(57)【要約】【課題】回折格子型かつ反射型の空間光変調器において検査対象である格子要素を適切に検査する。【解決手段】空間光変調器の検査装置１は、検査対象である対象格子要素のみに照射光を照射する照射部３と、対象格子要素に電圧を付与する電圧付与部と、格子要素の長手方向に平行な軸を中心とする所定の角度範囲の各角度位置に関して、対象格子要素からの光の強度を測定することにより、測定角度強度分布を取得する測定部５とを備え、複数の電圧値のそれぞれにおける測定角度強度分布が取得される。また、対象格子要素における可動反射面と固定反射面との高さの差を、パラメータとして含む演算により求められる理論角度強度分布と、各電圧値における測定角度強度分布とを比較することにより、当該パラメータの値が決定される。可動反射面と固定反射面との高さの差と、電圧値との関係を取得して、格子要素を適切に検査することができる。【選択図】図４
2013124896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回折格子型かつ反射型の空間光変調器の検査装置であって、
複数の格子要素が一列に配列され、各格子要素が、配列方向に垂直な長手方向に伸びる１つの可動反射面と１つの非可動反射面との組合せであり、前記各格子要素への電圧の付与により、前記可動反射面が、前記非可動反射面に垂直な方向に移動可能である前記空間光変調器を保持する保持部と、
連続する少なくとも１つの格子要素を検査対象として、前記少なくとも１つの格子要素のみに照射光を照射する照射部と、
前記少なくとも１つの格子要素に電圧を付与する電圧付与部と、
前記長手方向に平行な軸を中心とする所定の角度範囲の各角度位置に関して、前記少なくとも１つの格子要素からの光の強度を測定することにより、測定角度強度分布を取得する測定部と、
前記電圧付与部および前記測定部を制御することにより、複数の電圧値のそれぞれにおける測定角度強度分布を取得する制御部と、
を備えることを特徴とする空間光変調器の検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空間光変調器の検査装置であって、
前記少なくとも１つの格子要素における可動反射面と非可動反射面との高さの差を、パラメータとして含む演算により求められる理論角度強度分布と、測定角度強度分布とを比較することにより、前記複数の電圧値のそれぞれにおける前記パラメータの値を決定する演算部をさらに備えることを特徴とする空間光変調器の検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の空間光変調器の検査装置であって、
前記少なくとも１つの格子要素が１つの格子要素であることを特徴とする空間光変調器の検査装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の空間光変調器の検査装置であって、
前記照射部において、前記照射光の波長が切り替え可能であることを特徴とする空間光変調器の検査装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載の空間光変調器の検査装置であって、
前記演算において前記可動反射面の傾き角がパラメータとして含まれることを特徴とする空間光変調器の検査装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の空間光変調器の検査装置であって、
前記測定部が、
ラインセンサと、
前記少なくとも１つの格子要素からの光を前記ラインセンサへと導くｆθレンズと、
を備えることを特徴とする空間光変調器の検査装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の空間光変調器の検査装置であって、
前記少なくとも１つの格子要素からの光を前記測定部へと導く楕円面鏡をさらに備え、
前記少なくとも１つの格子要素が前記楕円面鏡の一方の焦点に配置され、前記測定部が前記楕円面鏡の他方の焦点に配置されることを特徴とする空間光変調器の検査装置。
【請求項８】
回折格子型かつ反射型の空間光変調器の検査方法であって、
前記空間光変調器において、複数の格子要素が一列に配列され、各格子要素が、配列方向に垂直な長手方向に伸びる１つの可動反射面と１つの非可動反射面との組合せであり、前記各格子要素への電圧の付与により、前記可動反射面が、前記非可動反射面に垂直な方向に移動可能であり、
前記空間光変調器の検査方法が、
ａ）連続する少なくとも１つの格子要素を検査対象として、前記少なくとも１つの格子要素のみに照射光を照射する工程と、
ｂ）前記ａ）工程に並行して、前記少なくとも１つの格子要素に電圧を付与しつつ、前記長手方向に平行な軸を中心とする所定の角度範囲の各角度位置に関して、前記少なくとも１つの格子要素からの光の強度を測定することにより、測定角度強度分布を取得する工程と、
ｃ）前記ｂ）工程における電圧値を変更しつつ、前記ｂ）工程を繰り返すことにより、複数の電圧値のそれぞれにおける測定角度強度分布を取得する工程と、
を備えることを特徴とする空間光変調器の検査方法。
【請求項９】
請求項８に記載の空間光変調器の検査方法であって、
ｄ）前記少なくとも１つの格子要素における可動反射面と非可動反射面との高さの差を、パラメータとして含む演算により求められる理論角度強度分布と、測定角度強度分布とを比較することにより、前記複数の電圧値のそれぞれにおける前記パラメータの値を決定する工程をさらに備えることを特徴とする空間光変調器の検査方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の空間光変調器の検査方法であって、
前記少なくとも１つの格子要素が１つの格子要素であることを特徴とする空間光変調器の検査方法。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の空間光変調器の検査方法であって、
前記照射光の波長が切り替え可能であることを特徴とする空間光変調器の検査方法。
【請求項１２】
請求項９ないし１１のいずれかに記載の空間光変調器の検査方法であって、
前記演算において前記可動反射面の傾き角がパラメータとして含まれることを特徴とする空間光変調器の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回折格子型かつ反射型の空間光変調器を検査する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、可動リボンと固定リボンとを交互に配列した反射型かつ回折格子型の空間光変調器が様々な用途に用いられる。空間光変調器では、１つの可動リボンおよび固定リボンの組合せを格子要素として、１つの格子要素、または、連続する複数の格子要素が、個別に制御可能な光変調素子として取り扱われる。
【０００３】
特許文献１では、このような空間光変調器を用いて、記録材料上に画像を記録する画像記録装置が開示されている。特許文献１の装置では、記録材料を保持する保持ドラムの側方に設けられた光量測定部において、空間光変調器の各光変調素子からの０次回折光の光量が測定可能であり、光変調素子に付与する電圧を変更しつつ、記録材料と等価な位置にて記録用の光の強度を測定することにより、光変調素子の適切な駆動電圧が求められる。特許文献２では、スクリーン上に画像を形成する画像形成装置が開示されており、スクリーンを配置すべき位置に配置された光検出器により、各光変調素子から射出される（±１）次回折光のスクリーン上における光強度が測定可能である。
【０００４】
また、全ての光変調素子からの光が記録材料等の対象物に導かれる状態において、対象物上の位置にて光強度のプロファイルを取得し、当該プロファイルにおいて各光変調素子に対応する部分に着目して当該光変調素子からの光の強度を取得する場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−９０２６４号公報
【特許文献２】特開２００６−２２７３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、空間光変調器の格子要素を検査する際に、画像記録や描画用の光の強度を測定するのみでは不十分な場合があり、格子要素を適切に検査することが可能な新規な手法が求められている。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、検査対象である格子要素を適切に検査することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、回折格子型かつ反射型の空間光変調器の検査装置であって、複数の格子要素が一列に配列され、各格子要素が、配列方向に垂直な長手方向に伸びる１つの可動反射面と１つの非可動反射面との組合せであり、前記各格子要素への電圧の付与により、前記可動反射面が、前記非可動反射面に垂直な方向に移動可能である前記空間光変調器を保持する保持部と、連続する少なくとも１つの格子要素を検査対象として、前記少なくとも１つの格子要素のみに照射光を照射する照射部と、前記少なくとも１つの格子要素に電圧を付与する電圧付与部と、前記長手方向に平行な軸を中心とする所定の角度範囲の各角度位置に関して、前記少なくとも１つの格子要素からの光の強度を測定することにより、測定角度強度分布を取得する測定部と、前記電圧付与部および前記測定部を制御することにより、複数の電圧値のそれぞれにおける測定角度強度分布を取得する制御部とを備える。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空間光変調器の検査装置であって、前記少なくとも１つの格子要素における可動反射面と非可動反射面との高さの差を、パラメータとして含む演算により求められる理論角度強度分布と、測定角度強度分布とを比較することにより、前記複数の電圧値のそれぞれにおける前記パラメータの値を決定する演算部をさらに備える。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の空間光変調器の検査装置であって、前記少なくとも１つの格子要素が１つの格子要素である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の空間光変調器の検査装置であって、前記照射部において、前記照射光の波長が切り替え可能である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２ないし４のいずれかに記載の空間光変調器の検査装置であって、前記演算において前記可動反射面の傾き角がパラメータとして含まれる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の空間光変調器の検査装置であって、前記測定部が、ラインセンサと、前記少なくとも１つの格子要素からの光を前記ラインセンサへと導くｆθレンズとを備える。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の空間光変調器の検査装置であって、前記少なくとも１つの格子要素からの光を前記測定部へと導く楕円面鏡をさらに備え、前記少なくとも１つの格子要素が前記楕円面鏡の一方の焦点に配置され、前記測定部が前記楕円面鏡の他方の焦点に配置される。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、回折格子型かつ反射型の空間光変調器の検査方法であって、前記空間光変調器において、複数の格子要素が一列に配列され、各格子要素が、配列方向に垂直な長手方向に伸びる１つの可動反射面と１つの非可動反射面との組合せであり、前記各格子要素への電圧の付与により、前記可動反射面が、前記非可動反射面に垂直な方向に移動可能であり、前記空間光変調器の検査方法が、ａ）連続する少なくとも１つの格子要素を検査対象として、前記少なくとも１つの格子要素のみに照射光を照射する工程と、ｂ）前記ａ）工程に並行して、前記少なくとも１つの格子要素に電圧を付与しつつ、前記長手方向に平行な軸を中心とする所定の角度範囲の各角度位置に関して、前記少なくとも１つの格子要素からの光の強度を測定することにより、測定角度強度分布を取得する工程と、ｃ）前記ｂ）工程における電圧値を変更しつつ、前記ｂ）工程を繰り返すことにより、複数の電圧値のそれぞれにおける測定角度強度分布を取得する工程とを備える。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の空間光変調器の検査方法であって、ｄ）前記少なくとも１つの格子要素における可動反射面と非可動反射面との高さの差を、パラメータとして含む演算により求められる理論角度強度分布と、測定角度強度分布とを比較することにより、前記複数の電圧値のそれぞれにおける前記パラメータの値を決定する工程をさらに備える。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の空間光変調器の検査方法であって、前記少なくとも１つの格子要素が１つの格子要素である。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項９または１０に記載の空間光変調器の検査方法であって、前記照射光の波長が切り替え可能である。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、請求項９ないし１１のいずれかに記載の空間光変調器の検査方法であって、前記演算において前記可動反射面の傾き角がパラメータとして含まれる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複数の電圧値のそれぞれにおける測定角度強度分布を取得することにより、検査対象である格子要素を適切に検査することができる。
【００２１】
請求項２および９の発明では、可動反射面と非可動反射面との高さの差と、電圧値との関係を取得することができ、請求項３および１０の発明では、パラメータの値をより精度よく決定することができる。
【００２２】
請求項４および１１の発明では、電圧値の変化に対する測定角度強度分布の変化が一の波長の照射光において小さい場合に、他の波長の照射光を利用することにより、パラメータの値をより精度よく決定することができる。請求項５および１２の発明では、可動反射面の傾き角と電圧値との関係も取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】空間光変調器を示す図である。
【図２】（±１）次回折光が出射される状態の格子要素を説明するための図である。
【図３】０次回折光が出射される状態の格子要素を説明するための図である。
【図４】空間光変調器の検査装置の構成を示す図である。
【図５】楕円面鏡および空間光変調器を示す図である。
【図６】楕円面鏡および測定部を示す図である。
【図７】検査装置の機能構成を示すブロック図である。
【図８】空間光変調器を検査する動作の流れを示す図である。
【図９．Ａ】理論角度強度分布を示す図である。
【図９．Ｂ】理論角度強度分布を示す図である。
【図９．Ｃ】理論角度強度分布を示す図である。
【図１０．Ａ】理論角度強度分布を示す図である。
【図１０．Ｂ】理論角度強度分布を示す図である。
【図１０．Ｃ】理論角度強度分布を示す図である。
【図１１】測定部の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
まず、本発明に係る検査装置の検査対象である空間光変調器について説明する。図１は、空間光変調器９の拡大図である。空間光変調器９は、格子の深さを変更することができる回折格子であり、半導体装置製造技術を利用して製造されるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）である。本実施の形態に用いられる回折格子型の光変調器は、例えば、ＧＬＶ（グレーティング・ライト・バルブ）（シリコン・ライト・マシーンズ（サニーベール、カリフォルニア）の登録商標）である。
【００２５】
回折格子型かつ反射型の空間光変調器９では、可動リボン９１および固定リボン９２が所定の配列方向に交互に平行に配列される。各リボン９１，９２は、配列方向に垂直な長手方向に細長い形状を有する。可動リボン９１と固定リボン９２とはほぼ同じ幅（以下、「リボン幅」という。）であり、両者は一定のピッチにて密に配列される。可動リボン９１は背後の基準面に対して相対的に昇降可能であり、固定リボン９２は基準面に対して固定される。
【００２６】
空間光変調器９において１つの格子要素９０は、１組の可動リボン９１および固定リボン９２により構成される。したがって、複数の格子要素９０は配列方向にリボン幅の２倍に相当する配列ピッチにて一列に配列される。空間光変調器９では、例えば、８０００個の格子要素９０が配列される。
【００２７】
可動リボン９１の上面は、基準面に平行かつ配列方向に垂直な方向に細長い帯状の可動反射面９１１である。固定リボン９２の上面も、基準面に平行かつ配列方向に垂直な方向に細長い帯状の固定反射面９２１である。したがって、各格子要素９０は、本質的には、可動反射面９１１と非可動反射面である固定反射面９２１との組合せである。可動リボン９１の両端は支持されており、可動リボン９１と基準面との間における電位差（電圧）が変更されることにより、可動リボン９１の撓み量が変化する。すなわち、可動反射面９１１は、電圧の付与により固定反射面９２１に垂直な方向に移動可能である。これにより、基準面に垂直な方向における可動反射面９１１と固定反射面９２１との間の距離が変化する。
【００２８】
図２は、空間光変調器９から（±１）次回折光Ｌ１が出射される状態を示す図である。（±１）次回折光Ｌ１が出射される状態では、可動反射面９１１にて反射される光の光路、すなわち、可動反射面９１１を経由する光の光路と、固定反射面９２１にて反射される光の光路、すなわち、固定反射面９２１を経由する光の光路との光路長差が、波長の０倍以上の整数倍に半波長を加えた長さとなる。これにより、可動反射面９１１にて反射された光と固定反射面９２１にて反射された光とが回折方向において強め合い、０次回折光（または正反射光）は出射されない。例えば、光が空間光変調器９に垂直に入射すると仮定した場合、可動反射面９１１と固定反射面９２１との高さの差ｄ１が（（ｎ＋１／２）・λ／２）であることにより、光路長差が（（ｎ＋１／２）・λ）となる。ただし、ｎは０以上の整数であり、λは入射する光の波長である。
【００２９】
実際には、配列方向に垂直、かつ、可動反射面９１１および固定反射面９２１に対して傾斜した方向から入射光は入射するため、可動反射面９１１と固定反射面９２１との高さの差は、（（ｎ＋１／２）・λ／２）ではない。後述の図３のｄ２に関しても同様である。
【００３０】
図３は、左側の５つの格子要素９０から０次回折光Ｌ０が出射される様子を示す図である。０次回折光Ｌ０を出射する格子要素９０では、可動リボン９１が撓むことにより可動反射面９１１が基準面９０１に近づき、可動反射面９１１を経由する光の光路と、固定反射面９２１を経由する光の光路との光路長差が、波長の０倍以上の整数倍となる。これにより、可動反射面９１１にて反射された光と固定反射面９２１にて反射された光とが強め合い、１次回折光は出射されない。例えば、光が空間光変調器９に垂直に入射すると仮定した場合、可動反射面９１１と固定反射面９２１との高さの差ｄ２が（ｎ・λ／２）であることにより、光路長差が（ｎ・λ）となる。ただし、ｎは０以上の整数である。
【００３１】
図４は、本発明の一の実施の形態に係る空間光変調器の検査装置１（以下、単に「変調器検査装置１」という。）の構成を示す図である。図４の変調器検査装置１では、図１の空間光変調器９の検査が行われる。
【００３２】
変調器検査装置１は、本体１１と、本体１１に接続されたコンピュータ１０とを備える。本体１１は、空間光変調器９が載置されるステージ２１と、ステージ２１を移動する移動機構２２と、ステージ２１上の空間光変調器９に向けて照射光を照射する照射部３と、空間光変調器９からの光が入射する楕円面鏡４と、当該光の楕円面鏡４における反射光が入射する測定部５とを備える。ステージ２１および移動機構２２は、本体１１の基台１１１上に設けられ、照射部３、楕円面鏡４および測定部５は、基台１１１から直立する背面板１１２に固定される。空間光変調器９は、リボン９１，９２の配列方向が図１中のＸ方向に平行であり、リボン９１，９２の長手方向が図１中のＹ方向に平行となる状態にて、ステージ２１上にて保持される。
【００３３】
移動機構２２は、保持部であるステージ２１を、図４中のＸ方向へと移動するＸ方向移動部２２１と、Ｘ方向移動部２２１をＸ方向に垂直なＹ方向へと移動するＹ方向移動部２２２とを備える。なお、Ｘ方向およびＹ方向に垂直な図４中のＺ方向にステージ２１を移動する機構や、Ｚ方向に平行な軸を中心としてステージ２１を回動する機構が、移動機構２２に追加されてもよい。
【００３４】
照射部３は、光出射部３１と、光出射部３１からの照射光をＹＺ平面に平行な光軸Ｊ１に沿ってステージ２１へと導く光学系３２とを備え、光出射部３１は複数の光源３１１を有する。照射部３では、複数の光源３１１のうちの１つの光源３１１のみが選択的に駆動され、当該光源３１１からの光が光学系３２によりコリメートされ、照射光としてステージ２１上の空間光変調器９に照射される。本実施の形態では２つの光源３１１が設けられ、例えば、一方の光源３１１は波長３５５ｎｍ（ナノメートル）のレーザ光を出射する半導体レーザであり、他方の光源３１１は波長４００ｎｍのレーザ光を出射する半導体レーザである。このように、照射部３では、照射光の波長が切り替え可能である。空間光変調器９上における照射光のスポット（照射領域）の直径はリボン幅よりも大きく、リボン幅の２倍よりも小さい。これにより、照射部３では、１つの格子要素９０の両方のリボン９１，９２のみへの照射光の照射が可能である。
【００３５】
図５は、楕円面鏡４および空間光変調器９を示す図であり、図４中の（−Ｙ）側から（＋Ｙ）方向を向いて見た楕円面鏡４および空間光変調器９を示している。図６は、楕円面鏡４および測定部５を示す図であり、図４中の（＋Ｙ）側から（−Ｙ）方向を向いて見た楕円面鏡４および測定部５を示している。なお、図６では測定部５の内部を簡略化して示している。
【００３６】
楕円面鏡４は回転楕円体面の一部であり、図４に示す変調器検査装置１では、空間光変調器９上における照射光のスポットは楕円面鏡４の一方の焦点Ｐ１に配置され、測定部５は楕円面鏡４の他方の焦点Ｐ２近傍に配置される。焦点Ｐ１，Ｐ２はＹＺ平面に平行な同一の面（以下、「参照面」という。）上に配置される。空間光変調器９において１つの格子要素９０のみに照射光が照射される場合に、当該格子要素９０から０次回折光のみが出射されるときには、参照面に含まれる経路Ｍ０（図４ないし図６にて細い実線にて示す。）におよそ沿って０次回折光が測定部５に導かれる。また、当該格子要素９０から（±１）次回折光のみが出射されるときには、参照面に対して傾斜した２つの経路Ｍ１（図４ないし図６にて破線にて示す。）におよそ沿って（±１）次回折光が測定部５に導かれる。２つの経路Ｍ１は参照面に対して面対称であり、空間光変調器９と楕円面鏡４との間における経路Ｍ１を参照面上に投影した線は、部分的に経路Ｍ０に重なる。後述する空間光変調器９の検査では、格子要素９０に付与される電圧（すなわち、可動リボン９１と基準面との間に付与される電圧）の値は様々に変更され、多くの電圧値において、０次回折光および（±１）次回折光が混在した光が測定部５に入射する。
【００３７】
図６の測定部５は、多数の受光素子がＸ方向に一次元に配列されたラインセンサ（１次元アレイ光量センサ）５１と、楕円面鏡４から入射する光をラインセンサ５１へと導くレンズ群５２とを備え、レンズ群５２はｆθレンズ５２１を含む。実際には、図４に示すように、楕円面鏡４と測定部５との間における経路Ｍ１を参照面上に投影した線は、焦点Ｐ２にて経路Ｍ０と交差する。したがって、レンズ群５２には、参照面に平行、かつ、経路Ｍ０（楕円面鏡４と測定部５との間における経路Ｍ０）に垂直な方向にのみパワーを有するシリンドリカルレンズ（図示省略）が設けられ、０次回折光および（±１）次回折光の双方がラインセンサ５１へと導かれる。
【００３８】
参照面に垂直かつ空間光変調器９と楕円面鏡４との間における経路Ｍ０を含む面上において、照射光が照射される格子要素９０から楕円面鏡４へと向かうとともに経路Ｍ０に対する角度が互いに相違する複数の光線を想定すると、これらの光線は、楕円面鏡４およびレンズ群５２を介して、ラインセンサ５１の互いに異なるＸ方向（受光素子の配列方向）の位置へと導かれる。すなわち、ラインセンサ５１の複数の受光素子が、格子要素９０の長手方向（Ｙ方向）に平行かつ照射光の照射位置を通過する軸を中心とする所定の角度範囲の複数の角度位置にそれぞれ対応付けられる。したがって、ラインセンサ５１の複数の受光素子からの出力信号は、当該軸を中心とする角度強度分布（配向分布）を示す。測定部５では、ラインセンサ５１において複数の受光素子が一定のピッチにて配列されており、入射角度に比例した像高となるｆθレンズ５２１を用いることにより、角度強度分布において光強度が取得される角度位置の間隔をほぼ一定にすることが可能である。以下の説明では、測定部５にて取得される角度強度分布を測定角度強度分布という。なお、測定角度強度分布は、参照面に垂直かつ空間光変調器９と楕円面鏡４との間における経路Ｍ０を含む面上において照射位置を中心とする角度強度分布と実質的に等価である。
【００３９】
ここで、測定角度強度分布における角度範囲は、少なくとも０次光および（±１）次回折光の強度が取得可能な範囲である。このとき、照射光（レーザ光）の波長がλであり、格子要素９０の配列ピッチがＤである場合に、０次回折光および（±１）次回折光のそれぞれにおける経路Ｍ０，Ｍ１からの拡がり角（すなわち、当該経路を含む任意の面上において、当該経路を中心として、主な回折強度が集中する角度範囲の片側（半分））は、一般的に（λ／Ｄ）［ｒａｄ］にて表される。したがって、楕円面鏡４および測定部５は、経路Ｍ０，Ｍ１に対して拡がり角を考慮した範囲に含まれる光の強度が少なくとも測定可能なように設けられる。なお、照射光の波長が長い場合には、拡がり角が大きくなって、測定角度強度分布の分解能が実質的に増大すると捉えることもできる。
【００４０】
図７は、変調器検査装置１の機能構成を示すブロック図である。破線にて囲む構成は、本体１１の構成の一部であり、図７の他の構成は、コンピュータ１０により実現される。変調器検査装置１は、ステージ２１上の空間光変調器９に接続される電圧付与部６と、変調器検査装置１の全体制御を担う制御部１０１と、測定部５からの出力信号に基づいて照射光が照射される格子要素９０の状態を取得する演算部１０２とをさらに備える。
【００４１】
図８は、変調器検査装置１が空間光変調器９を検査する動作の流れを示す図である。空間光変調器９の検査では、まず、図４の照射部３からの照射光の出射が開始される（ステップＳ１１）。本動作例では、一方の光源３１１のみが用いられる。続いて、移動機構２２を制御することにより、空間光変調器９において検査すべき格子要素９０（以下、「対象格子要素９０」という。）が、照射光の照射位置（すなわち、楕円面鏡４の焦点Ｐ１）に配置される（ステップＳ１２）。例えば、対象格子要素９０を０次回折光が出射される状態とし、対象格子要素９０に隣接する格子要素９０を（±１）次回折光が出射される状態として、空間光変調器９の配列方向への微小距離の移動、および、測定部５からの出力信号の確認を繰り返すことにより、対象格子要素９０を照射光の照射位置に配置することが可能である。もちろん、他の手法により、対象格子要素９０が照射位置に配置されてよい。
【００４２】
続いて、電圧付与部６により対象格子要素９０に予め定められた初期値の電圧が付与されるとともに、測定部５にて測定角度強度分布が取得され、演算部１０２に入力される（ステップＳ１３）。このとき、照射部３により対象格子要素９０のみに照射光が照射されることにより、対象格子要素９０の周辺の格子要素９０による影響（回折光の回り込み等）を受けることなく、測定角度強度分布が精度よく求められる。
【００４３】
一方、演算部１０２では、空間光変調器９の検査にて利用される複数の理論角度強度分布が予め準備されている。具体的には、図３に示す格子要素９０の可動反射面９１１と固定反射面９２１との高さの差（以下、「リボンギャップ」という。）、および、当該可動反射面９１１の傾き角（ここでは、リボンの長手方向に平行な軸を中心として可動反射面９１１が傾く角度）のそれぞれをある値と仮定して、１つの格子要素９０のみに照射光を照射した場合における角度強度分布が、周知の演算により理論角度強度分布として求められる。演算部１０２では、パラメータであるリボンギャップ、および、可動反射面９１１の傾き角の双方の値の組合せを複数通りに変更しつつ、各組合せにおける理論角度強度分布が求められて準備される。
【００４４】
図９．Ａないし図９．Ｃは理論角度強度分布を示す図であり、縦軸は、入射光強度に対する回折光の強度比である回折効率を示し、横軸は角度位置を示す。図９．Ａは、リボンギャップが光路長差（４ｍ・λ／４）（ただし、ｍは０以上の整数であり、λは照射光の波長である。）に相当する値（既述のように、可動反射面９１１および固定反射面９２１に対して傾斜した方向から照射光が入射するため、リボンギャップは光路長差（４ｍ・λ／４）の半分よりも小さい。）であり、可動反射面９１１の傾き角が０°である場合の理論角度強度分布を示し、図９．Ｂは、リボンギャップが光路長差（（４ｍ＋１）・λ／４）に相当する値であり、可動反射面９１１の傾き角が０°である場合の理論角度強度分布を示し、図９．Ｃは、リボンギャップが光路長差（（４ｍ＋２）・λ／４）に相当する値であり、可動反射面９１１の傾き角が０°である場合の理論角度強度分布を示す。１組の可動リボン９１および固定リボン９２である格子要素９０のみから出射される光の理論角度強度分布は、図９．Ｂの場合に非対称性を示す。
【００４５】
上記ステップＳ１３にて取得される測定角度強度分布は、複数の理論角度強度分布と比較され、これらの理論角度強度分布から測定角度強度分布に近似するものが特定される。すなわち、測定角度強度分布と複数の理論角度強度分布とのフィッティングが行われる。そして、特定された理論角度強度分布の取得時におけるリボンギャップ、および、可動反射面９１１の傾き角の値が、対象格子要素９０におけるリボンギャップ、および、可動反射面９１１の傾き角の値として求められる（ステップＳ１４）。
【００４６】
パラメータの値が取得されると、対象格子要素９０に付与する電圧の値（以下、「電圧値」という。）が変更され、測定角度強度分布が取得される（ステップＳ１５，Ｓ１３）。そして、当該測定角度強度分布に基づいて、リボンギャップ、および、可動反射面９１１の傾き角の値が求められる（ステップＳ１４）。このように、変調器検査装置１では、制御部１０１が電圧付与部６および測定部５を制御することにより、対象格子要素９０に複数の電圧値を順次付与しつつ、各電圧値に対する測定角度強度分布が取得される。そして、演算部１０２において、複数の電圧値のそれぞれに対してリボンギャップ、および、可動反射面９１１の傾き角の値が求められる。
【００４７】
対象格子要素９０に対する検査が完了すると（ステップＳ１５）、対象格子要素９０に隣接する格子要素９０が新たな対象格子要素９０とされ、当該対象格子要素９０が照射光の照射位置に移動する（ステップＳ１６，Ｓ１２）。このとき、ステージ２１を格子要素９０の配列方向に配列ピッチだけ移動することにより、対象格子要素９０のみに照射光が照射される。そして、上記処理と同様にして、複数の電圧値におけるリボンギャップ、および、可動反射面９１１の傾き角の値が求められる（ステップＳ１３〜Ｓ１５）。
【００４８】
変調器検査装置１では、全ての格子要素９０のそれぞれを対象格子要素９０として、複数の電圧値におけるリボンギャップ、および、可動反射面９１１の傾き角の値が求められ（ステップＳ１６，Ｓ１２〜Ｓ１５）、その後、照射部３からの照射光の出射が停止されて、空間光変調器９の検査が完了する（ステップＳ１７）。例えば、対象物上に画像を記録する画像記録装置に空間光変調器９が用いられる場合には、上記検査にて取得された特性（リボンギャップと電圧値との関係や、傾き角と電圧値との関係等）を利用して、画像記録時における光量が一定となるように、各格子要素９０の制御が行われる。
【００４９】
以上に説明したように、変調器検査装置１では、対象格子要素９０に複数の電圧値を順次付与しつつ、各電圧値の付与時において、対象格子要素９０の長手方向に平行な軸を中心とする所定の角度範囲の各角度位置に関して、対象格子要素９０からの光の強度を測定することにより、測定角度強度分布が取得される。このように、複数の電圧値のそれぞれにおける測定角度強度分布を取得することにより、検査対象である格子要素９０の可動リボン９１が電圧値の変化に応じて変形しているか否か等、格子要素９０を適切に検査することができる。
【００５０】
また、演算部１０２では、格子要素９０におけるリボンギャップをパラメータとして含む演算により求められる理論角度強度分布と、測定角度強度分布とを比較することにより、複数の電圧値のそれぞれにおける当該パラメータの値が決定される。これにより、リボンギャップと電圧値との関係を取得することができ、対象格子要素９０の挙動（電圧に対する挙動）を詳細に取得することができる。さらに、当該演算において可動反射面９１１の傾き角もパラメータとして含まれることにより、当該傾き角と電圧値との関係も取得することができ、対象格子要素９０の挙動をより詳細に取得することができる。
【００５１】
次に、変調器検査装置１における他の動作例について説明する。本動作例では、一の光源３１１を用いて一の波長の照射光にて図８のステップＳ１１〜Ｓ１７の動作を行った後、他の光源３１１を用いて他の波長の照射光にて図８のステップＳ１１〜Ｓ１７の動作が行われる。
【００５２】
ここで、格子要素９０では、ｍを０以上の整数、λを照射光の波長として、光路長差が（（４ｍ＋１）・λ／４）近傍となるリボンギャップの場合、および、光路長差が（（４ｍ＋３）・λ／４）近傍となるリボンギャップの場合に、リボンギャップの単位距離の変化に対する角度強度分布の変化の度合い（変化率）が極大となる。また、光路長差が（４ｍ・λ／４）近傍となるリボンギャップの場合、および、光路長差が（（４ｍ＋２）・λ／４）近傍となるリボンギャップの場合に、リボンギャップの単位距離の変化に対する角度強度分布の変化（相違）の度合いが極小となる。
【００５３】
したがって、本動作例では、一の波長λの照射光において、光路長差が（４ｍ・λ／４）近傍となるリボンギャップが求められる電圧値、および、光路長差が（（４ｍ＋２）・λ／４）近傍となるリボンギャップが求められる電圧値において、他の波長の照射光に基づいて求められるリボンギャップの値が採用される。すなわち、変調器検査装置１では、電圧値の変化に対する測定角度強度分布の変化が一の波長の照射光において小さい場合に、他の波長の照射光が利用される。これにより、パラメータの値をより精度よく決定することができる。上記手法は、図８のステップＳ１３，Ｓ１４を照射光の波長を切り替えて繰り返す、または、ステップＳ１３〜Ｓ１５を照射光の波長を切り替えて繰り返すことにより実現されてもよい。また、出射する光の波長が互いに異なる３以上の光源が照射部３に設けられてもよい。
【００５４】
変調器検査装置１では、リボンの配列方向に連続する複数の格子要素９０（以下、「対象格子要素群」という。）が検査対象であってもよい。この場合、照射部３において照射領域の大きさを変更する機構（例えば、光学系３２に含まれるレンズを光軸Ｊ１に沿って移動する機構）が設けられ、対象格子要素群の全てのリボンのみに照射光が照射される。そして、図８を参照して説明した上記処理例と同様に、各電圧値において測定角度強度分布が取得される。
【００５５】
図１０．Ａないし図１０．Ｃは理論角度強度分布を示す図であり、図１０．Ａは、対象格子要素群の全ての格子要素９０におけるリボンギャップが光路長差（４ｍ・λ／４）に相当する値である場合の理論角度強度分布を示し、図１０．Ｂは、リボンギャップが光路長差（（４ｍ＋１）・λ／４）に相当する値である場合の理論角度強度分布を示し、図１０．Ｃは、リボンギャップが光路長差（（４ｍ＋２）・λ／４）に相当する値である場合の理論角度強度分布を示す。ここでは、対象格子要素群に含まれる全ての格子要素９０における可動反射面９１１の傾き角が０°であるものとしている。また、対象格子要素群は５個の格子要素９０にて構成される。
【００５６】
各電圧値における測定角度強度分布は複数の理論角度強度分布と比較され、これらの理論角度強度分布から測定角度強度分布に近似するものを特定することにより、各電圧値におけるリボンギャップの値が求められる。これにより、リボンギャップと電圧値との関係を取得することができ、対象格子要素群の動作を詳細に取得することができる。
【００５７】
以上のように、変調器検査装置１では、連続する少なくとも１つの格子要素を検査対象として、当該少なくとも１つの格子要素のみに照射光を照射し、当該少なくとも１つの格子要素の測定角度強度分布を取得することにより、検査対象である格子要素を適切に検査することができる。また、リボンギャップをパラメータとして含む演算により求められる理論角度強度分布と、測定角度強度分布とを比較することにより、リボンギャップと電圧値との関係を取得することができる。
【００５８】
ところで、リボンギャップが光路長差（（４ｍ＋１）・λ／４）に相当する値近傍である場合に、１つの格子要素９０を対象格子要素９０とするときには、図９．Ｂに示すように非対称性を示す理論角度強度分布が取得される（測定角度強度分布において同様）。これに対し、連続する複数の格子要素９０を対象格子要素群とするときには、図１０．Ｂに示すように、理論角度強度分布における非対称性が低減する（測定角度強度分布において同様）。したがって、検査対象が１つの格子要素である場合には、角度強度分布における非対称性を利用して、測定角度強度分布と理論角度強度分布とのフィッティングを精度よく行い、パラメータの値をより精度よく決定することが可能であるといえる。
【００５９】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００６０】
上記実施の形態では、対象格子要素９０（または対象格子要素群）からの光が楕円面鏡４を介して測定部５に導かれるため、測定部５を他の部材と干渉しない位置に配置することが容易に実現されるが、変調器検査装置１の設計によっては、楕円面鏡４を省略するとともに、測定部５が空間光変調器９の近傍に配置されてもよい。この場合、ｆθレンズ５２１の入射瞳位置に空間光変調器９が配置され、ラインセンサ５１がレンズ群５２の後側焦点位置に配置される。そして、対象格子要素９０からの回折光が、ｆθレンズ５２１に直接入射し、ラインセンサ５１へと導かれる。また、このような変調器検査装置１において、ｆθレンズ５２１と空間光変調器９との間に、屈折率が１以上である液体を供給することにより（すなわち、液浸法により）、広い角度範囲において角度強度分布を取得することが容易に可能となる。また、対象格子要素９０（または対象格子要素群）のみへの照射光の照射は、対象格子要素９０に対応する幅の開口を有するマスク部材を設けることにより（プロキシミティ方式やプロジェクション方式にて）実現されてもよい。
【００６１】
測定部５ではｆθレンズ５２１を設けることにより、ほぼ一定の角度位置間隔の角度強度分布をラインセンサ５１を用いて取得することが可能となるが、変調器検査装置１に求められる精度によっては、ｆθレンズ５２１が省略され、微細なスリットが形成されたスリット板が単に設けられてもよい。
【００６２】
また、図１１に示すように、リボンの長手方向に垂直な面上において、空間光変調器９上の対象格子要素９０を中心とする円弧上の経路Ｋ１に沿って１つの受光部５１ａを移動する機構を測定部５に設けることにより、測定角度強度分布が取得されてもよい。
【００６３】
照射部３からの照射光は、必ずしも単一波長のレーザ光である必要はなく、ランプ等から出射される比較的広い波長帯の光が照射光として用いられてもよい。この場合に、例えば、対象格子要素９０からの光を分光することにより、一の波長の光に関する測定角度強度分布が取得されてもよい。ただし、理論角度強度分布の演算を容易にするという観点では、照射光は、収束性に優れたレーザ光であることが好ましい。
【００６４】
上記実施の形態では、各格子要素９０が、基準面に対して昇降可能な可動リボン９１の可動反射面９１１と、基準面に対して固定された固定リボン９２の固定反射面９２１との組合せであるが、例えば、基準面に対して昇降可能な多数の可動リボンが一列に配列され、互いに隣接する２つの可動リボンの各組合せが１つの格子要素として取り扱われてもよい。この場合、２つの可動リボンの一方のみを昇降可能とし、他方を昇降不能（非可動）として回折光の出射が行われる。このように、空間光変調器９では、各格子要素が、配列方向に垂直な長手方向に伸びる１つの可動反射面と１つの非可動反射面との組合せであればよい。
【００６５】
変調器検査装置１では、リボンギャップが必ずしも求められる必要はなく、複数の電圧値における測定角度強度分布に基づいて各格子要素９０の動作の良否（不良か否か）の判定のみが行われてもよい。
【００６６】
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
【符号の説明】
【００６７】
１    検査装置
３    照射部
４    楕円面鏡
５    測定部
６    電圧付与部
９    空間光変調器
２１    ステージ
５１    ラインセンサ
９０    格子要素
１０１    制御部
１０２    演算部
５２１    ｆθレンズ
９１１    可動反射面
９２１    固定反射面
Ｐ１，Ｐ２    焦点
Ｓ１１，Ｓ１３〜Ｓ１５    ステップ
【図１】
2013124896.tif 000003
【図２】
2013124896.tif 000004
【図３】
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【図４】
2013124896.tif 000006
【図５】
2013124896.tif 000007
【図６】
2013124896.tif 000008
【図７】
2013124896.tif 000009
【図８】
2013124896.tif 000010
【図９．Ａ】
2013124896.tif 000011
【図９．Ｂ】
2013124896.tif 000012
【図９．Ｃ】
2013124896.tif 000013
【図１０．Ａ】
2013124896.tif 000014
【図１０．Ｂ】
2013124896.tif 000015
【図１０．Ｃ】
2013124896.tif 000016
【図１１】
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