求項１に記載の瞳モジュール。
3. 前記周面は、直柱状である
   請求項１又は２に記載の瞳モジュール。
4. 前記周面は、前記ピンホール側ほど径が小さくなっている
   請求項１又は２に記載の瞳モジュール。
5. 前記周面は、前記光軸に平行な長さが径よりも大きい
   請求項１～４のいずれか１項に記載の瞳モジュール。
6. 前記周面の出射側に拡散板を有している
   請求項１～５のいずれか１項に記載に瞳モジュール。
7. 前記周面の入射側に拡散板を有している
   請求項１～６のいずれか１項に記載に瞳モジュール。
8. 前記周面の出射側及び入射側の双方に拡散板が位置していない
   請求項１～５のいずれか１項に記載の瞳モジュール。
9. 前記周面の入射側に、前記光を前記ピンホール側に集光する集光レンズを更に有している
   請求項１～６及び８のいずれか１項に記載の瞳モジュール。
10. 前記ピンホールの出射側にレンズを有している
    請求項１～９のいずれか１項に記載の瞳モジュール。
11. 前記ピンホールは、出射側ほど又は入射側ほど、径が小さくなる部位を有している
    請求項１～１０のいずれか１項に記載の瞳モジュール。
12. 請求項１～１１のいずれか１項に記載の瞳モジュールと、
    前記瞳モジュールが搭載されているプローブカードと、
    前記光源装置と、
    を有している検査装置。

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