(57)【要約】 【課題】  透光性を有する複数の層が積層されて構成される光学部品の欠陥を、光学部品のサイズに拘束されることなく検出することができる光学部品の欠陥検出方法および欠陥検出装置を提供する。【解決手段】  光源３６から検出用光３８を出射して、プリズム３２によって、光学部品３５の各層の屈折率に基づいて、光源３６から光学部品３５の一表面部３５ａに検出用光３８を入射させて、検出用光３８の導波経路を確定することによって、光学部品３５を構成する各層のうちの少なくとも１つの層で、多重結合を誘導するように、検出用光３８を入射させることができ、検出用光３８の一部を欠陥検出すべき層に導いて欠陥４５を検出する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の層が積層される光学部品の欠陥を検出する方法において、
前記各層の屈折率に基づいて、光学部品の一表面部から検出用光を入射させて、検出用光の導波経路を確定する導波経路確定工程を有することを特徴とする光学部品の欠陥検出方法。
【請求項２】
前記導波経路確定工程は、光源から光結合手段を介して前記一表面部に検出用光を入射させる段階を有することを特徴とする請求項１に記載の光学部品の欠陥検出方法。
【請求項３】
前記導波経路確定工程は、光学部品にて多重結合を誘導する段階を有することを特徴とする請求項１または２に記載の光学部品の欠陥検出方法。
【請求項４】
前記導波経路確定工程は、光学部品にてリーキー波を誘導する段階を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光学部品の欠陥検出方法。
【請求項５】
前記光学部品の一表面部に対し、前記光源を相対変位させる相対変位工程をさらに有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光学部品の欠陥検出方法。
【請求項６】
複数の層が積層される光学部品の欠陥を検出する装置において、
光源と、
前記各層の屈折率に基づいて、光源から光学部品の一表面部に検出用光を入射させて、検出用光の導波経路を確定する導波経路確定手段とを有することを特徴とする光学部品の欠陥検出装置。
【請求項７】
前記導波経路確定手段は、光結合手段を含み、
光源から検出用光は、光結合手段を介して光学部品に入射させることを特徴とする請求項６に記載の光学部品の欠陥検出装置。
【請求項８】
前記光学部品の一表面部に対し、前記光源および導波経路確定手段を相対変位させる相対変位手段をさらに有することを特徴とする請求項６または７に記載の光学部品の欠陥検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透光性を有する複数の層が積層されて構成される光学部品の欠陥を検出する光学部品の欠陥検出方法および欠陥検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、第１の従来技術の透明基板の欠陥検出装置１を示す斜視図である。レーザ２から発せられるレーザ光２ａは、複数のミラー３および集光レンズ４を介して透明基板５の端面に導かれ、透明基板５の厚み方向両端面にて繰返し反射される。透明基板５に欠陥が有る場合、欠陥に起因して光が散乱して、透明基板５の外方に散乱光が出射される。この散乱光は、結像レンズ６によってＣＣＤ７に導かれ、ＣＣＤ７が受光した光の光量に基づいて、欠陥の有無が判定される（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
図８は、第２の従来技術の欠陥検出装置１０の制御系を概略示すブロック図である。この検出装置１０では、検査対象１１の薄膜部１２が非常に薄いので、疑似表面波を用いて検査される。発せられるレーザビーム１３は、プリズム１４によって結晶基板１１の内部に導入され、導入面の反対側に導かれ、多層膜１２の表面すれすれを進む疑似表面波となる。この疑似表面波が欠陥付近を通ると、回折光または散乱光が発生し、その回折光または散乱光が受光素子１５によって検出される。したがって受光素子１５が検出する光量によって、欠陥の有無が判定される（たとえば特許文献２参照）。
【０００４】
図９は、第３の従来技術の欠陥検出装置に用いられるプリズムカプラ２１と基板との関係を示す正面図である。プリズムカプラ２１は、基板上に、順次、光導波路層２２、ギャップ調整層２３、高屈折率層２４が積層され、高屈折率の表面部に高屈折率層２４の屈折率よりも屈折率の高い高屈折率プリズム２５が形成されて構成される。よって、プリズムカプラ２１に光２６を入射させると、高屈折率層２４とギャップ調整層２３との間の境界面に発生するエバネッセント波を介して、光導波路層２２の導波モード光が入射光および出射光と結合する（たとえば特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１９０７００号公報
【特許文献２】特開昭６４−２３１４４号公報
【特許文献３】特開平２−２１３８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
第１の従来技術では、光学部品が積層型光学部品であると、欠陥を検出しようとする積層型光学部品を構成する層に層内不均一性がある場合、光の多重結合が起こり、光の減衰率が高くなるので長距離伝搬することはできない。したがって光学部品の端面から光を入射する第１の従来の技術では、光学部品の表面積つまりサイズが大きくなればなる程、前記端面から離隔する光学部品の中央付近を検査することができないという問題がある。
【０００７】
第２の従来技術のように、光学部品の端面以外から、欠陥を検出するべき対象物に光を導入して、疑似表面波を発生させて欠陥検出を行う方法では、ある程度の厚さを持つ層を積層した積層型光学部品の検査においては、疑似表面波では検査対象領域が最上層の表面部しかなくなり、他の層を含めた積層型光学部品の内部を検査することができないという問題がある。
【０００８】
第３の従来技術は、光導波路デバイスに用いるプリズム結合技術でも、第２の従来技術と同様に、光を積層型光学部品に導入できる技術の１つだが、プリズムと導光させたい層との間にある層、たとえば空気の厚さサブミクロン以下の層である場合にのみ起る、エバネセント波の染み出し効果を用いて、光を導光させる技術である。したがって第２の従来の技術と同様に、導光部がデバイスの表面近くにしかない光導波路デバイスのような薄膜デバイスにしか適用することができず、積層型光学部品の内部の欠陥を検出することができない。
【０００９】
また第２および第３の従来の技術では、光学部品の表面がフィルムで保護されたような状態で、フィルム越しに欠陥検出を行う場合でも、エバネセント波による光結合、および疑似表面波も利用することができない。したがって表面がフィルムで保護された光学部品の欠陥を検出することができないという問題がある。
【００１０】
したがって本発明の目的は、透光性を有する複数の層が積層されて構成される光学部品の欠陥を、光学部品のサイズに拘束されることなく検出することができる光学部品の欠陥検出方法および欠陥検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、複数の層が積層される光学部品の欠陥を検出する方法において、
前記各層の屈折率に基づいて、光学部品の一表面部から検出用光を入射させて、検出用光の導波経路を確定する導波経路確定工程を有することを特徴とする光学部品の欠陥検出方法である。
【００１２】
本発明に従えば、前記各層の屈折率に基づいて、光学部品の一表面部から検出用光を入射させて、検出用光の導波経路を確定する。これによって光学部品を構成する各層のうちの少なくとも１つの層で、多重結合を誘導するように、検出用光を入射させることができる。したがって検出用光の光学部品の入射角が、途中の境界で全反射されない角度で入射しても、多重結合の作用によって、検出用光の一部が全反射による導波経路を取る別の導光に変化するという現象を生じさせることができる。換言すると、検出用光の一部を多重結合の作用によって、入射したときの導波経路と、別の導光に変化させることができる。これによって検出用光の一部を欠陥検出すべき層に導くことができる。
【００１３】
また本発明は、前記導波経路確定工程は、光源から光結合手段を介して前記一表面部に検出用光を入射させる段階を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明に従えば、導波経路確定工程は、光源から光結合手段を介して前記一表面部に検出用光を入射させる段階を有する。したがって検出用光の光量を、空気を介して光学部品に入射させるよりも、光結合手段を介して入射させることによって減衰量を少なくすることができる。
【００１５】
また本発明は、前記導波経路確定工程は、光学部品にて多重結合を誘導する段階を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、導波経路確定工程は、光学部品にて多重結合を誘導する段階を有するので、前述したように光学部品の一表面部から入射される検出用光を光学部品の内部に確実に導くことができる。
【００１７】
また本発明は、前記導波経路確定工程は、光学部品にてリーキー波を誘導する段階を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、導波経路確定工程は、光学部品にてリーキー波を誘導する段階を有する。これによって光結合手段と光学部品との間に空隙ができた場合であっても、検出用光が光結合手段の底面で全反射されない角度で容易に光学部品の内部に入射させることができる。また光学部品内部に入った検出用光は、全反射はしないで伝搬する光であるリーキー波から、全反射をしながら欠陥検出するべき層を導光する光にも一部変化するので、光結合手段と光学部品との間に空隙が生じた場合でも光学部品の内部の検出用光を導くことができ、欠陥を検出することができる。
【００１９】
さらに本発明は、前記光学部品の一表面部に対し、前記光源を相対変位させる相対変位工程をさらに有することを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、光学部品の一表面部に対し、前記光源を相対変位させる相対変位工程をさらに有する。これによって多重結合性が強く導光距離が短い光学部品であっても、検出用光の光学部品内への入射位置が制限されないので、欠陥検出可能な範囲を順次、変位させることができ、大形の光学部品の欠陥も検出することができる。
【００２１】
さらに本発明は、複数の層が積層される光学部品の欠陥を検出する装置において、
光源と、
前記各層の屈折率に基づいて、光源から光学部品の一表面部に検出用光を入射させて、検出用光の導波経路を確定する導波経路確定手段とを有することを特徴とする光学部品の欠陥検出装置である。
【００２２】
本発明に従えば、光源から検出用光を出射して、導波路確定手段によって、光学部品の各層の屈折率に基づいて、光源から光学部品の一表面部に検出用光を入射させて、検出用光の導波経路を確定する。これによって光学部品を構成する各層のうちの少なくとも１つの層で、多重結合を誘導するように、検出用光を入射させることができる。したがって検出用光の光学部品の入射角が、途中の境界で全反射されない角度で入射しても、多重結合の作用によって、検出用光の一部が全反射による導波経路を取る別の導光に変化するという現象を生じさせることができる。換言すると、検出用光の一部を多重結合の作用によって、入射したときの導波経路と、別の導光に変化させることができる。これによって検出用光の一部を欠陥検出すべき層に導くことができる。
【００２３】
さらに本発明は、前記導波経路確定手段は、光結合手段を含み、
光源から検出用光は、光結合手段を介して光学部品に入射させることを特徴とする。
【００２４】
本発明に従えば、光源から検出用光は、光結合手段を介して光学部品に入射させるので、検出用光の光量を、空気を介して光学部品に入射させるよりも、減衰量を少なくすることができる。したがって必要な光量を容易に確保することができる。
【００２５】
さらに本発明は、前記光学部品の一表面部に対し、前記光源および導波経路確定手段を相対変位させる相対変位手段をさらに有することを特徴とする。
【００２６】
本発明に従えば、相対変位手段によって、光学部品の一表面部に対し、前記光源および導波経路確定手段を相対変位させる。これによって多重結合性が強く導光距離が短い光学部品であっても、検出用光の光学部品内への入射位置が制限されないので、欠陥検出可能な範囲を順次、変位させることができ、大形の光学部品の欠陥も検出することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、光学部品の一表面部にフィルムが設けられても、光学部品の内部に検出用光を導くことができる。また積層構造の光学部品であっても、内部の層に検出用光を導いて光学部品の欠陥を検出することができる。
【００２８】
また検出用光は、光学部品の一表面部から入射されるので、多重結合によって光の減衰率が高く光学部品の全体に検出用光を導くことができなくても、入射させる位置を変えることによって、光学部品全体の欠陥を検出することができる。したがって大きいサイズの光学部品であっても、不都合なく欠陥を検出することができる。つまり光学部品のサイズに拘束されることなく当該光学部品の欠陥を検出することができる。よって本欠陥検出方法の汎用性を高めることが可能となる。
【００２９】
また本発明によれば、検出用光の光量を、空気を介して光学部品に入射させるよりも、光結合手段を介して入射させることによって減衰量を少なくすることができる。また光結合手段を介して入射させることによって、簡便に導波経路を確定することができ、本発明を簡単な構成で実現することができる。したがって本欠陥検出方法の再現性を簡便化することができ、その作業工数の低減を図ることが可能となる。
【００３０】
さらに本発明によれば、光学部品にて多重結合を誘導する段階を有するので、前述したように光学部品の一表面部から入射される検出用光を光学部品の内部に確実に導くことができる。
【００３１】
さらに本発明によれば、光結合手段と光学部品との間に空隙ができた場合であっても、容易に光学部品の内部に検出用光を入射させることができる。また光学部品内部に入った検出用光は、全反射はしないで伝搬する光であるリーキー波から、全反射をしながら欠陥検出するべき層を導光する光にも一部変化するので、光結合手段と光学部品との間に空隙が生じた場合でも光学部品の内部の検出用光を導くことができ、欠陥を検出することができる。これによって光結合手段と光学部品との間に空隙を開けて、相対的な変位を容易にすることができる。
【００３２】
さらに本発明によれば、多重結合性が強く導光距離が短い光学部品であっても、検出用光の光学部品内への入射位置が制限されないので、欠陥検出可能な範囲を順次、変位させることができ、大形の光学部品の欠陥も検出することができる。
【００３３】
さらに本発明によれば、光学部品の一表面部にフィルムが設けられても、光学部品の内部に検出用光を導くことができる。また積層構造の光学部品であっても、内部の層に検出用光を導いて光学部品の欠陥を検出することができる。
【００３４】
また検出用光は、光学部品の一表面部から入射されるので、多重結合によって光の減衰率が高く光学部品の全体に検出用光を導くことができなくても、入射させる位置を変えることによって、光学部品全体の欠陥を検出することができる。したがって大きいサイズの光学部品であっても、不都合なく欠陥を検出することができる。つまり光学部品のサイズに拘束されることなく当該光学部品の欠陥を検出することができる。よって本欠陥検出装置の汎用性を高めることが可能となる。
【００３５】
さらに本発明によれば、必要な光量を容易に確保することができる。また光結合手段を介して入射させることによって、簡便に導波経路を確定することができ、本発明を簡単な構成で実現することができる。
【００３６】
さらに本発明によれば、多重結合性が強く導光距離が短い光学部品であっても、検出用光の光学部品内への入射位置が制限されないので、欠陥検出可能な範囲を順次、変位させることができ、大形の光学部品の欠陥も検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１は、本発明の実施の一形態の光学部品の欠陥検出装置３０を示す斜視図である。図２は、光学部品の欠陥検出装置３０と光学部品３５との関係を示す図である。光学部品の欠陥検出装置（以下、単に「欠陥検出装置」ということがある）３０は、光照射手段３１、プリズム３２、光検出部３３および判定部３４を含んで構成される。欠陥検出装置３０は、透光性を有する複数、本実施の形態では６つの層が積層されて構成される光学部品３５の欠陥４５を検出する装置である。
【００３８】
光照射手段３１は、光源３６および光源３６の出射光を集光するレンズ３７を含んで構成され、光源３６は、光学部品３５の積層方向の一表面部３５ａに向けて、検出用光３８を出射する。光源３６から出射される検出用光３８は、レンズ３７によって集光され、プリズム３２に導かれる。光源３６は、たとえば半導体レーザによって実現される。
【００３９】
プリズム３２は、導波経路確定手段としての機能を有し、光学部品３５の各層の屈折率に基づいて、光源３６から光学部品３５の一表面部３５ａに検出用光３８を入射させて、検出用光３８の導波経路を確定する。プリズム３２は、光結合手段であって、光源３６からの検出用光３８を光学部品３５の一表面部３５ａに入射させる。プリズム３２は、光学部品３５の積層方向一端面付近に配置され、光学部品３５を構成する各層のうちの少なくとも１つの層で、多重結合を誘導するように、光源３６から出射される検出用光３８を光学部品３５に入射させる。
【００４０】
プリズム３２には、たとえばＬａＳＦ０３といった高屈折率の硝材を用いる。光源として赤色半導体レーザ（波長６５５ｎｍ）を用いる場合、前記プリズムの屈折率は１．８である。プリズム３２が高屈折率材料であるほど、入射角θ１を小さくすることができるので光結合させるには好ましい。
【００４１】
光検出部３３は、光検出手段であって、光学部品３５から出射される光を検出し、本実施の形態では、光学部品３５における積層方向一表面３５ａから出射される光を検出する。光検出部３３は、たとえば受光素子および電荷結合素子（Charge Coupled Device：略称ＣＣＤ）によって実現される。光検出部３３は、検出した光に基づく情報を判定部３４に与える。
【００４２】
判定部３４は、光検出部３３から与えられる情報に基づいて、光学部品３５の欠陥４５の有無を判定する。判定部３４は、判定した結果を示す情報を報知手段、たとえば表示装置または音発生手段に与えて、欠陥４５の有無に基づく情報を報知させる。
【００４３】
光学部品３５は、複数の材料で構成され、本実施の形態ではシート状の材料が厚み方向に積層されて構成され、たとえば積層方向である厚み方向に光を通過させたとき、その光の中から１つの偏光方向の偏光のみを透過する機能を有する。以下、本実施の形態では、説明を容易にするため、光学部品３５の最も積層方向一端寄りの層を第１層３９と表記し、積層方向他端に向けて、順次、第２層４０、第３層４１、第４層４２、第５層４３および第６層４４と表記することがある。各層の屈折率の一例をあげると、第１層３９の屈折率は、１．５１であり、第２層４０の屈折率は、１．５２であり、第３層４１の屈折率は、１．５０５であり、第４層４２の屈折率は、１．５１５であり、第５層４３の屈折率は、１．５であり、第６層４４の屈折率は、１．５２である。検出用光３８が導かれた層に欠陥４５が存在する場合、欠陥４５付近では光学的に屈折率、透過率および反射率変動が生じる。検出用光３８が欠陥４５を透過するとき、欠陥４５付近で検出用光３８が散乱する。光検出部３３によって散乱光を検出することによって、判定部３４は、検出された散乱光に基づいて、欠陥４５とその周囲との光量差が所定以上になった場合に欠陥４５と判定する。これによって判定部３４は、欠陥４５を検出することができる。
【００４４】
検出用光３８を、プリズム３２を用いて、図２に示すように光学部品３５の第２層４０に多重結合を起こさせて導光する原理を説明する。先ず、光照射手段３１を出射した検出用光３８は、プリズム３２から、光学部品３５の第１層３９に入射し、第２層４０に到達する。光照射手段３１からの検出用光３８は、プリズム３２を介して第２層４０に到達した際、第２層４０の中を全反射導光する角度近傍の入射角θ１に設定されて、プリズム３２に導かれる。全反射導光する角度近傍に入射角θ１にしたのは、特に積層型光学部品３５の入射時点で、第１層３９と第２層４０とプリズム３２との間で屈折率が等しい場合しか全反射導光する角度に設定することができないためである。換言すると、光学部品３５が積層構造であるので、全反射入射は薄膜デバイスの場合など特殊な条件以外では不可能である。したがって検出用光３８は、前述のように第２層４０を全反射しない入射角θ１で入射される。入射角θ１があまりに第２層４０を全反射する条件から離れる場合、積層光学部品３５内部の多重結合が利用できなくなるので、プリズム３２への入射角θ１は第２層４０の中を全反射導光する角度近傍に設定される。
【００４５】
光学部品３５の各層において、光の透過率低下の原因である層内不均一性がある場合、多重結合を起こすことができる。換言すると、光の位相定数が複数の組合せで変化し、光の進行方向が異なる別の複数の光に分かれる。
【００４６】
第２層４０で多重結合を起こす場合、まず、プリズム３２への入射角θ１を第２層４０の中を全反射導光する角度近傍であり、かつプリズム３２と第１層３９との境界、第１層３９と第２層４０との境界で全反射しない角度で、プリズム３２を介して、検出用光３８を光学部品３５に入射させる。これによって進入した光と、第２層４０を導光する多数のモード群との間の結合が起こりやすくなる。換言すると、前述の条件では進入した光の位相定数と、第２層４０を導光する多数の光それぞれの位相定数が近くなり、これらの光相互のエネルギーのやり取りが起こりやすくなる。
【００４７】
第２層４０の層内不均一などによって、多重結合が起るので、図２に示すように第１導光経路Ｌ１によって光学部品３５を通過する光も、その一部は多重結合によって他の位相速度を持つ光、換言すると多重結合で他の伝搬方向を有するようになった光となり、光は第２層４０の中を第２導光経路Ｌ２を光路として導光する。
【００４８】
以下に、本実施の形態に用いた多重結合による導光条件について具体的に説明する。各層が上記の屈折率関係を満たす積層構造の場合、層４０内を全反射導光するのは、図２中の第１層３９と第２層４０との境界への入射角θ２が臨界角θ２Ｃ（８３．４度、全反射の条件式から導出）以上の場合であるので、この条件に入射角θ２がなるように、プリズム３２への入射角θ１が設定される。
【００４９】
次に、本実施の形態のプリズム３２への入射角θ１の決定方法について説明する。平行光を積層構造に入射した場合の平均拡散角（平行光が層内不均一によりどの程度拡散光に変化するかを示す値）を平行光を入射して実測できる値Δθとする。伝搬方向の変換が、この角度内で発生するので、入射角θ２が（θ２Ｃ−Δθ）以上であれば、多重結合による導光を発生させることができる。また入射角θ２を小さくするほど、プリズム３２と第１層３９との境界での透過率は大きくなるので、多重結合を起こさせ、かつプリズム３２と第１層３９との境界での透過率も確保する入射角θ２を入射角θ２ｂとすると、入射角θ２ｂは、次式（１）の関係、つまり平均拡散角Δθの半分の値を臨界角θ２Ｃから減じた値であることが好ましい。
θ２ｂ＝θ２Ｃ−Δθ／２                                          …（１）
したがって第２層４０内の平均拡散角Δθを４度とすると、好ましいθ２は、８１．２度となる。
プリズム屈折率をｎｐとし、第１層３９および第２層４０の屈折率をそれぞれ、ｎ３９および４０とすると、入射角θ１は次式（２）によって求めることができる。
θ１＝ａｓｉｎ（ｎ４０・ｓｉｎθ２ｂ／ｎｐ)                      …（２）
すなわち、入射角θ２ｂに８１．２度を代入すると、プリズム３２への入射角θ１は５６．６度となる。
【００５０】
以上のように、第２層４０の中を全反射導光するような角度近傍の入射角θ１度で、検出用光３８をプリズム３２に入射させて、光学部品３５で多重結合を発生させると、第２層４０を導光する光に位相が変化する光があるので、欠陥検出のための光量を確保することができる。
【００５１】
図３は、光学部品３５の欠陥検出方法を示すフローチャートである。ステップａ０にて、光学部品３５が予め定める位置に配置され、ステップａ１に進む。ステップａ１では、導波経路確定工程であって、光学部品３５の各層の屈折率に基づいて、光学部品３５の一表面部３５ａから検出用光３８を入射させて、検出用光３８の導波経路を確定する。検出用光３８は、光学部品３５の一表面部３５ａにプリズム３２を介して入射され、ステップａ２に進む。ステップａ２では、光学部品３５から出射される散乱光を、光検出部３３が検出し、ステップａ３に進む。ステップａ３では、判定部３４は、光検出部３３が検出した散乱光強度に基づいて、欠陥４５の有無を判定し、ステップａ４に進む。ステップａ４にて、ステップａ１からの一連の検出手順を終了する。このような検出手順によって、欠陥４５が検出される。
【００５２】
以上説明したように、本実施の形態の欠陥検出装置３０では、光源３６から検出用光３８を出射して、プリズム３２によって、光学部品３５の各層の屈折率に基づいて、光源３６から光学部品３５の一表面部３５ａに検出用光３８を入射させて、検出用光３８の導波経路を確定する。これによってプリズム３２は、光学部品３５を構成する各層のうちの少なくとも１つの層で、多重結合を誘導するように、検出用光３８を入射させることができる。したがって検出用光３８のプリズム３２への入射角θ１が、途中の境界で全反射されない角度で入射しても、多重結合の作用によって、検出用光３８の一部が全反射による導波経路を取る別の導光に変化するという現象が生じる。換言すると、検出用光３８の一部が多重結合の作用によって、入射したときの導波経路と異なり、別の導光に変化する。これによって検出用光３８の一部を欠陥検出すべき層に導くことができる。また導光層が表面近くにない積層構造の光学部品３５であっても、導光層に検出用光３８を導いて光学部品３５の欠陥４５を検出することができる。
【００５３】
また検出用光３８は、光学部品３５の積層方向の端面から入射されるので、多重結合によって光の減衰率が高く光学部品３５の全体に検出用光３８を導くことができなくても、入射させる位置を変えることによって、光学部品３５全体の欠陥４５を検出することができる。したがって大きいサイズの光学部品３５であっても、不都合なく欠陥４５を検出することができる。つまり光学部品３５のサイズに拘束されることなく当該光学部品３５の欠陥４５を検出することができる。よって本欠陥検出方法および本欠陥検出装置の汎用性を高めることが可能となる。
【００５４】
また、第２層４０と第３層４１との屈折率が等しくはないが近い場合は、双方の層を伝搬するような光が存在することもあり、この場合は、多重結合で、第２層４０および第３層４１を導光する光が発生して、欠陥４５を検出することができる。
【００５５】
積層型の光学部品３５を大面積化する場合には、光学部品３５の構成材料もその面積的な制約から、選ばれる材料が検出用光３８に対して必ずしも高い透過率にならない場合がある。また積層型の光学部品３５に検出用光３８を導光して欠陥４５を検出する場合、複数の層が積層されることによって境界が複数あることから、その境界を検出用光３８が透過あるいは、反射する回数も極力少なくして、境界に起因する検出用光３８の減衰を抑制する必要もある。このような原因によって、既存の技術のように検出用光３８を積層型光学部品３５の端面から入射させずに、前述の実施の形態のように、表面から検出用光３８を入射する方が、効率よく導光させることができ、光学部品３５の欠陥４５を検出することができる。
【００５６】
図４は、本発明の実施の他の形態の欠陥検出装置５０と光学部品３５との関係を示す図である。本実施の形態の欠陥検出装置５０は、前述の図１〜図３の欠陥検出装置３０と類似しており、本実施の形態の構成には前述の欠陥検出装置３０における対応する構成と同一の参照符号を付し、異なる構成についてだけ説明し、同様の構成については説明を省略する。本実施の形態では、光学部品３５の構成が異なる。
【００５７】
光学部品３５は、積層方向一端面部を覆う保護フィルム５１が設けられる。保護フィルム５１は、透光性を有するフィルムであって、光学部品３５を外力によって損傷しないように保護する。このような光学部品３５であっても、欠陥４５を検出することができる。
【００５８】
プリズム３２に入射する検出用光３８を、光学部品３５の第２層４０に届く入射角θ１度で入射させると、第２層４０に進入した光は、多重結合によって、第２層４０内を全反射して伝搬することができる光にも変化する。これによって検出用光３８の一部の光が、第２層４０内を伝搬することになり、その光が到達可能な領域に欠陥４５があれば、その散乱光を光検出部３３で検出することができる。
【００５９】
このように本発明での光学部品３５の欠陥検出のための導光方法は、多重結合を起こさせる導光方法であるから、光学部品３５の表面が保護フィルム５１で保護された状態でも、プリズム３２を用いて、光照射手段３１からの検出用光３８を用いて欠陥４５を検出することができる。
【００６０】
図５は、本発明の実施のさらに他の形態の欠陥検出装置６０と光学部品３５との関係を示す図である。本実施の形態の欠陥検出装置６０は、前述の図１〜図４の欠陥検出装置３０，５０と類似しており、本実施の形態の構成には前述の欠陥検出装置３０，５０における対応する構成と同一の参照符号を付し、異なる構成についてだけ説明し、同様の構成については説明を省略する。本実施の形態では、プリズム３２の配置の位置が異なる。
【００６１】
図５に示すように、光学部品３５とプリズム３２とが当接せずに、光学部品３５とプリズム３２との間に空隙が生じる場合がある。検出用光３８がプリズム３２を介して、空隙に向けて入射する角度を、プリズム３２の底面で全反射が起きない角度に設定する。たとえば前記硝材ＬａＳＦ０３を用いたプリズム３２では、全反射する入射角度θは３３．７度であり、平均拡散角が４度であるので、入射角度θ１が３１度の場合であれば、本実施の形態のプリズム３２の底面で全反射が起きることなく、前記積層構造内に導光させることができる。
【００６２】
検出用光３８は、光学部品３５の第２層４０内に進入し、光学部品３５の内部では、一部層間境界、たとえば第２層４０と第１層３９との境界、および第２層４０と第３層４１との境界を透過しながらリーキー波状態で導光する。このようなリーキー波は、もともと積層構造中全体を導光する光（第１層３９と第６層４４とを往復しつつ導光する光）と位相定数が近いので、何回かの多重結合を第１層３９と第６層４４との往復の間で繰り返せば、第２層４０の内部で第２層４０を導光する光と多重結合も起こすことができる。したがって入射した検出用光３８の一部を、リーキー波から第２層４０を導光する光に変化させることができる。なお、この往復過程は１０回も済めば、結合が充分に進むのでリーキー波から第２層４０内への導光へとの変換が充分に起こる。
【００６３】
このような現象によって、光学部品３５とプリズム３２との間に空隙があっても検出用光３８を光学部品３５に到達させることが可能な条件、すなわちリーキー波で導光させる条件の入射角θ１でプリズム３２を用いて光学部品３５に検出用光３８を入射して、充分に導光する光を確保することができる。これによって欠陥検出のための光として用いることができる。
【００６４】
以上説明したように、本実施の形態の欠陥検出装置６０では、プリズム３２は、光学部品３５中に、リーキー波を誘導するように、検出用光３８を入射させることで、プリズム３２と光学部品３５との間に空隙ができた場合であっても、検出用光３８をプリズム３２の底面で全反射されない角度で容易に光学部品３５の内部に入射させることができる。
【００６５】
また、光学部品３５内部に入った検出用光３８は、全反射しないで伝搬する光であるリーキー波から、多重結合を繰り返しながら欠陥を検出するべき層を導光する光にも一部変化するので、欠陥４５を検出することができる。
【００６６】
またプリズム３２と光学部品３５との間に空隙を開けても欠陥４５を検出することができるので、プリズム３２と光学部品３５との相対的な変位を容易にすることができる。したがって本欠陥検出方法および本欠陥検出装置の再現性を簡便化することができ、その作業工数の低減を図ることが可能となる。
【００６７】
図６は、本発明の実施のさらに他の形態の欠陥検出装置７０と光学部品３５との関係を示す図である。本実施の形態の欠陥検出装置７０は、前述の図１〜図５の欠陥検出装置３０，５０，６０と類似しており、本実施の形態の構成には前述の欠陥検出装置３０，５０，６０における対応する構成と同一の参照符号を付し、異なる構成についてだけ説明し、同様の構成については説明を省略する。本実施の形態では、欠陥検出装置７０は、移動手段７１をさらに含んで構成され、光源３６およびプリズム３２が、光学部品３５の一表面部３５ａに対して、移動手段７１によって相対変位可能に構成される。
【００６８】
欠陥検出装置７０は、さらに光源３６およびプリズム３２を移動させるための移動手段７１を含んで構成される。移動手段７１は、光学部品３５に光を導光した際に導光する方向に略平行（用語「略平行」は平行を含む）にプリズム３２を移動させる。たとえば図６に破線で示す位置から、実線で示す位置に移動させる。また光検出部３３は、プリズム３２と連動して移動するように構成される。光検出部３３は、プリズム３２と連動することによって、光検出部３３を小形化でき、欠陥検出機の構成の全体も、より簡便になる。
【００６９】
以上のように本実施の形態では、プリズム３２は、光学部品３５の一表面部３５ａに対して、本実施の形態では、検出用光３８の出射する方向であって、積層方向に交差する方向成分に変位可能である。これによって多重結合性が強く導光距離が短い光学部品３５であっても、検出用光３８の光学部品３５内への入射位置が制限されないので、欠陥検出可能な範囲を順次、変位させることができ、大形の光学部品３５の欠陥４５も検出することができる。
【００７０】
前述の実施の各形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内において構成を変更することができる。またたとえば前述の各実施の形態を適宜組合せるようにしてもよい。
【００７１】
また前述の実施の各形態では、検出用光３８は、プリズム３２を介して光学部品３５に入射されているが、プリズム３２を介さずに光源３６からの検出用光３８を直接、光学部品３５に入射させるように構成してもよい。プリズム３２を介さずに検出用光３８を光学部品３５に入射させる場合、検出用光３８の光量および入射角θ１が適宜選択される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の一形態の光学部品の欠陥検出装置３０を示す斜視図である。
【図２】光学部品の欠陥検出装置３０と光学部品３５との関係を示す図である。
【図３】光学部品３５の欠陥検出方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の他の形態の欠陥検出装置５０と光学部品３５との関係を示す図である。
【図５】本発明の実施のさらに他の形態の欠陥検出装置６０と光学部品３５との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施のさらに他の形態の欠陥検出装置７０と光学部品３５との関係を示す図である。
【図７】第１の従来技術の透明基板の欠陥検出装置１を示す斜視図である。
【図８】第２の従来技術の欠陥検出装置１０の制御系を概略示すブロック図である。
【図９】第３の従来技術の欠陥検出装置に用いられるプリズムカプラ２１と基板との関係を示す正面図である。
【符号の説明】
【００７３】
３０，５０，６０，７０  光学部品の欠陥検出装置
３２  プリズム
３３  光検出部
３４  判定部
３５  光学部品
３６  光源
３８  検出用光
４５  欠陥
５１  保護フィルム
７１  移動手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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