JP3762952B2

JP3762952B2 - 光学装置並びにそれを用いた画像測定装置及び検査装置

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Publication number: JP3762952B2
Application number: JP2002259166A
Authority: JP
Inventors: 孝博大出
Original assignee: Lasertec Corp
Current assignee: Lasertec Corp
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2006-04-05
Anticipated expiration: 2022-09-04
Also published as: JP2004101194A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被観察体を照明により照らして観察する光学装置に関し、さらに詳しくは透過像及び反射像を撮像する画像測定装置及び検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液晶表示装置用の検査装置では反射光による画像と透過光による画像を別々に撮像するために落射光源と透過光源の両方が用いられていた。この検査装置について図７用いて説明する。図７は従来の液晶表示装置検査装置の構成を示した平面図である。１０１はＦＰＤ、１１１は落射光源、１１２は落射光源用コンデンサーレンズ、１１３はハーフミラー、１１４は結像レンズ、１１５はＣＣＤカメラ、１２１は透過光源、１２２は透過光源用コンデンサーレンズである。
【０００３】
この検査装置では被検査対象物体のＦＰＤ１０１を落射光源１１１と透過光源１２１の二つの照明により照らすための光学系が設けられている。このＦＰＤ１０１は液晶表示装置に用いられる液晶パネル、カラーフィルター基板、ＴＦＴアレイ基板等である。このＦＰＤ１０１を透明なガラスのステージ（図示せず）の上に載せて観察する。ＦＰＤ１０１の透過像及び反射像をＣＣＤカメラ１１５によって測定し、欠陥や異物の検査を行っている。
【０００４】
先ず、反射像を撮像するための落射光源用の光学系について説明する。落射光源１１１から放射された光が落射光源用コンデンサーレンズ１１２を通過することにより、集光される。落射光源用コンデンサーレンズ１１２を通過した光線はハーフミラー１１３に照射され、二つの光線に分岐される。
【０００５】
そのうちの一つはハーフミラー１１３によりＦＰＤ１０１の方向に反射される。この光は結像レンズ１１４を通過して、ＦＰＤ１０１を照らす。そして、ＦＰＤ１０１で反射された光はハーフミラー１１３を透過してＣＣＤカメラ１１５に入射される。この光により反射像を撮像する。
【０００６】
透過像を撮像するための透過光源１２１はＦＰＤ１０１の裏面側に設けられている。この透過光源１２１から放射された光は透過光源用コンデンサーレンズ１２２を通過し、集光される。そして、ＦＰＤ１０１を照らす。
【０００７】
ＦＰＤ１０１を通過した光はさらにハーフミラー１１３を通過する。この光はＣＣＤカメラ１１５に入射する。この光によって透過像を撮像する。これら２つの光源により、ＦＰＤ１０１の透過像と反射像を撮像し、ＦＰＤ１０１の欠陥や異物の検査を行っている。
【０００８】
ＦＰＤ１０１の全面を検査するためにはＦＰＤ１０１又は光学系を移動させる必要がある。しかし、ＦＰＤ１０１を移動させた場合、装置サイズが大きくなるというデメリットがある。さらに、近年の基板サイズの大型化により、このデメリットは顕著になってしまう。
【０００９】
従って、ＦＰＤ１０１の全面を検査するために、ＦＰＤ１０１を固定して、図８に示すように光学系を移動させていた（例えば、特許文献１参照）。しかし、上記のような構成の検査装置では以下のような問題点があった。落射光源１１１からの光と透過光源１２１からの光を同じ位置に照らす必要がある。この場合、ＣＣＤカメラ１１５を含む落射光学系１１０と透過光学系１２０をトラッキングしながら移動させなければならない。この場合、駆動系が複雑になり、部品点数を削減してコストダウンを図ることが困難であった。またＦＰＤ１０１は光を透過する透明なガラスステージに載せられるが、ガラスステージは振動に弱く検査に影響を及ぼすことがあった。また、ＦＰＤ１０１の真下を非透明な物体で支持すると光が透過しないため、耐震性を向上することができなかった。
【００１０】
特に近年は液晶表示装置の基板サイズが大型化しているため、駆動範囲を広げる必要がある。よって、構成部品の大型化、重量化を招くという問題点があった。また最近の配線パターンの微細化により、駆動系の精度を高める必要がある。上記のような構成において２つの光学系を精度よく移動させるためには駆動系が複雑化してしまうという問題点があった。
【００１１】
別の構成の検査装置について図９を用いて説明する。図９は従来の検査装置の構成を示す斜視図である。図８で付した符号と同一の符号は同一の構成を示すため説明を省略する。ここで、１２６は蛍光灯、１２７は拡散板である。本検査装置では上述の検査装置の透過光源及び透過光学系が異なるものである。
【００１２】
本検査装置においては透過光源として蛍光灯１２６を用いている。この蛍光灯１２６をＦＰＤ１０１の裏面側に設けている。この蛍光灯１２６からの光を拡散板１２７によって拡散させてＦＰＤ１０１の全面を裏面側から照らしている。この構成ならば、ＦＰＤ１０１の全面を照らすことができる。よって、透過光学系１２０を移動させる必要はなくなり、落射光学系１１０のみの移動でＦＰＤ１０１の全面を観察することが出来る。
【００１３】
しかし、本構成では照明の効率が著しく低く、検査に充分な光量を得るためには蛍光灯１２６の本数を増やす必要がある。従って、省電力化を図ることが難しいという問題点があった。特に近年は液晶表示装置の基板サイズが大型化しているため、この問題点は顕著になってしまう。
【００１４】
また拡散板１２７によって光を拡散させているが、ＦＰＤ全体に対して光を均一に照らすことは難しく、面内に明暗の差が生じ検査精度が悪くなるという問題点もあった。さらに、拡散板１２７を通過した蛍光灯１２６の光を用いているため、照明のコヒーレンスすなわちパーシャルコヒーレンスファクターを制御することが困難であった。従って、分解能やコントラストを制御することが困難であるといった問題点もあった。
【００１５】
また、観察用のワークを載せる載物台の上に平面型発光体を設け、その上にワークを載せる画像測定機が開示されている。（例えば、特許文献２参照）しかし、この画像測定機では、発光励起源とその光学系を必要としていた。また発光体からの蛍光を利用しているため、光量を一定に保つことが難しい場合もあった。
【００１６】
【特許文献１】
特開２００１−３０５０７４号公報
【特許文献２】
特開２００２−２０７００４号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような問題点を鑑みてなされたものであり、光学系が簡素化された観察用の光学装置を提供することを目的とし、さらにこの光学装置を用いた画像測定装置及び検査装置を提供することを目的とする。
【００１８】
本発明にかかる光学観察装置は被観察体で反射された光と前記被観察体を透過した光を用いて、前記被観察体の反射像と透過像とを別々に観察するための光学観察装置であって、
直線偏光を出射する光源（例えば、本発明の実施の形態にかかる落射光源１１及び偏光板１６）と、前記光源からの光を前記被観察体の前面に導く第１の光学手段（例えば本発明の実施の形態にかかるハーフミラー１３）と、前記被観察体の裏面側に配置された再帰反射部材（例えば、本発明の実施の形態にかかる再帰反射シート２３）と、前記被観察体の前面で反射された反射光と前記再帰反射部材で反射され前記被観察体を透過した透過光とを受光する第２の光学手段（例えば、本発明の実施の形態にかかるカメラ側偏光板１９）と、前記被観察体と前記再帰反射部材との間に配置され、入射する光の偏光状態を変化させる１／４波長板（例えば、本発明の実施の形態にかかる透過側１／４波長板２４）を備え、前記第２の光学手段は、回転可能に配置され、第１の振動方向を有する光を透過し、第１の振動方向と直交する第２の振動方向を有する光を遮る偏光分離手段を有し、前記偏光分離手段を前記透過光を遮断する回転角度として、前記被観察体の反射像を観察し、前記偏光分離手段を回転させ前記反射光を遮断する回転角度として、前記被観察体の透過像を観察するものである。これにより、透過光源がない簡易な構成で、透過像と反射像を別々に観察することができる。
【００１９】
本発明にかかる光学観察装置は被観察体で反射された光と前記被観察体を透過した光を用いて、前記被観察体の反射像と透過像とを別々に観察するための光学観察装置であって、
直線偏光を出射する光源（例えば、本発明の実施の形態にかかる落射光源１１及び偏光板１６）と、前記光源からの光を前記被観察体の前面に導く第１の光学手段（例えば本発明の実施の形態にかかるハーフミラー１３）と、前記被観察体の裏面側に配置され、入射する光の偏光状態を変化させる再帰反射部材（例えば、本発明の実施の形態にかかる再帰反射シート２３）と、前記被観察体の前面で反射された反射光と前記再帰反射部材で反射され前記被観察体を透過した透過光とを受光する第２の光学手段（例えば、本発明の実施の形態にかかるカメラ側偏光板１９）とを備え、前記第２の光学手段は、回転可能に配置され、第１の振動方向を有する光を透過し、第１の振動方向と直交する第２の振動方向を有する光を遮る偏光分離手段と、偏光角を調整できるように可動設置された偏光板を備え、前記偏光分離手段を前記透過光を遮断する回転角度として、前記被観察体の反射像を観察し、前記偏光分離手段を回転させ前記反射光を遮断する回転角度として、前記被観察体の透過像を観察するものである。これにより、透過光源がない簡易な構成で、透過像と反射像を別々に観察することができる。
【００２０】
本発明にかかる光学観察装置は上述の光学観察装置において、前記再帰反射部材は入射した光の２軸の偏光成分間の位相を１／４波長ずらすものである。これにより、簡易な構成で、透過像と反射像を観察することができる。
【００２１】
本発明にかかる光学観察装置は被観察体で反射された光と前記被観察体を透過した光を用いて、前記被観察体を観察するための光学観察装置であって、直線偏光を出射する光源（例えば、本発明の実施の形態にかかる落射光源１１及び偏光板１６）と、前記被観察体の裏面側に配置された再帰反射部材（例えば、本発明の実施の形態にかかる再帰反射シート２３）と、前記光源からの光を前記被観察体の前面に導き、前記被観察体の前面で反射された反射光と前記再帰反射部材で反射され前記被観察体を透過した透過光とを受光する偏光ビームスプリッタ（例えば、本発明の実施の形態にかかる偏光ビームスプリッタ１７）と、前記被観察体と前記再帰反射部材との間に配置され、入射する光の偏光状態を変化させる第１の１／４波長板（例えば、本発明の実施の形態にかかる透過側１／４波長板２４）と、前記被観察体と前記偏光ビームスプリッタとの間に光路上へ移動可能な第２の１／４波長板（例えば、本発明の実施の形態にかかる１／４波長板１８）とを備え、前記偏光ビームスプリッタは、前記被観察体からの光を当該光の偏光軸に基づいて分離するものである。これにより、透過光源がない簡易な構成で、透過像と反射像を別々に観察することができる。
【００２２】
本発明にかかる光学観察装置は上述の光学観察装置において、前記偏光ビームスプリッタは光源からの直線偏光を前記被観察体への光路に反射するものである。これにより、簡易な構成で透過像と反射像を別々に観察することができる。
【００２３】
本発明にかかる検査装置は被検体で反射された光と前記被検体を透過した光を用いて、前記被検体の反射像と透過像とを別々に撮像して検査する検査装置であって、直線偏光を出射する光源（例えば、本発明の実施の形態にかかる落射光源１１及び偏光板１６）と、前記光源からの光を前記被検体の前面に導く第１の光学手段（例えば本発明の実施の形態にかかるハーフミラー１３）と、前記被検体の裏面側に配置され、前記被検体を透過した光を再帰反射する再帰反射手段（例えば、本発明の実施の形態にかかる再帰反射シート２３）と、前記被検体の前面で反射された反射光と前記再帰反射手段で反射され前記被検体を再度透過した透過光とを受光する第２の光学手段（例えば、本発明の実施の形態にかかるカメラ側偏光板１９）と、前記被検体と前記再帰反射部材との間に配置され、入射する光の偏光状態を変化させる偏光手段（例えば、本発明の実施の形態にかかる透過側１／４波長板２４）と、前記反射光と前記透過光とを用いて前記被検体を撮像する撮像手段（例えば、本発明の実施の形態にかかるＣＣＤカメラ１５）とを備え、前記第２の光学手段は、回転可能に配置され、第１の振動方向を有する光を透過し、第１の振動方向と直交する第２の振動方向を有する光を遮る偏光分離手段を有し、前記偏光分離手段を前記透過光を遮断する回転角度として、前記被検体の反射像を撮像し、前記偏光分離手段を回転させ前記反射光を遮断する回転角度として、前記被検体の透過像を撮像するものである。これにより、簡易な構成で、透過像と反射像を撮像することが可能になり、検査精度を向上できる。
【００２４】
本発明にかかる検査装置は被検体で反射された光と前記被検体を透過した光を用いて、前記被検体の反射像と透過像とを別々に撮像して検査する検査装置であって、直線偏光を出射する光源（例えば、本発明の実施の形態にかかる落射光源１１及び偏光板１６）と、前記光源からの光を前記被検体の前面に導く第１の光学手段（例えば本発明の実施の形態にかかるハーフミラー１３）と、前記被検体の裏面側に配置され、入射する光の偏光状態を変化させる再帰反射手段（例えば、本発明の実施の形態にかかる再帰反射シート２３）と、前記被検体の前面で反射された反射光と前記再帰反射手段で反射され前記被検体を再度透過した透過光とを受光する第２の光学手段（例えば、本発明の実施の形態にかかるカメラ側偏光板１９）と、前記反射光と前記透過光とを用いて前記被検体を撮像する撮像手段（例えば、本発明の実施の形態にかかるＣＣＤカメラ１５）とを備え、前記第２の光学手段は、回転可能に配置され、第１の振動方向を有する光を透過し、第１の振動方向と直交する第２の振動方向を有する光を遮る偏光分離手段と、偏光角を調整できるように可動設置された偏光手段を備え、前記偏光分離手段を前記透過光を遮断する回転角度として、前記被検体の反射像を撮像し、前記偏光分離手段を回転させ前記反射光を遮断する回転角度として、前記被検体の透過像を撮像するものである。これにより、簡易な構成で、透過像と反射像を撮像することが可能になり、検査精度を向上できる。
【００２５】
本発明にかかる検査装置は被検体で反射された光と前記被検体を透過した光を用いて、前記被検体を撮像して検査する検査装置であって、直線偏光を出射する光源（例えば、本発明の実施の形態にかかる落射光源１１及び偏光板１６）と、前記被検体の裏面側に配置され、前記被検体を透過した光を再帰反射する再帰反射手段（例えば、本発明の実施の形態にかかる再帰反射シート２３）と、前記光源からの光を前記被検体の前面に導き、前記被検体の前面で反射された反射光と前記再帰反射手段で反射され前記被検体を再度透過した透過光とを受光する偏光ビームスプリッタ（例えば、本発明の実施の形態にかかる偏光ビームスプリッタ１７）と、前記被検体と前記再帰反射手段との間に配置され、入射する光の偏光状態を変化させる第１の１／４波長板（例えば、本発明の実施の形態にかかる透過側１／４波長板２４）と、前記被検体と前記変更ビームスプリッタとの間に光路上へ移動可能な第２の１／４波長板（例えば、本発明の実施の形態にかかる１／４波長板１８）と、前記反射光と前記透過光とを用いて前記被検体を撮像する撮像手段（例えば、本発明の実施の形態にかかるＣＣＤカメラ１５）とを備え、前記偏光ビームスプリッタは、前記被検体からの光を当該光の偏光軸に基づいて分離するものである。これにより、簡易な構成で、透過像と反射像を撮像することが可能になり、検査精度を向上できる。
【００２６】
本発明にかかる検査方法は被検体で反射された反射光による反射像又は前記被検体を透過した透過光による透過像を撮像して検査する検査方法であって、直線偏光光を被検体に導くステップと、前記被検体を透過した光を前記被検体の裏面で再帰反射するステップと、前記被検体の裏面で再帰反射され、前記被検体を再度透過した透過光の偏光状態を、前記被検体の前面で反射された反射光の偏光状態と異なる偏光状態に変化させるステップと、第１の振動方向を有する光を透過し、第１の振動方向と直交する第２の振動方向を有する光を遮る偏光分離手段を、前記偏光状態の違いに基づいて前記透過光及び前記反射光のいずれか一方を遮る角度から他方を遮る角度に回転させるステップと、前記透過像又は反射像を撮像するステップとを有するものである。これにより簡易な構成で、透過像と反射像を撮像することが可能になり、検査精度を向上できる。
【００２７】
本発明にかかる検査方法は被検体で反射された光と前記被検体を透過した光とを用いて前記被検体を撮像して検査する検査方法であって、直線偏光光を被検体に導くステップと、前記被検体を透過した光を前記被検体の裏面で再帰反射するステップと、前記被検体の裏面で再帰反射され前記被検体を再度透過する透過光の偏光状態を、前記被検体の前面で反射された反射光の偏光状態と異なる偏光状態に変化させるステップと、１／４波長板を光路上に挿入し又は光路上から取り除き、前記偏光状態の違いに基づいて前記反射光の光量又は前記透過光の光量を変化させるステップと、前記透過像又は反射像を撮像するステップとを有するものである。これにより簡易な構成で、透過像と反射像を撮像することが可能になり、検査精度を向上できる。
【００３２】
なお、本発明において第１の光学手段、第２の光学手段、第３の光学手段、偏光手段、分離手段、光分岐手段等の手段は重複していてもよく、さらにそれぞれに手段に含まれていても良い。
【００３３】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態１．
本発明にかかる観察用の光学装置を用いた検査装置について図１を用いて説明する。図１は検査装置の構成を示す平面図である。１はＦＰＤ、１１は落射光源、１２はコンデンサーレンズ、１３はビームスプリッタ、１４は結像レンズ、１５はＣＣＤカメラ、２３は再帰反射シートである。
【００３４】
被観察体であるＦＰＤ１に対向して画像測定用のＣＣＤカメラ１５が設けられている。ここでＦＰＤ１は液晶表示装置に用いられる液晶パネル、カラーフィルタ基板又はＴＦＴアレイ基板等であり、観察用ステージ（図示せず）の上に載せられているものとする。このＣＣＤカメラ１５とＦＰＤ１の間にはハーフミラー１３が設けられている。落射光源１１からの光をハーフミラー１３で分岐することにより、同軸照明系が構成される。この同軸照明系により影ができず平面を効率よく照明することができる。そしてＦＰＤ１とハーフミラー１３の間には結像レンズ１４が設けられている。ハーフミラー１３で反射された光がＦＰＤ１に入射するように落射光源１１が設けられている。また、落射光源１１とハーフミラー１３の間にはコンデンサーレンズ１２が設けられている。さらに、ＦＰＤ１の裏面側には再帰反射シート２３が設けられている。
【００３５】
次にＦＰＤ１で反射した光を観察する反射照明系について説明する。なお、説明のためＦＰＤ１で反射してＣＣＤカメラ１５に向かう光を反射光とする。落射光源１１から発光された光はコンデンサーレンズ１２で集光されハーフミラー１３に入射する。ハーフミラー１３により分岐された光の一方はＦＰＤ１に対向して設けられた結像レンズ１４に入射する。そして、この光は結像レンズ１４を透過してＦＰＤ１を照らす。このＦＰＤ１で反射された反射光はハーフミラー１３に入射して、その一部はハーフミラー１３を透過する。この光はＣＣＤカメラ１５に入射され、反射像が撮像される。
【００３６】
次にＦＰＤ１を透過して再帰反射シートで反射されて光を撮像する透過照明系について説明する。なお、再帰反射シート２３で反射され、再度ＦＰＤ１を透過した光を透過光とする。再帰反射シート２３は表面にマイクロプリズムを多数散りばめたマイクロプリズム型のものや、球状のガラスビーズ等を多数散りばめたビーズ型のものがある。再帰反射シートは夜間における視認性の高さから交通標識や作業者用の保安用品等によく用いられている。
【００３７】
この再帰反射シート２３に入射した光は正確に再帰反射され、入射方向に帰っていく。従って、再帰反射シート２３で反射されＦＰＤ１を透過した透過光は元の方向に帰っていく。つまり、光は再帰反射シート２３によって反射され、ハーフミラー１３に入射する。ハーフミラー１３により分岐された透過光のうち一方はハーフミラー１３により落射光源１１の方向に反射される。もう一方はハーフミラー１３を通過しＣＣＤカメラ１５に入射する。これにより、透過像を撮像することができる。
【００３８】
本実施の形態では落射光源１１のみで透過像と反射像の二つが重ね合わされた象を観察することが出来る。よって透過光源や透過光源用コンデンサーレンズを設ける必要がないためコストダウンを図ることができる。さらに、透過光源が不要であるため省電力化を図ることが出来る。なお、落射光源１１に用いられる光源としてはハロゲンランプやキセノンランプが挙げられる。また上記以外の光源でも必要な光量を得ることができる光源であれば、いかなる光源でもよい。
【００３９】
さらにＦＰＤ１全面を観察する場合はこの反射照明用の光学系のみを移動させればよい。ＦＰＤ１全面の下に設けられた再帰反射シート２３が透過照明系の役割を果たすため、透過照明系を移動させる必要がない。これにより、簡易な構成の駆動系でＦＰＤ１の全面を観察することができる。これにより、低コスト化につながる。また透明なガラスステージを用いる必要がなく、ステージを振動の影響を受けにくい金属で形成することができる。このように本実施の形態では落射光源１１からの光を被検体に導き、反射光と透過光をＣＣＤカメラに入射させている。これにより、反射像と透過像を撮像することができ、検査精度を向上することができる。
【００４０】
また、本発明では再帰反射シート２３の上に被観察体を載せるため、透過像を観察する場合でも観察用ステージを透明にする必要がない。従って、観察用ステージをガラス以外の金属等の安価で加工、取り扱いが容易な材質で製造することができる。よって、装置のメンテナンス性及び操作性の向上やさらなるコストダウンを図ることが出来る。また、再帰反射シート２３の表面を保護するためにＦＰＤ１と再帰反射シート２３の間に保護ガラスを設けることが望ましい。
【００４１】
発明の実施の形態２．
本実施の形態２にかかる検査装置について図２を用いて説明する。実施の形態１では透過像と反射像を重ね合わせた像を撮像することができるが、検査装置は透過像と反射像を別々に撮像できることが望ましいこともある。そのため、本実施の形態では透過像と反射像を別々に観察、撮像するために２つのＣＣＤカメラを設けた。実施の形態１で説明した内容と重複する内容の説明は省略する。また、図１で付した符号と同一の符号は同一の構成を示すため説明を省略する。なお、本実施の形態でも説明のため、ＦＰＤ１によって反射された光を反射光、再帰反射シート２３で反射してＦＰＤ１を透過した光を透過光とする。ここで１５ａは反射像を撮像するための反射像用カメラ、１５ｂは透過像を撮影するための透過像用カメラである。１６は偏光板、１７は偏光ビームスプリッタ、１８は１／４波長板、２４は透過側１／４波長板、２５は透過像用ハーフミラーである。
【００４２】
実施の形態１で示した光学系との差異について説明する。本実施の形態では光路上に偏光ビームスプリッタ１７が設けられている。さらに反射像を撮像するための反射像用カメラ１５ａが設けられている。コンデンサーレンズ１２と偏光ビームスプリッタ１７の間には偏光板１６及び透過像用ハーフミラー２５が設けられている。また透過像用ハーフミラー２５によって反射された光を測定するための透過像用カメラ１５ｂが設けられている。さらに、集光レンズ１４とＦＰＤ１の間には１／４波長板１８がＦＰＤ１と再帰反射シート２４の間には透過側１／４波長板２４が設けられている。この１／４波長板では入射した光の２軸の偏光成分間の位相を１／４波長ずらすことができる。すなわち、２回通過させることにより、直線偏光の光の振動方向を９０度回転させることができる。
【００４３】
反射像及び透過像を別々に撮像するための光学系について説明する。落射光源１１から放射された自然光（非偏光光線）はコンデンサーレンズ１２を通過することで、必要な光量が得られるように集光される。次に偏光板１６を通過することによって、ある一定の振動方向以外の成分をカットする。従って非偏光光線が偏光板１６により、ある一定の偏光角（振動方向）を持つ直線偏光の光に偏光される。この直線偏光の光が透過画像用ハーフミラー２５を通過して偏光ビームスプリッタ１７に入射される。
【００４４】
この偏光ビームスプリッタ１７はＳ偏光の光だけを分離することができる。すなわち、偏光ビームスプリッタ１７では直線偏光の光の内、Ｐ偏光の光はそのまま偏光ビームスプリッタ１７を通過する。Ｓ偏光の光はＦＰＤ１の方向に反射される。偏光ビームスプリッタ１７で反射された光は結像レンズ１４を透過してＦＰＤ１を照らす。また、偏光板１６の偏光角を調整することにより、Ｓ偏光に偏光された光を入射させることができる。このように入射した光の偏光軸に基づいて分離することで、光量を落とさずに偏光ビームスプリッタ１７に入射させることができる。
【００４５】
本実施の形態では結像レンズ１４とＦＰＤ１の間に１／４波長板１８が設けられている。直線偏光の光が１／４波長板を通過すると、円偏光の光に偏光される。さらにもう一度通過すると最初の直線偏光の光とは直角の偏光角をなす直線偏光の光に偏光される。すなわち、偏光ビームスプリッタ１７で反射されたＳ偏光の光はＦＰＤ１で反射して再度偏光ビームスプリッタ１７に入射する時には２回１／４波長板１８を通過しているためＰ偏光の光となっている。このＰ偏光の光は偏光ビームスプリッタ１７を通過して反射像用カメラ１５ａに入射される。これにより反射像を撮像することができる。
【００４６】
また、ＦＰＤ１を透過した光は再帰反射シート２３で反射される。この透過光は往復で１／４波長板１８を２回、透過光用１／４波長板２４を２回通過している。従って１／４波長板を計４回通過していることになる。よって、最初の直線偏光の光と同じ偏光角をなす直線偏光の光になる。従って、偏光ビームスプリッタ１７で反射されたＳ偏光の光は再帰反射シート２３で反射して再度偏光ビームスプリッタ１７に入射する時もＳ偏光の光のままである。
【００４７】
上記のように再帰反射シート２３で反射してＦＰＤ１を透過した光はＳ偏光の光になっているため、偏光ビームスプリッタ１７によって反射される。この光は透過画像用ハーフミラー２５に入射され、２つに分岐される。透過画像用ハーフミラー２５で反射された光は透過用カメラ１５ｂに入射する。これにより、透過像を撮像することができる。
【００４８】
上述に示す光学装置の構成では、反射光と透過光を偏光ビームスプリッタ１７で分岐することができる。従って、反射像用カメラ１５ａには透過光は入射されず、ＦＰＤ１で反射された反射光のみが入射される。これにより、反射像のみを撮像することができる。同様に透過像用カメラ１５ｂには反射光は入射されず、ＦＰＤ１を透過して再帰反射シート２３で反射された透過光のみが入射される。これにより、透過像のみを撮像することができる。よって、落射光源１１のみで反射像と透過像の観察を別々に行うことができ、ＣＣＤカメラでの撮像をすることができる。
【００４９】
さらにＦＰＤ１全面を観察する場合は偏光ビームスプリッタ１７、結像レンズ１８及び反射像用カメラ１５ａ等からなる反射照明用の光学系のみを移動させればよい。ＦＰＤ１全面の下に設けられた再帰反射シート２３が透過照明系の役割を果たすため、透過照明系を移動させる必要がない。これにより、簡易な構成の駆動系でＦＰＤ１の全面を観察することができる。よって、装置構成の複雑化を防ぐことができ、低コスト化につながる。なお、本実施の形態は上記の構成に限られるものではなく、レンズ、ミラー、フィルター等の光学部品をさらに設けても良い。
【００５０】
また１／４波長板１８を設けなくても良い。その場合、透過光は偏光ビームスプリッタ１７を透過するため、反射像用カメラ１５ａで撮像することが出来る。一方、反射光は偏光ビームスプリッタ１７によって反射されるため、透過像用カメラ１５ｂで撮像することが出来る。
【００５１】
発明の実施の形態３．
本実施の形態３にかかる光学装置は透過像と反射像を別々に観察できるようにしたものである。本実施の形態では透過像と反射像を１つのＣＣＤカメラで撮像することができるため、コストダウンを図ることができる。実施の形態１又は２で説明した内容と重複する内容の説明は省略する。以下に実施の形態２との差異について説明する。
【００５２】
本実施の形態にかかる検査装置について図３及び図４を用いて説明する。図３は本実施の形態にかかる検査装置で反射像を撮像する時の構成を示す平面図である。図４は本実施の形態にかかる検査装置で透過像を撮像する時の構成を示す平面図である。図２で付した符号と同一の符号は同一の構成を示すため説明を省略する。なお、本実施の形態でも説明のため、ＦＰＤ１によって反射された光を反射光、ＦＰＤ１を透過して再帰反射シート２３で反射して光を透過光とする。
【００５３】
本実施の形態３と実施の形態２の差異について説明する。本実施の形態では、透過像及び反射像を１つのＣＣＤカメラで撮像するため、透過像用カメラ１５ｂが設けられていない。また、透過画像用ハーフミラー２５も設けられていない。また、本実施の形態では結像レンズ１４とＦＰＤ１の間に設けられている１／４波長板１８が光路上に出し入れできるようになっている。
【００５４】
透過像を撮像するときは、図３に示すように１／４波長板１８を光路上に挿入する。落射光源１１から光は偏光板１６を通過することにより、直線偏光の光になっている。この光は実施の形態２と同様に偏光ビームスプリッタ１７によりＳ偏光とＰ偏光の光に分岐される。このうち、Ｓ偏光の光のみがＦＰＤ１の方向に反射される。反射像を撮像する時は、ＦＰＤ１で反射された光は往復で２回１／４波長板１８を通過することになり、光の偏光角が９０度ずれる。従って、再度偏光ビームスプリッタ１７に入射するときはＰ偏光の光になっている。よって、ＦＰＤ１で反射された光はＣＣＤカメラ１５に入射することができる。
【００５５】
一方、１／４波長板１８が挿入されている状態において、ＦＰＤ１を通過した光は透過側１／４波長板２４を通過した後、再帰反射シート２３によって反射される。従って、ＦＰＤ１を透過した光は１／４波長板１８と透過側１／４波長板２４を往復で２回ずつ通過している。よって、Ｓ偏光の光は合計４回１／４波長板を通過するため、Ｓ偏光の光のまま偏光ビームスプリッタ１７に入射される。この光は偏光ビームスプリッタ１７で反射されるのでＣＣＤカメラ１５には入射されない。
【００５６】
従って、図３に示す構成で１／４波長板１８を光路上に挿入すれば、ＦＰＤ１を透過して再帰反射シート２３で反射された光はＣＣＤカメラ１５に入射されず、
ＦＰＤ１で反射された光のみが入射される。これにより、反射像のみをＣＣＤカメラで撮像することができる。
【００５７】
一方、透過像を撮像するときは図４に示すように１／４波長板１８を光路上から取り除く。この構成では上述と同様に落射光源１１から放射された光は偏光板１６により直線偏光の光に偏光される。この直線偏光の光は偏光ビームスプリッタ１７により、Ｓ偏光の光とＰ偏光の光に分岐される。Ｓ偏光の光は偏光ビームスプリッタ１７によって、ＦＰＤ１の方向に反射される。
【００５８】
透過像と撮像するときは１／４波長板１８が取り除かれている。従って、ＦＰＤ１で反射された光は１／４波長板を１度も通過していないため、Ｓ偏光のままである。このＳ偏光の光は再度偏光ビームスプリッタ１７に入射されると、反射される。よって、ＣＣＤカメラ１５には入射されない。
【００５９】
一方、ＦＰＤ１を透過して再帰反射シート２３で反射した光は透過側１／４波長板２４を往復で２回通過する。従って、Ｓ偏光であった光がＰ偏光の光に偏光される。このＰ偏光の光は再度偏光ビームスプリッタ１７に入射されると、偏光ビームスプリッタ１７を透過する。よってＣＣＤカメラ１５に入射される。
【００６０】
以上のように１／４波長板１８を光路上から出し入れすることにより、ＦＰＤ１の反射像と透過像を１つのＣＣＤカメラで撮像することができる。１／４波長板を光路上に出し入れするだけでＣＣＤカメラ１５を１つ削減することができるため、実施の形態２と比べてコストダウンを図ることができる。また１／４波長板１８を回転させても同様の効果を得ることができる。このように落射光源１１からの光を被検体に導き、その反射光の偏光状態と透過光の偏光状態を異なる偏光状態に変化させている。そして偏光状態に基づいて反射光と透過光の光量を変化させることにより、反射像と透過像を別々に撮像することができ、検査精度を向上することができる。なお、本実施の形態ではコンデンサーレンズ１２及び結像レンズ１４の効果の説明については実施の形態１、２と同様であるので説明を省略した。さらに、本実施の形態は上記の構成に限られるものではなく、レンズ、ミラー、フィルター等の光学部品をさらに設けても良い。
【００６１】
発明の実施の形態４．
本実施の形態４にかかる検査装置は実施の形態３と同じように１つのＣＣＤカメラで反射像と透過像を別々に撮像するものである。従って、実施の形態１乃至３で説明した内容と重複する内容の説明は省略する。本実施の形態にかかる検査装置の光学系と実施の形態３で示した光学系の差異について図５を用いて説明する。図５は本実施の形態にかかる検査装置の構成を示す平面図である。図３で付した符号と同一の符号は同一の構成を示すため説明を省略する。１９はカメラ側偏光板である。なお、本実施の形態でも説明のため、ＦＰＤ１によって反射された光を反射光、ＦＰＤ１を透過して再帰反射シート２３で反射して光を透過光とする。
【００６２】
本実施の形態では１／４波長板１８が設けられていない。また、本実施の形態ではハーフミラー１３が設けられている。なお、このハーフミラー１３は無偏光ビームスプリッタでもよい。さらに、本実施の形態ではＣＣＤカメラ１５の前にカメラ側偏光板１９が設けられている。
【００６３】
このカメラ側偏光板１９に入射した光のうち、ある一定の振動方向を持つ成分以外の光がカットされ、透過光は直線偏光の光に偏光される。またカメラ側偏光板１９は回転できるようになって、任意の振動方向の光のみを透過させることができる。従って、自然光（非偏光光線）や円偏光の光が入射した場合、直線偏光された光に偏光することができる。さらに、カメラ側偏光板１９を回転させることにより、直線偏光の光の偏光角を調整することができる。
【００６４】
落射光源１１から放射された光は偏光板１６により直線偏光の光に偏光される。この直線偏光の光はハーフミラー１３によって分岐され、その一部はＦＰＤ１の方向に反射される。本実施の形態ではハーフミラー１３であるため、偏光されず元と同じ偏光角を持つ直線偏光の光のままである。ＦＰＤ１に入射した光は１／４波長板を通過しない。そのため、ＦＰＤ１で反射した光は同じ偏光角の光のままＣＣＤカメラ１５に入射される。ＦＰＤ１を通過して再帰反射シート２４で反射した光は透過側１／４波長板２４を往復で２回通過しているため、最初の直線偏光の光とは直角の偏光角をなす直線偏光の光に偏光される。
【００６５】
上述の様にＦＰＤ１で反射した反射光とＦＰＤ１を通過して再帰反射シート２３で再帰反射した透過光は偏光角が９０度異なる直線偏光の光となって、カメラ側偏光板１９に入射される。上述のように、カメラ側偏光板１９はその角度を変えることにより、任意の方向に直線偏光された光にのみを透過させることができる。
【００６６】
よって、反射像を撮像するときは、ＦＰＤ１で反射された直線偏光の反射光と同じ偏光角の光が透過するようにカメラ側偏光板１９を回転させ、取り付け角度を調整する。これにより、偏光角が９０度異なる透過光はカットされ、反射光のみがＣＣＤカメラ１５に入射される。つまり、ＦＰＤ１を透過して再帰反射シート２３で反射した光はカメラ側偏光板１９でカットされる。よって、反射光のみを分離することができ、反射像のみを撮像することが可能になる。
【００６７】
一方、透過像を撮像する時は反射像を撮像した状態からカメラ側偏光板１９を９０度回転させる。するとカメラ側偏光板１９の偏光方向と異なる偏光角を持つ反射光はカットされる。従って、カメラ側偏光板１９の偏光方向と同じ偏光角を持つ透過光のみがカメラ側偏光板１９を透過する。これにより、透過光のみがＣＣＤカメラ１５に入射される。よって、透過光のみを分離することができ、透過像のみ撮像することが可能になる。
【００６８】
図５に示す構成の光学装置においても、１つのＣＣＤカメラ１５で透過像と反射像の両方を別々に撮像することが出来る。そのため、光学系の簡素化及びコストダウンを図ることができる。さらに、カメラ側偏光板１９を上記の２つの角度と異なる角度に回転させれば、透過像と反射像を重ね合わせた象を撮像することも可能である。また、カメラ側偏光板１９の角度を変えることにより、透過光と反射光の光量の割合を変えることも可能である。
【００６９】
発明の実施の形態５．
本実施の形態では実施の形態２乃至４において再帰反射シート２３で反射される時に、位相差が生じ偏光状態が変わることを考慮したものである。例えば、プリズムが多数散りばめられたマイクロプリズム型の再帰反射シート２３を用いた場合、１／４波長板を１回通過した時と同じ偏光作用が生じる。すなわち、入射した直線偏光の光は円偏光の光に偏光される。このような再帰反射シート２３の性質を利用することにより、部品点数の削減を図ることができる。
【００７０】
このマイクロプリズム型の再帰反射シート２３を用いた光学系について図６を用いて説明する。実施の形態４との差異について説明する。本実施の形態では図５の光学系の構成から透過側１／４波長板２４を取り除いている。また、上述の様に再帰反射シート２３はマイクロプリズム型のものを用いている。
【００７１】
本実施の形態においてＦＰＤ１で反射される反射光の偏光状態は実施の形態４と同様であるため説明を省略する。また実施の形態４と同様の光学系についても説明を省略する。以下にＦＰＤ１を透過して再帰反射シート２３で反射される透過光の偏光状態について説明する。
【００７２】
実施の形態４と同様に落射光源１１から放射した光は偏光板１６により直線偏光の光に偏光される。この直線偏光の光はハーフミラー１３によって分岐され、その一部がＦＰＤ１の方向に反射される。この光はＦＰＤ１を透過して、マイクロプリズム型の再帰反射シート２３で反射される。
【００７３】
本実施の形態では再帰反射シート２３での反射により、１／４波長の位相差が生じ円偏光の光となって再度ハーフミラー１３に入射される。従って、ハーフミラー１３を透過して、カメラ側偏光板１９に入射する光は円偏光の光である。よって、カメラ側偏光板１９をいずれの方向に回転しても、光量は落ちるがある一定量の光は透過する。よって、ＦＰＤ１で反射してくる光は直線偏光のままであるので透過像を撮像する時は、反射光をカットするようにカメラ側偏光板１９を配置すると透過像のみを撮像することが出来る。
【００７４】
さらに１／４波長板をカメラ側偏光板１９とハーフミラー１３の間に配置し、透過像撮像時と反射像撮像時でその１／４波長板を出し入れすれば透過像と反射像を別々に撮像することが出来る。また１／４波長板を偏光板１６とハーフミラー１３の間に配置し、それを出し入れしても同様の効果を得ることができる。
【００７５】
上述に示す構成では透過側１／４波長板２４を取り除くことができ、さらなる部品点数の削減が可能となる。なお、本実施の形態にかかる光学系は実施の形態２及び実施の形態３に対しても同様に利用することが出来る。
【００７６】
その他の実施の形態．
本発明にかかる光学装置では透過照明として、被観察体の裏面側に再帰反射部材を設けている。従って、透過照明用の光源や透過光源用コンデンサーレンズ等の光学系が不要になり、部品点数の削減につながり、コストダウンを図ることができる。また、図示した光学系以外の光学系に用いても同様の効果を得ることができる。例えば、コンデンサーレンズ１２は必要な光量が得られれば光路上のどこに設けられていてもよい。
【００７７】
同様に結像レンズ１８は必要な大きさのスポット光に集光できれば、どこに設けられていても良い。さらにレーザー等の指向性の高い光源を用いれば、コンデンサーレンズ１２や結像レンズ１８が不要となる場合もある。もちろんコンデンサーレンズ１２や結像レンズ１８は複数のレンズからなるレンズユニットでもよい。
【００７８】
また再帰性光学部材はシート状ものや板状のものでもよい。板状の再帰性光学板を用いれば、被観察体を載せるステージとすることができ、さらに部品点数の削減を図ることができる。また、本発明では透明なガラスステージの上に載せる必要がない。そのため定盤等の安定したステージを用いることができ、振動の影響を受けにくくすることができる。さらに、被観察体が大型化した場合でも、メンテナンス性の向上や部品点数を削減できる。
【００７９】
再帰反射シート２３はマイクロプリズム型又はビーズ型のものを用いることができる。また実施の形態２乃至４では透過光と反射光の偏光角を直角にすることが出来る。これにより、偏光ビームスプリッタ１７又はカメラ側偏光板１９により、反射光と透過光を分岐することができる。よって、反射像と透過像を別々に撮像することができる。
【００８０】
なお実施の形態２乃至３では、１／４波長板の通過回数を変え、透過光と反射光の偏光角を９０度変えている。さらに実施の形態３では、透過像撮像時と反射像撮像時で１／４波長板を出し入れしてその向きを変えている。この光を偏光ビームスプリッタ１７によって分岐して、透過像と反射像を別々に撮像している。従って、上述の条件を満たせば、図示した構成以外でもよい。例えば、偏光ビームスプリッタ１７とＦＰＤ１の間にさらに１／４波長板を追加したりすることも可能である。
【００８１】
実施の形態４では透過側１／４波長板２４によって透過光と反射光の偏光角を９０度変えている。透過像撮像時と反射像撮像時でカメラ側偏光板１９の向きを変え透過光又は反射光のいずれかをカットして別々に撮像している。上述の条件を満たせば、図示した構成以外でもよい。例えば、ハーフミラー１３とＦＰＤ１の間にさらに１／４波長板を追加したりすることも可能である。
【００８２】
なお、上述に実施の形態では、落射光源１１から放射された光をハーフミラー１３又は偏光ビームスプリッタ１７によって反射させ、ＦＰＤ１に入射させているが、ハーフミラー１３又は偏光ビームスプリッタ１７を透過した光をＦＰＤ１に入射させてもよい。偏光ビームスプリッタ１７を透過した光をＦＰＤ１に入射させる場合は、Ｐ偏光の光が入射するが、それ以外の構成は同様の構成を用いることが出来る。
【００８３】
上述の実施の形態では撮像手段としてＣＣＤカメラを用いたが、ＭＯＳやＣＭＯＳの個体撮像素子、フォトダイオードアレイ等を用いてもよい。もちろん、ラインセンサ、エリアセンサのいずれでもよい。さらに撮像手段を用いずに肉眼で被観察体を観察する観察装置、顕微鏡に適用することが可能である。このような観察装置、顕微鏡でも透過側の照明系を設ける必要がないので、コストダウンにつながる。
【００８４】
落射光源１１は必要な光量が得られる光源ならばよく、例えば、ハロゲンランプやキセノンランプが挙げられる。これ以外にもレーザー、ＬＥＤ、蛍光灯、電球等でもよい。もちろん、光の波長は特定されるものでなく、白色光でも特定の波長の光を放射する光源でもよい。また、可視光に限られるものでなく、測定機器により赤外線や紫外線等の可視光以外の光を放射する光源でも用いることができる。
【００８５】
また、落射光源はＣＣＤカメラ１５を囲むリング照明であってもよい。例えば、リング照明を用いる場合は、リング照明の光を直線偏光の光に偏光する。透過側１／４波長板により、透過光の偏光角を９０度偏光させる。透過光と反射光をＣＣＤカメラ１５の直前に設けたカメラ側偏光板１９によって分離する。このカメラ側偏光板１９を回転させることにより、透過像と反射像を別々に撮像することができる。さらに、光源は画像撮像時のみ光を照射するストロボ照明でもよい。
【００８６】
上述の実施の形態２乃至５では落射光源１１から放射される自然光を偏光板１６により直線偏光の光に偏光したが、レーザー光のように直線偏光された光を放射する光源を落射光源１１に用いれば偏光板１６は不要になる。
【００８７】
また偏光板１６の位置はコンデンサーレンズ１２の前でも後ろでもよい。ただし、コンデンサーレンズ１２を通過することにより、光が偏光されてしまう場合は偏光板１６をコンデンサーレンズ１２の後ろに設けることが望ましい。また、偏光板、１／４波長板は板状のものに限られるものでない。
【００８８】
本発明にかかる検査装置は簡易な構成で透過像及び反射像を撮像することができる。そのため透明又は半透明である被観察体、すなわち光を透過する被観察体を検査する検査装置に用いることが好適である。もちろん被観察体は液晶表示装置以外のものであってもよい。
【００８９】
さらに被観察体が大型化して、光学系の駆動範囲が広がる場合に利用することが好適である。もちろん、検査装置以外に光学観察装置にも用いることができる。
【００９０】
【発明の効果】
本発明によれば、透過光源を用いることなく透過像及び反射像が観察可能な光学装置並びにそれを用いた画像測定装置及び検査装置を提供することができる。これにより、光学系及びその駆動系を簡素化することができコストダウンを図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる検査装置の構成を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態２にかかる検査装置の構成を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態３にかかる検査装置で反射像を撮像する時の構成を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態３にかかる検査装置で透過像を撮像する時の構成を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態４にかかる検査装置の構成を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態５にかかる検査装置の構成を示す平面図である。
【図７】従来の検査装置の構成を示す平面図である。
【図８】従来の検査装置における光学系の移動の様子を示す斜視図である。
【図９】従来の検査装置の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ＦＰＤ
１１落射光源
１２コンデンサーレンズ
１３ハーフミラー
１４結像レンズ
１５ＣＣＤカメラ
１５ａ反射像用カメラ
１５ｂ透過像用カメラ
１６偏光板
１７偏光ビームスプリッタ
１８１／４波長板
１９カメラ側偏光板
２３再帰反射シート
２４透過側１／４波長板
２５透過画像用ハーフミラー
１０１ＦＰＤ
１１０落射光学系
１１１落射光源
１１２落射光源用コンデンサーレンズ
１１３ハーフミラー
１１４結像レンズ
１１５ＣＣＤカメラ
１２０透過光学系
１２１透過光源
１２２透過光源用コンデンサーレンズ
１２６蛍光灯
１２７拡散板

Claims

被観察体で反射された光と前記被観察体を透過した光を用いて、前記被観察体の反射像と透過像とを別々に観察するための光学観察装置であって、
直線偏光を出射する光源と、
前記光源からの光を前記被観察体の前面に導く第１の光学手段と、
前記被観察体の裏面側に配置された再帰反射部材と、
前記被観察体の前面で反射された反射光と前記再帰反射部材で反射され前記被観察体を透過した透過光とを受光する第２の光学手段と、
前記被観察体と前記再帰反射部材との間に配置され、入射する光の偏光状態を変化させる１／４波長板を備え、
前記第２の光学手段は、回転可能に配置され、第１の振動方向を有する光を透過し、第１の振動方向と直交する第２の振動方向を有する光を遮る偏光分離手段を有し、
前記偏光分離手段を前記透過光を遮断する回転角度として、前記被観察体の反射像を観察し、
前記偏光分離手段を回転させ前記反射光を遮断する回転角度として、前記被観察体の透過像を観察する、光学観察装置。
被観察体で反射された光と前記被観察体を透過した光を用いて、前記被観察体の反射像と透過像とを別々に観察するための光学観察装置であって、
直線偏光を出射する光源と、
前記光源からの光を前記被観察体の前面に導く第１の光学手段と、
前記被観察体の裏面側に配置され、入射する光の偏光状態を変化させる再帰反射部材と、
前記被観察体の前面で反射された反射光と前記再帰反射部材で反射され前記被観察体を透過した透過光とを受光する第２の光学手段とを備え、
前記第２の光学手段は、回転可能に配置され、第１の振動方向を有する光を透過し、第１の振動方向と直交する第２の振動方向を有する光を遮る偏光分離手段と、
偏光角を調整できるように可動設置された偏光板を備え、
前記偏光分離手段を前記透過光を遮断する回転角度として、前記被観察体の反射像を観察し、
前記偏光分離手段を回転させ前記反射光を遮断する回転角度として、前記被観察体の透過像を観察する、光学観察装置。
前記再帰反射部材は入射した光の２軸の偏光成分間の位相を１／４波長ずらす請求項２記載の光学観察装置。
被観察体で反射された光と前記被観察体を透過した光を用いて、前記被観察体を観察するための光学観察装置であって、
直線偏光を出射する光源と、
前記被観察体の裏面側に配置された再帰反射部材と、
前記光源からの光を前記被観察体の前面に導き、前記被観察体の前面で反射された反射光と前記再帰反射部材で反射され前記被観察体を透過した透過光とを受光する偏光ビームスプリッタと、
前記被観察体と前記再帰反射部材との間に配置され、入射する光の偏光状態を変化させる第１の１／４波長板と、
前記被観察体と前記偏光ビームスプリッタとの間に光路上へ移動可能な第２の１／４波長板とを備え、
前記偏光ビームスプリッタは、前記被観察体からの光を当該光の偏光軸に基づいて分離する、光学観察装置。
前記偏光ビームスプリッタは光源からの直線偏光を前記被観察体への光路に反射する請求項４記載の光学観察装置。
被検体で反射された光と前記被検体を透過した光を用いて、前記被検体の反射像と透過像とを別々に撮像して検査する検査装置であって、
直線偏光を出射する光源と、
前記光源からの光を前記被検体の前面に導く第１の光学手段と、
前記被検体の裏面側に配置され、前記被検体を透過した光を再帰反射する再帰反射手段と、
前記被検体の前面で反射された反射光と前記再帰反射手段で反射され前記被検体を再度透過した透過光とを受光する第２の光学手段と、
前記被検体と前記再帰反射部材との間に配置され、入射する光の偏光状態を変化させる偏光手段と、
前記反射光と前記透過光とを用いて前記被検体を撮像する撮像手段とを備え、
前記第２の光学手段は、回転可能に配置され、第１の振動方向を有する光を透過し、第１の振動方向と直交する第２の振動方向を有する光を遮る偏光分離手段を有し、
前記偏光分離手段を前記透過光を遮断する回転角度として、前記被検体の反射像を撮像し、
前記偏光分離手段を回転させ前記反射光を遮断する回転角度として、前記被検体の透過像を撮像する、検査装置。
被検体で反射された光と前記被検体を透過した光を用いて、前記被検体の反射像と透過像とを別々に撮像して検査する検査装置であって、
直線偏光を出射する光源と、
前記光源からの光を前記被検体の前面に導く第１の光学手段と、
前記被検体の裏面側に配置され、入射する光の偏光状態を変化させる再帰反射手段と、
前記被検体の前面で反射された反射光と前記再帰反射手段で反射され前記被検体を再度透過した透過光とを受光する第２の光学手段と、
前記反射光と前記透過光とを用いて前記被検体を撮像する撮像手段とを備え、
前記第２の光学手段は、回転可能に配置され、第１の振動方向を有する光を透過し、第１の振動方向と直交する第２の振動方向を有する光を遮る偏光分離手段と、
偏光角を調整できるように可動設置された偏光手段を備え、
前記偏光分離手段を前記透過光を遮断する回転角度として、前記被検体の反射像を撮像し、
前記偏光分離手段を回転させ前記反射光を遮断する回転角度として、前記被検体の透過像を撮像する、検査装置。
被検体で反射された光と前記被検体を透過した光を用いて、前記被検体を撮像して検査する検査装置であって、
直線偏光を出射する光源と、
前記被検体の裏面側に配置され、前記被検体を透過した光を再帰反射する再帰反射手段と、
前記光源からの光を前記被検体の前面に導き、前記被検体の前面で反射された反射光と前記再帰反射手段で反射され前記被検体を再度透過した透過光とを受光する偏光ビームスプリッタと、
前記被検体と前記再帰反射手段との間に配置され、入射する光の偏光状態を変化させる第１の１／４波長板と、
前記被検体と前記変更ビームスプリッタとの間に光路上へ移動可能な第２の１／４波長板と、
前記反射光と前記透過光とを用いて前記被検体を撮像する撮像手段とを備え、
前記偏光ビームスプリッタは、前記被検体からの光を当該光の偏光軸に基づいて分離する、検査装置。
被検体で反射された反射光による反射像又は前記被検体を透過した透過光による透過像を撮像して検査する検査方法であって、
直線偏光光を被検体に導くステップと、
前記被検体を透過した光を前記被検体の裏面で再帰反射するステップと、
前記被検体の裏面で再帰反射され、前記被検体を再度透過した透過光の偏光状態を、前記被検体の前面で反射された反射光の偏光状態と異なる偏光状態に変化させるステップと、
第１の振動方向を有する光を透過し、第１の振動方向と直交する第２の振動方向を有する光を遮る偏光分離手段を、前記偏光状態の違いに基づいて前記透過光及び前記反射光のいずれか一方を遮る角度から他方を遮る角度に回転させるステップと、
前記透過像又は反射像を撮像するステップとを有する検査方法。
被検体で反射された光と前記被検体を透過した光とを用いて前記被検体を撮像して検査する検査方法であって、
直線偏光光を被検体に導くステップと、
前記被検体を透過した光を前記被検体の裏面で再帰反射するステップと、
前記被検体の裏面で再帰反射され前記被検体を再度透過する透過光の偏光状態を、前記被検体の前面で反射された反射光の偏光状態と異なる偏光状態に変化させるステップと、
１／４波長板を光路上に挿入し又は光路上から取り除き、前記偏光状態の違いに基づいて前記反射光の光量又は前記透過光の光量を変化させるステップと、
前記透過像又は反射像を撮像するステップとを有する検査方法。