TW202246744A - 瞳孔模組以及檢查裝置 - Google Patents

瞳孔模組以及檢查裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW202246744A
TW202246744A TW111112446A TW111112446A TW202246744A TW 202246744 A TW202246744 A TW 202246744A TW 111112446 A TW111112446 A TW 111112446A TW 111112446 A TW111112446 A TW 111112446A TW 202246744 A TW202246744 A TW 202246744A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
peripheral surface
pinhole
pupil
pupil module
Prior art date
Application number
TW111112446A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI817427B (zh
Inventor
小原隆史
和食敦彦
小野孝義
堤大樹
Original Assignee
日商尹達亞克遜股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商尹達亞克遜股份有限公司 filed Critical 日商尹達亞克遜股份有限公司
Publication of TW202246744A publication Critical patent/TW202246744A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI817427B publication Critical patent/TWI817427B/zh

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M11/00Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

使來自光源裝置之檢查用的光朝向固態攝像元件通過之瞳孔模組係具有周面與針孔。周面係在軸之周圍包圍光軸,並可反射光。針孔係在沿著光軸之方向,位於周面的射出側。

Description

瞳孔模組以及檢查裝置
本揭示係有關於一種瞳孔模組以及包含該瞳孔模組之檢查裝置,該瞳孔模組係使來自光源裝置之檢查用的光朝向固態攝像元件通過。
已知一種瞳孔模組,其係使來自光源裝置之檢查用的光朝向固態攝像元件通過(例如,專利文獻1)。這種瞳孔模組係例如有助於照度之均勻化及/或立體角之調整。專利文獻1之瞳孔模組係在一端面具有形成針孔之筒構件(鏡筒),且在筒構件之內部具有透鏡及擴散板。此瞳孔模組係被配置成使針孔與固態攝像元件相對向。針孔係例如調整對固態攝像元件所照射之光的立體角(根據別的觀點,係擴散角)。透鏡係將從與針孔係相反側之端部向筒構件所射入的光聚光於針孔。擴散板係位於透鏡與針孔之間,使光擴散(根據別的觀點,係在光路之橫截面使光之強度變成均勻)。 [先行專利文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]特開2004-266250號公報
[發明所欲解決的問題]
期待一種瞳孔模組以及檢查裝置,該瞳孔模組係可提高至少一部分之性能(例如光之透過率及/或擴散功能)。 [用以解決問題的手段]
本揭示之一形態的瞳孔模組係使來自光源裝置之檢查用的光朝向固態攝像元件通過的瞳孔模組,其具有:周面,係在軸之周圍包圍光軸,並可反射光;及針孔,係在沿著該光軸之方向,位於該周面的射出側。
本揭示之一形態的檢查裝置係具有:該瞳孔模組;偵測卡,係搭載該瞳孔模組;以及該光源裝置。 [發明功效]
根據上述的構成,瞳孔模組之至少一部分的性能會提高。
以下,參照圖面,說明本發明之複數個形態(實施形態及變形例)。此外,在第1實施形態以外之形態的說明,係基本上,只說明與先前說明之形態的相異點。關於無特別言及之事項,係與先說明之形態相同,或可從與先說明之形態類推。又,關於在複數個形態彼此對應的構成,係有相異點,亦權宜上,有時附加彼此相同的符號。
圖面係模式性者。因此,例如,尺寸比例係未必與實際一致,又,有時在表示同一構件之圖面彼此不一致。又,例如,有時省略構件之形狀的細節。
在實施形態之說明,「徑」係只要無特別地告知,可當作直徑或相當於圓之直徑。「反射率」係只要無特別地告知,可當作對入射角為0∘時之可見光(例如波長為380nm以上且780nm以下)的反射率。「擴散角」係只要無特別地告知,可當作中心照度之半峰全幅值(FWHM:Full Width at Half Maximum)。「光管」之術語係可廣為解釋,又,可當作與「棒積分器」同義。 <第1實施形態> (檢查裝置)
圖1係表示第1實施形態的檢查裝置1之主要部的構成之模式上的剖面圖。此外,檢查裝置1係亦可將任一方向當作上方。但,在以下的說明,係權宜上,有時採用以圖1之上方是實際之上方為前提的表達。
檢查裝置1係將光照射於攝像元件103,並進行攝像元件103之檢查。攝像元件103係CCD(Charge Coupled Device)影像感測器及CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)影像感測器等之固態攝像元件。在圖示之例子,檢查裝置1係作成檢查晶圓101所含之狀態的攝像元件103。但,亦可檢查裝置1係與圖示之例子相異,檢查個片化之攝像元件103。在以下的說明,係權宜上,有時採用以檢查裝置1是檢查晶圓101者為前提的表達。
攝像元件103係亦可圖謀檢測出既定波長區域(例如,可見光之波長區域)的光,亦可圖謀檢測出如雷射光般在理想上具有一種波長的光。在前者的情況,檢查裝置1照射於攝像元件103之光係例如,亦可是在攝像元件103作為偵測對象之波長區域整體具有功率的光(或功率相對地大的光,以下一樣。),亦可是在波長區域內之特定的範圍內具有功率的光。又,在後者的情況,檢查裝置1照射於攝像元件103之光係例如,可以作成具有在攝像元件103作為偵測對象之波長的光(嚴格上係在包含該波長之窄波長區域具有功率的光)。
藉攝像元件103(根據別的觀點,係包含攝像元件103之製品)所要偵測之光的種類(根據別的觀點,係檢查裝置1照射於攝像元件103之光的種類)係任意。例如,偵測對象之光係亦可是可見光(波長區域之例子係已述),亦可是不可見光。作為不可見光,係例如,可列舉波長比可見光更長之紅外線、及波長比可見光更短之紫外線。可見光、紅外線以及紫外線更細分之波長區域的光亦可是偵測對象。反之,亦可在可見光、紅外線以及紫外線之2種以上之波長區域的光是偵測對象。在前面說明了「反射率」可意指對可見光之反射率的主旨,但是,在可特定攝像元件103之偵測對象的光(或檢查裝置1照射於攝像元件103之光)是不可見光時,係亦可將該不可見光的反射率應用於以下的說明。
檢查裝置1係例如,具有以下之構成元件。工作台3,係固持晶圓101;光源裝置5,係產生檢查用的光;一個以上(在圖示之例子係4個)之瞳孔模組7,係使來自光源裝置5之光向攝像元件103通過;偵測卡9,係與攝像元件103以電性連接;以及運算部11,係控制工作台3及光源裝置5,且經由偵測卡9控制及診斷攝像元件103。
檢查裝置1的構成係除了瞳孔模組7的構成以外,亦可作成各種的構成,例如亦可作成周知的構成(當然,亦可是新的構成)。在實施形態之說明,係關於瞳孔模組7以外的構成,適當地省略說明。在以下,係首先,簡單地說明瞳孔模組7以外的構成,接著,說明瞳孔模組7。
工作台3係具有真空夾頭或靜電夾頭等之適當形式的夾頭,並在其上面固持晶圓101。工作台3係例如在沿著直角座標系統之3軸的各軸之方向可移動。藉此,可進行瞳孔模組7及偵測卡9之對攝像元件103的定位(根據別的觀點係相對移動)。
光源裝置5係例如,雖未特別地圖示,至少具有光源,並因應於需要,可具有位於來自光源之光路上的透鏡、光圈、濾光鏡及/或反射鏡。光源裝置5係例如,將圖1之上下方向當作與光軸平行的方向,並將光照射於瞳孔模組7。光源裝置5所照射之光係例如,可作成在橫截面強度均勻,且遠心者。
偵測卡9係例如,構成為包含一片以上的電路板。此外,因為圖1係模式圖,所以對構成偵測卡9之各種的構件(包含一片以上的電路板)之整體附加相同的陰影線。又,在圖1,係不僅偵測卡9之本體部分(主要由電路板所構成之部分),而且在該本體部分所固定之部分(例如有助於瞳孔模組7之支撐的部分)亦在概念上當作偵測卡9之一部分。在這種概念的情況,亦可偵測卡9的整體形狀係可未必是卡狀。
偵測卡9係例如,具有一個以上(在圖示之例子係複數個,更詳細地說明之,係4個)的開口9h,其係使從光源裝置5經由瞳孔模組7所到達的光向攝像元件103通過。開口9h係例如,對一個攝像元件103設置一個。但,亦可對2個以上之攝像元件103設置一個開口9h。又,偵測卡9係具有銷9a,其係與一個以上(在圖示之例子係4個)攝像元件103的墊(未圖示)抵接。對一個攝像元件103所設置之銷9a的支數係可適當地設定。
運算部11係例如,構成為包含電腦。運算部11係例如,控制工作台3之未圖示的驅動部,進行攝像元件103與偵測卡9之定位。又,運算部11係控制光源裝置5之光源等,並經由瞳孔模組7及偵測卡9的開口9h,將光源裝置5之光照射於攝像元件103。運算部11係經由偵測卡9,與攝像元件103以電性連接,並執行攝像元件103之控制,且從攝像元件103取得信號。而且,運算部11係根據所取得之信號,執行診斷攝像元件103之良否。 (瞳孔模組之概要)
圖2係在模式上表示圖1所示之4個瞳孔模組7的立體圖。
如圖1及圖2所示,瞳孔模組7係例如,其外形作成大致柱體狀,並在其軸向使來自光源裝置5之光通過。換言之,瞳孔模組7係具有是軸向之兩端的第1端8A及第2端8B,並使從第1端8A所射入之光從第2端8B射出。在其過程,瞳孔模組7係調整在光的橫截面之光的強度分布(例如使強度變成均勻)、及/或調整對攝像元件103所照射之光的立體角及/或擴散角。
瞳孔模組7的外形之具體的形狀係任意。例如,瞳孔模組7的外形係亦可是直柱形(圖示之例子),亦可是斜柱狀。但,在實施形態之說明,係主要以直柱形為例,有時採用以直柱形為前提的表達。又,瞳孔模組7的外形係亦可是圓柱形,亦可是角柱形。瞳孔模組7係在軸向(與光軸平行之方向)的長度亦可比直徑更長(圖示之例子),亦可更短。在圖示之例子,瞳孔模組7的外形係在大致圓柱形,作成在第1端8A側設置凸緣8C的形狀。
在圖1之例子,瞳孔模組7係被偵測卡9支撐。具體而言,瞳孔模組7係被***在上下貫穿偵測卡9之孔(省略符號,亦可在概念上包含開口9h),且凸緣8C與偵測卡9之上面卡合。進而,凸緣8C與偵測卡9係可藉未圖示之螺絲固定。與圖示之例子係相異,瞳孔模組7係亦可藉與偵測卡9係分開的構件支撐,亦可藉驅動機構支撐成對偵測卡9可移動。
瞳孔模組7係對一片偵測卡9(根據別的觀點係檢查裝置1。以下一樣。),可設置任意的個數。例如,在一片偵測卡9所配置之瞳孔模組7的個數係亦可是一個,亦可是複數個(圖示之例子)。在後者的情況,瞳孔模組7的個數係亦可是與晶圓101所含之攝像元件103的個數相同,亦可相異(例如如圖示之例子所示,亦可比較少)。
在瞳孔模組7之個數是複數個的情況,其配置亦是任意。例如,瞳孔模組7係亦可排成一行(圖示之例子),亦可排成2行以上。各行之個數係任意,又,在行彼此,個數亦可相同,亦可相異。瞳孔模組7之間距係例如,相對晶圓101內之攝像元件103的間距,亦可相同,亦可是整數倍。 (瞳孔模組之內部構造)
圖3係瞳孔模組7的剖面圖。
瞳孔模組7係例如,具有筒構件13、及筒構件13所固持之光學元件。光學元件係在圖示之例子,是2片調光濾光鏡15及光管17。筒構件13係例如,有助於光學元件之固持,且有助於減少來自瞳孔模組7的外部之意外之光的影響。調光濾光鏡15係例如有助於光量之調整等。光管17係例如,有助於瞳孔模組之透過率的提高等。
此外,在圖3,係表示光軸LA。所圖示之光軸LA係亦可理解為瞳孔模組7之光軸,亦可理解為在光管17等之構成瞳孔模組7的各部位之光軸。光軸LA係例如,是虛擬的光線,其係成為通過瞳孔模組7或各部位之光束的代表。 (筒構件)
筒構件13係如其名稱所示,是筒狀之構件。筒構件13係具有:繞軸之筒本體13a;及端面部13b,係塞住筒本體13a之第2端8B側。筒本體13a之第1端8A側係被開放,形成開口19。在端面部13b,係針孔21所開口。來自光源裝置5之光係射入開口19,再從針孔21射出。
因為圖3係模式圖,所以藉一條陰影線表示筒構件13之整體。實際之筒構件13係亦可如圖3所示,成一體地形成其整體,亦可與圖3係相異,將複數個構件組合所構成。
筒構件13之具體的形狀係任意。例如,筒構件13之外形係構成瞳孔模組7之外形的大部分,已述之瞳孔模組7之外形的說明係可沿用筒構件13之外形。筒構件13之內面(換言之,內部空間)的形狀係例如,與外形一樣,是大致直柱體形,更詳細地說明之,係例如是圓柱形或角柱形。筒構件13之外形與內面的形狀係亦可是相似(根據別的觀點,係亦可是筒構件13的厚度大致固定),亦可是完全相異的形狀。此外,此處之相似係不限定為數學上之嚴格的相似。
開口19的形狀係任意。例如,在光軸LA方向觀察開口19時的形狀係亦可是與筒構件13之內部空間的大部分相同的形狀,亦可是相異的形狀,又,例如,是圓形或多角形。在圖示之例子,開口19係為了配置調光濾光鏡15而比筒構件13之內部空間的大部分更稍微地被擴徑。但,那種擴徑係亦可不進行,反之,亦可直徑比筒構件13之內部空間的大部分更小。
針孔21的形狀係任意。例如,針孔21之橫截面(與光軸LA正交之截面)的形狀係可作成圓形或多角形。針孔21之橫截面的形狀(根據別的觀點係直徑)係在針孔21之貫穿方向,亦可是定值(圖示之例子),亦可變化。作為後者,係列舉在針孔21之在貫穿方向的一部分或全部,愈下方愈擴徑或縮徑的形狀。
在筒構件13之各種的尺寸(例如,開口19之直徑、針孔21之直徑、從開口19至針孔21的距離)係因應於需要攝像元件103之大小、及攝像元件103的檢查所要求的照度等,可適當地設定。針孔21之直徑係比開口19之直徑更小。此外,此處所指之直徑係亦實質上有助於光之透過的直徑即可。例如,在圖示之例子,在遠心的光從光源裝置5射入調光濾光鏡15時,使配置調光濾光鏡15之部分的直徑成為過大,亦通過瞳孔模組7之光量係幾乎不增加。這種情況係將比擴徑部分更下方側之部分的直徑當作開口19的直徑,或將可到達針孔21的光束之在開口19附近的直徑當作開口19的直徑即可。
列舉尺寸之例子。針孔21之直徑係可作成0.1mm以上且5mm以下,或0.5mm以上且2mm以下。開口19之直徑係以比針孔21之直徑更大為前提,可作成1mm以上且50mm以下,或5mm以上且10mm以下。開口19之直徑係相對針孔21之直徑,可作成2倍以上且20倍以下,或4倍以上且10倍以下。從開口19(入射側之面)至針孔21(射出側之面)的距離係可作成5mm以上且60mm以下,或10mm以上且30mm以下。又,該距離係可作成針孔21之直徑的5倍以上且60倍以下,或10倍以上且30倍以下。
筒構件13係具有遮光性,禁止來自開口19及針孔21以外的部位之光的射入及射出。筒構件13係亦可其整體由具有遮光性之材料所構成,亦可一面由不具有遮光性之材料構成大部分,一面在表面(例如內面及/或外面)形成由具有遮光性之材料所構成的膜。
筒構件13之表面係光之反射率亦可低,亦可高。例如,筒構件13之反射率係亦可是未滿10%,亦可是10%以上且未滿50%,亦可是50%以上或80%以上。這種反射率係亦可藉構成筒構件13之大部分或整體之材料的反射率實現,亦可藉由在筒構件13之內面形成使反射率減少或增加的膜實現。
一般,光學機器之鏡筒的內面係反射率作成低。例如,在鏡筒的內面,係塗布黑色之塗料(換言之,形成減少反射之膜)。黑色之塗料的反射率係例如是6%以下、1%以下者亦存在。筒構件13之內面係與一般之鏡筒一樣,亦可藉由塗布黑色之塗料等,具有如上述所示之比較低的反射率,亦可具有比如上述所示之反射率更高的反射率。
筒構件13的材料係任意。例如,構成筒構件13之大部分(例如表面以外)或全部的材料係可採用樹脂、金屬以及陶瓷。又,如已述所示,筒構件13之表面係可形成適當的膜,此膜的材料亦是任意。又,膜係亦可是由一種材料所組成,亦可是將由彼此相異之材料所組成之2層以上的層積層。作為膜的材料,係例如可列舉任意顏色(例如黑色)的塗料。又,如在後述之實施形態所述,作為膜的材料,亦可列舉金屬(及電介質)。
筒構件13之內部係亦可被密閉,亦可未被密閉。密閉係亦可是氣密,亦可是減少異物之侵入的水準。在密閉成氣密的情況,筒構件13之內部係亦可是真空(嚴格上係比大氣壓更降壓之狀態),亦可是封入適當之氣體的狀態。 (調光濾光鏡)
調光濾光鏡15係例如,包含玻璃基板,並藉AR(anti-reflection)塗層之有無等,調整透過光量。在對一片偵測卡9設置複數個瞳孔模組7的形態,係藉由調整該透過光量,可減少瞳孔模組7彼此之光量差。調光濾光鏡15之大小及位置係例如,可設定成射入光管17之全部的光成為通過調光濾光鏡15的光。在圖示之例子,調光濾光鏡15係被設置成塞住開口19。
此外,亦可調光濾光鏡15係不設置。在圖示之例子,調光濾光鏡15係亦有助於使筒構件13內成為密閉。在不設置調光濾光鏡15的情況,瞳孔模組7之密閉係可由透明構件進行,該透明構件係具有其他的光學性功能,或只是使光透過。 (光管)
光管17係例如由透光性材料所組成。又,光管17係例如是實心之棒狀的構件。換言之,光管係具有:周面17a,係在光軸LA之周圍擴大之筒狀的面;及入射面17b與射出面17c,係在周面17a之兩側與光軸LA交叉的端面。入射面17b係開口19側之面,射出面17c係針孔21側之面。
射入入射面17b之光的至少一部分係藉周面17a反射一次以上後,被引導至射出面17c。藉此,例如,筒構件13之內面所吸收的光減少,而瞳孔模組7之透過率提高。又,根據別的觀點,係藉在周面17a之反射而光被擴散(根據別的觀點,係光之強度被均勻化)。進而,在圖示之例子的光管17,係藉錐形形狀等,進行從開口19往針孔21之聚光、上述之擴散作用的提高、以及擴散角(根據別的觀點係立體角)之調整。此外,在不設置調光濾光鏡15之形態,亦可光管17擔任使筒構件13內成為密閉之功能。
光管17之折射率係比其周圍(真空或氣體)之折射率更高。根據別的觀點,周面17a係構成折射率彼此相異之媒質的界面。而且,射入入射面17b並到達周面17a的光係一部分被周面17a反射,其他的部分透過周面17a。又,對周面17a之入射角比某程度之大小更小時,發生所謂的全反射。依此方式,周面17a係反射光。如從本實施形態之理解所示,在周面17a可反射光時,在周面17a之反射率係可未必高。
光管17的材料(根據別的觀點係折射率)係可適當地設定。例如,光管17的材料係可採用玻璃、樹脂。因為光管17之折射率愈大,在周面17a愈易發生全反射,所以作為光管17的材料,可選擇折射率高者。光管17之材料的折射率(絕對折射率)係例如可採用1.4以上。
光管17之具體的形狀係任意。在圖示之例子,光管17(換言之,周面17a。以下,在本段落及下一段落一樣。)的形狀係作成錐形(換言之,截錐形),其係愈接近射出面側,橫截面(與光軸LA正交之截面)愈小。與圖示之例子係相異,亦可光管17的形狀係橫截面的形狀與光軸LA之位置無關,是固定的柱體形(例如直柱體形),亦可是截錐與柱體之組合。
在光管17之截錐或柱體之更具體的形狀亦是任意。例如,截錐或柱體之橫截面的形狀係可採用圓形或多角形。換言之,光管17的形狀係可作成截圓錐、截角錐、圓柱以及角柱。截錐形係亦可是以光軸LA為對稱軸之旋轉對稱的形狀(圖示之例子),亦可不是。在截錐之縱截面(與光軸LA平行之截面),截錐的側面(周面17a)係亦可是直線狀,亦可是曲線狀。
在光管17是截錐形的情況,周面17a之對光軸LA的傾斜角θ係可適當地設定。例如,傾斜角θ(在縱截面,在周面17a不是直線狀的情況,係例如近似直線的傾斜角)係可採用超過0∘、1∘以上、3∘以上以及5∘以上,且可採用未滿45∘、30∘以下以及15∘以下,可將上述之下限與上限適當地組合。例如,傾斜角θ係可採用5∘以上且15∘以下。
入射面17b及射出面17c的形狀亦是任意。此外,關於這些面的平面形狀,係可沿用上述之光管17(周面17a)之橫截面的形狀。在圖示之例子,入射面17b係向外側鼓起之曲面形(換言之,凸曲面形)。又,射出面17c係平面形。但,與圖示之例子係相異,入射面17b係亦可採用平面形,亦可採用凹形之曲面形。又,射出面17c係亦可採用凸曲面形或凹曲面形。入射面17b及射出面17c之形狀(曲面或平面)的組合亦是任意。
入射面17b及/或射出面17c之曲面係亦可是球面,亦可是非球面。又,其曲率半徑或焦距係可適當地設定。例如,在入射面17b是凸曲面的情況,其曲率中心及/或焦點係可位於光管17內,更詳細地說明之,係例如,可位於比光管17之在光軸LA的長度之中央更接近入射側。
周面17a、入射面17b以及射出面17c之表面性狀係任意。例如,這些面係平滑的面。例如,這些面之算術平均粗糙度Ra係可採用100nm以下、10nm以下以及1nm以下。但,亦可這些面係在一部分或全部,目的在於擴散,故意地形成凹凸。換言之,亦可算術平均粗糙度Ra係比上述之上限值更大。
光管17的尺寸係任意。例如,亦可在筒構件13之說明,作為筒構件13之尺寸所列舉的尺寸係不是筒構件13之尺寸,而是作為截錐形之光管17的尺寸所參照。為了慎重而記載時,射出面17c之直徑係可採用0.1mm以上且5mm以下,或0.5mm以上且2mm以下。入射面17b之直徑係以比射出面17c之直徑更大為前提,可採用1mm以上且50mm以下,或5mm以上且10mm以下。入射面17b之直徑係相對射出面17c之直徑,可採用2倍以上且20倍以下,或4倍以上且10倍以下。在光軸LA上之從入射面17b至射出面17c的長度係可採用5mm以上且60mm以下,或10mm以上且30mm以下。又,該距離係可採用射出面17c之直徑的5倍以上且60倍以下,或10倍以上且30倍以下。
對筒構件13之光管17的位置係可適當地設定。在圖示之例子,周面17a係除了入射面17b側之一部分及射出面17c側之一部分,基本上與筒構件13(例如筒本體13a之內面)分開。又,入射面17b係位於筒構件13內。射出面17c係位於針孔21內(更詳細地說明之,在圖示之例子,係在貫穿方向之中途)。此外,在周面17a與筒構件13分開時,例如,周面17a係其面積之1/2或4/5以上與筒構件13分開。
與圖示之例子係相異,亦可周面17a與筒構件13之內面係具有彼此相同的形狀,並互相抵接。作為兩者具有彼此相同之形狀的形態,係例如在圖示之例子,可列舉光管17變形成直柱形的形態、或筒本體13a之內面變形成截錐形的形態。又,在筒構件13內不設置調光濾光鏡15的形態,入射面17b係可位於與開口19相同的位置,或位於比開口19更外側。射出面17c係可位於比針孔21更上方,或位於比針孔21更下方。
光管17之對筒構件13的固定方法係可採用適當的方法。在圖示之例子,光管17係射出面17c側的一部分與針孔21的一部分嵌合(與針孔21之內面抵接)。又,入射面17b側的一部分與筒構件13之內面抵接。藉此,光管17係對筒構件13被固定。在光管17與筒構件13所抵接的部分,可設置介於兩者之間的黏著劑(亦可不設置)。
與圖示之例子係相異,亦可設置從筒構件13之內面突出並與周面17a之適當的位置抵接的部位。亦可在筒構件13設置從上方與入射面17b中之外緣側的一部分抵接的部位。亦可在筒構件13設置從下方與射出面17c中之外緣側的一部分抵接的部位。
如以上所示,瞳孔模組7係具有周面17a與針孔21,該瞳孔模組7係使來自光源裝置5之檢查用的光朝向固態攝像元件(攝像元件103)通過。周面17a係在軸之周圍包圍光軸LA,並可反射光。針孔21係在沿著光軸LA之方向,位於周面17a的射出側。
因此,例如,瞳孔模組7之透過率提高。具體而言,在未設置周面17a的形態,從開口19射入筒構件13內之光的一部分係偏離往針孔21之光路,並被筒構件13之內面吸收。在本實施形態,係藉在周面17a之反射,向針孔21引導那種光之至少一部分,而可提高透過率。結果,例如,可提高在攝像元件103之照度。根據別的觀點,係可圖謀在光源裝置5之耗電力的減少及/或光源裝置5的小形化。
此外,在沿著光軸LA之方向,在針孔21位於周面17a之射出側的情況,如從已述之對射出面17c的針孔21之說明可得的理解所示,關於在沿著光軸LA之方向的位置範圍,針孔21之一部分或全部係亦可對周面17a之射出側的部分重複,亦可未重複。例如,合理性地思考,在可說通過周面17a所包圍之區域的光通過針孔21的情況,針孔21係可理解為位於周面17a之射出側。又,例如,在針孔21之射出側的開口面位於比從周面17a之射出側的端面(射出面17c)往入射側相距周面17a之在與光軸LA平行之方向的長度之1/5或1/10的位置更接近射出側時,針孔21係可理解為位於周面17a之射出側。
瞳孔模組7係可具有遮光性之筒構件13。筒構件13係可在一端具有光所射入之開口19,在另一端可具有直徑比開口19更小的針孔21。周面17a係可位於筒構件13之內側。
在此情況,例如,減少意外之光從瞳孔模組7之外部射入周面17a所包圍之區域內及/或針孔21的可能性,結果,從瞳孔模組7所射出之光成為穩定。
瞳孔模組7係在筒構件13之內部,可具有實心或中空(在本實施形態係實心)之光管17,其係與筒構件13分開之構件,並具有周面17a。
在此情況,例如,可利用與光管17相關之理論及/或專門技術,設計變得容易。又,例如,藉由使用市面上的光管17,可便宜地實現具有周面17a之瞳孔模組7。又,例如,因應於攝像元件103之種類等,瞳孔模組7所要求之射出光的性質係相異。變更光管17及筒構件13之僅一方的設計,就可應付。
光管17之外周面(周面17a)與筒構件13之內周面係可分開。此外,在這樣說時,如從圖示之例子可得的理解所示,亦可周面17a係局部性地與筒構件13之內周面抵接。
在周面17a與筒構件13分開的情況,例如,因為光管17與筒構件13係可分開地設計,所以上述之設計的容易化等之功效提高。又,因為周面17a之周圍係真空或氣體,所以易滿足發生全反射的條件。又,如周面17a與筒構件13之接合狀態對在周面17a之反射的影響之不良亦減少。
光管17係可以是實心,又,來自光源裝置5之光所射入之側的端面(入射面17b)可以是向外側鼓起的曲面狀。
在此情況,例如,可調整向入射面17b所射入的光束之在光管17內的方向。更詳細地說明之,例如,在遠心的光向入射面17b射入的情況,使對光軸LA之光束的傾斜角變大,可增加到達周面17a之光束。結果,光管17之對光之擴散的作用提高。
周面17a係可愈接近針孔21側直徑愈小。
在此情況,例如,光管17係有助於使射入直徑相對地大之入射面17b的光向直徑相對地小之射出面17c集中(聚光)。藉此,例如,在瞳孔模組7之入射側設置聚光透鏡的必要性減少。而且,藉由不設置聚光透鏡(但,設置聚光透鏡之形態亦包含於本揭示之技術),圖謀瞳孔模組7之小形化、簡單化及/或減少耗費。
進而,藉由愈接近針孔21側直徑愈小,例如,通過光管17之光係根據Etendue法則被擴散。具體而言,從射出面17c(出口)所射出之光束的擴散角(根據別的觀點係立體角)係成為對入射面17b(入口)所射入之光束的擴散角乘以入口徑/出口徑之比者。因此,周面17a之擴散的作用提高。
又,與本實施形態係相異,在入射面17b不是凸曲面狀的情況,遠心之光向入射面17b射入時,該光係在光管17內與光軸AL平行地前進。在此時,愈接近針孔21側直徑愈小的周面17a係反射遠心之光中偏離光軸AL的光束。藉這種作用,亦周面17a之擴散的作用提高。
周面17a係與光軸AL平行的長度可比直徑更大。
在此情況,例如,與周面17a的長度比上述更短的形態(該形態亦可包含於本揭示之技術)相比,易使藉周面17a之反射的次數變多。結果,周面17a之擴散的作用提高。 <光管之變形例>
圖4係表示變形例之光管23的剖面圖。
相對於實施形態之光管17是實心之棒狀,變形例之光管23係中空的筒狀。光管23係具有包圍光軸LA之周面23a、光所射入之入射口23b、以及光所射出之射出口23c。反射光管17內之光的周面17a係由光管17之外周面所構成。相對地,反射光管23內之光的周面23a係由光管23之內周面所構成。
實施形態之光管17的周面17a係具有透光性。相對地,變形例之光管23的周面23a係可作用為反射光的反射面(例如反射鏡),與入射角無關,不會使光實質上透過。周面23a之反射率係可適當地設定。例如,周面23a之反射率係可設定為50%以上、80%以上以及90%以上。
根據材料之觀點,光管23的構成係任意。例如,雖無特別地圖示,光管23係可具有:基體,係構成光管23的大部分;及反射膜,係與基體之內周面重疊,並構成周面23a。基體係可由一種或2種以上之材料所構成。一種以上之材料的各材料係可具有遮光性或透光性。作為基體之材料,係例如,可列舉玻璃、樹脂以及金屬。又,反射膜係亦可由一種材料所構成,亦可將彼此相異之材料積層而構成。更詳細地說明之,例如,反射膜係亦可是金屬膜,亦可是將具有透光性之電介質層與金屬膜重疊者。與上述係相異,亦可光管23係由單一且反射率比較高之材料(例如金屬)構成其整體。
關於光管23之周面23a及/或外周面的形狀及尺寸,係可適當地沿用光管17之周面17a的說明。光管23的厚度係例如,在光管23之整體大致固定。換言之,周面23a與光管23之外周面係作成相似。但,與圖示之例子係相異,亦可光管23的厚度係不是固定。例如,亦可周面23a的形狀係一面作成與第1實施形態之周面17a大致相同(截錐形),一面外周面的形狀係作成與筒構件13嵌合的柱體形。
這種變形例之光管23係在第1實施形態、及具有光管17之其他的實施形態(後述),可用以替代光管17。在將光管23用以替代光管17的情況,亦具有與實施形態相同之功效。 <第2實施形態>
圖5係表示第2實施形態的瞳孔模組207之構成的剖面圖,並對應於第1實施形態之圖3。
第2實施形態的瞳孔模組207係對第1實施形態的瞳孔模組7,追加了擴散板25。擴散板25係一面使光透過一面使光擴散。藉此,例如,從瞳孔模組207所射出之光係在橫截面之強度成為更均勻。此外,第1實施形態係瞳孔模組之透過率比第2實施形態高。
擴散板25係對光管17(周面17a)位於入射側。更詳細地說明之,擴散板25係位於筒構件13內,又,根據別的觀點,係位於調光濾光鏡15(根據別的觀點,係開口19)與光管17之間。此外,亦可與圖示之例子相異,使擴散板25位於筒構件13之外部。例如,擴散板25係亦可與筒構件13之上端重疊成從外側塞住開口19,亦可被配置於從筒構件13之上端(開口19)向上方離開的位置。在與光軸LA平行的方向,開口19與擴散板25之距離、及擴散板25與光管17之距離係任意。
擴散板25的形狀及尺寸(以及位置)係例如,可設定成射入光管17之全部的光成為實質上通過擴散板25的光。例如,在圖示之例子,擴散板25係被配置於筒構件13之內部,且具有筒構件13的內部空間之在橫截面整體的寬廣,藉此,實現上述之光的關係。與圖示之例子係相異,在擴散板25從開口19向上方離開的形態,係藉由使擴散板25之面積遠大於開口19之面積,可實現上述之光的關係。
擴散板25之具體的材料、形狀以及尺寸係可適當地設定。例如,擴散板25之整體的材料、或成為擴散板25之基底的材料係具有透光性的材料,可採用玻璃、樹脂。擴散板25係可作成大致固定厚度的板狀。擴散板25的厚度係因應於所要求的作用等,可適當地設定。
如圖示之例子所示,在擴散板27位於筒構件13之內部的形態,關於擴散板25之在平面圖的形狀及尺寸,係例如,可沿用筒構件13的內部空間之橫截面的形狀及尺寸之說明。又,在擴散板27位於筒構件13之外部的形態,亦可擴散板25係具有比筒構件13的內部空間或整體之橫截面更寬的面積。
在圖示之例子,擴散板25係在與光軸LA平行地觀察時,比入射面17b更寬,並包含入射面17b。但,擴散板25係亦可是與入射面17b相同的寬廣,亦可比入射面17b更窄。在後者的形態,係例如,由於筒構件13之固持擴散板25及/或光管17之部分的關係,會發生。
在擴散板25,用以使光擴散的構成係可採用各式各樣。例如,作為擴散板25,係可列舉在一側之面或雙面具有凹凸者。透過擴散板25之光係藉由被該表面之凹凸折射等而被擴散。形成凹凸之面的表面粗糙度Ra係例如,可採用200nm以上、1μm以上、10μm以上以及100μm以上。亦可在表面具有凹凸之擴散板25係可理解為隨機地配置大小彼此相異之微小透鏡的形態。又,擴散板25係亦可替代表面之凹凸,或更在內部具有微小之粒子。通過擴散板25之光係可藉由被該微小之粒子反射而被擴散。
擴散板25之透過率及擴散角係可任意地設定。在本實施形態,係光管17具有擴散之作用。因此,作為擴散板25,亦可使用與以往之瞳孔模組所具有之擴散板相比,透過率比較高者、及/或擴散之作用低者。例如,擴散板25之透過率係可以是70%以上、80%以上以及90%以上。又,擴散板25之擴散角係可以是40∘以下、30∘以下、以及20∘以下。
擴散板25之對筒構件13的固定方法係可採用適當的方法。在圖示之例子,筒構件13之內部係開口19側的部分比針孔21側的部分更擴徑。而且,擴散板25係從開口19側被***,並與藉擴徑所形成的段差卡合。藉此,擴散板25係被筒構件13固持。亦可黏著劑介於擴散板25與筒構件13之間(亦可不介於)。與圖示之例子係相異,例如,亦可藉由筒構件13由2個以上之構件所構成等,擴散板25係從針孔21側被***,或在光軸LA方向被筒構件13之適當的部位夾住。
如以上所示,在本實施形態,係在周面17a之入射側具有擴散板25。在此情況,例如,如已述所示,瞳孔模組207之擴散作用提高。進而,因為藉擴散板25所擴散之光射入光管17,所以到達光管17之周面17a並被反射的光束易增加。結果,光管17之擴散功效提高。即,入射側之擴散板25與光管17的組合係不僅單純的相加之功效,而且具有相乘功效。 <第3實施形態>
圖6係表示第3實施形態的瞳孔模組307之構成的剖面圖,並對應於第1實施形態之圖3。
第3實施形態的瞳孔模組307係對第2實施形態的瞳孔模組207,變更擴散板之位置。即,相對於在瞳孔模組207,係擴散板25位於光管17之入射側,而在瞳孔模組307,擴散板27係位於光管17之射出側。
擴散板27之更詳細的位置係可適當地設定。例如,擴散板27係位於筒構件13之內部。但,亦可擴散板27係位於筒構件13之外部。例如,擴散板27係與筒構件13之下端重疊成從外側塞住針孔21,亦可被配置於從筒構件13之下端(針孔21)向下方離開的位置。在與光軸LA平行的方向,光管17與擴散板27之距離、及擴散板27與針孔21之距離係任意。
擴散板27的形狀及尺寸(以及位置)係例如,可設定成從光管17之射出面17c所射出之全部的光實質上射入擴散板27、及/或通過針孔21之全部的光實質上通過擴散板27。在圖示之例子,擴散板27係與射出面17c之整個面重疊,且塞住針孔21,藉此,實現上述之光的關係。與圖示之例子係相異,例如,在擴散板27從針孔21向下方離開的形態,係藉由使擴散板27之面積遠大於針孔21之面積,可作成通過針孔21之全部的光實質上通過擴散板27。
擴散板27之具體的材料、形狀、尺寸以及用以使光擴散的構成係可適當地設定。例如,關於擴散板25之材料、形狀、尺寸以及用以使光擴散的構成之說明,係只要不會發生矛盾等,可沿用於擴散板27。在圖示之例子,與光軸LA平行地觀察,擴散板27係比筒構件13之內部空間的橫截面更窄。但,亦可擴散板27係具有筒構件13的內部空間之在橫截面整體的寬廣。又,在擴散板27位於筒構件13之外部的形態,亦可擴散板27係具有比筒構件13的內部空間或整體之橫截面更寬的面積。
擴散板27之透過率及擴散角係可任意地設定。與第2實施形態一樣,因為光管17具有擴散之作用,所以作為擴散板25,可使用透過率比較高者、及/或擴散之作用低者。因此,例如,在第2實施形態所舉例表示之透過率的下限值、及擴散角的上限值係亦可沿用於本實施形態。但,本實施形態之擴散板27係與第2實施形態之擴散板25相異,不具有使到達周面17a並被反射之光束增加的作用。因此,亦可擴散板27係替代擴散板25,作成透過率變低,或擴散角變大。例如,亦可擴散板27之擴散角係70∘以上且90∘以下。
擴散板27之對筒構件13的固定方法係可採用適當的方法。在圖示之例子,在筒構件13之端面部13b的內側面(上面),形成直徑比針孔21更大的凹部(省略符號)。而且,擴散板27係與該凹部嵌合。亦可黏著劑介於擴散板27與筒構件13之間(亦可不介於)。與圖示之例子係相異,例如,使直徑與筒構件13之內徑相同的擴散板27與筒構件13嵌合,或在筒構件13b之外側面(下面),形成直徑比針孔21更大的凹部,並使擴散板27與該凹部嵌合,或對端面部13b之上面或下面不形成凹部,而黏著擴散板27,或藉由由2個以上之構件構成筒構件13等,在光軸LA方向在筒構件13之適當的部位夾住擴散板27都可。
如以上所示,在本實施形態,係在周面17a之射出側具有擴散板27。在此情況,例如,如已述所示,瞳孔模組307之擴散作用提高。因為擴散板27係位於針孔21側,所以與第2實施形態之擴散板25相比,例如可使面積變小。結果,例如,在擴散板25及27是昂貴的情況,可減少瞳孔模組之費用。 <第4實施形態>
圖7係表示第4實施形態的瞳孔模組407之構成的剖面圖,並對應於第1實施形態之圖3。
在第1實施形態,作為與筒構件13係分開之構件,設置光管17。另一方面,在第4實施形態,係作成筒構件413之內面可反射光的構成。又,在第4實施形態,係設置聚光透鏡29,其係使從開口19側所射入之光聚光於針孔21側。進而,在第4實施形態,係與第3實施形態一樣,以與針孔21鄰接的方式設置擴散板27。關於擴散板27,係可沿用在第3實施形態之說明。 (筒構件)
筒構件413係可理解為參照圖4所說明之變形例的光管23之進一步的變形例。因此,光管23之說明係可適當地沿用於筒構件413。例如,筒構件413係具有包圍光軸LA之周面413a。此周面413a係與光管23之周面23a一樣,與入射角無關,不會使光實質上地透過,可作用為反射光的反射面(例如反射鏡)。在周面23a之說明所舉例表示的反射率係可應用於周面413a。
根據材料之觀點,筒構件413係與變形例之光管23一樣,可具有基體31、及與基體31之內面重疊的反射膜33。關於基體31及反射膜33之材料,係可沿用光管23之基體及反射膜(都未圖示)的說明。又,筒構件413係與圖示之例子相異,亦可其整體由單一且反射率比較高的材料(例如金屬)所構成。
關於筒構件413的外形(外面的形狀),係可沿用在第1實施形態之筒構件13之外形的說明。筒構件413之內面係其大部分由周面413a所構成。關於周面413a的形狀,係可沿用在第1實施形態之光管17之周面17a的說明。在圖示之例子,筒構件413之內面的形狀係具有:截錐,係由周面413a所構成;柱體,係位於該截錐的下方;以及2個柱體,係位於截錐的上方。下方的柱體係成為配置(例如嵌合)擴散板27的部位。上方之2個柱體係成為配置(例如嵌合)聚光透鏡29及調光濾光鏡15的部位。與圖示之例子係相異,亦可不形成柱體。又,如在第1實施形態之說明所述,亦可周面413a的形狀係包含柱體。
如從反射膜33之範圍的理解所示,在圖示之例子,係筒構件413之內面中,截錐(根據別的觀點,係從聚光透鏡29至擴散板27之間的部分)之側面係其整體作成反射面。又,不僅截錐之側面,而且其下方之柱體(根據別的觀點,係配置擴散板27的部分)的側面及端面、以及針孔21之內面都作成反射面。
與圖示之例子係相異,亦可柱體的側面及端面、以及針孔21之內面的至少一個面係不作成反射面。又,不必截錐之側面的全部作成反射面。例如,關於與光軸LA平行之方向的長度,反射面的長度係可作成截錐的長度、或從開口19至針孔21(包含開口19及針孔21)的長度之1/2以上、4/5以上以及9/10以上。與上述係相反,亦可上方之2個柱體(根據別的觀點,係配置聚光透鏡29及調光濾光鏡15的部分)之側面及端面的至少一個作成反射面。
此外,在圖示之例子亦包含之各種的形態,包圍光軸LA之可反射的周面413a係在筒構件13的內周面中,亦可在除了配置光學元件(擴散板27等)之部分的面以外之區域內所定義,亦可在包含該部分之面的區域內所定義。在本實施形態之說明,係權宜上,當作前者。 (聚光透鏡)
聚光透鏡29之焦點係可設定於適當的位置。例如,焦點係可設定於針孔21內或其前後。在此情況,例如,射入開口19之遠心的光被聚光於針孔21或其前後。周面413a係與不設置聚光透鏡29之形態(如從已述之實施形態的理解所示,該形態亦包含於本揭示之技術)相比,不積極性地具有聚光及擴散的作用,而有助於未被聚光之光(以往係被筒構件之內面吸收的光)的有效利用。
又,例如,焦點係與在第1實施形態之光管17之入射面17b的焦點一樣,可位於周面413a(截錐)之內部。在此情況,例如,聚光透鏡29係與入射面17b一樣,有助於使到達周面413a並被反射之光束增加,進而,係有助於藉周面413a之聚光及/或擴散之作用的提高。
聚光透鏡29的形狀及尺寸(以及位置)係例如,可設定成射入周面413a內之全部的光成為實質上通過聚光透鏡29之光。在圖示之例子,聚光透鏡29係塞住周面413a之入射側的開口面,藉此,實現上述之光的關係。
聚光透鏡29(凸透鏡)之具體的形狀及材料係可採用適當者。例如,聚光透鏡29係可採用平凸透鏡(圖示之例子)、雙凸透鏡以及凸彎月透鏡。亦可作為聚光透鏡29之平凸透鏡或凸彎月透鏡係凸側朝向開口19側及針孔21側之任一側。聚光透鏡29係亦可是單透鏡,亦可是複數個透鏡群。聚光透鏡29之材料係例如,可採用玻璃、樹脂。
如以上所示,在本實施形態,亦瞳孔模組407係具有周面413a與針孔21。周面413a係在軸之周圍包圍光軸LA,並可反射光。針孔21係在沿著光軸LA之方向,位於周面413a之射出側。
因此,具有與第1實施形態一樣之作用。例如,可有效利用以往係被筒構件之內面吸收的光。及/或,藉周面413a之擴散作用,減少設置擴散板之必要性。藉此,透過率提高。
如本實施形態所示,反射膜33與筒構件413之內面重疊,可構成如上述所示之周面413a。
在此情況,例如,與筒構件413整體由金屬所形成,且在內面不塗布黑色之塗料,藉此,構成反射光之周面413a的形態(該形態亦可包含於本揭示之技術)相比,筒構件413之材料的自由度提高。又,因為不需要與筒構件係分開的光管17,所以簡化構成。
反射膜33係可包含金屬膜。
在此情況,例如,易提高周面413a之反射率。進而,藉周面413a之聚光及/或擴散等之作用提高。又,金屬膜係亦作用為遮光膜。因此,金屬膜係亦有助於減少來自瞳孔模組407的外部或往外部之光的干涉。根據別的觀點,係基體31之材料的自由度更提高。結果,例如,作為基體31之材料,亦可使用遮光性低之便宜的樹脂。
如本實施形態所示,瞳孔模組407係在周面413a之入射側,可更具有將光聚光於針孔21側的聚光透鏡29。
在此情況,如已述所示,例如,在以藉聚光透鏡29聚光於針孔21為基本的形態,作為反射洩漏之光的部位,可利用周面413a,而透過率提高。或,與第1實施形態之凸曲面狀的入射面17b一樣,藉聚光透鏡29使到達周面413a並被反射之光束增加,可提高藉周面413a之擴散作用及/或聚光作用。 <針孔之第1變形例>
圖8係表示變形例之針孔21A的剖面圖,並相當於圖7之針孔21及其周邊的放大圖。
至目前為止,作為針孔21的形狀,圖示直柱(例如圓柱或角柱)。在圖8,係作為針孔21A的形狀,表示一種形狀,其係具有愈接近下方直徑愈小之截錐(入射側部位21s)、及與該截錐之下方連續的直柱(射出側部位21t)。此外,在圖8以外之各種的圖所示之針孔21的形狀係亦可理解為實際之針孔21的形狀,亦可將實際之針孔21的形狀(不是直柱的形狀)理解為進行模式化所表示的形狀。根據別的觀點,針孔21A的形狀係可應用於任意的實施形態。
變形例之針孔21A之具體的形狀及尺寸係可適當地設定。例如,在實施形態之針孔21的說明,係只要不會發生矛盾等,可沿用於變形例之針孔21A。在針孔21A,截錐之橫截面的形狀(與光軸LA正交之截面)、與柱體之橫截面的形狀係亦可相同(相似),亦可相異。截錐的側面之對光軸LA的傾斜角θ2係任意。例如,傾斜角θ2係可採用10∘以上、30∘以上以及50∘以上,可採用80∘以下或70∘以下。上述之下限與上限係可適當地組合。關於在與光軸LA平行之方向的長度,截錐與直柱係任一方長都可。在圖示之例子,係直柱比截錐更短。
在圖8,係作為具有變形例之針孔21A的瞳孔模組,以第4實施形態(圖7)之瞳孔模組407為例。在此情況,如在第4實施形態之說明所述,反射膜33(換言之,反射面)係亦可在針孔21A之一部分或全部形成(圖示之例子),亦可不形成。
如以上所示,針孔21A係可具有愈接近射出側直徑愈小的部位(截錐之入射側部位21s)。
在此情況,例如,可使射入針孔21A之光束變多。更詳細地說明之,係與直柱形之射出側部位21t構成針孔21之整體的形態(該形態亦包含於本揭示之技術)相比,使來自外周側(在圖示之例子係擴散板27之外周緣側)的光向射出側(圖之下方)易透過。藉此,可提高光之透過率。進而,如上述所示,藉由來自外周側(擴散板27之外周緣側)的光向射出側易透過,在向射出側透過的光,係對光軸LA以某程度之角度傾斜之光的比例增加。藉此,可擴大對攝像元件103之入射角度。又,根據強度的觀點,在筒構件413的厚度厚的情況(針孔21A之在貫穿方向的長度長的情況),針孔21A對射出光之擴散角過度地影響的可能性減少。在截錐之側面作成反射面的形態,係在針孔21A,亦期待聚光及/或擴散的作用。
如上述所示之功效係針孔21A之與光軸LA平行的長度、或直柱形的部分(在本變形例係入射側部位21s)之與光軸LA平行的長度愈短愈易增進。另一方面,根據筒構件413之強度的觀點,這些長度係被設定成某程度以上的大小。藉在針孔21A之前後所設置的光學元件(例如後述之透鏡35)等,確保強度,藉此,亦可使上述的長度變短。在考慮這些事項下,可適當地設定上述的長度。例如,針孔21A之與光軸LA平行的長度係可設定為0.4mm以上且0.6mm以下。在藉光學元件可確保強度的情況,針孔21A之與光軸LA平行的長度係可設定為0.2mm以上且0.4mm以下。直柱形之部分的長度係可設定為0.05mm以上且0.15mm以下。 <第5實施形態>
圖9係表示第5實施形態的瞳孔模組507之構成的剖面圖,並對應於第1實施形態之圖3。
第5實施形態的瞳孔模組507係與第4實施形態的瞳孔模組407相比,筒構件(換言之,周面)的形狀相異。具體而言,係相對於第4實施形態之筒構件413的周面413a(內周面)係截錐形,第5實施形態之筒構件513的周面513a(內周面)係直柱形。關於周面513a的形狀,係可沿用第1實施形態之筒構件13的內面之形狀的說明。
在本實施形態,亦瞳孔模組507係具有周面513a與針孔21。周面513a係在軸之周圍包圍光軸LA,並可反射光。針孔21係在沿著光軸LA之方向,位於周面513a之射出側。
因此,具有與第1實施形態一樣的作用。例如,可有效利用以往係被筒構件之內面吸收的光。及/或,藉周面413a之擴散作用,減少設置擴散板之必要性。藉此,透過率提高。 <第6實施形態>
圖10係表示第6實施形態的瞳孔模組607之構成的剖面圖,並對應於第1實施形態之圖3。
第6實施形態的瞳孔模組607係對第1實施形態的瞳孔模組7,在針孔21之射出側追加了透鏡35(透鏡之詞係當作包含透鏡群)者。藉由追加透鏡35,例如,不變更瞳孔模組607之大部分(例如透鏡35以外之全部)之構成的設計,可實現對攝像元件103之各種的入射角度(例如CRA:Chief Ray Angle)。此外,對透鏡35所圖示之形狀及尺寸等係反映實際者。
透鏡35之形狀及尺寸等係任意。例如,透鏡35係亦可是單透鏡,亦可是透鏡群(圖示之例子)。透鏡35(若嚴格地表達,透鏡35所包含之一片以上的透鏡。以下,一樣。)之材料係可採用玻璃、樹脂。透鏡35係亦可是球面透鏡,亦可是非球面透鏡。透鏡35係亦可是凸透鏡,亦可是凹透鏡。更詳細地說明之,係例如,可採用雙凸透鏡、平凸透鏡、凸彎月透鏡、雙凹透鏡、平凹透鏡以及凹彎月透鏡。對與光軸正交之面非對稱的透鏡係凸或凹朝向入射側及射出側之任一側都可。構成作為透鏡群之透鏡35的複數片透鏡之形狀的組合亦是任意。
如以上所示,瞳孔模組507係在針孔21之射出側具有透鏡35。
在此情況,如已述所示,藉透鏡35之設計變更,可實現對攝像元件103之各種的入射角度。進而,係可便宜地應付利用瞳孔模組之一位以上的使用者之各種的規格。
此處,係對第1實施形態之瞳孔模組7,設置了透鏡35。但,透鏡35係不僅應用於第1實施形態,亦可應用於其他的任一實施形態。例如,如第4實施形態(圖7)及第5實施形態(圖9)所示,在筒構件之基體31的內面設置反射膜33的形態,亦可設置透鏡35。 <針孔之第2變形例>
圖11係表示變形例之針孔21B的剖面圖,並相當於圖9之針孔21及其周邊的放大圖。
此外,如已述所示,參照圖10所說明之透鏡35係亦可應用於任一實施形態。圖11係成為在第5實施形態(圖9)設置了透鏡35的圖。
在參照圖8所說明之變形例的針孔21A,入射側部位21s係作成愈接近入射側愈擴徑的截錐形。另一方面,在圖11所示之變形例的針孔21B,係與針孔21A相反,入射側部位21s係作成直柱形,而射出側部位21t作成截錐形。射出側部位21t係以愈接近射出側愈擴徑的方式所形成。
此外,與針孔21A一樣,針孔21B係可應用於任意的實施形態。例如,亦可應用於具有光管17之形態,亦可應用於未設置透鏡35之形態。
針孔21B之具體的形狀及尺寸係可適當地設定。例如,針孔21A之說明係適當替換入射側及射出側之詞,而可沿用於針孔21B。例如,與針孔21A一樣,截錐的側面之對光軸LA的傾斜角θ2(省略圖示)係任意,例如,可採用10∘以上、30∘以上以及50∘以上,可採用80∘以下或70∘以下。又,例如,與針孔21A一樣,關於在與光軸LA平行之方向的長度,截錐與直柱係任一方比較長都可。又,例如,與針孔21A一樣,針孔21B之具體的尺寸係任意,可採用0.4mm以上且0.6mm以下。
在針孔21B被應用於具有反射膜33之形態的情況,與針孔21A一樣,反射膜33之對針孔21B的配置範圍係任意。例如,反射膜33係亦可在針孔21B之全部形成(圖示之例子),亦可只在針孔21B之一部分形成,亦可在針孔21B完全未形成。作為在針孔21B之一部分形成反射膜33的形態,係例如,可列舉在入射側部位21s及射出側部位21t中只在入射側部位21s形成反射膜的形態。
如以上所示,針孔21B係可具有愈接近入射側直徑愈小的部位(截錐之射出側部位21t)。
在此情況,例如,具有與針孔21A一樣之功效。具體而言,例如,來自外周側(在圖示之例子,係擴散板27的外周緣側)之光易透過針孔21B,而透過率提高,且可擴大對攝像元件103之入射角。
本揭示之技術係不限定為以上之實施形態及變形例,能以各種的形態實施。
例如,上述之各種的實施形態係可適當地組合。例如,不配置擴散板的構成(圖3)或只在入射側配置擴散板的構成(圖5),係亦可應用於在筒構件之內面構成反射面的形態(圖7及圖9)。聚光透鏡(圖7及圖9)係亦可應用於具有光管的形態(圖3、圖5以及圖6),反之,不配置聚光透鏡的構成(圖3、圖5以及圖6)亦可應用於在筒構件之內面構成反射面的形態(圖7及圖9)。依此方式,入射側之擴散板的有無、射出側之擴散板的有無、聚光透鏡的有無、針孔之射出側之透鏡的有無、以及包圍光軸之周面(反射面)的形態等之組合係任意。
在實施形態,係作為在軸之周圍包圍光軸並可反射光之周面,表示作為與筒構件係分開的構件之實心之光管的外周面(圖3等)、作為與筒構件係分開的構件之中空之光管的內周面(圖4)、以及與筒構件之內面重疊的反射膜(圖7等)。如在實施形態之說明亦言及,亦可在軸之周圍包圍光軸並可反射光之周面係由可反射光之材料形成筒構件的整體,藉此,實現。但,在習知技術,亦嚴格而言,筒構件之內面係不是完全地不反射光。因此,關於由可反射光的材料形成筒構件之整體的形態,係在可反射光之周面的情況,當作意指該周面之反射率係比在以往之塗黑之內面的反射率更高的構成。作為這種反射率,例如,可列舉50%以上或80%以上。
亦可在實心之光管的外周面,係設置反射光管內之光的反射膜。反射膜係亦可理解為中空之光管。根據別的觀點,亦可在中空之光管的內部係配置透光性的材料。
在可反射光之周面(實心之光管的外周面等)的入射側或射出側所配置的擴散板、聚光透鏡以及調光濾光鏡等,係可上階概念化為光學元件。又,在周面之入射側或射出側所配置的光學元件係可以是在實施形態所舉例表示者以外之各式各樣者。
例如,在第4實施形態(圖7),係作為光學元件,舉例表示聚光透鏡29(換言之,凸透鏡),但是,亦可替代凸透鏡,設置凹透鏡。在此情況,例如,從凹透鏡所射出之光發散,而光易射入周面413a(或其他的實施形態的周面)。結果,藉周面413a之使光擴散的功效提高。凹透鏡之具體的形狀係可採用適當者。例如,凹透鏡係可採用雙凹透鏡、平凹透鏡以及凹彎月透鏡。
1:檢查裝置 7:瞳孔模組 17a:(瞳孔模組之)周面 21:針孔 103:攝像元件(固態攝像元件) LA:光軸
圖1係表示第1實施形態的檢查裝置之主要部的構成之模式上的剖面圖。 圖2係圖1之檢查裝置所具有的瞳孔模組之模式上的立體圖。 圖3係圖2的瞳孔模組之模式上的剖面圖。 圖4係表示變形例的光管之模式上的剖面圖。 圖5係第2實施形態的瞳孔模組之模式上的剖面圖。 圖6係第3實施形態的瞳孔模組之模式上的剖面圖。 圖7係第4實施形態的瞳孔模組之模式上的剖面圖。 圖8係表示變形例的針孔之模式上的剖面圖。 圖9係第5實施形態的瞳孔模組之模式上的剖面圖。 圖10係第6實施形態的瞳孔模組之模式上的剖面圖。 圖11係表示與圖8係相異之變形例的針孔之模式上的剖面圖。
7:瞳孔模組
8A:第1端
8B:第2端
8C:凸緣
13:筒構件
13a:筒本體
13b:端面部
15:調光濾光鏡
17:光管
17a:(瞳孔模組之)周面
17b:入射面
17c:射出面
19:開口
21:針孔
θ:傾斜角
LA:光軸

Claims (18)

  1. 一種瞳孔模組,係使來自光源裝置之檢查用的光朝向固態攝像元件通過的瞳孔模組,其具有: 周面,係在軸之周圍包圍光軸,並可反射光;及 針孔,係在沿著該光軸之方向,位於該周面的射出側。
  2. 如請求項1之瞳孔模組,其中 具有遮光性之筒構件,其係在一端具有該光所射入之開口,並在另一端具有直徑比該開口更小的該針孔; 該周面係位置該筒構件之內側。
  3. 如請求項2之瞳孔模組,其中反射膜與該筒構件之內面重疊,而構成該周面。
  4. 如請求項3之瞳孔模組,其中該反射膜係包含金屬膜。
  5. 如請求項3或4之瞳孔模組,其中該周面係直柱形。
  6. 如請求項3或4之瞳孔模組,其中該周面係愈接近該針孔側直徑愈小。
  7. 如請求項2之瞳孔模組,其中在該筒構件之內部,具有實心或中空之光管,其係與該筒構件分開之構件,並具有該周面。
  8. 如請求項7之瞳孔模組,其中該光管之外周面與該筒構件之內周面分開。
  9. 如請求項7或8之瞳孔模組,其中該光管係實心,並是來自該光源裝置的光所射入之側的端面向外側鼓起的曲面狀。
  10. 如請求項7至9中任一項之瞳孔模組,其中該周面係愈接近該針孔側直徑愈小。
  11. 如請求項1至10中任一項之瞳孔模組,其中該周面係與該光軸平行的長度比直徑更大。
  12. 如請求項1至11中任一項之瞳孔模組,其中在該周面之射出側具有擴散板。
  13. 如請求項1至12中任一項之瞳孔模組,其中在該周面之入射側具有擴散板。
  14. 如請求項1至11中任一項之瞳孔模組,其中擴散板未位於該周面之射出側及入射側的雙方。
  15. 如請求項1至14中任一項之瞳孔模組,其中在該周面之入射側,更具有聚光透鏡,其係將該光聚光於該針孔側。
  16. 如請求項1至15中任一項之瞳孔模組,其中在該針孔之射出側具有透鏡。
  17. 如請求項1至16中任一項之瞳孔模組,其中該針孔係具有愈接近射出側或愈接近入射側,直徑愈小的部位。
  18. 一種檢查裝置,係具有: 如請求項1至17中任一項之瞳孔模組; 偵測卡,係搭載該瞳孔模組;以及 該光源裝置。
TW111112446A 2021-04-15 2022-03-31 瞳孔模組以及檢查裝置 TWI817427B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021069289A JP7128403B1 (ja) 2021-04-15 2021-04-15 瞳モジュール及び検査装置
JP2021-069289 2021-04-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202246744A true TW202246744A (zh) 2022-12-01
TWI817427B TWI817427B (zh) 2023-10-01

Family

ID=83112426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111112446A TWI817427B (zh) 2021-04-15 2022-03-31 瞳孔模組以及檢查裝置

Country Status (3)

Country Link
JP (2) JP7128403B1 (zh)
TW (1) TWI817427B (zh)
WO (1) WO2022220069A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024105740A1 (ja) * 2022-11-14 2024-05-23 株式会社インターアクション Cra測定装置、および、cra測定方法
WO2024127516A1 (ja) * 2022-12-13 2024-06-20 株式会社インターアクション 光学モジュールおよび検査装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4754139A (en) * 1986-04-10 1988-06-28 Aerojet-General Corporation Uncooled high resolution infrared imaging plane
JP2582733Y2 (ja) * 1992-01-10 1998-10-08 株式会社ニコン 照明補助装置
JP3114410B2 (ja) * 1993-02-17 2000-12-04 富士電機株式会社 イメージセンサの試験方法
US5877500A (en) * 1997-03-13 1999-03-02 Optiscan Biomedical Corporation Multichannel infrared detector with optical concentrators for each channel
KR20050085408A (ko) * 2002-12-06 2005-08-29 인터 액션 코포레이션 고체 촬상소자의 시험장치
JP2004266250A (ja) 2003-02-12 2004-09-24 Inter Action Corp 固体撮像素子の試験装置、中継装置および光学モジュール
JP2004273948A (ja) 2003-03-11 2004-09-30 Daido Steel Co Ltd 半導体発光素子評価装置及び半導体発光素子の評価方法
JP2005088512A (ja) 2003-09-19 2005-04-07 Minolta Co Ltd 照明装置
JP2005274279A (ja) 2004-03-24 2005-10-06 Yokogawa Electric Corp 検査用光源装置
JP4521660B2 (ja) 2004-05-20 2010-08-11 株式会社ニコン 照明補助装置及びこの照明補助装置を用いた検査装置
JP2005345930A (ja) 2004-06-07 2005-12-15 Nikon Corp 照明装置、及びこれに用いられるndフィルタ
JP2006010316A (ja) 2004-06-22 2006-01-12 Yokogawa Electric Corp 検査用光源装置
JP2006145409A (ja) 2004-11-22 2006-06-08 Yokogawa Electric Corp 光源装置
JP2006202665A (ja) 2005-01-24 2006-08-03 Yokogawa Electric Corp 光源装置
JP2007311515A (ja) 2006-05-18 2007-11-29 Aitos Kk 撮像素子の検査装置、光学検査ユニット装置並びに光学検査ユニット
JP2007327878A (ja) * 2006-06-08 2007-12-20 Sony Corp 光デバイス測定装置および光デバイス測定方法
JP2007335651A (ja) 2006-06-15 2007-12-27 Sony Corp 光デバイス測定装置および光デバイス測定治具
JP2008042257A (ja) 2006-08-01 2008-02-21 Fujifilm Corp 固体撮像素子の検査装置
JP2009145180A (ja) * 2007-12-13 2009-07-02 Fujifilm Corp 検査光照射装置及びこれを用いた固体撮像素子の検査装置
JP5261095B2 (ja) 2008-01-23 2013-08-14 株式会社ニコン 撮像素子検査用照明光学系
JP5081866B2 (ja) * 2008-05-30 2012-11-28 石塚硝子株式会社 集光式太陽光発電用2次光学系ガラス部材ホモジナイザーの製造方法
JP2011151276A (ja) 2010-01-23 2011-08-04 Kyocera Corp 光電変換装置及び光電変換モジュール
JP5620212B2 (ja) 2010-09-27 2014-11-05 株式会社デンソー 集光器及び集光装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022164665A (ja) 2022-10-27
JP7388766B2 (ja) 2023-11-29
JP2022164061A (ja) 2022-10-27
JP7128403B1 (ja) 2022-08-31
WO2022220069A1 (ja) 2022-10-20
TWI817427B (zh) 2023-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI428636B (zh) 光學元件、聚光總成、照明單元及總成、用以對一物體進行光學檢驗之系統、及用以製造一光學元件之方法
JP4274572B2 (ja) 同軸狭角暗視野照明
TW202246744A (zh) 瞳孔模組以及檢查裝置
US8016439B2 (en) Solar simulator
US9863759B2 (en) Illumination apparatus, pattern irradiation device, and system
EP2202555B1 (en) Collimate lens assembly
JPH08234109A (ja) ライトバルブ均等照射装置
JP2008515216A (ja) 選択光線角度的再利用を用いたledの輝度増大
KR200470550Y1 (ko) 편광 빔 스플리터 및 투영 장치
JP2000019412A (ja) 暗視野照明装置および暗視野照明方法
US20110199581A1 (en) Optical projection system and method for reducing unessential beams formed therein
KR101895593B1 (ko) 광학 검사 시스템 및 광학 이미징 시스템
KR20180065034A (ko) 프레넬 광학 시스템을 갖춘 발광 유닛 및 이를 이용하는 발광 장치 및 디스플레이 시스템
CN111610687A (zh) 可加载标准接口工业镜头的低成本dlp投影光路结构及设备
TWI825682B (zh) 整合型光源裝置及其光學檢測系統
JP2005195348A (ja) 照明光学装置
US20120075594A1 (en) Projection apparatus and illumination system
KR20080082068A (ko) 헤드마운트 디스플레이의 광학시스템
CN212723636U (zh) 可加载标准工业镜头的低成本dlp投影光路结构及设备
WO2024004729A1 (ja) 検査システム
KR101874067B1 (ko) 집광 장치
US11868049B2 (en) High uniformity telecentric illuminator
KR102294221B1 (ko) 차량용 헤드램프의 광학계.
US9255694B2 (en) Reflector structure of illumination optic system
CN114647023A (zh) 扩散板、制造方法及投影***