JP7164584B2 - 光電子ユニット用測定装置 - Google Patents

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本願は、２０１９年１２月５日に出願された台湾特許出願第１０８１４４４１４号に対する優先権を主張するものであり、当該特許出願の内容全体を参照により本願に援用する。

本発明は電子ユニットを測定するための装置に関連し、特に光電子ユニットの特性を測定するための装置に関連する。

光電子技術の進歩とともに、現在では、レーザを発生させるために多種の媒質を利用することができることが知られている。例えば、ガスや化学物質、半導体等の媒質によりレーザを発生させることができる。現在、半導体を用いてレーザを発生させるのが一般的であり、そのような半導体は一般にレーザダイオードと呼ばれる。実施に際しては、レーザ品質の安定性を確保するために、レーザダイオードに対して、その製造後に、多岐にわたる光学検査を行う必要がある。しかし、レーザダイオードにより出射されるレーザ光を検査する際には、様々な測定において、対物レンズの物面あるいは結像レンズの結像面を頻繁に動かす必要がある。そのような測定としては、例えば、ビームウェストや発散角等のビーム特性に関連するものや、開口数等の近接場パラメータに関連するものが挙げられる。そのような対物レンズあるいは結像レンズの頻繁な移動により、対応する光学系が不安定になり、さらには測定誤差が生じやすくなることは、当業者であれば理解できることである。

加えて、対物レンズの物面あるいは結像レンズの結像面の移動は、光学系の安定性に悪影響を及ぼすだけではなく、測定にかかる時間の増加にもつながる。従って、当業界においては、測定時における対物レンズ及び結像レンズの安定性を保つだけでなく、様々な測定を迅速に完了するために、新規の光電子ユニット用測定装置が求められている。

本発明は光電子ユニット用測定装置を提供する。当該光電子ユニット用測定装置は、対物レンズと結像レンズを固定したまま結像レンズと撮影レンズとの間における焦点位置を変えることができ、そのことにより、光電子ユニット特性の測定効率を高速化することができる。

本発明は、対物レンズと、結像レンズと、撮影レンズと、焦点調節モジュールとを備える光電子ユニット用測定装置を開示する。対物レンズは、第一の光路上に配され、第一の試験光を受光し、第一の試験光を第二の試験光に変換する。結像レンズは、第一の光路上に配され、第二の試験光を受光し、第二の試験光を第三の試験光に変換する。撮影レンズは、第一の光路上に配され、第三の試験光を受光し、第三の試験光のビーム特性を測定する。焦点調節モジュールは、テストコマンドにより、第一の透光性部材を選択的に第一の光路上に配置するよう制御され、第一の焦点位置あるいは第二の焦点位置に焦点を結ぶよう第三の試験光を調節する。焦点調節モジュールは第一のキャリアプレートを備え、第一のキャリアプレートは第一の領域を有し、第一の領域には第一の透光性部材が配され、焦点調節モジュールは、テストコマンドにより、第一のキャリアプレートを動かし、第一の領域を第一の光路に対して選択的に位置合わせするよう制御される。

一部の実施形態においては、第一の領域が第一の光路に対して位置合わせされる場合、第三の試験光を屈折させるために第一の透光性部材が用いられてもよく、第三の試験光は第一の焦点位置に焦点を結ぶよう調節される。さらに、第一のキャリアプレートは第二の領域を有してもよく、第二の領域には第二の透光性部材が配されてもよく、焦点調節モジュールはさらに、テストコマンドにより、第一のキャリアプレートを動かし、第一の領域または第二の領域のいずれかを第一の光路に対して選択的に位置合わせするよう制御される。加えて、第二の領域が第一の光路に対して位置合わせされる場合、第三の試験光を屈折させるために第二の透光性部材が用いられてもよく、第三の試験光は第一の焦点位置とは異なる第二の焦点位置に焦点を結ぶよう調節されてもよい。

一部の実施形態においては、第一の透光性部材と第二の透光性部材はいずれも透明な平板であってもよく、第一の透光性部材と第二の透光性部材は同じ屈折率を有してもよく、第一の透光性部材の厚さと第二の透光性部材の厚さは同じではない。また、第一の透光性部材と第二の透光性部材はいずれも透明な平板であってもよく、第一の透光性部材と第二の透光性部材は異なる屈折率を有してもよい。

一部の実施形態においては、第一のキャリアプレートはさらに貫通孔を有してもよく、焦点調節モジュールはさらに、テストコマンドにより、第一のキャリアプレートを動かし、第一の領域または貫通孔のいずれかを第一の光路に対して選択的に位置合わせするよう制御され得る。貫通孔が第一の光路に対して位置合わせされる場合、第三の試験光の焦点位置が第一の焦点位置とは異なる第二の焦点位置になってもよい。加えて、焦点調節モジュールはさらに第二のキャリアプレートを備えてもよく、第二のキャリアプレートは第三の領域を有してもよく、第三の領域には第三の透光性部材が配されてもよく、焦点調節モジュールはさらに、テストコマンドにより、第二のキャリアプレートを動かし、第三の領域を第一の光路に対して選択的に位置合わせするよう制御され得る。

一部の実施形態においては、撮影レンズが第三の試験光のビーム特性を測定する際の第三の試験光のビーム特性は、第三の試験光のビームウェスト、発散角、及び開口数を含んでもよい。結像レンズと撮影レンズの相対的な位置は固定されていてもよい。光電子ユニット用測定装置はさらに、第一の光路上に配され、対物レンズと結像レンズとの間に位置する、第二の試験光の光度を下げるための第一のフィルタを備えてもよい。さらに、撮影レンズは、第一の光路上において、結像レンズの出射側の焦点面に位置し、第一の試験光は光電子ユニットによって出射され、光電子ユニットは、第一の光路上において、対物レンズの入射側の焦点面に位置する。

上記に基づくと、本発明の光電子ユニット用測定装置は、光が透光性部材により屈折され、結像レンズと撮影レンズの焦点位置が変わるよう、結像レンズと撮影レンズとの間に選択的に透光性部材を追加することができる。したがって、本発明の光電子ユニット用測定装置は、光学的構造の安定性を維持できるだけでなく、さらに、光電子ユニット特性の測定効率を、対物レンズ及び結像レンズのいずれも動かさずに、加速させることができる。

本発明の一実施形態に基づく光電子ユニット用測定装置の構成を示す模式図である。

本発明の一実施形態に基づく焦点調節モジュールの構成を示す模式図である。

本発明の一実施形態に基づく第三の試験光の焦点位置を示す模式図である。

本発明の別の実施形態に基づく第三の試験光の焦点位置を示す模式図である。

本発明の別の実施形態に基づく第三の試験光の焦点位置を示す模式図である。

本発明の別の実施形態に基づく焦点調節モジュールの構成を示す模式図である。

本発明の別の実施形態に基づく焦点調節モジュールの構成を示す模式図である。

以下では、本発明の特徴、目的、及び機能についてさらに開示する。しかしながら、以下に開示するのは本発明の可能な実施形態のうちのほんの少数であって、本発明の範囲はこれらの実施形態に限定されない。すなわち、本発明の請求項に基づいてなされる等価な変更や修正も本発明の対象である。本発明の精神と範囲を逸脱しないものは、本発明の更なる実施可能性を示すものと理解されるべきである。

図１を参照するに、図１は、本発明の一実施形態に基づく光電子ユニット用測定装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態の光電子ユニット用測定装置１は、図１に示す光電子ユニット２の特性を測定するために用いられる。本実施形態は光電子ユニットの種類を限定しない。例えば、光電子ユニットは、ガスレーザ素子あるいは化学レーザ素子に分類され得るレーザダイオードであってもよい。光電子ユニット用測定装置１は、光電子ユニット２のビーム特性の測定、特に光電子ユニット２により出射されるレーザ光の近接場パラメータの測定に使用することができる。例えば、光電子ユニット用測定装置１は、当該レーザ光のビームウェスト（Ｗ０）、発散角（Θ）、開口数（ＮＡ）等の近接場パラメータの測定に使用することができる。従来、光電子ユニット２の近接場パラメータを測定する際には、対物レンズあるいは結像レンズを所定の範囲内において動かす必要がある。本実施形態は、対物レンズ及び結像レンズのいずれも動かす必要のない光学系を提案する。図１に示す光電子ユニット用測定装置１は、対物レンズ１０と、結像レンズ１２と、撮影レンズ１４と、結像レンズ１２と撮影レンズ１４との間に配された焦点調節モジュール１６と、を有する。実施に際しては、対物レンズ１０、結像レンズ１２、撮影レンズ１４、及び焦点調節モジュール１６は全て第一の光路上に配される。以下、第一の光路上の各要素を順番に説明する。

対物レンズ１０は、第一の光路上に配置され、光電子ユニット２により出射されるレーザ光（第一の試験光）を受光する。図１における光電子ユニット２と対物レンズ１０との間の点線は、第一の試験光が第一の光路に沿って光電子ユニット用測定装置１に入射することを示すために用いられるが、対物レンズ１０や光電子ユニット２の実際の大きさや、光電子ユニット２による第一の試験光の出射角を限定するものではない。組み立て済みのレーザ発光器とは異なり、光電子ユニット２にはそれに相応しいレンズが組み付けられていない。従って、この時点で光電子ユニット２により出射されるレーザ光（第一の試験光）は平行光になっていない。凸レンズの一方側の焦点面上に光源を配置することで、光源により出射された光を平行光に変換し、凸レンズの他方側から出射させることができることは、当業者であれば知っている。一例として、対物レンズ１０が当該凸レンズであってもよく、非平行なレーザ光（第一の試験光）を平行なレーザ光（第二の試験光）に変換できるよう、光電子ユニット２が対物レンズ１０の入射側の焦点面上に配置されてもよい。換言すれば、対物レンズ１０は、第一の試験光を、平行なビーム特性を有する第二の試験光に変換することができる。

さらに、結像レンズ１２も、同じく第一の光路上に配され、対物レンズ１０の出射側と平行なレーザ光（第二の試験光）を受光する。図１に示すように、対物レンズ１０と結像レンズ１２との間の点線は、第二の試験光が第一の光路に沿って結像レンズ１２に入射することを示すために用いられる。実施に際しては、結像レンズ１２はチューブレンズであってもよいが、それに限定されない。また、平行光に変換されているため、当該レーザ光は、理論上は任意の距離まで直線に沿って伝播することができる。これは、当該レーザ光が第一の光路の光路長を延長できることを意味する。例えば、第一の光路の延長は、対物レンズ１０と結像レンズ１２との間により多くの光学素子を配置することができるよう、対物レンズ１０と結像レンズ１２との間の距離を延長することであると考えてもよい。しかしながら、当業者であれば知っていることであるが、平行光は、焦点を結ばない（焦点を有さない）ため、結像することができない。従って、結像レンズ１２は凸レンズであってもよく、焦点面を有する。上記の平行なレーザ光は、結像レンズ１２を通過後に、第三の試験光を結像・測定することができるよう、非平行なレーザ光（第三の試験光）へと変換することができる。光電子ユニット２により出射されるレーザ光は高い光度を有しており、撮影レンズ１４の過剰露光を防ぐため、一例では、光電子ユニット用測定装置１は、一つの（もしくは複数の）フィルタ１８をさらに備えてもよい。フィルタ１８は、図１に示すように、対物レンズ１０と結像レンズ１２との間に配することができるが、それに限定されない。

焦点調節モジュール１６は、結像レンズ１２の方向からの第三の試験光を受光することができ、また、外部からのテストコマンドにより、第一の透光性部材１６０２を第一の光路上に選択的に配置するよう制御され得る。第一の透光性部材１６０２は、第三の試験光の焦点位置を、第一の焦点位置あるいは第二の焦点位置に調節することができる。実施に際しては、第三の試験光はそれ自体が非平行なレーザ光であるため、先に進むにつれて徐々に焦点を結ぶ。従って、焦点調節モジュール１６が第三の試験光の焦点位置を調節することで、撮影レンズ１４における第三の試験光の結像面位置を調節することができる。一例では、焦点調節モジュール１６は、第一の透光性部材１６０２を第一の光路上に配置することを可能にする構造を有してもよい。換言すれば、焦点調節モジュール１６はまた、第一の透光性部材１６０２を第一の光路上に配されていない状態にしてもよい。

説明を続けると、撮影レンズ１４も、同じく第一の光路上に配され、焦点調節モジュール１６を通過した第三の試験光のビーム特性を測定する。図１に示すように、結像レンズ１２から焦点調節モジュール１６へと延び、さらに焦点調節モジュール１６から撮影レンズ１４へと延びる点線は、第一の光路に沿った（結像レンズ１２から撮影レンズ１４への）第三の試験光を示すために用いられる。実施に際しては、光電子ユニット２のビーム特性を測定する際にビームウェスト、発散角、開口数等の近接場パラメータを測定するためには、第一の光路上における結像レンズ１２と撮影レンズ１４との間の距離（すなわち、第三の試験光の焦点位置）をわずかに変化させる必要がある。焦点調節モジュール１６は、撮影レンズ１４上の第三の試験光の結像面（焦点面）を調節する。そしてこのことは、第三の試験光の焦点位置を動的に走査していると見做すこともできる。なお、対物レンズ１０、結像レンズ１２、及び撮影レンズ１４を動かす必要がないため、本実施形態に開示の光電子ユニット用測定装置１は安定性が向上しており、また光電子ユニット２のビーム特性の測定を高速化できる。

図１及び図２を参照して、焦点調節モジュール１６の構造及び動作を例示する。図２は、本発明の一実施形態に基づく焦点調節モジュールの構成を示す模式図である。これらの図に示すように、焦点調節モジュール１６は第一のキャリアプレート１６０を有してもよく、第一のキャリアプレート１６０には、領域１６００ａ、領域１６００ｂ、領域１６００ｃ等の複数の領域が画定されていてもよい。図２においては、第一のキャリアプレート１６０が三つの領域を有する場合が示されているが、本実施形態において領域の数は限定されない。図２に示す例においては、第一の透光性部材１６０２ａが領域１６００ａ（第一の領域）に取り付けられていてもよく、第二の透光性部材１６０２ｂが領域１６００ｂ（第二の領域）に取り付けられていてもよい。さらに、領域１６００ｃには透光性部材は設けられず、ただの貫通孔であってもよい。

焦点調節モジュール１６は、テストコマンドにより、第一のキャリアプレート１６０を動かし、上記領域の一つ（例えば領域１６００ａ）を第一の光路に対して選択的に位置合わせするよう制御され得る。実施に際しては、第一の光路の経路は固定されているため、第三の試験光は、第一のキャリアプレート１６０上の一定の位置に対して投射されると考えることができる。第三の試験光の投射位置が領域１６００ａとちょうど重なるときに、領域１６００ａが第一の光路に対して位置合わせされていると言うことができる。図２に示す例を例にとると、焦点調節モジュール１６はさらに回転軸１６０４を有してもよく、回転軸１６０４は、任意の領域を回転により第一の光路に対して位置合わせするために使用することができる。なお、本実施形態は、焦点調節モジュール１６が如何にして第一のキャリアプレート１６０を動かし、任意の領域を第一の光路に対して位置合わせするか、限定しない。図１及び図２から分かるように、第一のキャリアプレート１６０のどの領域が第一の光路に対して位置合わせされていても、第一のキャリアプレート１６０に入射する前の第三の試験光には影響しないが、一方で第一のキャリアプレート１６０から出射する第三の試験光の焦点位置に違いが生じる。

一例では、第一の透光性部材１６０２ａと第二の透光性部材１６０２ｂはいずれも透明な平板であってもよく、第一の透光性部材１６０２ａの屈折率と第二の透光性部材１６０２ｂの屈折率は同じであってもよい。例えば、第一の透光性部材１６０２ａと第二の透光性部材１６０２ｂはいずれもガラス製（すなわち、屈折率が同じ）であってもよく、いずれも板状の構造を有していてもよい。第一の透光性部材１６０２ａと第二の透光性部材１６０２ｂとの違いは、その厚さである。他の例では、第一の透光性部材１６０２ａと第二の透光性部材１６０２ｂとを異なる材料で構成することもでき（すなわち、屈折率が異なる）、光電子ユニット２のビーム特性の測定が阻害されることなく第三の試験光が第一の透光性部材１６０２ａと第二の透光性部材１６０２ｂとを通過できる限り、本実施形態は、第一の透光性部材１６０２ａと第二の透光性部材１６０２ｂの材料を限定しない。

さらに、図２～図５を同時に参照して、焦点調節モジュール１６による第三の試験光の焦点位置の動的な変更を例示する。図３は、本発明の一実施形態に基づく第三の試験光の焦点位置を示す模式図である。図４は、本発明の別の実施形態に基づく第三の試験光の焦点位置を示す模式図である。図５は、本発明の別の実施形態に基づく第三の試験光の焦点位置を示す模式図である。図３を例にとると、第一のキャリアプレート１６０の領域１６００ｃはただの貫通孔であり、透光性部材が取り付けられていない。そのため、領域１６００ｃが第一の光路に対して位置合わせされる場合、第三の試験光が通過する媒質（例えば、空気のみ）は変化せず、第三の試験光は屈折しない。このとき、第三の試験光の焦点位置は、第一のキャリア１６０から距離Ｄ０にあると考えることができる。

図４を例にとると、領域１６００ａが第一の光路に対して位置合わせされる場合、第三の試験光は、領域１６００ａにおける第一の透光性部材１６０２ａにより屈折されるため、図３の例とは異なる状態になると考えられる。第一の透光性部分１６０２ａの前後の媒質が空気であるとすると、空気の屈折率は第一の透光性部分１６０２ａの屈折率より低い。その影響により、図４における第三の試験光の焦点位置は、図３におけるそれとは異なるものとなることは理解されるであろう。このとき、第三の試験光の焦点位置は、第一のキャリアプレート１６０から距離Ｄ１にあると考えることができる。実施に際しては、第三の試験光の入射角、第一の透光性部材１６０２ａの屈折率、及び透光性部材１６０２ａの厚さが分かれば、Ｄ０とＤ１との差はスネルの法則により特定でき、簡単に計算することができる。一例では、Ｄ１はＤ０よりわずかに大きくなると考えられ、これは、焦点調節モジュール１６が、第三の試験光の撮影レンズ１４上の焦点位置（結像面位置）を調節していることを意味する。

図５を例にとると、領域１６００ｂが第一の光路に対して位置合わせされる場合、第三の試験光は、領域１６００ｂにおける第二の透光性部材１６０２ｂにより屈折される。第一の透光性部材１６０２ａの厚さＨ１と第二の透光性部材１６０２ｂの厚さＨ２が異なるとすると、図５における第三の試験光の焦点位置と図４における第三の試験光の焦点位置とが異なることは、当業者であれば分かるものと思われる。このとき、第三の試験光の焦点位置は、第一のキャリアプレート１６０から距離Ｄ２にあると考えることができる。一例では、第一の透光性部材１６０２ａの屈折率と第二の透光性部材１６０２ｂの屈折率が同じであり、第二の透光性部材１６０２ｂの厚さＨ２が第一の透光性部材１６０２ａの厚さＨ１より大きい場合、Ｄ２もまたＤ１よりわずかに大きくなると推測できる。実施に際しては、透光性部材の厚さと焦点位置とは、例えば以下の表１に示すような対応関係にまとめることができる。

なお、従来、レーザダイオードを特定の深さまで走査するためには、対物レンズとレーザダイオードとの間の物距離を変えられるよう、光学系を移動させる必要がある。しかし、上記の例によると、本実施形態の焦点調節モジュール１６は、単に第一のキャリアプレート１６０を動かすことで、第一のキャリアプレート１６０上の複数の領域を、予め設定された順番で第一の光路に対して位置合わせできることが分かる。すなわち、結像レンズ１２及び撮影レンズ１４のいずれも実際に動かすことなく、結像レンズ１２と撮影レンズ１４との間の焦点位置をＤ０からＤ２へと変化させることができる。このことから、本実施形態の焦点調節モジュール１６は、第三の試験光の焦点位置を動的に変化させ、第三の試験光を走査することで、ビームウェスト、発散角、開口数等の近接場パラメータを測定できることが分かる。

本実施形態は、第一のキャリアプレート１６０に取り付け可能な異なる透光性部材の数を限定せず、また焦点調節モジュール１６に取り付け可能なキャリアプレートの数も限定しない。図２と図６を同時に参照するに、図６は、本発明の別の実施形態に基づく焦点調節モジュールの構成を示す模式図である。先の実施形態同様、第一のキャリアプレート２６０には、領域２６００ａ、領域２６００ｂ、領域２６００ｃ等の複数の領域が画定されていてもよい。領域２６００ａ（第一の領域）には、第一の透光性部材２６０２ａが設けられてもよい。また、領域２６００ｂ（第二の領域）には、第二の透光性部材２６０２ｂが設けられてもよい。さらに、領域２６００ｃには透光性部材は設けられず、ただの貫通孔であってもよい。加えて、第一のキャリアプレート２６０も、回転軸２６０４により回転させることができる。先の実施形態とは異なり、焦点調節モジュール２６は、第一のキャリアプレート２６０に加えて、第二のキャリアプレート２６２を備えてもよい。第二のキャリアプレート２６２にも、領域２６２０ａ、領域２６２０ｂ、領域２６２０ｃ等の複数の領域が画定されていてもよい。領域２６２０ａ（第三の領域）には、第三の透光性部材２６２２ａが設けられ、領域２６２０ｂ（第四の領域）には、第四の透光性部材２６２２ｂが設けられてもよい。さらに、領域２６２０ｃにも透光性部材は設けられず、ただの貫通孔であってもよい。説明の都合上、一例として第二のキャリアプレート２６２と第一のキャリアプレート２６０とが同じ構成を有するものとするが、本実施形態は、第二のキャリアプレート２６２と第一のキャリアプレート２６０とが完全に同一である必要があるとは限定しない。

二つのキャリアプレートはそれぞれ別の領域を第一の光路に対する位置合わせに用いることができるため、結像レンズ１２と撮影レンズ１４との間の焦点位置のバリエーションを増やすことができる。具体例を挙げると、第一の透光性部材２６０２ａと第三の透光性部材２６２２ａとが同じ材料及び厚さを有し、第二の透光性部材２６０２ｂと第四の透光性部材２６２２ｂとが同じ材料及び厚さを有するとすると、第一の光路に対して位置合わせされる領域の組み合わせは表２に示す通りである。

表２から分かるように、焦点調節モジュール２６が二つのキャリアプレートを有する場合、透光性部材の合計厚さがより多様になるため、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５（図示せず）等のより多くの第三の試験光の焦点位置を適用することができる。例えば、領域２６００ａと領域２６２０ａとが第一の光路に対して位置合わせされる場合、第三の試験光は、領域２６００ａにおける第一の透光性部材２６０２ａと、領域２６２０ａにおける第三の透光性部材２６２２ａとによりそれぞれ屈折される。第一の透光性部材２６０２ａと第三の透光性部材２６２２ａとが同じ場合、これは第三の試験光が厚さＨ１を有する第一の透光性部材１６０２ａを二度通過することを意味し、第三の試験光の焦点位置は、第一のキャリアプレート２６０から距離Ｄ３にあると考えることができる。また、領域２６００ｂと領域２６２０ａとが第一の光路に対して位置合わせされる場合、第三の試験光は、領域２６００ｂにおける第二の透光性部材２６０２ｂと、領域２６２０ａにおける第三の透光性部材２６２２ａとによりそれぞれ屈折され、これは第三の試験光が厚さＨ１を有する一つの透光性部材に加えて、厚さＨ２を有する一つの透光性部材を通過することを意味する。このとき、第三の試験光の焦点位置は、第一のキャリアプレート２６０から距離Ｄ４にあると考えることができる。

さらに、領域２６００ｂと領域２６２０ｂとが第一の光路に対して位置合わせされる場合、第三の試験光は、領域２６００ｂにおける第二の透光性部材２６０２ｂと、領域２６２０ｂにおける第四の透光性部材２６２２ｂとによりそれぞれ屈折される。第二の透光性部材２６０２ｂと第四の透光性部材２６２２ｂとが同じ場合、これは第三の試験光が厚さＨ２を有する第二の透光性部材２６０２ｂを二度通過することを意味し、第三の試験光の焦点位置は、第一のキャリアプレート２６０から距離Ｄ５にあると考えることができる。換言すれば、本実施形態の焦点調節モジュール２６は、単に第一のキャリアプレート２６０と第二のキャリアプレート２６２を動かし、第一のキャリアプレート２６０と第二のキャリアプレート２６２上の複数の領域の組み合わせを、予め設定された順序で第一の光路に対して位置合わせすることで、結像レンズ１２及び撮影レンズ１４のいずれも実際に動かすことなく、結像レンズ１２と撮影レンズ１４との間においてさらに多くの焦点位置（Ｄ０からＤ５）を作り出すことができる。第一の透光性部材２６０２ａと第三の透光性部材２６２２ａの厚さが異なり、第二の透光性部材２６０２ｂと第四の透光性部材２６２２ｂの厚さが異なる場合、透光性部材の厚さの組み合わせはさらに増え、焦点位置を非常に小さな単位、または非常に細かな間隔で調節することができることは、当業者であれば分かるものと思われる。

上記の図２及び図６における各実施形態は、回転軸を用いてキャリアプレートを駆動することで、第一の光路に対して異なる領域を位置合わせすべく、キャリアプレートを回転可能にしているが、これに限定されない。図２と図７を参照するに、図７は、本発明の別の実施形態に基づく焦点調節モジュールの構成を示す模式図である。先の実施形態同様、焦点調節モジュール３６の第一のキャリア３６０にも、領域３６００ａ、領域３６００ｂ、領域３６００ｃ等の複数の領域を画定することができる。第一の透光性部材３６０２ａが領域３６００ａ（第一の領域）に取り付けられていてもよく、第二の透光性部材３６０２ｂが領域３６００ｂ（第二の領域）に取り付けられていてもよい。また、領域３６００ｃには透光性部材は設けられず、ただの貫通孔であってもよい。先の実施形態とは異なり、焦点調節モジュール３６は回転軸を有していなくてもよい。すなわち、第一のキャリアプレート３６０は、回転軸によることなく、指定された領域を第一の光路に対して位置合わせしてもよい。例えば、焦点調節モジュール３６は、スライドレール（図示せず）と、駆動モータ（図示せず）と、を有してもよい。第一のキャリアプレート３６０は、スライドレールに取り付けられ、駆動モータにより駆動されることで、指定された領域を第一の光路に対して位置合わせすることができてもよい。

要約すると、本発明の光電子ユニット用測定装置は、光が透光性部材により屈折され、結像レンズと撮影レンズの焦点位置が変わるよう、結像レンズと撮影レンズとの間に選択的に透光性部材を追加することができる。したがって、本発明の光電子ユニット用測定装置は、光学的構造の安定性を維持できるだけでなく、さらに、光電子ユニット特性の測定効率を、対物レンズおよび結像レンズのいずれも動かさずに、加速させることができる。

Claims (13)

1. 光電子ユニット用測定装置であって、
   第一の光路上に配された、第一の試験光を受光し、前記第一の試験光を第二の試験光に変換するための対物レンズと、
   前記第一の光路上に配された、前記第二の試験光を受光し、前記第二の試験光を第三の試験光に変換するための結像レンズと、
   前記第一の光路上に配された、前記第三の試験光を受光し、前記第三の試験光のビーム特性を測定するための撮影レンズと、
   焦点調節モジュールであって、第一の焦点位置あるいは第二の焦点位置に焦点を結ぶよう前記第三の試験光を調節するために、第一の透光性部材を選択的に前記第一の光路上に配置するよう、テストコマンドにより制御される焦点調節モジュールと、を備え、
   前記焦点調節モジュールは第一のキャリアプレートを備え、前記第一のキャリアプレートは第一の領域を有し、前記第一の領域には前記第一の透光性部材が配され、前記焦点調節モジュールは、前記テストコマンドにより、前記第一のキャリアプレートを動かし、前記第一の領域を前記第一の光路に対して選択的に位置合わせするよう制御され、
   前記焦点調節モジュールはさらに第二のキャリアプレートを備え、前記第二のキャリアプレートは第三の領域を有し、前記第三の領域には第三の透光性部材が配され、前記焦点調節モジュールはさらに、前記テストコマンドにより、前記第二のキャリアプレートを動かし、前記第三の領域を前記第一の光路に対して選択的に位置合わせするよう制御される、光電子ユニット用測定装置。
2. 前記第一の領域が前記第一の光路に対して位置合わせされる場合、前記第三の試験光を屈折させるために前記第一の透光性部材が用いられ、前記第三の試験光は前記第一の焦点位置に焦点を結ぶよう調節される、請求項１に記載の光電子ユニット用測定装置。
3. 前記第一のキャリアプレートは第二の領域を有し、前記第二の領域には第二の透光性部材が配され、前記焦点調節モジュールはさらに、前記テストコマンドにより、前記第一のキャリアプレートを動かし、前記第一の領域または前記第二の領域のいずれかを前記第一の光路に対して選択的に位置合わせするよう制御される、請求項２に記載の光電子ユニット用測定装置。
4. 前記第二の領域が前記第一の光路に対して位置合わせされる場合、前記第三の試験光を屈折させるために前記第二の透光性部材が用いられ、前記第三の試験光は前記第一の焦点位置とは異なる前記第二の焦点位置に焦点を結ぶよう調節される、請求項３に記載の光電子ユニット用測定装置。
5. 前記第一の透光性部材と前記第二の透光性部材はいずれも透明な平板であり、前記第一の透光性部材と前記第二の透光性部材は同じ屈折率を有し、前記第一の透光性部材の厚さと前記第二の透光性部材の厚さは同じではない、請求項４に記載の光電子ユニット用測定装置。
6. 前記第一の透光性部材と前記第二の透光性部材はいずれも透明な平板であり、前記第一の透光性部材と前記第二の透光性部材は異なる屈折率を有する、請求項４に記載の光電子ユニット用測定装置。
7. 前記第一のキャリアプレートはさらに貫通孔を有し、前記焦点調節モジュールはさらに、前記テストコマンドにより、前記第一のキャリアプレートを動かし、前記第一の領域または前記貫通孔のいずれかを前記第一の光路に対して選択的に位置合わせするよう制御される、請求項２に記載の光電子ユニット用測定装置。
8. 前記貫通孔が前記第一の光路に対して位置合わせされる場合、前記第三の試験光の焦点位置が前記第一の焦点位置とは異なる前記第二の焦点位置になる、請求項７に記載の光電子ユニット用測定装置。
9. 前記撮影レンズが前記第三の試験光の前記ビーム特性を測定する際の前記第三の試験光の前記ビーム特性は、前記第三の試験光のビームウェスト、発散角、および開口数を含む、請求項１に記載の光電子ユニット用測定装置。
10. 前記結像レンズと前記撮影レンズの相対的な位置は固定されている、請求項１に記載の光電子ユニット用測定装置。
11. 前記第一の光路上に配され、前記対物レンズと前記結像レンズとの間に位置する、前記第二の試験光の光度を下げるための第一のフィルタをさらに備える、請求項１に記載の光電子ユニット用測定装置。
12. 前記撮影レンズは、前記第一の光路上において、前記結像レンズの出射側の焦点面に位置する、請求項１に記載の光電子ユニット用測定装置。
13. 前記第一の試験光は光電子ユニットによって出射され、前記光電子ユニットは、前記第一の光路上において、前記対物レンズの入射側の焦点面に位置する、請求項１に記載の光電子ユニット用測定装置。

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