KR20210033291A - Apparatus for inspecting optical surface - Google Patents

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Abstract

A device for inspecting optical surface according to an embodiment of the present invention comprises: a light source emitting detection light to be radiated to a subject; a light collimator collimating the detection light emitted from the light source as parallel light to be guided to the subject; and a light sensing unit detecting the light reflected by the subject or penetrating the subject. The light sensing unit comprises a wavefront sensor for detecting a wavefront of the light incident from the subject.

Description

광학 표면을 검사하기 위한 장치{APPARATUS FOR INSPECTING OPTICAL SURFACE}Device for inspecting optical surfaces{APPARATUS FOR INSPECTING OPTICAL SURFACE}

본 발명은 광학 표면을 검사하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 짧은 시간에 다수의 광학 표면들의 불량 여부를 검사할 수 있는 광학 표면 검사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for inspecting an optical surface, and more particularly, to an optical surface inspection apparatus capable of inspecting a plurality of optical surfaces for defects in a short time.

광을 굴절, 반사, 또는 투과시키는 광 소자는 그 표면 상태가 광학적 기능에 크게 영향을 준다. 특히, 프리즘과 같은 광학 요소는 광이 입사되는 표면, 광을 반사하는 표면, 또는 광을 투과하는 표면을 가질 수 있으며, 프리즘의 표면이 광학적 기능을 수행하며, 프리즘의 표면 상태에 따라 프리즘의 불량 여부가 주로 판단된다.In an optical element that refracts, reflects, or transmits light, its surface condition greatly affects its optical function. In particular, an optical element such as a prism may have a surface to which light is incident, a surface that reflects light, or a surface that transmits light, and the surface of the prism performs an optical function, and the prism is defective according to the surface condition of the prism. It is mainly judged whether or not.

현재, 프리즘과 같은 광학 요소의 표면 상태는 예를 들어 피조 간섭계(Fizeau interferometer)를 사용하여 검사되고 있다. 피조 간섭계는 기준 표면과 테스트 표면을 정렬하고, 레이저 광을 조사하여 기준 표면과 테스트 표면의 간섭을 이용하여 테스트 표면의 상태를 측정한다.Currently, the surface conditions of optical elements such as prisms are being inspected using, for example, a Fizeau interferometer. The created interferometer aligns the reference surface and the test surface, irradiates laser light, and measures the state of the test surface using interference between the reference surface and the test surface.

그런데 피조 간섭계는 테스트 표면 상태를 측정하는데 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 특히, 시료를 교체할 때마다 레이저, 기준 표면과 테스트 표면의 정렬 작업이 필요하며, 장치의 진동에 대단히 민감하기 때문에, 다수의 광학 부품을 짧은 시간에 검사할 수 없다. 이 때문에, 프리즘과 같이 대량 생산되는 광학 부품의 경우, 샘플을 채취하여 피조 간섭계로 표면 검사를 수행하고, 샘플의 불량 여부에 따라 함께 제작된 다른 광학 부품들의 불량을 판정하고 있다.However, the created interferometer has a disadvantage that it takes a long time to measure the state of the test surface. In particular, it is necessary to align the laser, the reference surface and the test surface every time the sample is replaced, and because it is very sensitive to vibration of the device, many optical components cannot be inspected in a short time. For this reason, in the case of a mass-produced optical component such as a prism, a sample is taken and a surface inspection is performed with a created interferometer, and defects of other optical components manufactured together are determined according to whether or not the sample is defective.

그러나 샘플의 불량이 다른 광학 부품들의 불량을 대표할 수 없으므로, 광학 부품들에 대한 전수 조사가 요구되고 있으며, 따라서, 검사에 시간이 많이 소요되는 피조 간섭계를 대체하여 짧은 시간에 대량으로 생산되는 광학 부품들을 전수 조사할 수 있는 새로운 검사 장치가 요구되고 있다.However, since the defect of the sample cannot represent the defect of other optical components, a total investigation of the optical components is required, and therefore, optical products produced in large quantities in a short time by replacing the created interferometer, which takes a lot of time for inspection. There is a need for a new inspection device capable of inspecting all parts.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 다수의 광학 부품들의 표면 상태를 빠른 시간에 검사할 수 있는 광학 표면 검사 장치를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide an optical surface inspection apparatus capable of quickly inspecting the surface conditions of a plurality of optical components.

일 실시예에 따른 광학 표면 검사 장치는, 피사체에 조사하기 위한 탐지광을 방출하는 광원; 상기 광원에서 방출된 탐지광을 평행광으로 집속하여 피사체로 안내하는 광 집속기; 및 상기 피사체에서 반사 또는 그것을 투과한 광을 검출하는 광 센싱부를 포함하고, 상기 광 센싱부는 상기 피사체로부터 입사된 광의 파면을 검출하기 위한 파면 센서를 포함한다.An optical surface inspection apparatus according to an embodiment includes: a light source emitting detection light for irradiating a subject; An optical concentrator for focusing the detection light emitted from the light source into parallel light and guiding it to a subject; And a light sensing unit configured to detect light reflected from or transmitted through the subject, and the light sensing unit includes a wavefront sensor configured to detect a wavefront of light incident from the subject.

상기 파면 센서는 피사체로부터 방출된 광의 파면을 검출할 수 있는 센서이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 샤크-하트만 센서, 4파 측면 전단 간섭계 센서, 또는 곡률 센싱 방법용 센서를 포함할 수 있다.The wavefront sensor is not particularly limited as long as it is a sensor capable of detecting a wavefront of light emitted from a subject, and may include, for example, a Shark-Hartman sensor, a four-wave side shear interferometer sensor, or a sensor for a curvature sensing method.

상기 광학 표면 검사 장치는 상기 광 센싱부에 의해 검출된 광으로부터 상기 광의 파면을 도출하고 도출된 광 파면으로부터 피사체의 광학 표면을 재구성하는 연산부를 더 포함할 수 있다.The optical surface inspection apparatus may further include an operation unit for deriving the wavefront of the light from the light detected by the light sensing unit and reconstructing the optical surface of the subject from the derived wavefront.

일 실시예에 있어서, 상기 광학 표면 검사 장치는 상기 연산부에 의해 재구성된 피사체의 광학 표면의 피크와 밸리의 최대 차이를 이용하여 상기 피사체의 표면의 불량 여부를 판정할 수 있다.In an embodiment, the optical surface inspection apparatus may determine whether the surface of the subject is defective by using a maximum difference between a peak and a valley of the optical surface of the subject reconstructed by the calculating unit.

또한, 상기 연산부는 상기 광의 파면으로부터 디포커스항, 구면 수차항, 비점 수차 항, 및 코마 수차 항을 포함하는 제르니케 다항식을 구성할 수 있다.In addition, the calculation unit may construct a Zernike polynomial including a defocus term, a spherical aberration term, an astigmatism term, and a coma aberration term from the wavefront of the light.

상기 광학 표면 검사 장치는 상기 연산부에 의해 도출된 제르니케 다항식 중 일부 항을 이용하여 상기 피사체의 불량 여부를 판정할 수 있다.The optical surface inspection apparatus may determine whether the subject is defective by using some terms of the Zernike polynomial derived by the calculation unit.

상기 광학 표면 검사 장치는 상기 광 집속기에 의해 집속된 평행광의 일부를 차단하는 조리개를 더 포함할 수 있다.The optical surface inspection apparatus may further include a stop for blocking a part of the collimated light focused by the optical concentrator.

일 실시예에 있어서, 상기 피사체는 프리즘일 수 있다. 프리즘은 평탄한 표면을 포함하며, 상기 광학 표면 검사 장치는 상기 프리즘의 평탄한 표면을 검사할 수 있다.In one embodiment, the subject may be a prism. The prism includes a flat surface, and the optical surface inspection device may inspect the flat surface of the prism.

일 실시예에 있어서, 상기 프리즘은 상기 광 집속기에 의해 집속된 평행광이 상기 프리즘의 일면으로 입사되고 상기 일면에서 반사되도록 배치될 수 있다.In an embodiment, the prism may be arranged such that parallel light focused by the optical concentrator is incident on one surface of the prism and reflected from the one surface.

다른 실시예에 있어서, 상기 프리즘은 상기 광 집속기에 의해 집속된 평행광이 상기 프리즘의 제1면을 통과하고, 제2면에서 반사되며, 제3면을 통과하여 외부로 방출되도록 배치될 수 있다.In another embodiment, the prism may be arranged such that parallel light focused by the optical concentrator passes through the first surface of the prism, is reflected from the second surface, and is emitted to the outside through the third surface. have.

본 발명의 실시예들에 따르면, 파면 센서를 이용한 광 센싱부를 채택함으로써 피사체의 표면 상태의 불량 여부를 신속하게 판정할 수 있으며, 나아가, 파면 센서는 피조 간섭계와 달리 기준 표면을 사용할 필요 없이 피사체의 표면 상태를 직접 검출할 수 있어 정렬에 필요한 시간을 절약할 수 있다. 이에 따라, 대량 생산되는 다수의 피사체를 전수 조사할 수 있는 광학 표면 검사 장치가 제공될 수 있다.According to embodiments of the present invention, by adopting a light sensing unit using a wavefront sensor, it is possible to quickly determine whether the surface condition of a subject is defective. Furthermore, unlike a created interferometer, the wavefront sensor does not need to use a reference surface. The surface condition can be detected directly, saving the time required for alignment. Accordingly, an optical surface inspection apparatus capable of completely irradiating a plurality of mass-produced subjects may be provided.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 표면 검사 장치를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 표면 검사 장치의 다른 사용예를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 표면 검사 장치의 또 다른 사용예를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 표면 검사 장치의 또 다른 사용예를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.1 is a schematic view for explaining an optical surface inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view for explaining another example of use of the optical surface inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic view for explaining another example of use of the optical surface inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view for explaining another example of use of the optical surface inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예는 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 그리고 도면에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided as examples in order to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. In addition, in the drawings, the width, length, and thickness of components may be exaggerated and expressed for convenience. The same reference numbers throughout the specification indicate the same elements.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 표면 검사 장치를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.1 is a schematic view for explaining an optical surface inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 광학 표면 검사 장치는, 피사체(27)의 표면을 검사하기 위한 것으로, 광원(21), 광 집속기(23), 조리개(25), 광 센싱부(29) 및 연산부(31)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the optical surface inspection apparatus according to the present embodiment is for inspecting the surface of a subject 27, and a light source 21, an optical concentrator 23, a stop 25, and a light sensing unit ( 29) and an operation unit 31 may be included.

광원(21)은 피사체(27)에 조사하기 위한 탐지광(L1)을 방출한다. 탐지광(L1)은 특정 파장을 갖는 레이저일 수 있다. 예컨대, 탐지광(L1)은 632.8nm의 파장을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The light source 21 emits detection light L1 for irradiating the subject 27. The detection light L1 may be a laser having a specific wavelength. For example, the detection light L1 may have a wavelength of 632.8 nm, but is not limited thereto.

광 집속기(23)는 광원(21)에서 방출된 광을 평행광(L2)으로 집속한다. 광 집속기(23)는 도시한 바와 같이 볼록 렌즈일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 광 집속기(23)는 광원(21)에서 방출된 광을 평행광(L2)으로 집속할 수 있도록 광원(21)으로부터 정해진 거리만큰 이격된다.The optical concentrator 23 focuses the light emitted from the light source 21 into parallel light L2. The optical concentrator 23 may be a convex lens as shown, but is not limited thereto. The optical concentrator 23 is spaced apart from the light source 21 by only a predetermined distance so that the light emitted from the light source 21 can be focused to the parallel light L2.

조리개(25)는 광 집속기(23)를 통해 집속된 광 중 피사체(27)에 조사될 광을 제외하고 나머지 광을 차단한다. 즉, 조리개(25)에 의해 피사체(27)에 조사되는 광의 영역이 한정된다.The stop 25 blocks the remaining light except for the light to be irradiated to the subject 27 among the light focused through the light concentrator 23. That is, the area of light irradiated to the subject 27 by the stop 25 is limited.

평행광(L2)은 조리개(25)를 통해 피사체(27)에 입사된다. 피사체(27)는 지그(zig)에 장착될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 피사체(27)는 프리즘이다. 프리즘(27)은 평탄한 면을 포함하며, 평행광(L2)은 평탄한 면에서 전반사되고, 전반사된 반사광(L3)이 광 센싱부(29)로 입사된다. 프리즘(27)은 평행광(L2)이 프리즘(27)의 넓은 면으로 입사되도록 지그에 의해 배치될 수 있다.The parallel light L2 is incident on the subject 27 through the stop 25. The subject 27 may be mounted on a jig. In this embodiment, the subject 27 is a prism. The prism 27 includes a flat surface, the parallel light L2 is totally reflected on the flat surface, and the total reflected reflected light L3 is incident on the light sensing unit 29. The prism 27 may be disposed by a jig so that the parallel light L2 is incident on the wide surface of the prism 27.

광 센싱부(29)는 피사체(27)로부터 입사된 광(L3)의 파면을 검출하기 위한 파면 센서(wavefront sensor)를 포함한다. 파면 센서는 일반적으로 행렬-어레이 센서를 포함한다. 행렬-어레이 센서는 예를 들어, CCD, CMOS, sCMOS, 마이크로복사측정 이미지 센서(microbolometric image sensor) 등을 포함한다.The light sensing unit 29 includes a wavefront sensor for detecting a wavefront of the light L3 incident from the subject 27. Wavefront sensors generally include matrix-array sensors. Matrix-array sensors include, for example, CCD, CMOS, sCMOS, microbolometric image sensors, and the like.

파면 센서는 또한 행렬-어레이 센서의 앞단에 배치된 마이크로 렌즈들의 행렬 어레이를 포함할 수 있으며, 이러한 파면 센서는 샤크-하트만(shark-hartmann) 기술을 이용하는 파면 센서로 잘 알려져 있다. 샤크-하트만 센서는 천체 망원경이나 검안기 등의 분야에서 특정 영역에서 반사되는 광 파면의 왜곡 또는 수차를 측정하기 위해 사용되고 있다. 본 발명은 샤크-하트만 센서를 이용하여 피사체(27)의 광학 표면, 특히, 평탄한 표면의 왜곡을 검출하여 피사체(27)의 불량 여부를 판정한다.The wavefront sensor may also comprise a matrix array of microlenses disposed at the front end of the matrix-array sensor, which wavefront sensors are well known as wavefront sensors using the shark-hartmann technology. The Shark-Hartman sensor is used in fields such as astronomical telescopes and ophthalmoscopes to measure the distortion or aberration of the light wavefront reflected from a specific area. The present invention uses a Shark-Hartman sensor to detect distortion of the optical surface of the subject 27, in particular, a flat surface to determine whether the subject 27 is defective.

파면 센서로서, 샤크-하트만 센서의 마이크로 렌즈들을 이용하는 대신 그레이팅을 사용하는 4파 측면 전단 간섭계(4 wave lateral shearing interferometry) 센서가 사용될 수 있으며, 또는 마이크로 렌즈들의 어레이나 그레이팅을 사용하지 않고 2개의 이미지를 이용하는 곡률 센싱 방법(curvature sensing method)을 위한 센서가 사용될 수도 있다.As a wavefront sensor, instead of using the microlenses of the Shark-Hartman sensor, a 4 wave lateral shearing interferometry sensor using grating can be used, or two images without using an array of micro lenses or grating. A sensor for a curvature sensing method may be used.

광 센싱부(29)는 피사체(27)로부터 광 센싱부(29)로 입사되는 광을 검출하여 검출된 데이터를 연산부(31)로 전송한다. The light sensing unit 29 detects light incident from the subject 27 to the light sensing unit 29 and transmits the detected data to the operation unit 31.

연산부(31)는 광 센싱부(29)에서 전송된 광 파면에 대한 데이터를 수집하여 반사광(L3)의 파면을 도출하며, 이 광 파면을 통해 피사체(27)의 광학 표면을 재구성한다. 광학 표면은 3차원 이미지로 재구성될 수 있으며, 각 위치에서의 높이가 결정될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 연산부(31)는 재구성된 광학 표면으로부터 피사체(27)의 표면의 피크와 밸리를 추출할 수 있으며, 연산부(31)에 의해 추출된 피크와 밸리 사이의 최대 차이값을 이용하여 피사체(27)의 광학 표면의 불량 여부가 판정될 수 있다.The calculation unit 31 collects data on the optical wavefront transmitted from the optical sensing unit 29 to derive the wavefront of the reflected light L3, and reconstructs the optical surface of the subject 27 through the optical wavefront. The optical surface can be reconstructed into a three-dimensional image, and the height at each location can be determined. In one embodiment, the calculation unit 31 may extract peaks and valleys of the surface of the subject 27 from the reconstructed optical surface, and use the maximum difference value between the peaks and valleys extracted by the calculation unit 31 Thus, it may be determined whether or not the optical surface of the subject 27 is defective.

다른 실시예에 있어서, 연산부(31)는 도출된 광 파면을 이용하여 제르니케 다항식(Zernike polynomials)을 구성할 수 있으며, 제르니케 다항식은 디포커스항, 구면 수차항, 비점 수차 항, 및 코마 수차 항을 포함할 수 있다. 연산부(31)는 제르니케 다항식의 모든 항들을 이용하여 광학 표면의 불량 여부를 판정할 수도 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 일부 항, 예컨대, 디포커스항이나 비점 수차 항을 이용하여 광학 표면의 불량 여부를 판정할 수도 있다. 디포커스항 및 비점 수차 항은 프리즘(27)의 평면의 특성을 잘 나타내므로, 이들 항들을 주요 판정 수단으로 채택할 수 있다.In another embodiment, the calculation unit 31 may construct Zernike polynomials using the derived optical wavefront, and the Zernike polynomials are a defocus term, a spherical aberration term, an astigmatism term, and a coma aberration. May include terms. The calculation unit 31 may determine whether the optical surface is defective using all the terms of the Zernike polynomial, but is not limited thereto, and some terms, for example, a defocus term or an astigmatism term, are used to determine the defect of the optical surface. You can also determine whether or not. Since the defocus term and the astigmatism term well represent the characteristics of the plane of the prism 27, these terms can be adopted as the main determination means.

본 실시예에 따르면, 파면 센서를 포함하는 광 센싱부(29)를 채택함으로써 피사체(27)의 광학 표면에 직접 광을 조사하여 광학 표면 상태의 불량 여부를 신속하게 판정할 수 있다. 특히, 파면 센서는 피조 간섭계와 달리 기준 표면을 사용할 필요 없이 피사체(27)의 표면 상태를 직접 검출할 수 있어 정렬에 필요한 시간을 절약할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 광학 표면 검사 장치는 대량 생산되는 다수의 피사체(27)를 전수 조사할 수 있어 피사체(27)의 광학 표면에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the present embodiment, by adopting the light sensing unit 29 including a wavefront sensor, light is directly irradiated to the optical surface of the subject 27 to quickly determine whether or not the optical surface condition is defective. In particular, the wavefront sensor, unlike the created interferometer, can directly detect the surface state of the subject 27 without the need to use a reference surface, thereby saving time required for alignment. Accordingly, the optical surface inspection apparatus according to the present exemplary embodiment can completely irradiate a plurality of subjects 27 produced in mass production, thereby improving the reliability of the optical surface of the subject 27.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 표면 검사 장치의 다른 사용예를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.2 is a schematic view for explaining another example of use of the optical surface inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 광학 표면 검사 장치는 도 1을 참조하여 설명한 바와 같으며, 다만, 프리즘(27)의 배치에 차이가 있다.Referring to FIG. 2, the optical surface inspection apparatus according to the present embodiment is the same as described with reference to FIG. 1, but there is a difference in the arrangement of the prism 27.

본 실시예에 있어서, 프리즘(27)은 광 집속기(23)에 의해 집속된 평행광(L2)이 프리즘(27)의 제1면을 통과하고, 제2면에서 반사되며, 제3면을 통과하여 외부로 방출되도록 배치된다. 따라서, 평행광(L2)은 프리즘(27)의 세 개의 면을 거쳐 투과-반사광(L4)으로 방출된다.In this embodiment, in the prism 27, the collimated light L2 focused by the optical concentrator 23 passes through the first surface of the prism 27, is reflected from the second surface, and It is arranged to pass through and be discharged to the outside. Thus, the parallel light L2 is emitted as the transmitted-reflected light L4 through the three faces of the prism 27.

광 센싱부(29)는 투과-반사광(L4)을 검출하여 검출된 데이터를 연산부(31)로 전송하며, 연산부(31)는 투과-반사광(L4)의 파면을 도출하고, 이로부터 제1 내지 제3면의 통합된 광학 표면을 재구성한다. 연산부(31)는 재구성된 광학 표면의 피크와 밸리의 최대 차이값 또는 제르니케 다항식을 이용하여 프리즘(27)의 광학 표면의 불량 여부를 판정할 수 있다.The light sensing unit 29 detects the transmitted-reflected light L4 and transmits the detected data to the operation unit 31, and the operation unit 31 derives the wavefront of the transmitted-reflected light L4, from which the first to The integrated optical surface of the third side is reconstructed. The calculation unit 31 may determine whether the optical surface of the prism 27 is defective by using the maximum difference value between the peak and the valley of the reconstructed optical surface or the Zernike polynomial.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 표면 검사 장치의 또 다른 사용예를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.3 is a schematic view for explaining another example of use of the optical surface inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 광학 표면 검사 장치는 도 1을 참조하여 설명한 광학 표면 검사 장치와 동일하며, 다만, 피사체(37)가 도 1 또는 도 2의 프리즘(27)과 달리 평행광(L2)을 반사시키는 반사면을 포함하는 반사기이다.Referring to FIG. 3, the optical surface inspection apparatus according to the present embodiment is the same as the optical surface inspection apparatus described with reference to FIG. 1, except that the subject 37 is parallel to the prism 27 of FIG. 1 or 2. It is a reflector including a reflective surface that reflects light L2.

광 센싱부(29)는 반사기(37)의 반사면에서 반사된 반사광(L5)을 검출하며, 연산부(31)는 광 센싱부(29)에서 검출된 반사광(L5)을 이용하여 반사광(L5)의 파면을 도출하고, 이를 이용하여 반사기(37)의 반사면을 재구성한다. 재구성된 반사면의 피크와 밸리의 최대 차이값 또는 제르니케 다항식을 이용하여 반사기(37)의 불량 여부를 판정할 수 있다.The light sensing unit 29 detects the reflected light L5 reflected from the reflective surface of the reflector 37, and the calculating unit 31 uses the reflected light L5 detected by the light sensing unit 29 to provide the reflected light L5. The wavefront of is derived, and the reflective surface of the reflector 37 is reconstructed using this. It is possible to determine whether the reflector 37 is defective by using the maximum difference value between the peak and the valley of the reconstructed reflection surface or the Zernike polynomial.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 표면 검사 장치의 또 다른 사용예를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.4 is a schematic view for explaining another example of use of the optical surface inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 광학 표면 검사 장치는 도 1을 참조하여 설명한 광학 표면 검사 장치와 동일하며, 다만, 피사체(47)가 도 1 또는 도 2의 프리즘(27)과 달리 평행광(L2)을 투과시키는 투과기인 것에 차이가 있다. 투과기(47)는 예컨대 광학 필터일 수 있다. Referring to FIG. 4, the optical surface inspection apparatus according to the present embodiment is the same as the optical surface inspection apparatus described with reference to FIG. 1, except that the subject 47 is parallel to the prism 27 of FIG. 1 or 2. There is a difference in being a transmitter that transmits the light L2. Transmitter 47 may be an optical filter, for example.

광 센싱부(29)는 투과기(47)를 통과한 투과광(L6)을 검출하며, 연산부(31)는 광 센싱부(29)에서 검출된 투과광(L6)을 이용하여 투과광(L6)의 파면을 도출하고, 이를 이용하여 투과기(47)의 광학 표면을 재구성할 수 있다. 재구성된 투과기(47)의 광학 표면의 피크와 밸리의 최대 차이값 또는 제르니케 다항식을 이용하여 투과(47)의 불량 여부를 판정할 수 있다.The light sensing unit 29 detects the transmitted light L6 that has passed through the transmitter 47, and the operation unit 31 uses the transmitted light L6 detected by the light sensing unit 29 to determine the wavefront of the transmitted light L6. And, using this, the optical surface of the transmitter 47 can be reconstructed. It is possible to determine whether the transmission 47 is defective by using the maximum difference value between the peak and the valley of the optical surface of the reconstructed transmitter 47 or the Zernike polynomial.

본 실시예에 따른 광학 표면 검사 장치의 광학 표면 분석 성능을 Zygo사의 피조 간섭계 장치의 성능과 비교해본 결과, 피조 간섭계를 이용하여 측정한 광학 표면의 피크-밸리의 최대 차이값과 본 실시예의 광학 표면 검사 장치를 이용하여 측정한 광학 표면의 피크-밸리의 최대 차이값이 큰 차이를 나타내지 않는 것을 확인하였다. As a result of comparing the optical surface analysis performance of the optical surface inspection apparatus according to the present embodiment with the performance of the manufactured interferometer device of Zygo, the maximum difference value of the peak-valley of the optical surface measured using the created interferometer and the optical surface of this example It was confirmed that the maximum difference value of the peak-valley of the optical surface measured using the inspection apparatus did not show a large difference.

이상에서 다양한 실시예들에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이들 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 다양하게 변형될 수 있다. Although various embodiments have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications may be made without departing from the scope of the invention.

Claims (10)

피사체에 조사하기 위한 탐지광을 방출하는 광원;
상기 광원에서 방출된 탐지광을 평행광으로 집속하여 피사체로 안내하는 광 집속기; 및
상기 피사체에서 반사 또는 그것을 투과한 광을 검출하는 광 센싱부를 포함하고,
상기 광 센싱부는 상기 피사체로부터 입사된 광의 파면을 검출하기 위한 파면 센서를 포함하는 광학 표면 검사 장치.A light source emitting detection light for irradiating the subject;
An optical concentrator for focusing the detection light emitted from the light source into parallel light and guiding it to a subject; And
Including a light sensing unit for detecting the light reflected from the subject or transmitted through it,
The optical surface inspection apparatus including a wavefront sensor for detecting the wavefront of the light incident from the subject. 청구항 1에 있어서,
상기 파면 센서는 샤크-하트만 센서, 4파 측면 전단 간섭계 센서, 또는 곡률 센싱 방법용 센서를 포함하는 광학 표면 검사 장치.The method according to claim 1,
The wavefront sensor is an optical surface inspection apparatus comprising a Shark-Hartman sensor, a four-wave side shear interferometer sensor, or a sensor for a curvature sensing method. 청구항 1에 있어서,
상기 광 센싱부에 의해 검출된 광으로부터 상기 광의 파면을 도출하고 도출된 광 파면으로부터 피사체의 광학 표면을 재구성하는 연산부를 더 포함하는 광학 표면 검사 장치.The method according to claim 1,
An optical surface inspection apparatus further comprising an operation unit for deriving the wavefront of the light from the light detected by the light sensing unit and reconstructing the optical surface of the subject from the derived wavefront. 청구항 3에 있어서,
상기 연산부에 의해 재구성된 광학 표면의 피크와 밸리의 최대 차이를 이용하여 상기 피사체의 표면의 불량 여부를 판정하는 광학 표면 검사 장치.The method of claim 3,
An optical surface inspection apparatus that determines whether the surface of the subject is defective by using the maximum difference between the peak and the valley of the optical surface reconstructed by the calculation unit. 청구항 3에 있어서,
상기 연산부는 상기 광의 파면으로부터 디포커스항, 구면 수차항, 비점 수차 항, 및 코마 수차 항을 포함하는 제르니케 다항식을 구성하는 광학 표면 검사 장치.The method of claim 3,
The operation unit constitutes a Zernike polynomial including a defocus term, a spherical aberration term, an astigmatism term, and a coma aberration term from the wavefront of the light. 청구항 5에 있어서,
상기 연산부에 의해 도출된 제르니케 다항식 중 일부 항을 이용하여 상기 피사체의 불량 여부를 판정하는 광학 표면 검사 장치.The method of claim 5,
An optical surface inspection apparatus that determines whether the subject is defective by using some terms of the Zernike polynomial derived by the calculation unit. 청구항 1에 있어서,
상기 광 집속기에 의해 집속된 평행광의 일부를 차단하는 조리개를 더 포함하는 광학 표면 검사 장치.The method according to claim 1,
Optical surface inspection apparatus further comprising a stop for blocking a part of the collimated light focused by the optical concentrator. 청구항 1에 있어서,
상기 피사체는 프리즘인 광학 표면 검사 장치.The method according to claim 1,
The optical surface inspection device of the subject is a prism. 청구항 8에 있어서,
상기 프리즘은 상기 광 집속기에 의해 집속된 평행광이 상기 프리즘의 일면으로 입사되고 상기 일면에서 반사되도록 배치될 수 있는 광학 표면 검사 장치.The method of claim 8,
The prism is an optical surface inspection apparatus that may be disposed such that parallel light focused by the optical concentrator is incident on one surface of the prism and reflected from the one surface. 청구항 9에 있어서,
상기 프리즘은 상기 광 집속기에 의해 집속된 평행광이 상기 프리즘의 제1면을 통과하고, 제2면에서 반사되며, 제3면을 통과하여 외부로 방출되도록 배치될 수 있는 광학 표면 검사 장치.The method of claim 9,
The prism is an optical surface inspection apparatus that can be disposed so that the parallel light focused by the optical concentrator passes through the first surface of the prism, is reflected from the second surface, and is emitted to the outside through the third surface.
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