WO2015107657A1 - 光学測定装置 - Google Patents

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WO2015107657A1
WO2015107657A1 PCT/JP2014/050694 JP2014050694W WO2015107657A1 WO 2015107657 A1 WO2015107657 A1 WO 2015107657A1 JP 2014050694 W JP2014050694 W JP 2014050694W WO 2015107657 A1 WO2015107657 A1 WO 2015107657A1
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WO
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light
optical
light emitting
emitting element
spectroscope
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PCT/JP2014/050694
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English (en)
French (fr)
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望月　学
昭一 藤森
Original Assignee
パイオニア株式会社
株式会社パイオニアＦａ
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Publication date
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    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
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    • G01J1/0228—Control of working procedures; Failure detection; Spectral bandwidth calculation
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    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J2001/4247—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors for testing lamps or other light sources
    • G01J2001/4252—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors for testing lamps or other light sources for testing LED's

Definitions

  • the present invention relates to an optical measuring device.
  • Patent Document 1 discloses an inspection apparatus that performs optical inspection of LEDs (Light Emitting Diodes).
  • an example of the subject of the present invention is to provide an optical measuring device having a simple configuration that can obtain a highly reliable measurement result by measuring optical characteristics of a light emitting element.
  • An optical measuring apparatus includes an optical attenuator that attenuates light emitted from a light emitting element, a measuring instrument that measures optical characteristics of light attenuated by the optical attenuator, and the light emitting element emits light. And a control unit that sets an attenuation amount of the optical attenuator based on the light amount of the light.
  • FIG. 1 shows a light emission state of a light emitting element measured by an optical measuring device.
  • FIG. 2 schematically shows the configuration of the optical measurement apparatus.
  • FIG. 3 shows an enlarged view of an optical fiber and a light emitting element included in the optical measuring device.
  • FIG. 4 shows a configuration of an optical attenuator included in the optical measurement apparatus.
  • FIG. 5A shows the photoelectric conversion characteristics of the spectrometer.
  • FIG. 5B shows an example of the spectral characteristics of the light emitting element measured with a spectroscope.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining processing performed by the control unit of the optical measurement apparatus when measuring optical characteristics.
  • FIG. 1 shows a light emission state of a light emitting element measured by an optical measuring device.
  • FIG. 2 schematically shows the configuration of the optical measurement apparatus.
  • FIG. 3 shows an enlarged view of an optical fiber and a light emitting element included in the optical measuring device.
  • FIG. 4 shows a configuration of an optical attenuator
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a first modification of the optical measuring device.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a second modification of the optical measuring device.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining processing performed by the control unit shown in FIG. 8 when measuring optical characteristics.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a third modification of the optical measuring device.
  • FIG. 1 shows a light emission state of the light emitting element 101 measured by the optical measuring device 3.
  • the light-emitting element 101 includes at least an electrode and a light-emitting portion, and emits light in a specific wavelength region when power is supplied.
  • the light emitting element 101 is, for example, a light emitting diode. As shown in FIG. 1A, the light emitting element 101 emits light radially from the light emitting surface 101a.
  • the light emitting surface 101 a is located on the surface of the light emitting element 101.
  • the normal line of the light emitting surface 101a of the light emitting element 101 is referred to as a light emission central axis LCA.
  • the light emitting surface 101a is the surface of the light emitting element 101 on the positive direction side of the light emission central axis LCA in FIG.
  • a counterclockwise angle from the x axis on the plane is defined as ⁇ .
  • ⁇ an angle formed with the light emission center axis LCA when ⁇ is fixed.
  • the intensity of light emitted from the light emitting element 101 and emitted from the light emitting surface 101a varies depending on the angle ⁇ from the light emission center axis LCA and the like.
  • the amount of light is calculated for the back side of the light emitting element 101 by integrating all the intensities of light within the range of ⁇ values of 0 ° to 90 ° for ⁇ values of 0 ° to 360 °. It is the added value. Knowing this amount of light makes it possible to inspect whether or not the light emitting element 101 is suitable for various uses.
  • the intensity of light emitted from the light emitting element 101 has different values for each of ⁇ and ⁇ .
  • a diagram as shown in FIG. 1B is used.
  • FIG. 1C is a cross-sectional view at a position where the value of ⁇ is constant.
  • the light intensity at the same distance from the light emitting element 101 and at the position of the angle ⁇ from the light emission central axis LCA is defined as the light distribution intensity E ( ⁇ ).
  • This light distribution intensity E ( ⁇ ) corresponding to each ⁇ is illustrated as a light distribution intensity distribution.
  • the amount of light on the back side of the light emitting element 101 can be obtained by multiplying K ( ⁇ ) by a constant coefficient ⁇ . Then, the light amount of the light emitting element 101 can be obtained by adding the light amount K ( ⁇ ) on the front surface side and the light amount K ( ⁇ ) ⁇ ⁇ on the back surface side. Note that it is known that the difference between the light amount on the front surface side and the light amount on the back surface side of the light emitting element 101 is substantially constant in the light emitting element 101 manufactured in the same process. For this reason, if the coefficient ⁇ is obtained by actually measuring the light amount of one light emitting element 101, the same value can be applied to the other light emitting elements 101.
  • the light emitting element 101 can be considered as a point by measuring at a position sufficiently far from the light emitting element 101. Since the light emitting element 101 is extremely small as compared with the normal photodetector 105 or the like (see FIG. 2), it can be assumed in this way. The same applies to the description after FIG. 2 unless otherwise specified.
  • FIG. 2 schematically shows the configuration of the optical measuring device 3.
  • FIG. 3 shows an enlarged view of the optical fiber 117 and the light emitting element 101 included in the optical measuring device 3.
  • the optical measuring device 3 is a device that measures the optical characteristics of the light emitted from the light emitting element 101.
  • the optical characteristics measured by the optical measuring device 3 include at least the light amount, wavelength, and chromaticity of the light emitted from the light emitting element 101.
  • the optical measuring device 3 supplies power to the light emitting element 101 to emit light, and measures the optical characteristics of the light emitted from the light emitting element 101. If a plurality of light emitting elements 101 are arranged, the optical measuring device 3 sequentially supplies power to the light emitting element 101 to be measured among the light emitting elements 101 arranged in a plurality, and the light emitting element 101 to be measured emits light. Measure the optical properties of the light.
  • the optical measuring device 3 can be applied to an inspection device used in an inspection process included in the manufacturing process of the light emitting element 101.
  • the optical measuring device 3 can measure electrical characteristics in addition to the optical characteristics of the light emitting element 101.
  • the optical measuring device 3 includes a table 103, a probe needle 109, an optical fiber 117, a signal line 111, a spectroscope 121, an optical attenuator 123, an electrical characteristic measuring unit 125, a control unit 151, and an output unit. 163 at least.
  • the table 103 is a measurement sample stage on which the light emitting element 101 to be measured is placed.
  • the table 103 has a substantially uniform flat plate shape and is installed substantially horizontally.
  • the table 103 and the light emitting element 101 mounted thereon are substantially parallel to each other.
  • the table 103 includes at least a glass table 103a and a dicing sheet 103b.
  • the glass table 103a is formed in a substantially uniform flat plate shape using a light transmitting material such as sapphire or glass.
  • the dicing sheet 103b has adhesiveness on the surface and is laminated on the glass table 103a.
  • the light emitting element 101 is placed on the dicing sheet 103b.
  • the table 103 having the dicing sheet 103b can easily transfer the light emitting element 101 to the table 103 at the time of measurement, and can suppress displacement.
  • the light emitting element 101 when a plurality of the light emitting elements 101 are arranged in advance on the dicing sheet 103b, the light emitting element 101 and the dicing sheet 103b may be collectively placed on the glass table 103a. Good.
  • the probe needle 109 supplies power to the light emitting element 101 to cause the light emitting element 101 to emit light.
  • the probe needles 109 extend radially in a direction perpendicular to the normal line of the light emitting element 101 substantially parallel to the light emitting surface 101 a of the light emitting element 101.
  • the probe needle 109 in FIG. 2 applies a voltage in contact with the electrode of the light emitting element 101 when measuring the optical characteristics of the light emitting element 101.
  • the probe needle 109 is connected to the electrical characteristic measuring unit 125, and the electrical characteristics of the light emitting element 101 can be measured simultaneously.
  • the probe needle 109 is disposed on the upper surface, the lower surface, or both surfaces of the light emitting element 101 according to the position of the electrode of the light emitting element 101.
  • the probe needle 109 When the probe needle 109 is brought into contact with the light emitting element 101, the probe needle 109 may be moved while the table 103 and the light emitting element 101 are fixed. Conversely, the table 103 and the light emitting element 101 may be moved while the probe needle 109 is fixed.
  • the optical fiber 117 takes in the light emitted from the light emitting element 101 and guides it to the spectroscope 121.
  • the optical fiber 117 takes in light with a predetermined numerical aperture.
  • the optical fiber 117 includes a head 117a, an optical transmission line 117b, and an incident port 117c.
  • the head 117a is a part that captures light.
  • the head 117a is formed in a cylindrical shape.
  • An incident port 117c which is an opening for allowing light to enter, is provided at the tip of the head 117a.
  • the head 117 a is disposed so that the incident port 117 c faces the light emitting surface 101 a of the light emitting element 101.
  • the central axis of the incident port 117c substantially coincides with the light emission central axis LCA of the light emitting element 101 to be measured.
  • the central axis of the head 117a substantially coincides with the central axis of the incident port 117c.
  • the incident port 117c allows light in a range corresponding to a predetermined numerical aperture of the optical fiber 117 to enter.
  • the optical transmission line 117b optically connects the spectroscope 121 to the end opposite to the tip of the head 117a provided with the incident port 117c.
  • the optical transmission path 117b guides the light incident from the incident port 117c to the spectroscope 121.
  • the optical transmission path 117b totally reflects the light incident from the incident port 117c and guides it to the spectroscope 121 while suppressing transmission loss as much as possible.
  • the spectroscope 121 detects the light emitted from the light emitting element 101 via the optical fiber 117 and the optical attenuator 123, and measures the optical characteristics thereof.
  • the optical characteristics measured by the spectroscope 121 include at least the light amount, wavelength, and chromaticity of the light emitted from the light emitting element 101.
  • the spectroscope 121 includes a light receiving element. When light enters the light receiving element, the spectroscope 121 generates a charge corresponding to the incident light by photoelectric conversion.
  • the light receiving element of the spectroscope 121 is, for example, a CCD (Charge Coupled Device), a photodiode array, or the like.
  • the spectroscope 121 wavelength-disperses incident light and determines the light intensity for each dispersed wavelength.
  • the light intensity for each wavelength corresponds to the wavelength spectrum information of the incident light.
  • the spectroscope 121 calculates component ratios of tristimulus values of red (R), green (G), and blue (B) from the wavelength spectrum information, and obtains the chromaticity of incident light.
  • the spectroscope 121 integrates the light intensity for each dispersed wavelength to obtain the amount of incident light.
  • the spectroscope 121 can obtain other optical characteristics as necessary.
  • the spectroscope 121 generates an electrical signal corresponding to the obtained various optical characteristics.
  • the spectroscope 121 outputs the generated electrical signal to the control unit 151 via the signal line 111. This electrical signal corresponds to wavelength spectrum information, chromaticity information, light amount information, and the like measured by the spectroscope 121.
  • the optical attenuator 123 is disposed on the optical transmission path 117 b between the spectroscope 121 and the head 117 a provided with the incident port 117 c of the optical fiber 117.
  • the optical attenuator 123 attenuates the light emitted from the light emitting element 101 and guides the attenuated light to the spectroscope 121.
  • the light detected by the spectroscope 121 is light attenuated by the optical attenuator 123.
  • the detailed configuration of the optical attenuator 123 will be described later with reference to FIG.
  • the distance between the light emitting element 101 to be measured and the optical fiber 117 is L.
  • A be the distance from the center of the light emitting element 101 to be measured to the outer edge.
  • B be the interval between adjacent light emitting elements 101.
  • X be the distance from the center of the light emitting element 101 to be measured to the outer edge of the light emitting element 101 adjacent to the light emitting element 101 to be measured.
  • the numerical aperture of the optical fiber 117 and NA the range indicated by the numerical aperture NA and S 0.
  • D the distance from the center of the light emitting element 101 to the outer edge of the range S 0 when the range S 0 is projected onto the light emitting element 101.
  • NA sin ⁇
  • D Ltan ⁇ .
  • the range S 0 indicated by the numerical aperture NA corresponds to the range of light that can be detected by the spectroscope 121.
  • the range of light detected by the spectroscope 121 is also referred to as a “detection range”. Further, the detection range of the spectroscope 121 corresponds to the range of light in which the optical measurement device 3 can measure the optical characteristics.
  • the light emitting element 101 to be measured is positioned within the range S 0, and, for the light emitting element 101 other than the measurement object is not located within the range S 0, satisfying the relation of the following type distance L is set in advance.
  • a / tan ⁇ ⁇ L ⁇ X / tan ⁇ As a result, the optical measurement device 3 does not detect unintended light emitted from the light emitting elements 101 other than the measurement target in a state where the plurality of light emitting elements 101 are arranged, and the light emitted from the measurement light emitting element 101 emits light. Can be detected.
  • “Unintended light emitted from the light emitting element 101 other than the measurement target” is light emitted from the light emitting element 101 other than the measurement target due to light emission of the light emitting element 101 as the measurement target. For example, there is light emitted when light emitted from the light emitting element 101 to be measured enters the light emitting element 101 other than the measurement target and the light emitting elements 101 other than the measurement target are excited. For example, there is light emitted when light emitted from the light emitting element 101 to be measured enters the light emitting element 101 other than the measurement target and is reflected by the light emitting element 101 other than the measurement target.
  • the electrical property measurement unit 125 includes at least a positioning unit 159, an HV unit 153, an ESD unit 155, and a switching unit 157.
  • the positioning unit 159 positions and fixes the probe needle 109. Specifically, the positioning unit 159 has a function of holding the tip position of the probe needle 109 at a fixed position as long as the table 103 moves. Conversely, if the positioning unit 159 is of a type in which the probe needle 109 moves, the position of the tip of the probe needle 109 is moved to a predetermined position on the table 103 on which the light emitting element 101 is placed, and then the position It has the function to hold.
  • the HV unit 153 applies a rated voltage and detects various electrical characteristics of the light emitting element 101 with respect to the rated voltage. Normally, the spectroscope 121 measures light emitted from the light emitting element 101 in a state where a voltage is applied from the HV unit 153. Various characteristic information detected by the HV unit 153 is output to the control unit 151.
  • the ESD unit 155 is a unit for inspecting whether or not electrostatic discharge is caused by applying a large voltage to the light emitting element 101 for an instant to cause electrostatic discharge.
  • the electrostatic breakdown information detected by the ESD unit 155 is output to the control unit 151.
  • the switching unit 157 switches between the HV unit 153 and the ESD unit 155.
  • the voltage applied to the light emitting element 101 via the probe needle 109 is changed by the switching unit 157. And by this change, the inspection item of the light emitting element 101 is changed to detect various characteristics at the rated voltage or to detect the presence or absence of electrostatic breakdown.
  • the control unit 151 comprehensively controls the operation of the optical measurement device 3.
  • the control unit 151 receives wavelength spectrum information, chromaticity information, and light amount information measured by the spectroscope 121.
  • the control unit 151 receives various electrical characteristic information output by the HV unit 153.
  • the control unit 151 receives the electrostatic breakdown information detected by the ESD unit 155.
  • the control unit 151 separates and analyzes various characteristics of the light emitting element 101 from these inputs. After analyzing the various characteristics, the control unit 151 outputs the analysis result from the output unit 163 such as image output. Furthermore, the control part 151 controls each component of the optical measuring device 3 as needed based on the analysis result.
  • the optical attenuator 123 will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the configuration of the optical attenuator 123 included in the optical measurement device 3.
  • the optical attenuator 123 attenuates the light emitted from the light emitting element 101 and guides the attenuated light to the spectroscope 121.
  • the optical attenuator 123 can be configured using, for example, an electro-optic element.
  • the optical attenuator 123 configured using the electro-optic element includes a polarizer 123a, a polarizer 123b, and a Pockels cell 123c.
  • the polarizer 123a and the polarizer 123b convert the polarization state of incident light into linearly polarized light.
  • the polarizer 123a and the polarizer 123b are disposed so as to be substantially orthogonal to the incident light.
  • the polarizer 123a and the polarizer 123b are arranged in a crossed Nicols state.
  • the Pockels cell 123c is formed of a birefringent material.
  • the Pockels cell 123c is disposed between the polarizer 123a and the polarizer 123b.
  • the Pockels cell 123c is arranged so as to be substantially orthogonal to the incident light.
  • the Pockels cell 123c is connected to a voltage source (not shown).
  • the voltage source applies a voltage to the Pockels cell 123c so that an electric field is generated in the same direction as the traveling direction of incident light.
  • the voltage source is connected to the control unit 151.
  • the voltage source adjusts the voltage applied to the Pockels cell 123c in accordance with the control signal input from the control unit 151.
  • the Pockels cell 123c can modulate the phase of incident light converted into linearly polarized light by the polarizer 123a, and convert the incident light into elliptically polarized light with respect to retardation corresponding to the applied voltage.
  • the incident light converted into elliptically polarized light with respect to the retardation corresponding to the applied voltage by the Pockels cell 123c is converted into linearly polarized light by the polarizer 123b.
  • the optical attenuator 123 including the Pockels cell 123c can perform amplitude modulation through phase modulation of incident light according to the applied voltage, it can modulate the light intensity of the incident light according to the applied voltage. Thereby, the optical attenuator 123 including the Pockels cell 123c can attenuate the incident light by an attenuation amount corresponding to the control signal input from the control unit 151.
  • the optical attenuator 123 may be configured using an electro-optical element including a car cell instead of the electro-optical element including the Pockels cell 123c. Furthermore, the optical attenuator 123 may be configured using a magneto-optical element, an acousto-optical element, a liquid crystal optical element, or the like instead of the electro-optical element. Furthermore, the optical attenuator 123 may be configured by disposing a fiber coupling as a relay fiber connector on the optical transmission path 117b and providing an air gap in the fiber coupling.
  • the optical attenuator 123 may not include the Pockels cell 123c.
  • the optical attenuator 123 may include two polarizers and an analyzer arranged in a crossed Nicol state. Then, the optical attenuator 123 converts the polarization state of the incident light by rotating the polarizer around an axis inclined by 45 ° with respect to the transmission axis of the polarizer, and converts it into linearly polarized light by the analyzer. And may be emitted.
  • the optical attenuator 123 may include two polarizers. The two polarizers may be configured such that at least a polarizer located on the downstream side of the incident light is rotatable.
  • the optical attenuator 123 may attenuate the incident light by converting the polarization state into linearly polarized light with a polarizer located on the upstream side of the incident light and rotating the polarizer located on the downstream side.
  • the optical attenuator 123 also has a configuration that can reduce the attenuation amount to zero.
  • FIG. 5A shows the photoelectric conversion characteristics of the spectroscope 121.
  • a thick line shows the relationship between the amount of incident light and the output current in the spectroscope 121.
  • the broken line indicates the relationship between the amount of incident light and the output current in the photodetector.
  • the fact that the input and output are in a proportional relationship is called “linearity”.
  • the relationship between the amount of incident light and the output current in the spectroscope 121 indicates the photoelectric conversion characteristics of the spectroscope 121. That is, the linearity in the photoelectric conversion characteristics of the spectroscope 121 is that the incident light amount and the output current are in a proportional relationship.
  • the linearity in the photoelectric conversion characteristics of the spectroscope 121 is an index indicating the measurement performance of the spectroscope 121. As shown in FIG. 5A, it can be seen that the linearity in the photoelectric conversion characteristics of the spectroscope 121 is inferior to that of the photodetector. Further, a range in which a proportional relationship between input and output is established is called “dynamic range”. The dynamic range is a range where linearity is established.
  • the dynamic range in the photoelectric conversion characteristics of the spectroscope 121 is a range in which a proportional relationship between the incident light amount and the output current is established, and is a range in which linearity in the photoelectric conversion characteristics is established. As shown in FIG. 5A, it can be seen that the dynamic range of the photoelectric conversion characteristics of the spectroscope 121 is narrower than that of the photodetector.
  • FIG. 5B shows an example of the spectral characteristics of the light emitting element measured by the spectroscope 121.
  • FIG. 5B shows an example in which the spectroscope 121 measures the spectral characteristics of an element that emits light in a specific wavelength region when power is supplied.
  • the spectroscope 121 has a relative intensity of 10% or less in a wavelength region shorter than 870 nm or a wavelength region larger than 1000 nm, which is a poor sensitivity. For this reason, the spectroscope 121 cannot measure the light quantity of light in a wavelength region shorter than 870 nm or in a wavelength region larger than 1000 nm.
  • 5B indicates a range where the light quantity cannot be measured by the spectroscope 121.
  • the spectroscope 121 when used in a range where the relative intensity is 20 to 80% in order to obtain a light quantity with a constant measurement accuracy, the spectroscope 121 only emits light quantity for light in the wavelength regions of 880 nm to 920 nm and 950 nm to 990 nm. It cannot be measured. This is because when the relative intensity is in the range of 20% or less or in the range of 80% or more, the linearity in the photoelectric conversion characteristics of the spectroscope 121 is lowered and the measurement accuracy is lowered.
  • 5B indicates a range in which the spectroscope 121 can measure the amount of light. Although not shown, since the dynamic range of the photoelectric conversion characteristics of the photodetector is sufficiently wide, at least the light in the wavelength region of 800 nm to 1100 nm shown in FIG. 5B can often be measured with high accuracy. .
  • the measurement result of the spectroscope 121 may be inaccurate depending on the amount of light incident on the spectroscope 121. Therefore, a technique capable of measuring the optical characteristics of the light emitting element 101 with high reliability is desired.
  • the light emitting elements 101 of different types often have different light emission characteristics depending on the type. Therefore, when measuring the optical characteristics of light emitting elements 101 of different varieties, the amount of light incident on the spectroscope 121 is often different. Therefore, it is necessary to adjust the amount of incident light appropriately for each type of light emitting element 101. However, adjusting the amount of light incident on the spectroscope 121 by changing the measurement environment for each type of the light emitting element 101 has a heavy load.
  • the distance between the optical fiber 117 and the light emitting element 101 may be changed.
  • the difference in the amount of light deviates by a factor of 100, so the distance between the optical fiber 117 and the light emitting element 101 may need to be changed by a factor of ten.
  • the fact that the distance between the optical fiber 117 and the light emitting element 101 must be changed ten times is a great load.
  • the chromaticity of the light emitted from the light emitting element 101 changes when the distance is changed, so that the measurement accuracy of the optical characteristics by the spectroscope 121 decreases.
  • the light emission time of the light emitting element 101 may be changed.
  • the temperature of the light emitting element 101 changes and the wavelength and the amount of light emitted from the light emitting element 101 change, the measurement accuracy of the optical characteristics by the spectroscope 121 decreases. Therefore, there is a demand for a technique capable of measuring with high accuracy under the same measurement environment even when measuring the optical characteristics of light emitting elements 101 of different varieties.
  • the control unit 151 that comprehensively controls the operation of the optical measurement apparatus 3 mainly performs the following processing when measuring the optical characteristics.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining processing performed by the control unit 151 of the optical measurement device 3 when measuring optical characteristics.
  • step S10 the control unit 151 determines whether or not the measurement result of the spectroscope 121 has been input.
  • the controller 151 stands by until the measurement result of the spectroscope 121 is input.
  • the control unit 151 stores it in a predetermined storage area. And the control part 151 transfers to step S20.
  • step S ⁇ b> 20 the control unit 151 verifies the validity of the measurement result of the spectroscope 121 based on the light amount measurement result included in the measurement result of the spectroscope 121.
  • the control unit 151 can verify the validity of the measurement result of the spectroscope 121 by, for example, the following method.
  • control unit 151 stores in advance a range of the light quantity measurement result of the spectroscope 121 that can be acquired within the dynamic range in the photoelectric conversion characteristics of the spectroscope 121. And the control part 151 determines whether the light quantity measurement result input by step S10 exists in the range of the light quantity measurement result memorize
  • step S30 the control unit 151 determines whether or not the measurement result of the spectroscope 121 is valid. If it is determined by the verification in step S20 that the measurement result of the spectroscope 121 is valid, the control unit 151 proceeds to step S40. On the other hand, if it is determined by the verification in step S20 that the measurement result of the spectroscope 121 is not valid, the control unit 151 proceeds to step S60.
  • step S40 the control unit 151 validates the measurement result of the spectroscope 121.
  • step S ⁇ b> 50 the control unit 151 outputs the measurement result of the spectroscope 121 to the output unit 163. And the control part 151 complete
  • step S60 the control unit 151 invalidates the measurement result of the spectroscope 121.
  • step S ⁇ b> 70 the control unit 151 sets the attenuation amount of the optical attenuator 123.
  • the control unit 151 confirms the light quantity measurement result included in the measurement result of the spectroscope 121 invalidated in step S60. And the control part 151 calculates
  • the control unit 151 outputs a control signal including the obtained attenuation amount to the optical attenuator 123 and sets the attenuation amount in the optical attenuator 123.
  • the control unit 151 can obtain the attenuation amount in the optical attenuator 123 by, for example, the following method.
  • control unit 151 corresponds to the difference between the threshold value of the light quantity measurement result of the spectroscope 121 that can be acquired within the dynamic range in the photoelectric conversion characteristic of the spectroscope 121 and the light quantity measurement result invalidated in step S60. To determine the attenuation.
  • step S80 the control unit 151 instructs the spectroscope 121 to perform measurement again.
  • the control unit 151 outputs a control signal to the spectroscope 121 and instructs the spectroscope 121 to perform measurement again.
  • the spectroscope 121 can detect the light attenuated by the attenuation set in step S70 and measure the optical characteristics. Then, the measurement result of the spectroscope 121 that has been measured again is input to the control unit 151 again and verified in step S20. Thereby, the measurement result of the spectroscope 121 output in step S50 is only the measurement with high reliability.
  • the optical measurement device 3 selectively validates the measurement result of the spectroscope 121 in consideration of the dynamic range in the photoelectric conversion characteristics of the spectroscope 121. For this reason, the optical measuring device 3 can output only a reliable measurement result as valid when measuring the optical characteristics of the light emitting element 101. Therefore, the measurement result of the optical characteristics of the optical measuring device 3 can obtain high reliability.
  • the optical measuring device 3 can automatically adjust the incident light to the spectroscope 121 to an appropriate light amount.
  • the spectroscope 121 can measure the optical characteristics again using the incident light adjusted to an appropriate light amount. For this reason, the optical measuring device 3 automatically keeps the amount of light incident on the spectroscope 121 appropriately, without changing the measurement environment, even when measuring the optical characteristics of the light emitting elements 101 having different emission characteristics. Can do. Therefore, the optical measuring device 3 can measure the optical characteristics of the light emitting elements 101 of different varieties with high accuracy under the same measurement environment.
  • the optical measuring device 3 can obtain a highly reliable measurement result with a simple configuration.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a first modification of the optical measuring device 3.
  • the optical measurement device 3 of Modification 1 has a configuration in which an integrating sphere 108 is added to the optical measurement device 3 shown in FIGS.
  • the integrating sphere 108 is formed in a hollow, substantially spherical shape.
  • the integrating sphere 108 includes an inner wall 108a, an inlet 108b, and an outlet 108c.
  • the inner wall 108a forms an internal space of the integrating sphere 108.
  • the inner wall 108a is formed of a material having high reflectivity and excellent diffusibility.
  • the inner wall 108a is provided with an inlet 108b and an outlet 108c.
  • the intake port 108b is an opening for capturing light emitted from the light emitting element 101 to be measured.
  • the size of the intake port 108b is sufficiently larger than the incident port 117c of the optical fiber 117.
  • the opening center axis of the intake port 108b substantially coincides with the light emission center axis LCA of the light emitting element 101 to be measured.
  • the intake port 108 b guides the light emitted from the light emitting element 101 to the inside of the integrating sphere 108.
  • the light guided into the integrating sphere 108 from the inlet 108b is repeatedly reflected by the inner wall 108a and reaches the outlet 108c.
  • the outlet 108 c is an opening for taking out the light reflected by the inner wall 108 a to the outside of the integrating sphere 108.
  • the outlet 108c is provided at a position different from the inlet 108b of the inner wall 108a.
  • An optical fiber 117 is provided at the outlet 108c in FIG.
  • the outlet 108c in FIG. 7 guides the light reflected by the inner wall 108a to the optical fiber 117.
  • the light guided to the optical fiber 117 enters the optical fiber 117 and is guided to the spectroscope 121 through the optical attenuator 123.
  • the optical measurement device 3 of Modification 1 captures the light emitted from the light emitting element 101 to be measured through the intake 108b of the integrating sphere 108 that is sufficiently larger than the entrance 117c of the optical fiber 117. Then, the optical measurement device 3 of the first modification causes the light taken in by the integrating sphere 108 to enter the optical fiber 117 provided in the outlet 108c. For this reason, the optical measuring device 3 of the modification 1 can detect more light with the spectroscope 121, and can measure the light quantity with higher accuracy.
  • Other configurations of the optical measurement device 3 of Modification 1 are the same as the configurations of the optical measurement device 3 shown in FIGS.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a second modification of the optical measuring device 3.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining processing performed by the control unit 151 shown in FIG. 8 when measuring optical characteristics.
  • the optical measurement device 3 of Modification 2 has a configuration in which an optical waveguide 120, a photodetector 105, and an amplifier 113 are added to the optical measurement device 3 of Modification 1 shown in FIG.
  • the optical waveguide 120 is provided on the optical transmission line 117b between the optical attenuator 123 and the head 117a of the optical fiber 117 provided with the incident port 117c.
  • the optical waveguide 120 branches the optical transmission path 117 b into a first path 117 d toward the spectroscope 121 and a second path 117 e toward the photodetector 105.
  • the first path 117d is an optical transmission path 117b that connects the optical waveguide 120 and the spectroscope 121.
  • the second path 117 e is an optical transmission path 117 b that connects between the optical waveguide 120 and the photodetector 105.
  • the optical waveguide 120 internally reflects incident light to suppress transmission loss as much as possible, and branches and guides the light to the first path 117d and the second path 117e.
  • the light guided to the first path 117d and the second path 117e is guided to the spectroscope 121 and the photodetector 105, respectively.
  • the photodetector 105 detects the light emitted from the light emitting element 101 via the optical fiber 117 and the optical waveguide 120, and measures the optical characteristics thereof.
  • the optical characteristics measured by the photodetector 105 include at least the amount of light emitted from the light emitting element 101.
  • the photodetector 105 includes a light receiving element. When light enters the light receiving element, the photodetector 105 generates a charge corresponding to the incident light by photoelectric conversion.
  • the light receiving element of the photodetector 105 is, for example, a photodiode.
  • the photodetector 105 adds up all the light intensities of the incident light and obtains the amount of the incident light.
  • the photodetector 105 generates an electrical signal according to the obtained light amount.
  • the photodetector 105 outputs the generated electric signal to the amplifier 113 via the signal line 111. This electric signal corresponds to the light amount information measured by the photodetector 105.
  • the amplifier 113 amplifies the electrical signal output from the photodetector 105 and outputs the amplified signal to the control unit 151.
  • the optical measurement device 3 of Modification 2 can measure the optical characteristics of the light emitting element 101 to be measured by the photodetector 105 and the spectroscope 121, respectively.
  • the optical measurement device 3 of Modification 2 measures the amount of light with the photodetector 105 and measures the optical characteristics including the amount of light with the spectroscope 121.
  • the control unit 151 that comprehensively controls the operation of the optical measurement apparatus 3 performs a process that is partially different from the process illustrated in FIG.
  • step S ⁇ b> 10 the control unit 151 determines whether the light amount measurement result of the photodetector 105 and the measurement result of the spectroscope 121 are input.
  • the control unit 151 waits until the light amount measurement result of the photodetector 105 and the measurement result of the spectroscope 121 are input.
  • the control unit 151 associates each result and stores them in a predetermined storage area. And the control part 151 transfers to step S20.
  • step S ⁇ b> 20 the control unit 151 verifies the validity of the measurement result of the spectroscope 121 based on the light amount measurement result of the photodetector 105.
  • the control unit 151 can verify the validity of the measurement result of the spectroscope 121 by, for example, the following method.
  • control unit 151 confirms the light quantity measurement result included in the measurement result of the spectroscope 121 input in step S10. And the control part 151 calculates
  • control unit 151 stores in advance a range of the light quantity measurement result of the spectroscope 121 that can be acquired within the dynamic range in the photoelectric conversion characteristics of the spectroscope 121. Then, the control unit 151 determines whether or not the light quantity measurement result of the photodetector 105 input in step S10 is within the range of the light quantity measurement result of the spectroscope 121 stored in advance. Then, if the light amount measurement result of the photodetector 105 input in step S10 is within the range of the light amount measurement result of the spectroscope 121 stored in advance, the control unit 151 of the spectroscope 121 input in step S10. The measurement result is judged to be appropriate.
  • step S10 determines whether the light quantity measurement result of the photodetector 105 input in step S10 is within the range of the light quantity measurement result of the spectroscope 121 stored in advance. If the light quantity measurement result of the photodetector 105 input in step S10 is not within the range of the light quantity measurement result of the spectroscope 121 stored in advance, the control unit 151 of the spectroscope 121 input in step S10. Judge that the measurement results are not valid.
  • step S30 to step S60 the control unit 151 performs the same processing as in FIG.
  • step S ⁇ b> 70 the control unit 151 sets the attenuation amount of the optical attenuator 123.
  • the control unit 151 confirms the measurement result of the spectroscope 121 invalidated in step S60 and the light amount measurement result of the photodetector 105 associated with the result. And the control part 151 calculates
  • the control unit 151 outputs a control signal including the obtained attenuation amount to the optical attenuator 123 and sets the attenuation amount in the optical attenuator 123.
  • the control unit 151 can obtain the attenuation amount in the optical attenuator 123 by, for example, the following method.
  • control unit 151 obtains and verifies the difference between the light amount measurement result of the spectroscope 121 and the light amount measurement result of the photodetector 105 in the verification in step S20, the difference is within the allowable range of the difference. Find the amount of attenuation that will fit.
  • step S20 when the verification is performed using the range of the light quantity measurement result of the spectroscope 121 that can be acquired within the dynamic range in the photoelectric conversion characteristics of the spectroscope 121, the following is performed. Asking. That is, the control unit 151 determines the attenuation amount in the optical attenuator 123 according to the difference between the threshold value in the range and the light amount measurement result of the photodetector 105.
  • step S80 the control unit 151 instructs the photodetector 105 and the spectroscope 121 to perform measurement again.
  • the control unit 151 outputs a control signal to the photo detector 105 and the spectroscope 121 and instructs the photo detector 105 and the spectroscope 121 to perform measurement again.
  • the optical measurement device 3 according to Modification 2 selectively validates the measurement result of the spectroscope 121 based on the light amount measurement result measured by the photodetector 105 having a wider dynamic range than the spectroscope 121. For this reason, the optical measuring device 3 of the modified example 2 can output only a more reliable measurement result as effective when measuring the optical characteristics of the light emitting element 101. Therefore, the measurement result of the optical characteristics of the optical measurement device 3 of the modification 2 can obtain higher reliability.
  • Other configurations of the optical measurement device 3 of Modification 2 are the same as those of the optical measurement device 3 of Modification 1 shown in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a third modification of the optical measuring device 3.
  • the optical measurement device 3 of Modification 3 has a configuration in which the photodetectors 105 included in the optical measurement device 3 of Modification 2 shown in FIGS. 8 and 9 are arranged at different positions.
  • the optical measurement device 3 of Modification 3 does not include the optical waveguide 120.
  • the optical transmission line 117 b of the optical fiber 117 is not branched and is connected only to the optical attenuator 123 and the spectroscope 121.
  • the photodetector 105 is provided on the inner wall 108 a of the integrating sphere 108.
  • the position of the photodetector 105 on the inner wall 108a is a position where the intake port 108b and the intake port 108c are not arranged.
  • the light emitted from the light emitting element 101 to be measured is guided into the integrating sphere 108 from the intake 108b.
  • the light guided into the integrating sphere 108 from the inlet 108 b is repeatedly reflected by the inner wall 108 a and is incident on the optical fiber 117 and the photodetector 105.
  • the spectroscope 121 measures the chromaticity and the like, and the photodetector 105 measures the amount of light.
  • the optical measuring device 3 of Modification 3 directly detects the light taken in by the integrating sphere 108 with the photodetector 105 provided on the inner wall 108a without branching the light incident on the optical fiber 117, and measures the amount of light. For this reason, the optical measuring device 3 of the modification 3 can detect more light with the photodetector 105, and can measure the light quantity with higher accuracy.
  • Other configurations of the optical measurement device 3 of Modification 3 are the same as those of the optical measurement device 3 of Modification 2 shown in FIGS. 8 and 9.
  • an optical attenuator 123 that attenuates light emitted from the light emitting element 101
  • a spectroscope 121 that measures optical characteristics of the light attenuated by the optical attenuator 123
  • the light emitting element 101 emit light.
  • a control unit 151 that sets an attenuation amount of the optical attenuator 123 based on the light amount of the light.
  • the optical measuring device 3 includes light including an incident port 117c into which light emitted from the light emitting element 101 is incident and an optical transmission path 117b that guides light incident from the incident port 117c to the spectroscope 121.
  • the optical attenuator 123 may be disposed on the optical transmission path 117b between the incident port 117c and the spectroscope 121.
  • the control unit 151 may set the attenuation amount of the optical attenuator 123 based on the amount of light that is one of the optical characteristics measured by the spectroscope 121.
  • the optical measurement device 3 can enter the spectroscope 121 without changing the measurement environment even when measuring the optical characteristics of the light emitting elements 101 having different emission characteristics without using complicated means.
  • the amount of light can be kept more appropriate.
  • the optical measuring device 3 can obtain a more reliable measurement result with a simple configuration.
  • the optical measuring device 3 of the present embodiment has a dynamic range wider than that of the spectroscope 121 and includes a photodetector 105 that measures the amount of light emitted from the light emitting element 101, and the controller 151 measures the amount of light measured by the photodetector 105.
  • the attenuation amount of the optical attenuator 123 may be set.
  • the optical measurement device 3 can enter the spectroscope 121 without changing the measurement environment even when measuring the optical characteristics of the light emitting elements 101 having different emission characteristics without using complicated means. The amount of light can be kept more appropriate. And the optical measuring device 3 can obtain a more reliable measurement result with a simple configuration.
  • the optical transmission path 117b of the optical fiber 117 is branched toward the photodetector 105 between the incident port 117c and the optical attenuator 123, and the incident light is branched and spectrally separated.
  • the light may be guided to the detector 121 and the photodetector 105.
  • the optical measurement device 3 can appropriately maintain the amount of light incident on the spectrometer 121 without changing the measurement environment even when measuring the optical characteristics of the light-emitting elements 101 having different emission characteristics.
  • the apparatus can be realized with a simpler configuration.
  • the optical measuring device 3 can obtain a highly reliable measurement result with a simpler configuration.
  • the optical measuring device 3 of the present embodiment includes an integrating sphere 108 that takes in the light emitted from the light emitting element 101, and the optical fiber 117 enters the light taken into the integrating sphere 108 from the incident port 117c.
  • the photodetector 105 may measure the amount of light taken into the integrating sphere 108.
  • the “dynamic range” is a range in which a proportional relationship between input and output is established.
  • An example of the “dynamic range” of the present invention is the dynamic range in the photoelectric conversion characteristics of the “measuring device” or “light quantity measuring device”.
  • the dynamic range in the photoelectric conversion characteristics is a range in which a proportional relationship between the incident light amount and the output current is established.
  • An example of the “measuring device” of the present invention is a spectroscope 121.
  • An example of the “light quantity measuring device” of the present invention is a photodetector 105.
  • An example of the “control unit” of the present invention is the control unit 151.
  • An example of the “optical attenuator” of the present invention is an optical attenuator 123.
  • An example of the “light guide tube” of the present invention is an optical fiber 117.
  • An example of the “incident port” of the present invention is the incident port 117c.
  • An example of the “optical transmission line” in the present invention is the optical transmission line 117b.
  • An example of the “integrating sphere” of the present invention is the integrating sphere 108.

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Abstract

　発光素子の光学特性の測定で信頼性の高い測定結果が得られる簡単な構成の光学測定装置を提供する。　光学測定装置は、発光素子が発光した光を減衰する光減衰器と、前記光減衰器が減衰した光の光学特性を測定する測定器と、前記発光素子が発光した光の光量に基づいて、前記光減衰器の減衰量を設定する制御部と、を備える。

Description

光学測定装置
　本発明は、光学測定装置に関する。
　特許文献１には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）の光学的な検査を行う検査装置が開示されている。
特開２０１３－１１５４２号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の装置においては、ＬＥＤの光学特性を分光器で測定することから、分光器の特性上、測定結果の信頼性について改善の余地があった。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、上述のような問題点を解決することを課題の一例とするものである。すなわち、本発明の課題の一例は、発光素子の光学特性の測定で信頼性の高い測定結果が得られる簡単な構成の光学測定装置を提供することである。
　本発明の請求項１に係る光学測定装置は、発光素子が発光した光を減衰する光減衰器と、前記光減衰器が減衰した光の光学特性を測定する測定器と、前記発光素子が発光した光の光量に基づいて、前記光減衰器の減衰量を設定する制御部と、を備える。
　本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図１は、光学測定装置で測定する発光素子の発光状況を示す。 図２は、光学測定装置の構成を概略的に示す。 図３は、光学測定装置に含まれる光ファイバと発光素子とを拡大した図を示す。 図４は、光学測定装置に含まれる光減衰器の構成を示す。 図５Ａは、分光器の光電変換特性を示す。 図５Ｂは、分光器で測定した発光素子の分光特性の例を示す。 図６は、光学測定装置の制御部が光学特性測定時に行う処理を説明するためのフローチャートを示す。 図７は、光学測定装置の変形例１を説明するための図を示す。 図８は、光学測定装置の変形例２を説明するための図を示す。 図９は、図８に示された制御部が光学特性測定時に行う処理を説明するためのフローチャートを示す。 図１０は、光学測定装置の変形例３を説明するための図を示す。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本発明のいくつかの例を示すものであって、本発明の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本発明の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
＜発光素子の発光状況について＞
　図１を用いて、光学測定装置３で測定する発光素子１０１の発光状況について説明する。
　図１は、光学測定装置３で測定する発光素子１０１の発光状況を示す。
　発光素子１０１は、少なくとも電極及び発光部を含み、電力が供給されると特定の波長領域の光を発光する素子である。発光素子１０１は、例えば発光ダイオードである。
　図１（ａ）に示すように、発光素子１０１は、発光面１０１ａから光を放射状に出射する。
　発光面１０１ａは、発光素子１０１の表面に位置する。発光素子１０１の発光面１０１ａの法線を発光中心軸ＬＣＡという。発光面１０１ａは、図１（ａ）において発光中心軸ＬＣＡの正方向側にある発光素子１０１の表面である。
　発光面１０１ａを含む平面上の一方向を基準軸（ｘ軸）とした場合に、当該平面上のｘ軸からの反時計回りの角度をφと定義する。また、φを固定した場合における、発光中心軸ＬＣＡとなす角度をθと定義する。
　発光素子１０１が発光して、発光面１０１ａから出射される光の強度は、発光中心軸ＬＣＡからの角度θ等によって異なる。
　光量は、φの値が０°から３６０°について、θの値が０°から９０°までの範囲内にある光の強度を全て積算し、発光素子１０１の裏面側についても算出し、両者を加算した値である。
　この光量を知ることによって、その発光素子１０１が各種の使用に適切であるか否かを検査することが可能となる。
　発光素子１０１から出射される光の強度は、θ及びφ毎に異なる値となる。光の強度を視覚的に表わすために、図１（ｂ）のような図が用いられる。
　図１（ｂ）において、ｘ軸とｙ軸との交点部分がθ＝０°を表わしている。円上の各点がθ＝９０°の各φの位置をそれぞれ表わしている。
　図１（ｃ）は、φの値が一定の位置における断面図である。
　ここで、発光素子１０１からの同一の距離、かつ、発光中心軸ＬＣＡからの角度θの位置における、光の強度を配光強度Ｅ（θ）と定義する。この配光強度Ｅ（θ）を各θに応じて図示したものが配光強度分布である。
　なお、配光強度分布が分かると、次のようにして発光素子１０１の光量を求めることができる。
　すなわち、配光強度Ｅ（θ）を、発光中心軸ＬＣＡ周りの円周で積分して（φ＝０°から３６０°まで積分）、周配光強度Ｊ（θ）を求める。周配光強度Ｊ（θ）は、Ｊ（θ）＝Ｅ（θ）・２πｒ・ｓｉｎθで表される。この周配光強度Ｊ（θ）を、θ＝０°からθ°積分して、発光素子１０１の表面側の光量Ｋ（θ）を求めることができる。
　また、発光素子１０１の裏面側の光量は、Ｋ（θ）に一定の係数κを乗算することで求めることができる。
　すると、発光素子１０１の光量は、表面側の光量Ｋ（θ）と裏面側の光量Ｋ（θ）・κとを加算することで求めることができる。
　なお、発光素子１０１の表面側の光量と裏面側の光量との差は、同一工程で製造された発光素子１０１では略一定となることが分かっている。このため、係数κは、１つの発光素子１０１について光量を実測して求めておけば、他の発光素子１０１についても同じ値を適用することができる。
　図１の説明では、発光素子１０１から十分に遠い位置で測定することによって、発光素子１０１がほぼ点として考えることができると仮定している。発光素子１０１は、通常フォトディテクタ１０５等（図２参照）と比較すると極めて小さいことから、このように仮定することが可能である。図２以降の説明においても、特に記載のない限り、同様とする。
＜光学測定装置の構成について＞
　図２及び図３を用いて、光学測定装置３の構成について説明する。
　図２は、光学測定装置３の構成を概略的に示す。図３は、光学測定装置３に含まれる光ファイバ１１７と発光素子１０１とを拡大した図を示す。
　光学測定装置３は、発光素子１０１が発光した光の光学特性を測定する装置である。光学測定装置３が測定する光学特性には、発光素子１０１が発光した光の光量、波長、色度が少なくとも含まれる。
　光学測定装置３は、発光素子１０１に電力を供給して発光させ、当該発光素子１０１が発光した光の光学特性を測定する。発光素子１０１が複数配列された状態であれば、光学測定装置３は、複数配列された発光素子１０１のうち測定対象の発光素子１０１に順次電力を供給して、測定対象の発光素子１０１が発光した光の光学特性を測定する。
　光学測定装置３は、発光素子１０１の製造工程に含まれる検査工程で使用する検査装置に適用され得る。光学測定装置３は、発光素子１０１の光学特性に加えて電気特性も測定可能である。
　光学測定装置３は、テーブル１０３と、プローブ針１０９と、光ファイバ１１７と、信号線１１１と、分光器１２１と、光減衰器１２３と、電気特性計測部１２５と、制御部１５１と、出力部１６３と、を少なくとも備える。
　テーブル１０３は、測定対象の発光素子１０１を載置する測定試料台である。
　テーブル１０３は、略一様な平板形状を有し、略水平に設置されている。
　テーブル１０３と、これに載置された発光素子１０１とは、互いに略平行となる。
　テーブル１０３は、ガラステーブル１０３ａと、ダイシングシート１０３ｂとを少なくとも有する。
　ガラステーブル１０３ａは、サファイアやガラス等の光透過材料を用いて、略一様な平板形状に形成されている。
　ダイシングシート１０３ｂは、表面に粘着性を有し、ガラステーブル１０３ａ上に積層されている。発光素子１０１は、このダイシングシート１０３ｂ上に載置される。
　ダイシングシート１０３ｂを有するテーブル１０３は、測定時に発光素子１０１をテーブル１０３に移載し易く、位置ズレを抑制することができる。
　なお、発光素子１０１の製造工程において、発光素子１０１がダイシングシート１０３ｂ上に予め複数配列されている場合には、発光素子１０１及びダイシングシート１０３ｂを一括してガラステーブル１０３ａ上に載置させてもよい。
　プローブ針１０９は、発光素子１０１に電力を供給して発光素子１０１を発光させる。プローブ針１０９は、発光素子１０１の発光面１０１ａと略平行に、発光素子１０１の法線と直角方向に放射状に延在している。
　図２のプローブ針１０９は、発光素子１０１の光学特性測定時、発光素子１０１の電極に接触して電圧を印加する。また、プローブ針１０９は、電気特性計測部１２５と接続されており、発光素子１０１の電気特性も同時に測定することができる。プローブ針１０９は、発光素子１０１の電極の位置に応じて、発光素子１０１の上面、下面、又は両面に配置される。
　プローブ針１０９を発光素子１０１に接触させる際、テーブル１０３及び発光素子１０１が固定されている状態で、プローブ針１０９を移動させてもよい。逆に、プローブ針１０９が固定されている状態で、テーブル１０３及び発光素子１０１を移動させてもよい。
　光ファイバ１１７は、発光素子１０１が発光した光を取り込み、分光器１２１に導光する。光ファイバ１１７は、予め定められた開口数で光を取り込む。
　光ファイバ１１７は、図３に示すように、ヘッド１１７ａと、光伝送路１１７ｂ、入射口１１７ｃとを含む。
　ヘッド１１７ａは、光を取り込む部分である。
　ヘッド１１７ａは、筒形状に形成されている。ヘッド１１７ａの先端には、光を入射させるための開口である入射口１１７ｃが設けられている。ヘッド１１７ａは、入射口１１７ｃが発光素子１０１の発光面１０１ａに対向するように配置される。入射口１１７ｃの中心軸は、測定対象の発光素子１０１の発光中心軸ＬＣＡと略一致する。ヘッド１１７ａの中心軸は、入射口１１７ｃの中心軸と略一致する。
　入射口１１７ｃは、予め定められた光ファイバ１１７の開口数に応じた範囲の光を入射させる。
　光伝送路１１７ｂは、入射口１１７ｃが設けられたヘッド１１７ａの先端とは反対側の端部と、分光器１２１とを光学的に接続する。
　光伝送路１１７ｂは、入射口１１７ｃから入射した光を分光器１２１に導光する。光伝送路１１７ｂは、入射口１１７ｃから入射した光を内部で全反射させ、伝送損失を極力抑制して分光器１２１に導光する。
　分光器１２１は、発光素子１０１が発光した光を、光ファイバ１１７及び光減衰器１２３を介して検出し、その光学特性を測定する。
　分光器１２１が測定する光学特性には、発光素子１０１が発光した光の光量、波長、色度が少なくとも含まれる。
　分光器１２１は、受光素子を含む。分光器１２１は、受光素子に光が入射すると、光電変換によって入射光に応じた電荷を生成する。分光器１２１の受光素子は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やフォトダイオードアレイ等である。
　分光器１２１は、入射光を波長分散し、分散した波長ごとの光強度を求める。波長ごとの光強度は、入射光の波長スペクトル情報に相当する。分光器１２１は、この波長スペクトル情報から、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３刺激値の成分比率を計算し、入射光の色度を求める。また、分光器１２１は、分散した波長ごとの光強度を積算し、入射光の光量を求める。分光器１２１は、必要に応じて他の光学特性を求めることができる。
　分光器１２１は、求めた各種光学特性に応じた電気信号を生成する。分光器１２１は、生成した電気信号を、信号線１１１を介して制御部１５１に出力する。この電気信号は、分光器１２１によって測定された波長スペクトル情報、色度情報、及び光量情報等に相当する。
　光減衰器１２３は、光ファイバ１１７の入射口１１７ｃが設けられたヘッド１１７ａと、分光器１２１との間の光伝送路１１７ｂ上に配置されている。
　光減衰器１２３は、発光素子１０１が発光した光を減衰し、減衰した光を分光器１２１に導く。分光器１２１が検出する光は、光減衰器１２３が減衰した光である。
　光減衰器１２３の詳細な構成については、図４を用いて後述する。
　ここで、図３に示すように、測定対象の発光素子１０１と光ファイバ１１７との距離をＬとする。測定対象の発光素子１０１の中心から外縁までの距離をＡとする。隣接する発光素子１０１同士の間隔をＢとする。測定対象の発光素子１０１の中心から、測定対象の発光素子１０１と隣接する発光素子１０１の外縁までの距離をＸとする。
　また、光ファイバ１１７内で全反射し得る光の入射角の最大値をαとする。光ファイバ１１７と発光素子１０１との間の媒質は空気であるとし、屈折率＝１であるとする。光ファイバ１１７の開口数をＮＡとし、開口数ＮＡが示す範囲をＳ０とする。範囲Ｓ０を発光素子１０１に投影したときの、発光素子１０１の中心から範囲Ｓ０の外縁までの距離をＤとする。
　このとき、開口数ＮＡは、ＮＡ＝ｓｉｎαである。距離Ｘは、Ｘ＝Ａ＋Ｂである。距離Ｄは、Ｄ＝Ｌｔａｎαである。
　開口数ＮＡが示す範囲Ｓ０に発光素子１０１が有ると、発光素子１０１が発光した光は、光ファイバ１１７内で全反射を繰り返し、分光器１２１に導光され得る。範囲Ｓ０内に発光素子１０１が無いと、発光素子１０１が発光した光は、分光器１２１に導光されない。
　このため、開口数ＮＡが示す範囲Ｓ０は、分光器１２１によって検出可能な光の範囲に相当する。
　本実施形態では、分光器１２１によって検出される光の範囲を、「検出範囲」ともいう。
　また、分光器１２１の検出範囲は、光学測定装置３が光学特性を測定可能な光の範囲に相当する。
　光学測定装置３では、測定対象の発光素子１０１が範囲Ｓ０内に位置し、且つ、測定対象以外の発光素子１０１が範囲Ｓ０内に位置しないために、次式の関係を満たすような距離Ｌが予め設定されている。
　　Ａ／ｔａｎα≦Ｌ≦Ｘ／ｔａｎα
　これにより、光学測定装置３は、複数の発光素子１０１が配列された状態において、測定対象以外の発光素子１０１が出射する意図しない光を検出せずに、測定対象の発光素子１０１が発光した光を検出することができる。
　「測定対象以外の発光素子１０１が出射する意図しない光」とは、測定対象の発光素子１０１の発光に起因して測定対象以外の発光素子１０１が出射する光である。
　例えば、測定対象の発光素子１０１が発光する光が測定対象以外の発光素子１０１に入射して、測定対象以外の発光素子１０１が励起されることによって出射される光がある。
　例えば、測定対象の発光素子１０１が発光する光が測定対象以外の発光素子１０１に入射して、測定対象以外の発光素子１０１で反射されることによって出射される光がある。
　電気特性計測部１２５は、位置決めユニット１５９と、ＨＶユニット１５３と、ＥＳＤユニット１５５と、切替えユニット１５７と、を少なくとも有する。
　位置決めユニット１５９は、プローブ針１０９を位置決め固定する。具体的には、位置決めユニット１５９は、テーブル１０３が移動する形式のものであれば、プローブ針１０９の先端位置を一定の位置に保持する機能を有する。逆に、位置決めユニット１５９は、プローブ針１０９が移動する形式のものであれば、プローブ針１０９の先端位置を発光素子１０１が載置されるテーブル１０３上の所定の位置に移動させ、その後その位置に保持する機能を有する。
　ＨＶユニット１５３は、定格電圧を印加して、定格電圧に対する発光素子１０１での各種電気特性を検出する。
　通常、このＨＶユニット１５３からの電圧の印加状態で、発光素子１０１が発光する光を分光器１２１が測定を行う。
　ＨＶユニット１５３が検出した各種特性情報は制御部１５１に出力される。
　ＥＳＤユニット１５５は、発光素子１０１に一瞬の間大きな電圧をかけて静電気放電させ静電気破壊されないか等の検査を行うユニットである。
　ＥＳＤユニット１５５が検出した静電破壊情報は制御部１５１に出力される。
　切替えユニット１５７は、ＨＶユニット１５３とＥＳＤユニット１５５との切替えを行う。
　切替えユニット１５７によって、プローブ針１０９を介して発光素子１０１に印加される電圧が変更される。そして、この変更によって、発光素子１０１の検査項目が、定格電圧での各種特性を検出、又は、静電破壊の有無を検出にそれぞれ変更される。
　制御部１５１は、光学測定装置３の動作を統括的に制御する。
　制御部１５１は、分光器１２１によって測定された波長スペクトル情報、色度情報、及び光量情報が入力される。制御部１５１は、ＨＶユニット１５３によって出力された各種電気特性情報が入力される。制御部１５１は、ＥＳＤユニット１５５が検出した静電破壊情報が入力される。
　制御部１５１は、これらの入力から発光素子１０１の各種特性を分別・分析を行う。各種特性の分析後、制御部１５１は、その分析結果を出力部１６３から画像出力等の情報出力を行う。更に、制御部１５１は、その分析結果に基づき必要に応じて、光学測定装置３の各構成要素を制御する。
＜光減衰器について＞
　図４を用いて、光減衰器１２３について説明する。
　図４は、光学測定装置３に含まれる光減衰器１２３の構成を示す。
　光減衰器１２３は、発光素子１０１が発光した光を減衰し、減衰した光を分光器１２１に導く。
　光減衰器１２３は、例えば、電気光学素子を用いて構成することができる。
　電気光学素子を用いて構成された光減衰器１２３は、図４に示すように、偏光子１２３ａ及び偏光子１２３ｂと、ポッケルスセル１２３ｃとを含む。
　偏光子１２３ａ及び偏光子１２３ｂは、入射光の偏光状態を直線偏光に変換する。偏光子１２３ａ及び偏光子１２３ｂは、入射光に対して略直交するように配置されている。偏光子１２３ａ及び偏光子１２３ｂは、クロスニコルの状態で配置されている。
　ポッケルスセル１２３ｃは、複屈折材料で形成されている。
　ポッケルスセル１２３ｃは、偏光子１２３ａ及び偏光子１２３ｂの間に配置されている。ポッケルスセル１２３ｃは、入射光に対して略直交するように配置されている。
　ポッケルスセル１２３ｃは、図示しない電圧源と接続されている。当該電圧源は、入射光の進行方向と同じ方向に電界が生じるように、ポッケルスセル１２３ｃに電圧を印加する。当該電圧源は、制御部１５１に接続されている。当該電圧源は、制御部１５１から入力された制御信号に応じてポッケルスセル１２３ｃに印加する電圧を調節する。
　ポッケルスセル１２３ｃは、当該電圧源から電圧が印加されると、電気光学効果により、印加電圧に応じて屈折率が変化される。このため、ポッケルスセル１２３ｃは、偏光子１２３ａで直線偏光に変換された入射光の位相を変調し、当該入射光を印加電圧に応じたリタデーションに対する楕円偏光に変換し得る。
　そして、ポッケルスセル１２３ｃによって印加電圧に応じたリタデーションに対する楕円偏光に変換された入射光は、偏光子１２３ｂによって直線偏光に変換される。
　よって、ポッケルスセル１２３ｃを含む光減衰器１２３は、印加電圧に応じた入射光の位相変調を通じて振幅変調を行い得るため、印加電圧に応じて入射光の光強度を変調し得る。
　それにより、ポッケルスセル１２３ｃを含む光減衰器１２３は、制御部１５１から入力された制御信号に応じた減衰量で、入射光を減衰させ得る。
　なお、光減衰器１２３は、ポッケルスセル１２３ｃを含む電気光学素子ではなく、カーセルを含む電気光学素子を用いて構成されていてもよい。更に、光減衰器１２３は、電気光学素子ではなく、磁気光学素子、音響光学素子、又は液晶光学素子等を用いて構成されていてもよい。
　更に、光減衰器１２３は、中継用ファイバコネクタであるファイバ継手を光伝送路１１７ｂ上に配置し、当該ファイバ継手にエアギャップを設けることによって構成されていてもよい。
　また、光減衰器１２３は、ポッケルスセル１２３ｃを含めなくてもよい。光減衰器１２３は、クロスニコルの状態で配置された２枚の偏光子と検光子とを含んでもよい。そして、光減衰器１２３は、当該偏光子の透過軸に対して４５°傾けた軸を回転軸として、当該偏光子を回転させて入射光の偏光状態を変換し、検光子で直線偏光に変換して出射してもよい。また、光減衰器１２３は、２枚の偏光子を含んでもよい。２枚の偏光子は、少なくとも入射光の下流側に位置する偏光子が回転可能に構成されていてもよい。そして、光減衰器１２３は、入射光の上流側に位置する偏光子により偏光状態を直線偏光に変換し、下流側に位置する偏光子を回転させることによって、入射光を減衰してもよい。
　なお、光減衰器１２３は、減衰量をゼロにし得る構成も備えている。
＜分光器の測定性能について＞
　図５Ａ及び図５Ｂを用いて、分光器１２１の測定性能について説明する。
　図５Ａは、分光器１２１の光電変換特性を示す。
　図５Ａにおいて、太線は、分光器１２１における入射光量と出力電流との関係を示す。図５Ａにおいて、破線は、フォトディテクタにおける入射光量と出力電流との関係を示す。
　入力と出力とが比例関係にあることを、「直線性」という。分光器１２１における入射光量と出力電流との関係は、分光器１２１の光電変換特性を示す。すなわち、分光器１２１の光電変換特性における直線性は、入射光量と出力電流とが比例関係にあることである。分光器１２１の光電変換特性における直線性は、分光器１２１の測定性能を示す一指標である。
　図５Ａに示すように、分光器１２１の光電変換特性における直線性は、フォトディテクタに比べて劣ることが分かる。
　更に、入力と出力との比例関係が成立する範囲のことを「ダイナミックレンジ」という。ダイナミックレンジは、直線性が成立する範囲のことである。分光器１２１の光電変換特性におけるダイナミックレンジは、入射光量と出力電流との比例関係が成立する範囲であり、光電変換特性における直線性が成立する範囲である。
　図５Ａに示すように、分光器１２１の光電変換特性におけるダイナミックレンジは、フォトディテクタに比べて狭いことが分かる。
　図５Ｂは、分光器１２１で測定した発光素子の分光特性の例を示す。
　図５Ｂは、電力が供給されると特定の波長領域の光を発光する素子の分光特性を分光器１２１で測定した例を示している。
　図５Ｂに示すように、分光器１２１は、少なくとも８７０ｎｍより短い波長領域や１０００ｎｍより大きい波長領域では、相対強度が１０％以下であり、感度不良である。このため、分光器１２１は、少なくとも８７０ｎｍより短い波長領域や１０００ｎｍより大きい波長領域の光については、光量を測定することができない。図５Ｂの黒色部分は、分光器１２１で光量を測定できない範囲を示す。
　一定の測定精度の光量を得るため、例えば相対強度が２０～８０％の範囲で分光器１２１を使用するときには、分光器１２１は、８８０ｎｍ～９２０ｎｍ、９５０ｎｍ～９９０ｎｍの波長領域の光についてしか光量を測定することができない。これは、相対強度が２０％以下の範囲や８０％以上の範囲では、分光器１２１の光電変換特性における直線性が低下し、測定精度が低下するためである。図５Ｂの斜線部分は、分光器１２１で光量を測定可能な範囲を示す。
　なお、図示していないが、フォトディテクタの光電変換特性におけるダイナミックレンジは十分に広いため、少なくとも図５Ｂに示した８００ｎｍ～１１００ｎｍの波長領域の光については、高い精度で光量を測定し得ることが多い。
　このように、発光素子１０１の各種光学特性を分光器１２１で測定する際、分光器１２１への入射光量の如何によっては、分光器１２１の測定結果は不正確である場合がある。
　よって、発光素子１０１の光学特性を高い信頼性で測定し得る技術が望まれている。
　また、品種の異なる発光素子１０１は、その発光特性が品種毎で異なることが多い。そのため、品種の異なる発光素子１０１の光学特性を測定する場合、分光器１２１への入射光量は異なることが多い。よって、発光素子１０１の品種毎で、適切な入射光量となるよう調整する必要がある。
　しかし、発光素子１０１の品種毎で測定環境を変えることによって、分光器１２１への入射光量を調整することは負荷が大きい。
　例えば、発光素子１０１の発光時間を一定として分光器１２１への入射光量を調整するとき、光ファイバ１１７と発光素子１０１との距離を変更する場合がある。この場合、発光素子１０１の品種によっては光量差が１００倍も乖離することから、光ファイバ１１７と発光素子１０１との距離を１０倍も変更しなければならないことがある。光ファイバ１１７と発光素子１０１との距離を１０倍も変更しなければならないことは、多大な負荷である。特に、発光素子１０１が疑似白色発光ダイオードである場合には、当該距離を変更すると、発光素子１０１が発光する光の色度が変化するため、分光器１２１による光学特性の測定精度は低下する。
　また例えば、光ファイバ１１７と発光素子１０１との距離を一定として分光器１２１への入射光量を調整するとき、発光素子１０１の発光時間を変更する場合がある。この場合、発光素子１０１が温度変化を起こし、発光素子１０１が発光する光の波長や光量が変化するため、分光器１２１による光学特性の測定精度は低下する。
　よって、品種の異なる発光素子１０１の光学特性を測定する場合であっても、同じ測定環境下で高精度に測定し得る技術が望まれている。
＜光学特性測定時の制御部の処理について＞
　発光素子１０１の光学特性測定時、測定対象の発光素子１０１が発光した光は、光ファイバ１１７に入射する。光ファイバ１１７に入射した光は、光減衰器１２３で減衰された後、分光器１２１に導光される。
　分光器１２１は、光減衰器１２３を介して導光された光を検出すると、検出した光の光量を含む各種光学特性を測定する。分光器１２１は、光量を含む各種光学特性の測定結果を制御部１５１に出力する。
　光学測定装置３の動作を統括的に制御する制御部１５１は、光学特性測定時に主として次のような処理を行う。
　図６を用いて、光学特性測定時に制御部１５１が行う処理について説明する。
　図６は、光学測定装置３の制御部１５１が光学特性測定時に行う処理を説明するためのフローチャートを示す。
　ステップＳ１０において、制御部１５１は、分光器１２１の測定結果が入力されたか否かを判定する。
　制御部１５１は、分光器１２１の測定結果が入力されるまで待機する。一方、制御部１５１は、分光器１２１の測定結果が入力されたと判定されたならば、所定の記憶領域に記憶する。そして、制御部１５１は、ステップＳ２０に移行する。
　ステップＳ２０において、制御部１５１は、分光器１２１の測定結果に含まれる光量測定結果に基づいて、分光器１２１の測定結果の妥当性を検証する。
　制御部１５１は、分光器１２１の測定結果の妥当性を、例えば、次のような方法で検証し得る。
　例えば、制御部１５１は、分光器１２１の光電変換特性におけるダイナミックレンジ内で取得し得る分光器１２１の光量測定結果の範囲を予め記憶している。そして、制御部１５１は、ステップＳ１０で入力された光量測定結果が、予め記憶された光量測定結果の範囲内にあるか否かを判定する。そして、制御部１５１は、ステップＳ１０で入力された光量測定結果が、予め記憶された光量測定結果の範囲内にあれば、ステップＳ１０で入力された分光器１２１の測定結果は妥当であると判断する。一方、制御部１５１は、ステップＳ１０で入力された光量測定結果が、予め記憶された光量測定結果の範囲内に無ければ、ステップＳ１０で入力された分光器１２１の測定結果は妥当ではないと判断する。
　ステップＳ３０において、制御部１５１は、分光器１２１の測定結果が妥当であったか否かを判定する。
　制御部１５１は、ステップＳ２０での検証により、分光器１２１の測定結果が妥当であると判定されたならば、ステップＳ４０に移行する。一方、制御部１５１は、ステップＳ２０での検証によって、分光器１２１の測定結果が妥当ではないと判定されたならば、ステップＳ６０に移行する。
　ステップＳ４０において、制御部１５１は、分光器１２１の測定結果を有効にする。
　ステップＳ５０において、制御部１５１は、分光器１２１の測定結果を出力部１６３に出力する。そして、制御部１５１は、光学特性の測定を終了する。
　分光器１２１の測定結果は、出力部１６３にて情報出力される。
　ステップＳ６０において、制御部１５１は、分光器１２１の測定結果を無効にする。
　ステップＳ７０において、制御部１５１は、光減衰器１２３の減衰量を設定する。
　制御部１５１は、ステップＳ６０で無効にされた分光器１２１の測定結果に含まれる光量測定結果を確認する。そして、制御部１５１は、当該光量測定結果に基づいて、光減衰器１２３における減衰量を求める。制御部１５１は、求めた減衰量を含む制御信号を光減衰器１２３に出力し、光減衰器１２３に減衰量を設定する。
　制御部１５１は、光減衰器１２３における減衰量を、例えば、次のような方法で求め得る。すなわち、制御部１５１は、分光器１２１の光電変換特性におけるダイナミックレンジ内で取得し得る分光器１２１の光量測定結果の範囲の閾値と、ステップＳ６０で無効にされた光量測定結果との差分に応じて減衰量を求める。
　ステップＳ８０において、制御部１５１は、分光器１２１に再び測定を行うことを指示する。
　制御部１５１は、分光器１２１に制御信号を出力して、分光器１２１に再度測定するよう指示する。
　再測定の際、分光器１２１は、ステップＳ７０で設定された減衰量で減衰された光を検出し、光学特性を測定することができる。そして、再測定した分光器１２１の測定結果は、再び制御部１５１に入力されて、ステップＳ２０で検証されることとなる。それにより、ステップＳ５０で出力される分光器１２１の測定結果は、信頼性の高い測定だけとなる。
　このように、光学測定装置３は、分光器１２１の光電変換特性におけるダイナミックレンジを考慮して、分光器１２１の測定結果を選択的に有効する。
　このため、光学測定装置３は、発光素子１０１の光学特性測定時に、信頼性の高い測定結果のみを有効として出力することができる。
　よって、光学測定装置３の光学特性の測定結果は、高い信頼性を得ることができる。
　更に、光学測定装置３は、分光器１２１の測定結果が妥当でなければ、分光器１２１への入射光を、適正な光量に自動で調節することができる。そして、光学測定装置３は、適正な光量に調節された入射光を用いて分光器１２１が再度光学特性を測定することができる。
　このため、光学測定装置３は、発光特性の異なる発光素子１０１の光学特性を測定する場合であっても、測定環境を変えずに、分光器１２１への入射光量を自動的に適正に保つことができる。
　よって、光学測定装置３は、品種の異なる発光素子１０１の光学特性を、同じ測定環境下で高精度に測定することができる。そして、光学測定装置３は、簡単な構成で信頼性の高い測定結果を得ることができる。
＜光学測定装置の変形例について＞
　図７～図１０を用いて、光学測定装置３の変形例について説明する。
　図７～図１０に示す光学測定装置３の構成において、図２～図６に示された光学測定装置３と同様の構成については説明を省略する。
　図７を用いて、光学測定装置３の変形例１について説明する。
　図７は、光学測定装置３の変形例１を説明するための図を示す。
　変形例１の光学測定装置３は、図２～図６に示された光学測定装置３に積分球１０８を追加した構成を備える。
　積分球１０８は、中空の略球形状に形成されている。
　積分球１０８は、内壁１０８ａと、取込口１０８ｂと、取出口１０８ｃとを備えている。
　内壁１０８ａは、積分球１０８の内部空間を形成する。内壁１０８ａは、高反射率の拡散性に優れた材料で形成されている。
　内壁１０８ａには、取込口１０８ｂ及び取出口１０８ｃが設けられている。
　取込口１０８ｂは、測定対象の発光素子１０１が発光した光を取り込むための開口である。
　取込口１０８ｂの大きさは、光ファイバ１１７の入射口１１７ｃよりも十分に大きい。
　取込口１０８ｂの開口中心軸は、測定対象の発光素子１０１の発光中心軸ＬＣＡと略一致する。
　取込口１０８ｂは、発光素子１０１が発光した光を積分球１０８の内部に導く。取込口１０８ｂから積分球１０８の内部に導かれた光は、内壁１０８ａで反射を繰り返し、取出口１０８ｃに到達する。
　取出口１０８ｃは、内壁１０８ａで反射された光を積分球１０８の外部に取り出すための開口である。
　取出口１０８ｃは、内壁１０８ａの取込口１０８ｂとは異なる位置に設けられている。
　図７の取出口１０８ｃには、光ファイバ１１７が設けられている。
　図７の取出口１０８ｃは、内壁１０８ａで反射された光を光ファイバ１１７に導く。光ファイバ１１７に導かれた光は、光ファイバ１１７に入射し、光減衰器１２３を介して分光器１２１に導光される。
　変形例１の光学測定装置３は、測定対象の発光素子１０１が発光した光を、光ファイバ１１７の入射口１１７ｃよりも十分に大きい積分球１０８の取込口１０８ｂで取り込む。そして、変形例１の光学測定装置３は、積分球１０８で取り込んだ光を取出口１０８ｃに設けられた光ファイバ１１７に入射させる。このため、変形例１の光学測定装置３は、分光器１２１でより多くの光を検出することができ、より高い精度で光量を測定することができる。
　変形例１の光学測定装置３の他の構成については、図２～図６に示された光学測定装置３の構成と同様である。
　図８及び図９を用いて、光学測定装置３の変形例２について説明する。
　図８は、光学測定装置３の変形例２を説明するための図を示す。図９は、図８に示された制御部１５１が光学特性測定時に行う処理を説明するためのフローチャートを示す。
　変形例２の光学測定装置３は、図７に示された変形例１の光学測定装置３に光導波路１２０と、フォトディテクタ１０５及びアンプ１１３と、を追加した構成を備える。
　光導波路１２０は、入射口１１７ｃが設けられた光ファイバ１１７のヘッド１１７ａと、光減衰器１２３との間の光伝送路１１７ｂ上に設けられている。
　光導波路１２０は、光伝送路１１７ｂを、分光器１２１に向かう第１経路１１７ｄとフォトディテクタ１０５に向かう第２経路１１７ｅとに分岐する。第１経路１１７ｄは、光導波路１２０と分光器１２１との間を接続する光伝送路１１７ｂである。第２経路１１７ｅは、光導波路１２０とフォトディテクタ１０５との間を接続する光伝送路１１７ｂである。
　光導波路１２０は、入射した光を内部で全反射させて伝送損失を極力抑制して、第１経路１１７ｄ及び第２経路１１７ｅに分岐して導光する。第１経路１１７ｄ及び第２経路１１７ｅに導光された光は、分光器１２１及びフォトディテクタ１０５にそれぞれ導光される。
　フォトディテクタ１０５は、発光素子１０１が発光した光を、光ファイバ１１７及び光導波路１２０を介して検出し、その光学特性を測定する。
　フォトディテクタ１０５が測定する光学特性には、発光素子１０１が発光した光の光量が少なくとも含まれる。
　フォトディテクタ１０５は、受光素子を含む。フォトディテクタ１０５は、受光素子に光が入射すると、光電変換によって入射光に応じた電荷を生成する。フォトディテクタ１０５の受光素子は、例えばフォトダイオード等である。
　フォトディテクタ１０５は、入射光の全ての光強度を積算し、入射光の光量を求める。フォトディテクタ１０５は、求めた光量に応じて、電気信号を生成する。フォトディテクタ１０５は、生成した電気信号を、信号線１１１を介してアンプ１１３に出力する。この電気信号は、フォトディテクタ１０５によって測定された光量情報に相当する。
　アンプ１１３は、フォトディテクタ１０５から出力された電気信号を増幅し、制御部１５１に出力する。
　変形例２の光学測定装置３は、測定対象の発光素子１０１の光学特性を、フォトディテクタ１０５及び分光器１２１でそれぞれ測定することができる。特に、変形例２の光学測定装置３は、フォトディテクタ１０５で光量を測定し、分光器１２１で光量を含む光学特性を測定する。
　光学測定装置３の動作を統括的に制御する制御部１５１は、光学特性測定時に、図６に示された処理と一部異なる処理を行う。
　図９を用いて、変形例２の光学測定装置３に含まれる制御部１５１が光学特性測定時に行う処理について説明する。
　なお、図９に示された各ステップのうち、図６と同様の処理については説明を省略する。
　ステップＳ１０において、制御部１５１は、フォトディテクタ１０５の光量測定結果及び分光器１２１の測定結果が入力されたか否かを判定する。
　制御部１５１は、フォトディテクタ１０５の光量測定結果及び分光器１２１の測定結果が入力されるまで待機する。一方、制御部１５１は、フォトディテクタ１０５の光量測定結果及び分光器１２１の測定結果が入力されたと判定されたならば、各結果を対応付けて所定の記憶領域に記憶する。そして、制御部１５１は、ステップＳ２０に移行する。
　ステップＳ２０において、制御部１５１は、フォトディテクタ１０５の光量測定結果に基づいて、分光器１２１の測定結果の妥当性を検証する。
　制御部１５１は、分光器１２１の測定結果の妥当性を、例えば、次のような方法で検証し得る。
　例えば、制御部１５１は、ステップＳ１０で入力された分光器１２１の測定結果に含まれる光量測定結果を確認する。そして、制御部１５１は、分光器１２１の当該光量測定結果と、ステップＳ１０で入力されたフォトディテクタ１０５の光量測定結果との差分を求める。そして、制御部１５１は、当該差分が所定の許容範囲内にあるか否かを判定する。そして、制御部１５１は、当該差分が、所定の許容範囲内にあれば、ステップＳ１０で入力された分光器１２１の測定結果は妥当であると判断する。一方、制御部１５１は、当該差分が、所定の許容範囲内に無ければ、ステップＳ１０で入力された分光器１２１の測定結果は妥当ではないと判断する。
　また例えば、制御部１５１は、分光器１２１の光電変換特性におけるダイナミックレンジ内で取得し得る分光器１２１の光量測定結果の範囲を予め記憶している。そして、制御部１５１は、ステップＳ１０で入力されたフォトディテクタ１０５の光量測定結果が、予め記憶された当該分光器１２１の光量測定結果の範囲内にあるか否かを判定する。そして、制御部１５１は、ステップＳ１０で入力されたフォトディテクタ１０５の光量測定結果が、予め記憶された当該分光器１２１の光量測定結果の範囲内にあれば、ステップＳ１０で入力された分光器１２１の測定結果は妥当であると判断する。一方、制御部１５１は、ステップＳ１０で入力されたフォトディテクタ１０５の光量測定結果が、予め記憶された当該分光器１２１の光量測定結果の範囲内に無ければ、ステップＳ１０で入力された分光器１２１の測定結果は妥当ではないと判断する。
　ステップＳ３０～ステップＳ６０において、制御部１５１は、図６と同様の処理を行う。
　ステップＳ７０において、制御部１５１は、光減衰器１２３の減衰量を設定する。
　制御部１５１は、ステップＳ６０で無効にされた分光器１２１の測定結果と、当該結果に対応付けられたフォトディテクタ１０５の光量測定結果とを確認する。そして、制御部１５１は、当該光量測定結果に基づいて、光減衰器１２３における減衰量を求める。制御部１５１は、求めた減衰量を含む制御信号を光減衰器１２３に出力し、光減衰器１２３に減衰量を設定する。
　制御部１５１は、光減衰器１２３における減衰量を、例えば、次のような方法で求め得る。
　例えば、制御部１５１は、ステップＳ２０での検証において、分光器１２１の光量測定結果とフォトディテクタ１０５の光量測定結果との差分を求めて検証した場合には、当該差分の許容範囲内に当該差分が収まるような減衰量を求める。
　また例えば、制御部１５１は、ステップＳ２０での検証において、分光器１２１の光電変換特性におけるダイナミックレンジ内で取得し得る分光器１２１の光量測定結果の範囲を用いて検証した場合には、次のように求める。すなわち、制御部１５１は、当該範囲の閾値と、フォトディテクタ１０５の光量測定結果との差分に応じて光減衰器１２３における減衰量を求める。
　ステップＳ８０において、制御部１５１は、フォトディテクタ１０５及び分光器１２１に再び測定を行うことを指示する。
　制御部１５１は、フォトディテクタ１０５及び分光器１２１に制御信号を出力して、フォトディテクタ１０５及び分光器１２１に再度測定するよう指示する。
　このように、変形例２の光学測定装置３は、分光器１２１よりもダイナミックレンジの広いフォトディテクタ１０５で測定された光量測定結果に基づいて、分光器１２１の測定結果を選択的に有効する。
　このため、変形例２の光学測定装置３は、発光素子１０１の光学特性測定時に、より信頼性の高い測定結果のみを有効として出力することができる。
　よって、変形例２の光学測定装置３の光学特性の測定結果は、より高い信頼性を得ることができる。
　変形例２の光学測定装置３の他の構成については、図７に示された変形例１の光学測定装置３の構成と同様である。
　図１０を用いて、光学測定装置３の変形例３について説明する。
　図１０は、光学測定装置３の変形例３を説明するための図を示す。
　変形例３の光学測定装置３は、図８及び図９に示された変形例２の光学測定装置３に含まれるフォトディテクタ１０５を異なる位置に配置した構成を備える。
　変形例３の光学測定装置３は、光導波路１２０を備えていない。
　光ファイバ１１７の光伝送路１１７ｂは、分岐されておらず、光減衰器１２３及び分光器１２１にのみ接続されている。
　フォトディテクタ１０５は、積分球１０８の内壁１０８ａに設けられている。内壁１０８ａにおけるフォトディテクタ１０５の位置は、取込口１０８ｂ及び取出口１０８ｃが配置されていない位置である。
　測定対象の発光素子１０１が発光した光は、取込口１０８ｂから積分球１０８の内部に導かれる。取込口１０８ｂから積分球１０８の内部に導かれた光は、内壁１０８ａで反射を繰り返し、光ファイバ１１７及びフォトディテクタ１０５に入射する。そして、当該光は、光減衰器１２３で減衰後に分光器１２１で色度等が測定されると共にフォトディテクタ１０５で光量が測定される。
　変形例３の光学測定装置３は、光ファイバ１１７に入射した光を分岐せずに、積分球１０８で取り込んだ光を内壁１０８ａに設けられたフォトディテクタ１０５で直接検出し、光量を測定する。
　このため、変形例３の光学測定装置３は、フォトディテクタ１０５でより多くの光を検出することができ、より高い精度で光量を測定することができる。
　変形例３の光学測定装置３の他の構成については、図８及び図９に示された変形例２の光学測定装置３の構成と同様である。
　上記で説明した実施形態は、変形例を含めて各実施形態同士で互いの技術を適用し得ることは、当業者には明らかであろう。
　上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本発明の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
　本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書、及び添付の特許請求の範囲に記載される不定冠詞「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
＜実施形態の構成及び効果＞
　本実施形態の光学測定装置３は、発光素子１０１が発光した光を減衰する光減衰器１２３と、光減衰器１２３が減衰した光の光学特性を測定する分光器１２１と、発光素子１０１が発光した光の光量に基づいて、光減衰器１２３の減衰量を設定する制御部１５１と、を備えることを特徴とする。
　このような構成により、光学測定装置３は、複雑な手段を用いることなく、発光特性の異なる発光素子１０１の光学特性を測定する場合であっても測定環境を変えずに分光器１２１への入射光量を適正に保つことができる。そして、光学測定装置３は、簡単な構成で信頼性の高い測定結果を得ることができる。
　また、本実施形態の光学測定装置３は、発光素子１０１が発光した光が入射する入射口１１７ｃと、入射口１１７ｃから入射した光を分光器１２１に導光する光伝送路１１７ｂとを含む光ファイバ１１７を備え、光減衰器１２３は、入射口１１７ｃと分光器１２１との間の光伝送路１１７ｂ上に配置されていてもよい。
　このような構成により、光学測定装置３は、発光特性の異なる発光素子１０１の光学特性を測定する場合であっても測定環境を変えずに分光器１２１への入射光量を適正に保つことができる装置を、より簡易な構成で実現することができる。そして、光学測定装置３は、信頼性の高い測定結果をより簡単な構成で得ることができる。
　また、本実施形態の光学測定装置３は、制御部１５１は、分光器１２１が測定した光学特性の１つである光量に基づいて、光減衰器１２３の減衰量を設定してもよい。
　このような構成により、光学測定装置３は、複雑な手段を用いることなく、発光特性の異なる発光素子１０１の光学特性を測定する場合であっても測定環境を変えずに分光器１２１への入射光量をより適正に保つことができる。そして、光学測定装置３は、簡単な構成でより信頼性の高い測定結果を得ることができる。
　また、本実施形態の光学測定装置３は、分光器１２１よりもダイナミックレンジが広く、発光素子１０１が発光した光の光量を測定するフォトディテクタ１０５を備え、制御部１５１は、フォトディテクタ１０５が測定した光量に基づいて、光減衰器１２３の減衰量を設定してもよい。
　このような構成により、光学測定装置３は、複雑な手段を用いることなく、発光特性の異なる発光素子１０１の光学特性を測定する場合であっても測定環境を変えずに分光器１２１への入射光量を更に適正に保つことができる。そして、光学測定装置３は、簡単な構成で更に信頼性の高い測定結果を得ることができる。
　また、本実施形態の光学測定装置３は、光ファイバ１１７の光伝送路１１７ｂは、入射口１１７ｃと光減衰器１２３との間でフォトディテクタ１０５に向かって分岐され、入射した光を分岐して分光器１２１及びフォトディテクタ１０５に導光してもよい。
　このような構成により、光学測定装置３は、発光特性の異なる発光素子１０１の光学特性を測定する場合であっても測定環境を変えずに分光器１２１への入射光量を適正に保つことができる装置を、より簡易な構成で実現することができる。そして、光学測定装置３は、信頼性の高い測定結果をより簡単な構成で得ることができる。
　また、本実施形態の光学測定装置３は、発光素子１０１が発光した光を内部に取り込む積分球１０８を備え、光ファイバ１１７は、積分球１０８に取り込まれた光を入射口１１７ｃから入射し、フォトディテクタ１０５は、積分球１０８に取り込まれた光の光量を測定してもよい。
　このような構成により、光学測定装置３は、複雑な手段を用いることなく、発光特性の異なる発光素子１０１の光学特性を測定する場合であっても測定環境を変えずに分光器１２１への入射光量を更に適正に保つことができる。そして、光学測定装置３は、簡単な構成で更に高精度で信頼性の高い測定結果を得ることができる。
＜定義等＞
　「ダイナミックレンジ」は、入力と出力との比例関係が成立する範囲である。
　本発明の「ダイナミックレンジ」の一例は、「測定器」又は「光量測定器」の光電変換特性におけるダイナミックレンジである。光電変換特性におけるダイナミックレンジは、入射光量と出力電流との比例関係が成立する範囲である。
　本発明の「測定器」の一例は、分光器１２１である。
　本発明の「光量測定器」の一例は、フォトディテクタ１０５である。
　本発明の「制御部」の一例は、制御部１５１である。
　本発明の「光減衰器」の一例は、光減衰器１２３である。
　本発明の「導光管」の一例は、光ファイバ１１７である。
　本発明の「入射口」の一例は、入射口１１７ｃである。
　本発明の「光伝送路」の一例は、光伝送路１１７ｂである。
　本発明の「積分球」の一例は、積分球１０８である。
　　　　３　　　光学測定装置
　　１０１　　　発光素子
　　１０５　　　フォトディテクタ
　　１０８　　　積分球
　　１１７　　　光ファイバ
　　１１７ａ　　ヘッド
　　１１７ｂ　　光伝送路
　　１１７ｃ　　入射口
　　１１７ｄ　　第１経路
　　１１７ｅ　　第２経路
　　１２０　　　光導波路
　　１２１　　　分光器
　　１２３　　　光減衰器
　　１５１　　　制御部

Claims (6)

  1. 　発光素子が発光した光を減衰する光減衰器と、
    　前記光減衰器が減衰した光の光学特性を測定する測定器と、
    　前記発光素子が発光した光の光量に基づいて、前記光減衰器の減衰量を設定する制御部と、
    　を備える光学測定装置。
  2. 　前記発光素子が発光した光が入射する入射口と、前記入射口から入射した光を前記測定器に導光する光伝送路とを含む導光管を備え、
    　前記光減衰器は、前記入射口と前記測定器との間の前記光伝送路上に配置されている
    　請求項１に記載の光学測定装置。
  3. 　前記制御部は、前記測定器が測定した光学特性の１つである光量に基づいて、前記光減衰器の減衰量を設定する
    　請求項２に記載の光学測定装置。
  4. 　前記測定器よりもダイナミックレンジが広く、前記発光素子が発光した光の光量を測定する光量測定器を備え、
    　前記制御部は、前記光量測定器が測定した光量に基づいて、前記光減衰器の減衰量を設定する
    　請求項２に記載の光学測定装置。
  5. 　前記導光管の前記光伝送路は、
    　　前記入射口と前記光減衰器との間で前記光量測定器に向かって分岐され、
    　　前記入射した光を分岐して前記測定器及び前記光量測定器に導光する
    　請求項４に記載の光学測定装置。
  6. 　前記発光素子が発光した光を内部に取り込む積分球を備え、
    　前記導光管は、前記積分球に取り込まれた光を前記入射口から入射し、
    　前記光量測定器は、前記積分球に取り込まれた光の光量を測定する
    　請求項４に記載の光学測定装置。
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