| 【発明の名称】 |
照明装置および照明光学系 |
| 【発明者】 |
【氏名】大澤 正美
【氏名】馬場 昇
【氏名】川上 智彦
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| 【要約】 |
【課題】各被照射面における照度を個別に所望の状態に調整することのできる照明装置。
【解決手段】照明光を供給するための光源（１）と、光源からの光を複数の出射端の各々まで伝播させるためのライトガイド（２）と、ライトガイドの各出射端からの射出光の光量を調整するための調整手段（３）と、調整手段を介した光に基づいて多数の光源像を形成するための内面反射型のオプティカルインテグレータ（４）と、オプティカルインテグレータを介した光を各被照射面へ導くための集光レンズ（５）とを備えている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 照明光を供給するための光源と、複数の出射端を有し、前記光源からの光を前記複数の出射端の各々まで伝播させるためのライトガイドと、前記ライトガイドの各出射端からの射出光の光量を調整するための調整手段と、前記調整手段を介した光に基づいて多数の光源像を形成するための内面反射型のオプティカルインテグレータと、前記オプティカルインテグレータを介した光を各被照射面へ導くための集光レンズとを備えていることを特徴とする照明装置。
【請求項２】 前記調整手段は、虹彩絞りを有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】 前記オプティカルインテグレータは、円柱状または角柱状のロッドを有することを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】 前記集光レンズは、可変焦点距離光学系として構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項５】 複数の出射端を有し、光源からの光を前記複数の出射端の各々まで伝播させるためのライトガイドと、前記ライトガイドの各出射端からの射出光の光量を調整するための調整手段と、前記調整手段を介した光に基づいて多数の光源像を形成するための内面反射型のオプティカルインテグレータと、前記オプティカルインテグレータを介した光を各被照射面へ導くための集光レンズとを備えていることを特徴とする照明光学系。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、照明装置および照明光学系に関し、たとえば半導体デバイスのようなマイクロデバイスの検査装置などに好適な照明装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、たとえば半導体デバイスの検査装置において、分岐型の光ファイバライトガイドを介して１つの光源からの光を２つ以上の光に分割し、分割した複数の光で被検査物体である半導体デバイス上の複数の領域をそれぞれ照明する照明装置が知られている。この種の照明装置では、たとえばハロゲンランプのような光源に印加する電圧を変化させることにより、光ファイバライトガイドから射出される光の光量の調整を、ひいては被照射面における照度の調整を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の照明装置では、光源装置の電圧可変式調光により、複数の被照射面における照度の調整を一律的に行っている。したがって、従来の照明装置では、光ファイバライトガイドの各出射端から射出される光の光量のバラツキを調整すること、ひいては各被照射面における照度のバラツキを調整することができないという不都合があった。
【０００４】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、各被照射面における照度のバラツキを調整することのできる、照明装置および照明光学系を提供することを目的とする。加えて、本発明は、各被照射面における照度を個別に所望の状態に調整することのできる、照明装置および照明光学系を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するために、本発明では、照明光を供給するための光源と、複数の出射端を有し、前記光源からの光を前記複数の出射端の各々まで伝播させるためのライトガイドと、前記ライトガイドの各出射端からの射出光の光量を調整するための調整手段と、前記調整手段を介した光に基づいて多数の光源像を形成するための内面反射型のオプティカルインテグレータと、前記オプティカルインテグレータを介した光を各被照射面へ導くための集光レンズとを備えていることを特徴とする照明装置を提供する。
【０００６】本発明の好ましい態様によれば、前記調整手段は、虹彩絞りを有する。また、前記オプティカルインテグレータは、円柱状または角柱状のロッドを有することが好ましい。さらに、前記集光レンズは、可変焦点距離光学系として構成されていることが好ましい。
【０００７】本発明の別の局面によれば、複数の出射端を有し、光源からの光を前記複数の出射端の各々まで伝播させるためのライトガイドと、前記ライトガイドの各出射端からの射出光の光量を調整するための調整手段と、前記調整手段を介した光に基づいて多数の光源像を形成するための内面反射型のオプティカルインテグレータと、前記オプティカルインテグレータを介した光を各被照射面へ導くための集光レンズとを備えていることを特徴とする照明光学系を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明では、複数の出射端を有するライトガイドを介して、光源からの光を複数の光に分割する。そして、ライトガイドの各出射端から射出された光の光量を、たとえば虹彩絞りを介してそれぞれ調整し、光量調整された光を内面反射型のオプティカルインテグレータと集光レンズとを介して各被照射面へ導く。
【０００９】したがって、本発明では、虹彩絞りの開口部を変化させると、各被照射面へ導かれる照明光の光量が変化する。その結果、各被照射面における照度のバラツキを調整すること、さらに一般的には、各被照射面における照度を個別的に調整することができる。
【００１０】本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる照明装置の全体構成を概略的に示す図である。また、図２は、図１の照明装置の要部構成を拡大して示す図である。本実施形態の照明装置は、図１に示すように、照明光を供給するための光源１として、たとえばハロゲンランプを備えている。光源１から供給された光は、ライトガイド２に入射する。
【００１１】ライトガイド２は、多数の光ファイバ素線をランダムに束ねて構成されたランダムライトガイドであって、１つの入射端と、２つの出射端２ａおよび２ｂとを備えている。こうして、ライトガイド２の入射端へ入射した光は、その内部を伝播した後、２つの出射端２ａおよび２ｂから射出される。ライトガイド２の一方の出射端２ａから射出された発散光束は、図１および図２に示すように、虹彩絞り３ａの可変開口部を通過した後、たとえば石英ガラスから形成された円柱状または角柱状のロッド４ａに入射する。
【００１２】ロッド４ａは、内面反射型のオプティカルインテグレータであり、内部と外部との境界面すなわち内面での全反射を利用してロッド入射面に平行な面に沿って多数の光源像を形成する。すなわち、ロッド４ａに入射した光は、内面反射により角度方向に分割され、その入射面に平行な面に沿って多数の光源像からなる二次光源が形成される。ロッド４ａを介した光は、集光レンズ５ａを介して、被照射面６ａにおいてロッド４ａの断面形状と相似な形状を有する領域すなわち照射エリア７ａ（図２参照）を照明する。このとき、被照射面６ａ上に形成される照射エリア７ａの形状はロッド４ａの断面形状に依存し、その大きさは集光レンズ５ａの焦点距離に依存する。
【００１３】同様に、ライトガイド２の他方の出射端２ｂから射出された発散光束は、虹彩絞り３ｂで制限された後、ロッド４ａと同じ構成を有するロッド４ｂに入射する。ロッド４ｂを介した光は、集光レンズ５ｂを介して、被照射面６ｂにおいてロッド４ｂの断面形状と相似な形状を有する領域すなわち照射エリア７ｂ（図２参照）を照明する。なお、虹彩絞り（３ａ，３ｂ）では、図３に示すように、絞りレバー３１を矢印Ｆに沿って開口部３２の周方向に回動させることにより、開口部３２の径を連続的に変化させることができるように構成されている。
【００１４】以上のように、本実施形態では、ライトガイド２の出射端（２ａ，２ｂ）とロッド（４ａ，４ｂ）との間の光路中に、可変開口部を有する虹彩絞り（３ａ，３ｂ）が設けられている。したがって、たとえば虹彩絞り３ａ（３ｂ）の開口部の径を小さくすると、ロッド４ａ（４ｂ）への入射光の光量が小さくなり、ひいては照射エリア７ａ（７ｂ）の照度が小さくなる。
【００１５】逆に、虹彩絞り３ａ（３ｂ）の開口部の径を大きくすると、ロッド４ａ（４ｂ）への入射光の光量が大きくなり、ひいては照射エリア７ａ（７ｂ）の照度が大きくなる。このとき、上述したように、照射エリア７ａ（７ｂ）の形状および大きさは、ロッド４ａ（４ｂ）の断面形状および集光レンズ５ａ（５ｂ）の焦点距離にそれぞれ依存するので、虹彩絞り３ａ（３ｂ）の開口部の径を変化させても変化しない。
【００１６】こうして、本実施形態では、各照射エリア（７ａ，７ｂ）の形状および大きさを変化させることなく、各照射エリア（７ａ，７ｂ）における照度をそれぞれ個別に所望の状態に調整することができる。その結果、本実施形態の照明装置を半導体デバイスの検査装置に適用すると、たとえばハレーションなどを実質的に起こすことなく、所望の照明状態で良好な検査を行うことができる。
【００１７】なお、上述の実施形態では、虹彩絞りを用いてロッドへの入射光の光量を変化させているが、これに限定されることなく、たとえば減光フィルタなどの他の調整手段を用いてライトガイドの各出射端からの射出光の光量を調整することもできる。
【００１８】また、上述の実施形態では、２分岐型のライトガイドを用いて光源からの光を２つに分割しているが、これに限定されることなく、所望数の出射端を有するライトガイドを用いて所望数の照射エリアを形成することもできる。
【００１９】さらに、上述の実施形態では、集光レンズを固定焦点距離光学系として構成した例を示しているが、これに限定されることなく、集光レンズを可変焦点距離光学系として構成し、集光レンズの焦点距離を変化させて照射エリアの形状を変化させることなくその大きさだけを変化させることができる。この場合、集光レンズの焦点距離の変化と虹彩絞りの開口径の変化とを連動させて、照射エリアの照度を変化させることなく、その大きさだけを変化させることができる。
【００２０】また、上述の実施形態では、光源としてハロゲンランプを用いているが、これに限定されることなく、他の適当な光源を使用することもできる。さらに、上述の実施形態の具体的な構成に限定されることなく、本発明の範囲内において様々な変形例が可能である。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の照明装置および照明光学系では、各照射エリアの形状および大きさを変化させることなく、各照射エリアにおける照度をそれぞれ個別に所望の状態に調整することができる。
【００２２】したがって、本発明の照明装置および照明光学系を半導体デバイスの検査装置に適用すると、たとえばハレーションなどを起こすことなく、所望の照明状態で良好な検査を行うことができる。なお、本発明の照明装置および照明光学系は、たとえば光硬化接着剤の硬化用照射や画像検査装置の照明を含む広い範囲に適用することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１３８２００
【氏名又は名称】株式会社モリテックス
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| 【出願日】 |
平成１２年６月２１日（２０００．６．２１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９５２５６
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 孝雄
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| 【公開番号】 |
特開２００２−８４０５（Ｐ２００２−８４０５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１月１１日（２００２．１．１１） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１８５５５８（Ｐ２０００−１８５５５８） |
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