KR100662576B1 - Optical device testing apparatus and testing method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학디바이스 검사장치의 개략도이고,1 is a schematic diagram of an optical device inspection apparatus according to an embodiment of the present invention,
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변경부를 설명하기 위한 도면이고,2a to 2c are views for explaining a phase change unit according to an embodiment of the present invention,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 편광부를 설명하기 위한 도면이고,3 is a view for explaining a polarizer according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사방법에 의하여 표시되는 광학디바이스의 단면도이고,4 is a cross-sectional view of an optical device displayed by the inspection method according to an embodiment of the present invention,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사방법을 설명하기 위한 제어흐름도이다.5 is a control flowchart illustrating a test method according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 레이저 20 : 광량조절부 10: laser 20: light amount control unit
30 : 위상변경부 40 : 편광부30: phase change unit 40: polarizer
50 : 집광부 51 : 집광렌즈50: condenser 51: condenser lens
53 : 광섬유 60 : 광 다이오드53: optical fiber 60: photodiode
70 : 신호처리부 80 : 디스플레이부70: signal processing unit 80: display unit
90 : 스테이지 100 : 광학디바이스90: stage 100: optical device
본 발명은 광학디바이스 검사장치 및 검사방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제조과정에서 복굴절 및 두께 변형이 발생할 수 있는 광학디바이스의 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다. The present invention relates to an optical device inspection apparatus and an inspection method, and more particularly, to an inspection device and an inspection method of an optical device that can produce birefringence and thickness deformation in the manufacturing process.
액정표시장치에 사용되는 유리기판과 같은 판형상의 광학디바이스들은 제조과정에서 여러 가지 검사과정을 거치게 된다. 이러한 검사 항목은 광학디바이스 내외부에 발생한 기포, 상처, 점결함, 오염, 이물질 부착 등을 포함하며, 상기 항목들을 측정하여 광학디바이스의 품질을 평가 및 개선한다.Plate-shaped optical devices such as glass substrates used in liquid crystal display devices undergo various inspection processes in the manufacturing process. These inspection items include bubbles, wounds, defects, contamination, foreign matter adhesion, etc. generated inside and outside the optical device, and the items are measured to evaluate and improve the quality of the optical device.
이러한, 광학디바이스의 품질은 상술한 외부적인 요소 이외에도 수평방향 편광정도 분포 등과 같은 내부적인 요소에 따라 결정된다. 디스플레이장치가 점점 대형화됨에 따라 제조과정에서 발생할 수 있는 내부 응력은 광학디바이스의 품질과 밀접한 관계가 있다. 광학디바이스의 내부 또는 외부에서 발생한 응력은 광학디바이스를 투과하는 빛의 복굴절을 유발시키고, 이러한 복굴절은 광학디바이스의 면방향 변조를 심화시켜 이를 투과하는 광의 균일도를 저하시킨다. 또한, 복굴절뿐만 아니라 판형상의 광학디바이스의 두께분포가 일정하지 못하면 영상의 밝기와 재생된 이미지 품질을 저하시키는 요인이 된다. The quality of the optical device is determined depending on internal factors such as horizontal polarization degree distribution in addition to the external factors described above. As display devices become larger and larger, internal stresses that may occur during manufacturing are closely related to the quality of optical devices. The stress generated inside or outside the optical device causes birefringence of light passing through the optical device, and this birefringence deepens the lateral modulation of the optical device, thereby decreasing the uniformity of the light passing therethrough. In addition, when the thickness distribution of the plate-shaped optical device as well as the birefringence is not constant, it becomes a factor of degrading the brightness of the image and the reproduced image quality.
따라서, 광학디바이스의 각종 결함에 대한 측정뿐만 아니라 열과 압력으로 인해 발생한 잔류응력에 의한 복굴절 및 광학디바이스의 각 위치에서의 두께변화에 대한 검사가 수행되어야 한다. 하지만 현재의 광학검사장치로는 이를 수행할 수 없거나, 수행할 수 있더라도 많은 시간이 소요되고 및 복잡한 과정이 수반되는 문제점이 있다.Therefore, not only the measurement of various defects of the optical device but also the inspection of the birefringence and the thickness change at each position of the optical device due to residual stress caused by heat and pressure should be performed. However, current optical inspection apparatus can not do this, or even if it can be performed, there is a problem that takes a lot of time and involves a complicated process.
따라서, 본 발명의 목적은 판형상의 광학 디바이스의 복굴절과 두께변형 정도를 측정할 수 있는 광학검사장치 및 광학검사방법을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an optical inspection apparatus and an optical inspection method capable of measuring the degree of birefringence and thickness deformation of a plate-shaped optical device.
상기 목적은, 본 발명에 따라 상기 광학디바이스에 광을 출사시키는 헤테로다인 레이저와; 상기 헤테로다인 레이저로부터 출사된 광의 위상을 변경시켜 노이즈를 제거하는 위상변경부와; 상기 광학디바이스를 통과한 광을 특정 방향으로 편광 시키는 편광부와; 편광된 광을 집광하는 집광부와; 집광된 광을 전기적 신호로 변환시키는 광 다이오드와; 상기 전기적 신호를 처리하는 신호처리부를 포함하는 광학디바이스의 검사장치에 의해 달성된다.The object is a heterodyne laser for emitting light to the optical device according to the present invention; A phase change unit which removes noise by changing a phase of light emitted from the heterodyne laser; A polarizer which polarizes the light passing through the optical device in a specific direction; A condenser for condensing polarized light; A photodiode for converting the collected light into an electrical signal; It is achieved by the inspection device of the optical device including a signal processor for processing the electrical signal.
헤테로다인 레이저는 편광방향이 서로 수직하고, 주파수가 서로 다른 두 개의 광이 동시에 출사되는 것으로 각 광은 자신의 편광방향에 대하여 수직인 방향으로 노이즈와 같은 편광성분을 가진다.The heterodyne laser emits two lights with different polarization directions and different frequencies at the same time. Each light has a polarization component such as noise in a direction perpendicular to its polarization direction.
상기 헤테로다인 레이저로부터 출사된 광량을 조절하는 광량조절부를 더 포함할 수 있으며, 상기 광량조절부로는 출사된 광의 양을 줄이는 광감쇠기(optical attenuator) 또는 광 밀도를 원하는 양으로 필터링하는 광밀도필터(neutral density filter)가 사용될 수 있다.It may further include a light amount adjusting unit for adjusting the amount of light emitted from the heterodyne laser, the light amount adjusting unit includes an optical attenuator or an optical density filter for filtering the light density to a desired amount to reduce the amount of light emitted ( neutral density filter) may be used.
상기 위상변경부는 쿼터 웨이브 플레이트(quarter wave plate; QWP)인 것을 특징으로 하며, 상기 위상변경부는 출사된 광의 특정 편광방향의 위상을 λ/4 만큼 지연시키는 것이다. The phase change unit may be a quarter wave plate (QWP), and the phase change unit may delay a phase of a specific polarization direction of the emitted light by λ / 4.
상기 집광부는, 집광렌즈와; 상기 집광렌즈에서 집광된 광을 전달하는 광섬유를 포함하여 편광부를 통해 편광된 광을 광 다이오드로 전달하는 역할을 한다.The condenser may include a condenser lens; Including the optical fiber for transmitting the light collected by the condenser lens serves to transmit the polarized light through the polarizer to the photodiode.
상기 신호처리부는 상기 전기적 신호를 필터링하며, 복수개의 전기적 신호를 특정 신호로 변환 및 처리한다. The signal processor filters the electrical signal and converts and processes a plurality of electrical signals into a specific signal.
또한, 상기 신호처리부에서 처리된 데이터를 표시하는 디스플레이부를 더 포함함으로써 사용자가 광학디바이스에 대한 성질에 대한 정보를 용이하게 파악하고 이용할 수 있도록 한다.In addition, by including a display unit for displaying the data processed by the signal processor to enable the user to easily grasp and use information on the properties of the optical device.
헤테로다인 레이저로부터 출사된 광을 광학디바이스의 전면에 걸쳐 스캔할 수 있도록 상기 광학디바이스를 지지하고, 상기 헤테로다인 레이저에 대하여 상기 광학디바이스를 상대 이동시키는 스테이지를 더 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include a stage for supporting the optical device to scan the light emitted from the heterodyne laser over the entire surface of the optical device, and to move the optical device relative to the heterodyne laser.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 광을 출사시키는 광출사단계와; 출사된 광의 위상을 변경시켜 노이즈를 제거하는 위상변경단계와; 상기 광학디바이스를 통과한 광을 특정 방향으로 편광시키는 편광단계와; 편광된 광을 집광하는 집광단계와; 집광된 광을 전기적 신호로 변환시키는 신호변환단계와; 상기 전기적 신호를 처리하는 신호처리단계와; 처리된 데이터를 표시하는 표시단계를 포함하는 광학디바이스의 검사방법에 의해서도 달성된다. On the other hand, the object, according to the present invention, the light emitting step of emitting light; A phase change step of removing noise by changing the phase of the emitted light; A polarization step of polarizing the light passing through the optical device in a specific direction; A light condensing step for condensing the polarized light; A signal conversion step of converting the collected light into an electrical signal; A signal processing step of processing the electrical signal; It is also achieved by an inspection method of an optical device including a display step of displaying the processed data.
광은 헤테로다인 레이저로부터 출사될 되는 것이 바람직하다.Preferably, the light is emitted from a heterodyne laser.
상기 광출사단계와 상기 위상변경단계 사이에, 출사된 광량을 조절하는 광량조절단계를 더 포함할 수 있으며, 이러한 광량은 레이저에서 조절 가능한 것으로 상기 단계는 선택적으로 마련될 수 있다.Between the light output step and the phase change step, it may further comprise a light amount adjusting step for adjusting the amount of light emitted, the light amount is adjustable in the laser can be optionally provided.
노이즈를 제거하기 위하여 상기 위상변경단계는 출사된 광의 특정 편광방향의 위상을 λ/4 만큼 지연시키는 것이 바람직하다.In order to remove noise, the phase shifting step preferably delays the phase of the emitted light in a specific polarization direction by λ / 4.
상기 신호처리단계는 소프트웨어적으로 처리될 수 있다.The signal processing step may be processed in software.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학디바이스 검사장치의 개략도이며, 도시된 바와 같이 광학디바이스 검사장치는 레이저(10), 광량 조절부(20), 위상변경부(30), 편광부(40), 집광부(50), 광 다이오드(60), 신호처리부(70), 디스플레이부(80) 및 광학디바이스(100)를 지지하는 스테이지(90)를 포함한다.1 is a schematic view of an optical device inspecting apparatus according to an embodiment of the present invention, as shown in the optical device inspecting apparatus is a
레이저(10)는 광학디바이스(100)에 광을 출사하는 광원이며, 본 발명에서는 헤테로다인 레이저(heterodyne laser)의 한 형태인 지먼 레이저(Zeeman laser)가 사용된다. 헤테로다인 레이저는 편광방향이 서로 수직하고, 주파수가 서로 다른 두 개의 광이 동시에 출사되는 것으로, 두 광의 주파수의 유사하지만 같지는 않다. 본 실시예에서 제1광(E1)의 파장은 약 632.8 nm이고, 제2광(E2)은 약 632.5 nm이다. The
도2a는 레이저로부터 출사된 초기 광의 편광상태를 나타내는 도면으로 도시된 바와 같이 헤테로다인 레이저로부터 출사된 광은 y축 방향으로 편광된 제1광(E1)과 제1광(E1)과 수직하게 x 축 방향으로 편광된 제2광(E2)으로 구성된다. 제1광(E1) 및 제2광(E2)을 비롯하여 이 하 기술되는 편광성분을 지칭하는 모든 성분은 방향 및 크기를 가지는 백터이다.FIG. 2A illustrates a polarization state of the initial light emitted from the laser, and the light emitted from the heterodyne laser is perpendicular to the first light E1 and the first light E1 polarized in the y-axis direction. It consists of the 2nd light E2 polarized in the axial direction. All components referring to the polarization component described below, including the first light E1 and the second light E2, are vectors having a direction and a magnitude.
제1광(E1) 및 제2광(E2) 모두 초기상태에는 약간 타원형의 편광상태를 나타낸다. 즉, 제1광(E1)은 y축 방향으로 편광된 광이지만 x 축 방향으로 약 a 정도의 편광성분이 존재한다. 이와 유사하게 제2광(E2) 역시 x 축 편광성분인 B 이외에 y축 방향으로 b정도의 편광성분이 존재한다. 이처럼 타원형의 편광성분을 갖는 두 개의 수직한 광을 포함하는 것이 헤테로다인 레이저의 특징이라고 할 수 있다.Both the first light E1 and the second light E2 exhibit a slightly elliptical polarization state in the initial state. That is, although the first light E1 is light polarized in the y-axis direction, there is about a polarization component in the x-axis direction. Similarly, the second light E2 also has a polarization component of about b in the y-axis direction in addition to B, which is the x-axis polarization component. Thus, it can be said that the heterodyne laser is characterized by including two perpendicular light having an elliptical polarization component.
레이저(10)로부터 출사된 광은 광량조절부(20)에서 빛의 양이 조절된다. 광량조절부(20)는 레이저(10)의 헤드 부분에 위치하며, 출사된 광의 양을 줄이는 광감쇠기(optical attenuator) 또는 광 밀도를 원하는 양으로 필터링하는 광밀도필터(neutral density filter)가 사용된다. The light emitted from the
이러한 광량조절부(20)는 본 실시예에 반드시 필요한 구성요소는 아니며, 광량은 레이저(10)에서 광을 출사할 때 조절 가능하기 때문에 선택적으로 마련될 수 있다. The light
위상변경부(30)는 레이저(10)로부터 출사되어 광량조절부(20)에서 그 양이 조절된 광의 위상을 변경시킨다. 상술한 바와 같이 헤테로다인 레이저는 서로 수직한 편광방향을 갖는 광(A, B)을 출사하며, 각각은 자신의 편광방향(A, B)에 수직방향으로 노이즈와 같은 광성분(a, b)을 가진다. 편광성분(A, B)과 수직한 노이즈와 같은 이러한 성분(a, b)은 광학디바이스(100)를 통과하여 집광될 때 잔류전류를 발생시키는 요인이 된다. 이러한 잔류전류로 인하여 정확하게 광학디바이스(100)의 상태를 검출할 수 없게 되므로 위상변경부(30)는 광의 위상을 조절하여 광의 편광 상태를 타원이 아닌 직선으로 변경시키는 역할을 한다. The
도 2b 및 도2c를 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 2b는 위상변경부(30)에서 광의 위상이 약 λ/4 만큼 지연되는 것을 나타낸 도면이며, 도 2c는 위상변경부(30)을 통과한 광의 편광상태를 도시한 도면이다.A detailed description with reference to FIGS. 2B and 2C is as follows. FIG. 2B is a view showing that the phase of the light is delayed by about [lambda] / 4 in the
도 2b에는 설명의 편의를 위하여 제1광(E1)만을 나타내고 있으며, 이하의 설명은 제2광(E2)에 동일하게 적용된다. 도시된 바와 같이 제1광(E1)은 y축 편광성분(A)과 x 축 편광성분(a)을 가진다. y축 편광성분(A)의 진폭에 비하여 작은 진폭을 갖는 x 축 편광성분(a)은 전체적인 출사광의 노이즈로 작용한다. y축 편광성분(A)과 x 축 편광성분(a)은 약 λ/4 만큼의 위상차가 있으므로 위상변경부(30)는 두 개의 편광성분 중 어느 하나의 위상을 지연시켜 두 편광성분의 진폭이 0이 되는 위치를 일치시킨다. 본 실시예에서는 y축 편광성분(A)을 약 λ/4 만큼 지연시켜 마치 x 축 편광성분(a)이 약 λ/4 만큼 앞선 것과 같은 효과를 나타낸다. 결국 위상이 변경된 x축 편광성분(a')과 y축 편광성분(A)은 진행방향(z축)에 대하여 동일한 위치에서 최대 및 최소의 진폭을 가지게 된다.In FIG. 2B, only the first light E1 is shown for convenience of description, and the following description is similarly applied to the second light E2. As shown, the first light E1 has a y-axis polarization component A and an x-axis polarization component a. The x-axis polarization component (a) having a smaller amplitude than the amplitude of the y-axis polarization component (A) acts as noise of the overall emitted light. Since the y-axis polarization component (A) and the x-axis polarization component (a) have a phase difference of about λ / 4, the
본 실시예에 따른 위상변경부(30)는 특정 편광성분의 위상을 λ/4 만큼 변경시키는 쿼터 웨이브 플레이트(quarter wave plate; QWP)가 사용되며, 노이즈 성분을 제거하는 역할을 한다.The
이처럼 위상이 변경된 광의 편광상태를 살펴보면 도 2c에 도시된 바와 같이 제1광(E1') 및 제2광(E2') 모두 소정의 각도만큼 편광축이 편이된 것을 알 수 있다. 또한 제1광(E1') 및 제2광(E2')의 편광상태는 더 이상 타원형이 아니며, 서로 수직한 직선인 것을 알 수 있다. 이는 잔류전류로 측정될 수 있는 노이즈 성분이 제거된 것을 의미한다.As described above, the polarization state of the light whose phase is changed can be seen that the polarization axis is shifted by a predetermined angle in both the first light E1 ′ and the second light E2 ′ as shown in FIG. 2C. In addition, it can be seen that the polarization states of the first light E1 ′ and the second light E2 ′ are no longer elliptical, but are straight lines perpendicular to each other. This means that the noise component that can be measured by the residual current is removed.
위상변경부(30)에서 위상이 변경된 광은 판형상의 광학디바이스(100)에 조사된다. 광학디바이스(100)는 주로 액정표시장치의 박막트랜지스터 기판 또는 컬러필터 기판에 사용되는 유리기판 일 수 있다. The light whose phase is changed by the
스테이지(90)는 광학디바이스(100)를 지지하고, 레이저(10)로부터 출사되는 광에 대응하여 상대 이동한다. 스테이지(90)는 도시하지 않은 구동부 및 제어부에 의해 작동되며, 광학디바이스(100)의 모든 면적이 출사광에 의해 스캔(scan)될 수 있도록 광학디바이스(100)를 이동시킨다.The
최근 디스플레장치의 대형화에 따라 유리기판 역시 점점 대형화 되고 있으며 그에 상응하여 유리기판의 신뢰성 검사가 수반되어야 한다. 또한, 높아진 소비자의 화질 요구에 부응하기 위하여 기본적인 광학디바이스에 대한 엄격한 검사가 요구되고 있는 실정이다. 본 실시예에서는 이처럼 레이저(10)로부터 출사된 광을 광학디바이스(100)의 전면에 조사함으로써 비접촉 방식으로 광학디바이스(100)의 복굴절 정도 및 두께변화를 측정할 수 있다. Recently, with the increase of the size of the display device, the glass substrate is also getting larger and correspondingly, it is necessary to accompany the reliability test of the glass substrate. In addition, in order to meet the increased demand for image quality of consumers, a strict inspection of basic optical devices is required. In this embodiment, the birefringence degree and thickness change of the
광학디바이스(100)를 통과한 광은 열 및 압력 등에 의하여 변경된 광학디바이스(100) 내부의 상태에 대한 정보를 담고 있다. 본 실시예에 따른 광학디바이스의 검사장치(1)는 광학디바이스(100) 내부의 복굴절 또는 두께변화를 측정하기 위한 것이지만, 검사항목은 여기에 한정되지 않는다. 다시 말해, 광학디바이스(100)의 외부 표면에 드러나는 결함, 색변화 등에 관한 사항을 포함할 수도 있으며, 광 을 통해 알 수 있는 다른 검사항목을 포함할 수도 있다. 광학디바이스(100)의 제조과정에서 열 및 압력 등에 의하여 원하지 않은 응력이 발생할 수 있으며, 이는 광학디바이스(100)의 복굴절 및 두께 변화를 초래한다. 응력의 강약 또는 광학디바이스(100)의 면적에 따라 복굴절 및 두께 변화의 분포가 상이하게 나타날 수 있으며, 광학디바이스(100)를 통과한 광은 이러한 정보를 모두 담고 있다.Light passing through the
편광부(40)는 광학디바이스(100)를 통과하여 광학디바이스(100) 내부 상태에 대한 정보를 담고 있는 광을 특정 방향으로 편광 시킨다. 도 3에 도시된 바와 같이, 위상변경부(30)를 통과한 제1광(E1')은 광학디바이스(100)를 거치는 동안 내부 환경에 의하여 제3광(E3)으로 변경된다. 제3광(E3)을 단위 백터로 분리하면, 이는 위상변경부(30)를 통과한 성분(E1')과 광학디바이스(100) 내부의 영향으로 추가되거나 또는 변경된 성분(D)으로 나누어진다. The
이러한 변경된 성분(D)의 광은 편광부(40)에 의해 추출된다. 편광부(40)의 편광방향은 하나로 고정되어 있는 것이 아니며, 검사 과정을 반복하는 과정에서 추출할 광성분에 따라 조절될 수 있다.The light of this modified component (D) is extracted by the
집광부(50)는 집광렌즈(51) 및 광섬유(53)를 포함하며, 편광부(40)에서 편광된 광을 집광한다. 집광렌즈(51)는 볼록렌즈와 같이 광을 수집할 수 있는 렌즈인 것이 바람직하며, 집광렌즈(51)에서 수집된 광은 광섬유(53)를 통해 광 다이오드(60)로 전달된다. The
광 다이오드(60)는 광섬유(53)로부터 전달된 정량적인 광을 전기적 신호로 변환시킨다. 광 다이오드(60)는 수광 다이오드로 빛을 받으면 전류를 흐르게 하는 전기적 소자로, 본 실시예에서 전기적 신호는 전류에 해당한다. 광 다이오드(60)는 전달되는 광량에 따라 상이한 크기의 전류를 발생시키고, 광학디바이스(100) 내부의 복굴절 및 두께변화에 따른 정보에 따라 상이한 진폭, 주파수 등의 성질을 갖는 전류를 신호처리부(70)에 입력시킨다. 전기적 신호는 전류에 한정되지 않으며 광학디바이스(100)를 통과한 광을 분석할 수 있는 자료로 활용될 수 있는 어떠한 것도 가능하다.The
신호처리부(70)는 광 다이오드(60)로부터 전달된 전기적 신호를 처리하여 사용자가 활용할 수 있는 데이터로 변경시키고, 이를 디스플레이부(90)에 표시할 수 있도록 한다. 우선, 신호처리부(70)는 복굴절 및 두께 변화에 대한 섞여진 정보를 분리하고, 각각의 정보를 추출하기 위하여 전기적 신호를 소정의 주파수 또는 특정 영역에 한정하여 필터링 한다. 이러한 필터링 과정은 전기적 신호를 정성적 또는 정량적으로 분석하고 데이터화하는 일반적인 방법으로 수행되는 것이며, 이는 공지된 방법으로 그 설명을 생략한다. The
상기 신호처리부(70)는 하나의 로직으로 프로그램되어 소프트웨어적으로 구현되는 것이 일반적이며, 광 다이오드(60)와 일체로 또는 전기적으로 연결되어 하나의 칩으로 마련될 수도 있다.The
디스플레이부(80)는 신호처리부(70)에서 처리된 데이터를 사용자가 시각적으로 파악할 수 있도록 이를 표시한다. 디스플레이부(80)는 광학디바이스(100)의 위치별로 복굴절의 정도 및 두께변화에 대한 표 또는 그래프를 표시할 수도 있으며, 광학디바이스(100) 내부의 응력 정도에 대한 정보를 표시할 수도 있다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사방법에 의하여 표시되는 광학디바이스의 단면도로, 디스플레이부(80)에 표시된 광학디바이스(100)의 두께 및 응력정도를 나타내고 있다. 원칙적으로 판형상 광학디바이스(100)의 상부 및 하부면은 서로 평행해야 하지만, 데이터 처리 결과에 따라 도시된 단면은 산과 골이 형성된 곡선을 나타낸다. 광학디바이스(100) 내부의 응력은 일정하지 않기 때문에 광학디바이스(100)의 두께 또한 응력에 따라 변화한다.4 is a cross-sectional view of the optical device displayed by the inspection method according to an embodiment of the present invention, which shows the thickness and the degree of stress of the
도시하지는 않았지만, 복굴절에 대한 데이터를 디스플레이부(80)에 나타내는 것도 가능하며, 복굴절은 광학디바이스(100)의 두께와 무관한 변화 양상을 보이지만, 복굴절의 측정량은 두께 변화량에서 대하여 약 λ/4 지연시켰을 때의 형상과 유사하다.Although not shown, it is also possible to display data on the birefringence on the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사방법을 설명하기 위한 제어흐름도이다. 5 is a control flowchart illustrating a test method according to an embodiment of the present invention.
우선, 레이저(10)에서 광학디바이스(100)의 검사를 위하여 광을 출사한 다음(S10), 출사된 광의 양을 광감쇠기 또는 광밀도필터와 같은 광량조절부(20)를 이용하여 조절한다(S20). First, the
레이저(100)로부터 출사된 광은 서로 수직인 편광방향을 가진 두 개의 빛을 포함하며, 각 광은 자신의 편광방향에 대하여 수직인 편광성분으로 인해 타원형의 편광형태를 가진다. 편광형태를 타원형으로 만드는 편광성분은 광 다이오드(60)를 통해 전기적 신호로 변환될 때 노이즈로 작용한다. 따라서, 이러한 노이즈를 제거하고 직선형의 편광상태를 만들기 위하여 광을 위상변경부(30)에 통과시킨다. The light emitted from the
위상변경부(30)를 통해 광 중 어느 한 편광성분은 약 λ/4 만큼 지연되고(S30), 위상이 변경된 광은 편광방향이 서로 수직한 직선형태의 편광상태를 가진다. 위상이 변경된 광은 광학디바이스(100)의 전 면적을 스캔하면서(S40), 광학디바이스(100)의 내부 환경에 대한 정보를 담게 된다. 광은 광학디바이스(100)의 복굴절 및 두께 변화에 대한 정보를 담고 있으며, 이러한 정보를 담을 광은 특정 방향으로 편광된다(S50). 편광부(40)를 통한 편광을 통해 사용자가 요구하는 특정한 정보에 대한 광 성분을 추출할 수 있다.The polarization component of the light is delayed by about [lambda] / 4 by the phase change unit 30 (S30), and the light whose phase is changed has a linear polarization state in which the polarization directions are perpendicular to each other. The light whose phase is changed is scanned while scanning the entire area of the optical device 100 (S40), and contains information about the internal environment of the
그런 다음, 집광렌즈(51)에 의해 수집 및 집광된(S60) 광은 광섬유(53)를 거쳐 광 다이오드(60)로 입력된다. 광 다이오드(60)는 전달받은 광을 전기적 신호, 일반적으로 전류값으로 변환하고(S70), 수광의 양에 따라 전류의 크기를 달리하여 신호처리부(70)에 전달한다.Then, the light collected and collected by the condenser lens 51 (S60) is input to the
신호처리부(70)는 광 다이오드(60)로부터 전달된 전기적 신호를 다양한 주파수 또는 특정 대역에서 필터링하여 복굴절 및 두께변화에 대한 데이터로 추출 및 처리한다(S80). 추출된 정보는 사용자가 용이하게 파악될 수 있는 표 또는 그래프 등으로 디스플레이부(80)에 표시된다(S90).The
이러한 검사방법을 통해 광학디바이스(100)와 접촉하지 않으면서 용이하고 신속하게 광학디바이스(100)의 성질을 검사할 수 있다.Through this inspection method, the properties of the
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 비접촉 방식으로 광학디바아스의 복굴절 여부 및 두께 변화를 검사할 수 있는 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.Although some embodiments of the invention have been shown and described, one of ordinary skill in the art would appreciate the birefringence and thickness variations of optical devices in a non-contact manner without departing from the principles or spirit of the invention. It will be appreciated that the present embodiment, which can be examined, can be modified. It is intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto and their equivalents.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 판형상의 광학 디바이스의 복굴절과 두께변형 정도를 측정할 수 있는 광학검사장치 및 광학검사방법이 제공된다. As described above, the present invention provides an optical inspection apparatus and an optical inspection method capable of measuring the degree of birefringence and thickness deformation of a plate-shaped optical device.
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