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JP2000081369A - Array element inspection method and device - Google Patents

Array element inspection method and device

Info

Publication number
JP2000081369A
JP2000081369A JP10252452A JP25245298A JP2000081369A JP 2000081369 A JP2000081369 A JP 2000081369A JP 10252452 A JP10252452 A JP 10252452A JP 25245298 A JP25245298 A JP 25245298A JP 2000081369 A JP2000081369 A JP 2000081369A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
array
pinhole
elements
imaging lens
light
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP10252452A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Yamaura
均 山浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
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 Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Priority to JP10252452A priority Critical patent/JP2000081369A/en
Publication of JP2000081369A publication Critical patent/JP2000081369A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inspect the relative positions of array elements with high resolution widely and relatively inexpensively. SOLUTION: Light from each fiber 1b of a fiber array 1 is applied to a pin hole array 2 where light axes corresponding to each fiber 1b are arranged nearly in parallel and hence is taken out as nearly parallel light. The image of parallel light from each of the pin hole array 2 is formed nearly at the same point by an imaging lens 3 so that the limitation of a shooting range does not matter. The image of the fiber 1b whose image has been picked is picked up by a CCD camera 4, and the relative positions of elements are obtained according to a shooting signal by a computer 5. The quality of the fiber array 1 is judged by the amount of deviation from the same point.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の素子があら
かじめ決められた配置に並べられたアレイ素子の検査方
法およびアレイ素子の検査装置に係り、特にファイバア
レイブロックにおけるファイバの位置検査に好適なもの
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for inspecting an array element in which a plurality of elements are arranged in a predetermined arrangement and an apparatus for inspecting an array element, and is particularly suitable for inspecting the position of a fiber in a fiber array block. About things.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のアレイ素子の検査方法としては、
例えばCCD カメラなどによりアレイ素子全体を撮影し、
この撮影信号を画像処理することによりそれぞれの素子
の位置を求めていた。あるいは、移動ステージでそれぞ
れの素子を検出し、ステージの移動量より素子の相対位
置を求めていた。
2. Description of the Related Art Conventional array element inspection methods include:
For example, photograph the entire array element with a CCD camera, etc.
The position of each element has been determined by performing image processing on this photographing signal. Alternatively, each element is detected by a moving stage, and the relative position of the element is obtained from the moving amount of the stage.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の検査方法は上述
のように構成されていたが、近年素子の微細化が進み素
子の位置精度も1 μm以下が要求されるようになりつつ
ある。
The conventional inspection method has been configured as described above, but in recent years, the miniaturization of elements has progressed and the positional accuracy of elements has been required to be 1 μm or less.

【0004】この点でCCD カメラによる画像処理では、
複数の素子全体をそのまま撮影するために、高分解能を
得るためには撮影範囲が制限されてしまい、例えば0.1
μmの分解能を得るためには数十μmの範囲に限られて
しまう。
[0004] In this regard, in image processing using a CCD camera,
In order to obtain a high resolution, the imaging range is limited in order to directly image the plurality of elements as they are.
In order to obtain a resolution of μm, the range is limited to several tens μm.

【0005】一方、移動ステージを用いる場合には測定
範囲を拡大することは可能であるが、高い精度でステー
ジを移動しなければならないため検査装置としては非常
に高価となってしまう。
On the other hand, when a moving stage is used, it is possible to expand the measurement range, but the stage must be moved with high accuracy, so that the inspection apparatus becomes very expensive.

【0006】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点を解消して、アレイ素子の位置を高分解能で広範囲
かつ比較的安価に検査可能なアレイ素子検査方法及びア
レイ素子検査装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an array element inspection method and an array element inspection apparatus capable of solving the problems of the prior art and inspecting the position of the array element with high resolution over a wide range and relatively inexpensively. Is to do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1のアレイ素子検査方法は、アレイ状に
配置された複数の素子の位置を光学的な検出手段を用い
て検出する方法であって、前記複数の素子からの光を、
各素子に対応する光軸が互いにほぼ平行に配置された複
数のピンホールを有するピンホールアレイにより取り出
し、該ピンホールアレイの各ピンホールからの光を結像
レンズで前記検出手段の受光領域内に結像し、結像され
た素子の像を検出し、検出信号よりそれぞれの素子の位
置を求めるようにしたものである。
To achieve the above object, a first array element inspection method of the present invention detects the positions of a plurality of elements arranged in an array using optical detection means. Method, wherein the light from the plurality of elements,
An optical axis corresponding to each element is taken out by a pinhole array having a plurality of pinholes arranged substantially in parallel with each other, and light from each pinhole of the pinhole array is received by an imaging lens in a light receiving area of the detection means. Then, an image of the formed element is detected, and the position of each element is obtained from a detection signal.

【0008】複数の素子の光を検出手段の受光領域内に
結像するようにしたので、複数の素子全体をそのまま撮
影する方法に比べて、高分解能で広範囲に検査でき、比
較的安価に測定できる。また、複数の素子にピッチ誤差
等がないなど、測定系に誤差がなければ、複数の素子の
像は検出手段の受光領域内の所定位置(同一点など)に
結像されるが、ピッチ誤差等がある場合には前記所定位
置からずれて結像され、そのずれ量からアレイ素子の良
否を容易に判定できる。
Since the light of a plurality of elements is formed into an image in the light receiving area of the detecting means, the inspection can be performed over a wide area at a high resolution and the measurement can be performed at a relatively low cost, as compared with a method in which the whole of the plurality of elements is directly photographed. it can. If there is no error in the measurement system, such as a case where there is no pitch error in the plurality of elements, the images of the plurality of elements are formed at predetermined positions (the same point, etc.) in the light receiving area of the detecting means. In the case where an image is formed, an image is formed shifted from the predetermined position, and the quality of the array element can be easily determined from the shift amount.

【0009】また、本発明の第2のアレイ素子検査方法
は、複数の素子が互いにほぼ平行な光軸を有し、前記光
軸に対し垂直な面内におけるi番目(i=1〜N、Nは
素子の個数)の素子の座標が(Xoi ,Yoi )と表さ
れるようにアレイ状に配列したアレイ素子の位置を検出
する上記第1のアレイ素子検査方法であって、前記複数
の素子のそれぞれに対応し、互いにほぼ平行な光軸と等
しい焦点距離f1 を有する複数のピンホールが、前記各
ピンホールの光軸に対し垂直な面内にi番目のピンホー
ルの光軸の座標が(Xli ,Yli )と表されるように
配列されたピンホールアレイと、ピンホールアレイの各
ピンホールからの光を結像する焦点距離f2 の結像レン
ズとを備える。
In a second array element inspection method according to the present invention, the plurality of elements have optical axes substantially parallel to each other, and the i-th element (i = 1 to N, i) in a plane perpendicular to the optical axis. N is the above first array element inspecting method for detecting the position of the array elements arranged in an array as the coordinates of the elements of the element number of) is expressed as (Xo i, Yo i), said plurality corresponding to each of the elements, a plurality of pinholes having a focal length f 1 equal to optical axis substantially parallel to each other, the optical axis of the i-th pinhole in a plane perpendicular to the optical axis of each pin hole Are arranged as (Xl i , Yl i ), and an imaging lens with a focal length f 2 for imaging light from each pinhole of the pinhole array.

【0010】そしてピンホールアレイ及び結像レンズに
より、前記ピンホールアレイを構成するピンホールの光
軸に対し垂直な前記検出手段の受光領域内の検出面の面
内に各素子の像を結像させる際に、複数の素子に対する
ピンホールアレイ、結像レンズの配置を下記の式(1)
〜(3)の関係を満たすようにして、前記複数の素子の
うちi番目の素子からの光を、前記ピンホールアレイ中
のi番目のピンホールにより取り出し、取り出された光
を結像レンズにより前記検出面の所望の位置(Xsi
Ysi )に結像し、結像されたそれぞれの素子の像を検
出し、検出信号よりそれぞれの素子の位置を求めるよう
にしたものである。
An image of each element is formed by a pinhole array and an imaging lens on a detection surface in a light receiving area of the detection means perpendicular to an optical axis of the pinhole constituting the pinhole array. In this case, the arrangement of the pinhole array and the imaging lens for a plurality of elements is determined by the following equation (1).
The light from the i-th element among the plurality of elements is extracted by the i-th pinhole in the pinhole array so as to satisfy the relationship of (3), and the extracted light is extracted by the imaging lens. A desired position (Xs i ,
Ys i ), the image of each formed element is detected, and the position of each element is obtained from the detection signal.

【0011】 Xoi −( k×Xli ) =Xsi /M (1) Yoi −( k×Yli ) =Ysi /M (2) η={( k−1) ×( β+ξ) −1}×β/{ξ×( k−1) −1} (3) ただし、 k:各素子と、前記各素子に対応するピンホールアレイ
中のピンホールとの距離をf1 で除算した値 β:結像レンズの焦点距離f2 をf1 で除算した値 ξ:ピンホールアレイの各ピンホールと結像レンズの第
1主点との距離から焦点距離f1 及びf2 を引いた距離
をf1 で除算した値 η:結像レンズの第2主点と検出面との距離をf1 で除
算した値 M:ピンホールアレイと結像レンズからなる光学系の倍
率であり、M=−β/{1+(1−k)×ξ}と表され
る X、Y軸:ピンホールアレイを構成するピンホールの光
軸の方向(Z軸方向)に対し垂直な方向を有し、互いに
直交する座標軸であり、(Xoi ,Yoi )、(X
i ,Yli )、(Xsi ,Ysi )の各座標も共通の
X、Y座標軸を基準としている なお、本明細書において、ピンホールの焦点距離f1
は、当該ピンホールと同じ機能を有するレンズを考え、
このレンズの焦点距離をもってf1 とする。
[0011] Xo i - (k × Xl i ) = Xs i / M (1) Yo i - (k × Yl i) = Ys i / M (2) η = {(k-1) × (β + ξ) - 1} × β / {ξ × (k-1) -1} (3) However, k: each element, the value of the distance between the pinholes in the pinhole array corresponding to each element divided by f 1 β: value obtained by dividing the focal length f 2 of the imaging lens by f 1 ξ: distance obtained by subtracting the focal lengths f 1 and f 2 from the distance between each pinhole of the pinhole array and the first principal point of the imaging lens. Divided by f 1 η: Value obtained by dividing the distance between the second principal point of the imaging lens and the detection surface by f 1 M: Magnification of the optical system including the pinhole array and the imaging lens, and M = X, Y axes: directions perpendicular to the direction of the optical axis (Z-axis direction) of the pinholes constituting the pinhole array, and are expressed as -β / {1+ (1-k) ×}. Are coordinate axes orthogonal to (Xo i , Yo i ), (X
l i, Yl i), noted that the (Xs i, common X also each coordinate of Ys i), based on the Y axis, in the present specification, the focal length f 1 of the pinhole, the same as the pinhole Think of a lens with functions,
And f 1 with a focal length of the lens.

【0012】このように、各素子の像を検査面上の任意
の位置に結像できるので、一度に複数の素子を観察する
ことが可能である。また、上記式(3)における各パラ
メータを決定することにより、同じ焦点距離のピンホー
ルやレンズを用いても、光学系の倍率を変えられると共
に、倍率の符号を変えることにより、正立、倒立の素子
像を自由に選択できる。
As described above, since the image of each element can be formed at an arbitrary position on the inspection surface, it is possible to observe a plurality of elements at once. Further, by determining the parameters in the above equation (3), the magnification of the optical system can be changed even if a pinhole or a lens having the same focal length is used, and the sign of the magnification can be changed to erect and invert. Can be freely selected.

【0013】上記第2のアレイ素子検査方法において、
各素子からの光を検出面内のほぼ同一点に結像するよう
にすると、測定系を可動部なく構成でき、高精度の位置
検出が行える。また、ピンホールアレイ及び結像レンズ
からなる光学系がアフォーカル系となるように配置する
と、ξ=0となり、倍率Mはkに依存せずkの誤差の影
響を受けないなど、誤差の影響を受けにくくなり、正確
な測定が可能となる。また、上記第1、第2のアレイ素
子検査方法において、アレイ素子からの光をピンホール
アレイによりほぼ平行光として取り出すようにすると
(すなわち、k=1のタンデム配置とすると)、ピンホ
ールアレイと結像レンズとの間で平行光となるので、ξ
の大きさに依らなくなり、更に誤差の影響のない、正確
な測定系を構築できる。更に、ξ=0かつk=1とする
ことにより、より正確な測定が可能になる。
In the second array element inspection method,
If the light from each element is focused on substantially the same point on the detection surface, the measurement system can be configured without any moving parts, and highly accurate position detection can be performed. When the optical system including the pinhole array and the imaging lens is arranged to be an afocal system, ξ = 0, and the magnification M does not depend on k and is not affected by the error of k. And it is possible to perform accurate measurement. Further, in the first and second array element inspection methods, when light from the array element is taken out as substantially parallel light by a pinhole array (that is, when k = 1 tandem arrangement), the pinhole array Since it becomes parallel light between the imaging lens,
Irrespective of the size of the measurement, an accurate measurement system free from the influence of errors can be constructed. Furthermore, setting ξ = 0 and k = 1 enables more accurate measurement.

【0014】本発明の第1のアレイ素子検査装置は、上
記第1のアレイ素子検査方法を実施するための装置であ
って、アレイ状に配置された複数の素子の位置を検出す
るアレイ素子検査装置において、前記複数の素子のそれ
ぞれに対応する光軸が互いにほぼ平行に配置された複数
のピンホールを有するピンホールアレイと、該ピンホー
ルアレイの各ピンホールからの光を検出手段の受光領域
内に結像するための少なくとも一つの結像レンズと、結
像された素子の像を検出する検出手段と、検出手段の検
出信号よりそれぞれの素子の位置を求めるための演算回
路とを備え、前記ピンホールアレイ、前記結像レンズ、
前記検出手段が、前記ピンホールアレイの各ピンホール
からの光を前記検出手段の受光領域内に結像するように
配置されたものである。
A first array element inspection apparatus according to the present invention is an apparatus for carrying out the first array element inspection method, wherein an array element inspection for detecting the positions of a plurality of elements arranged in an array is provided. In the apparatus, a pinhole array having a plurality of pinholes each having an optical axis corresponding to each of the plurality of elements arranged substantially parallel to each other, and a light receiving area of a detecting means for detecting light from each pinhole of the pinhole array At least one imaging lens for forming an image inside, a detecting means for detecting an image of the formed element, and an arithmetic circuit for obtaining the position of each element from a detection signal of the detecting means, The pinhole array, the imaging lens,
The detecting means is arranged so that light from each pinhole of the pinhole array forms an image in a light receiving area of the detecting means.

【0015】素子の像は、例えばCCD カメラで撮影した
り、分割型フォトダイオードで検出することが好まし
い。複数の素子の光を検出手段の受光領域内に結像する
ようにしたので、ピンホールアレイ、結像レンズ、検出
手段、演算回路とから構成される可動部のない測定系と
することが可能であり、高精度に位置の検出が行える。
It is preferable that the image of the element is photographed by, for example, a CCD camera or detected by a split type photodiode. Since the light of multiple elements is focused on the light receiving area of the detecting means, it is possible to have a measuring system without a movable part consisting of a pinhole array, an imaging lens, a detecting means, and an arithmetic circuit. Therefore, the position can be detected with high accuracy.

【0016】また、本発明の第2のアレイ素子検査装置
は、上記第2のアレイ素子検査方法を実施するための装
置であって、複数の素子が互いにほぼ平行な光軸を有
し、前記光軸に対し垂直な面内におけるi番目(i=1
〜N、Nは素子の個数)の素子の座標が(Xoi ,Yo
i )と表されるようにアレイ状に配列したアレイ素子の
位置を検出する上記第1のアレイ素子検査装置におい
て、前記複数の素子のそれぞれに対応し、互いにほぼ平
行な光軸と等しい焦点距離f1 を有する複数のピンホー
ルが、前記各ピンホールの光軸に対し垂直な面内にi番
目のピンホールの光軸の座標が(Xli ,Yli )と表
されるように配列されたピンホールアレイと、ピンホー
ルアレイからの光を、前記ピンホールアレイを構成する
ピンホールの光軸に対し垂直な前記検出手段の受光領域
内の検出面の面内に結像させる焦点距離f2 の結像レン
ズとを備える。
A second array element inspection apparatus according to the present invention is an apparatus for carrying out the second array element inspection method, wherein a plurality of elements have optical axes substantially parallel to each other. The ith (i = 1) in a plane perpendicular to the optical axis
NN, where N is the number of elements, the coordinates of the elements are (Xo i , Yo)
i ) In the first array element inspection apparatus for detecting the positions of array elements arranged in an array as represented by i ), a focal length equal to an optical axis substantially parallel to each other and corresponding to each of the plurality of elements. a plurality of pinholes having f 1 is the coordinates (Xl i, Yl i) of the optical axis of the i-th pinhole in a plane perpendicular to the optical axis of each pin hole is arranged to be represented as And a focal length f for imaging light from the pinhole array on a detection surface in a light receiving area of the detection means perpendicular to an optical axis of the pinholes constituting the pinhole array. 2 imaging lenses.

【0017】さらに前記複数の素子に対するピンホール
アレイ、結像レンズの配置を下記の式(1)〜(3)の
関係を満たすように設定することにより、前記複数の素
子のうちi番目の素子からの光が前記ピンホールアレイ
中のi番目のピンホール及び結像レンズにより前記検出
面の所望の位置(Xsi ,Ysi )に結像され、この結
像されたそれぞれの素子の像を検出するための検出手段
と、検出手段の検出信号よりそれぞれの素子の位置を求
めるための演算回路とを備えたものである。
Further, by setting the arrangement of the pinhole array and the imaging lens with respect to the plurality of elements so as to satisfy the following equations (1) to (3), the i-th element among the plurality of elements is obtained. Is formed at a desired position (Xs i , Ys i ) on the detection surface by the i-th pinhole in the pinhole array and the imaging lens, and the formed image of each element is formed. It comprises a detecting means for detecting, and an arithmetic circuit for obtaining the position of each element from the detection signal of the detecting means.

【0018】 Xoi −( k×Xli ) =Xsi /M (1) Yoi −( k×Yli ) =Ysi /M (2) η={( k−1) ×( β+ξ) −1}×β/{ξ×( k−1) −1} (3) ただし、 k:各素子と、前記各素子に対応するピンホールアレイ
中のピンホールとの距離をf1 で除算した値 β:結像レンズの焦点距離f2 をf1 で除算した値 ξ:ピンホールアレイの各ピンホールと結像レンズの第
1主点との距離から焦点距離f1 及びf2 を引いた距離
をf1 で除算した値 η:結像レンズの第2主点と検出面との距離をf1 で除
算した値 M:ピンホールアレイと結像レンズからなる光学系の倍
率であり、M=−β/{1+(1−k)×ξ}と表され
る X、Y軸:ピンホールアレイを構成するピンホールの光
軸の方向(Z軸方向)に対し垂直な方向を有し、互いに
直交する座標軸であり、(Xoi ,Yoi )、(X
i ,Yli )、(Xsi ,Ysi )の各座標も共通の
X、Y座標軸を基準としている
[0018] Xo i - (k × Xl i ) = Xs i / M (1) Yo i - (k × Yl i) = Ys i / M (2) η = {(k-1) × (β + ξ) - 1} × β / {ξ × (k-1) -1} (3) However, k: each element, the value of the distance between the pinholes in the pinhole array corresponding to each element divided by f 1 β: value obtained by dividing the focal length f 2 of the imaging lens by f 1 ξ: distance obtained by subtracting the focal lengths f 1 and f 2 from the distance between each pinhole of the pinhole array and the first principal point of the imaging lens. Divided by f 1 η: Value obtained by dividing the distance between the second principal point of the imaging lens and the detection surface by f 1 M: Magnification of the optical system including the pinhole array and the imaging lens, and M = X, Y axes: directions perpendicular to the direction of the optical axis (Z-axis direction) of the pinholes constituting the pinhole array, and are expressed as -β / {1+ (1-k) ×}. Are coordinate axes orthogonal to (Xo i , Yo i ), (X
l i , Yl i ) and (Xs i , Ys i ) are also based on the common X and Y coordinate axes.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0020】図1は本発明のアレイ素子検査装置の構成
概略図であり、ピンホールアレイ2、結像レンズ3、CC
D カメラ4、表示装置を備えた演算回路としてのコンピ
ュータ5から構成される。
FIG. 1 is a schematic view of the configuration of an array element inspection apparatus according to the present invention, which includes a pinhole array 2, an imaging lens 3, and a CC.
It comprises a D camera 4 and a computer 5 as an arithmetic circuit having a display device.

【0021】検査対象としてのアレイ素子は250 μmピ
ッチで一列に並べられた直径125 μmのファイバアレイ
1である。図7にこのファイバアレイ1を構成するファ
イバアレイブロック15の外観を示す。
The array element to be inspected is a fiber array 1 having a diameter of 125 μm arranged in a line at a pitch of 250 μm. FIG. 7 shows the appearance of a fiber array block 15 constituting the fiber array 1.

【0022】ファイバアレイ1からの光を平行光にする
光学素子として一体型のピンホールアレイ2を使用し
た。ピンホールアレイ2を構成するピンホール2bのピ
ッチ精度レベルをファイバアレイ1のファイバ1bと同
程度に確保するためである。ピンホールアレイ2は、ピ
ッチ250 μm、焦点距離2 mmである。ファイバ端面1
aはピンホールアレイ2の焦点面に設定した。
An integrated pinhole array 2 was used as an optical element for converting light from the fiber array 1 into parallel light. This is to ensure that the pinhole 2b constituting the pinhole array 2 has the same pitch accuracy level as the fiber 1b of the fiber array 1. The pinhole array 2 has a pitch of 250 μm and a focal length of 2 mm. Fiber end face 1
a was set on the focal plane of the pinhole array 2.

【0023】結像レンズ3には焦点距離40mm、直径30
mmのアクロマチックレンズを用い、その像側焦点位置
に像検出手段であるCCD カメラ4を設置した。ファイバ
端面像は、それぞれに対応するピンホールアレイ2と結
像レンズ3とによりCCD カメラ4の受光領域内、より具
体的には撮影面上のほぼ同―点に結像される。倍率はピ
ンホールアレイ2と結像レンズ3の焦点距離の比で決ま
り、本実施の形態では20倍である。CCD カメラ4の画素
サイズは11×13μm、1 画素当たりの分解能は0.55及び
0.65μmである。更にコンピュータ5で画像処理を行う
ことにより内挿処理を行い、上記値の1/10の分解能とし
ている。画像処理により結像位置を1画素単位で求め、
画素単位を画素サイズをもとに長さ単位に換算し、長さ
単位で求められた結像位置の相対的な位置を求める。フ
ァイバアレイ1が正確に250 μmピッチで並べられてい
ればファイバ端面の像は全て同―点に結像されるが、フ
ァイバアレイ1にピッチ誤差がある場合には、ずれ量が
20倍にされて結像される。これをコンピュータ5で処理
することによりファイバアレイ1の良否の判定を行って
いる。なお、コンピュータ5の表示装置には、演算結果
及びファイバ1bの像が表示される。
The imaging lens 3 has a focal length of 40 mm and a diameter of 30
A CCD camera 4 as an image detecting means was installed at an image-side focal position using an achromatic lens of mm. The fiber end face image is formed by the corresponding pinhole array 2 and imaging lens 3 in the light receiving area of the CCD camera 4, more specifically, at substantially the same point on the photographing surface. The magnification is determined by the ratio of the focal length between the pinhole array 2 and the imaging lens 3, and is 20 times in the present embodiment. The pixel size of the CCD camera 4 is 11 × 13 μm, the resolution per pixel is 0.55 and
0.65 μm. Further, the image processing is performed by the computer 5 to perform the interpolation processing, and the resolution is 1/10 of the above value. The image formation position is determined in pixel units by image processing,
The pixel unit is converted into a length unit based on the pixel size, and a relative position of the imaging position obtained in the length unit is obtained. If the fiber array 1 is accurately arranged at a pitch of 250 μm, the images of the fiber end faces are all formed at the same point, but if the fiber array 1 has a pitch error, the deviation amount
The image is magnified 20 times. This is processed by the computer 5 to determine the quality of the fiber array 1. The calculation results and the image of the fiber 1b are displayed on the display device of the computer 5.

【0024】上記実施の形態においては結像レンズ3に
よる像を直接CCD カメラ4で捉えたが、間に拡大光学
系、例えばレンズを入れても良く、これにより更に分解
能を向上させることができる。
In the above embodiment, the image formed by the imaging lens 3 is captured directly by the CCD camera 4. However, an enlargement optical system, for example, a lens may be interposed therebetween, so that the resolution can be further improved.

【0025】あるいは図2のように結像レンズ3の第1
像面にスクリーン16を配置してその像を撮影するよう
な形でも良い。スクリーンに投影された像を撮影するこ
とにより、より鮮明な像の検出が可能である。
Alternatively, as shown in FIG.
A configuration in which the screen 16 is arranged on the image plane to photograph the image may be used. By capturing the image projected on the screen, a clearer image can be detected.

【0026】上記実施の形態では同時に全てのファイバ
1bの像が結像される場合について述べたが、例えば図
3のように、1個のピンホール7を設けた遮光板6をフ
ァイバアレイ1とピンホールアレイ2との間に光軸と直
交する方向に移動自在に設け、この遮光板6のピンホー
ル7を用いてファイバ1bを一つずつ結像させても良
い。これにより各ファイバ1b毎の位置の測定を行うこ
とが可能となる。なお、ピンホールを複数個設けて複数
ファイバ単位で位置測定を行うこともできる。なお、ピ
ンホールは、ピンホールアレイ2と結像レンズ3との間
に設けてもよい。
In the above embodiment, the case where images of all the fibers 1b are formed simultaneously has been described. However, as shown in FIG. 3, for example, the light-shielding plate 6 provided with one pinhole 7 is connected to the fiber array 1. The optical fiber 1b may be formed one by one using the pinholes 7 of the light shielding plate 6 so as to be movable between the pinhole array 2 and the direction orthogonal to the optical axis. This makes it possible to measure the position of each fiber 1b. Note that a plurality of pinholes can be provided to perform position measurement in units of a plurality of fibers. The pinhole may be provided between the pinhole array 2 and the imaging lens 3.

【0027】あるいは図4のように各ファイバ1b毎に
波長の異なる波長フィルタ8をピンホールアレイ2の前
に配置し、この波長フィルタ8を用いることで色により
各ファイバ1bを区別することが可能となる。(なお、
波長フィルタ8をピンホールアレイ2の後ろに配置して
もよい。)更に、図5に示すように、ピンホールアレイ
2と結像レンズ3間に波長可変フィルタ9を用いれば、
透過波長を制御することによりモノクロCCD カメラでも
ファイバ1bの識別を行える。波長可変フィルタ9は液
晶フィルタで構成することができる。また、上記のよう
にピンホールアレイ2、結像レンズ3間に波長可変フィ
ルタ9を配置する代りに、素子に対して透過もしくは反
射する照明手段として波長可変光源(図示省略)を素子
の照明に用いても良い。
Alternatively, as shown in FIG. 4, a wavelength filter 8 having a different wavelength for each fiber 1b is arranged in front of the pinhole array 2, and by using this wavelength filter 8, each fiber 1b can be distinguished by color. Becomes (Note that
The wavelength filter 8 may be arranged behind the pinhole array 2. 5) If a tunable filter 9 is used between the pinhole array 2 and the imaging lens 3 as shown in FIG.
The fiber 1b can be identified even by a monochrome CCD camera by controlling the transmission wavelength. The tunable filter 9 can be constituted by a liquid crystal filter. Instead of arranging the tunable filter 9 between the pinhole array 2 and the imaging lens 3 as described above, a tunable light source (not shown) is used for illuminating the element as an illuminating means for transmitting or reflecting the element. May be used.

【0028】検査対象は不透明なものにも適用できる
が、検査対象が光を透過する光ファイバの場合には、検
査面の反対側より光(単色もしくは白色光)を入射さ
せ、出射光を結像させることにより、コアの位置をより
正確に検出することが可能となる。特に、この揚合には
検出手段として、分割型フォトダイオードなどビームの
位置検出手段を用いると構造が簡単になる。例えば図6
に示すように、4分割型フォトダイオード12の中点
(前記同一点に相当)に各光ファイバが結像されるよう
にし、各フォトダイオード12aでそれぞれ検出した各
光ファイバからの受光量の差を比較器13で取り、その
比較結果を演算回路14に入力して受光量の差から、同
一点からの各光ファイバの片寄りを検査する。これによ
り画像処理に比べ構造を簡素化でき、高速且つ安価に位
置の検出を行うことができる。
Although the object to be inspected can be applied to an opaque one, when the object to be inspected is an optical fiber that transmits light, light (monochromatic or white light) is incident from the opposite side of the inspection surface and the emitted light is coupled. By imaging, the position of the core can be detected more accurately. In particular, the structure can be simplified by using a beam position detecting means such as a split photodiode as a detecting means in this combination. For example, FIG.
As shown in FIG. 5, each optical fiber is formed into an image at the middle point (corresponding to the same point) of the four-division type photodiode 12, and the difference in the amount of light received from each optical fiber detected by each photodiode 12a. Is obtained by the comparator 13, and the result of the comparison is input to the arithmetic circuit 14, and the deviation of each optical fiber from the same point is inspected from the difference in the amount of received light. Thereby, the structure can be simplified as compared with the image processing, and the position can be detected at high speed and at low cost.

【0029】次に、本発明の他の実施形態を説明する。
図8はアレイ素子検査装置の光学系における各パラメー
タを示す図である。この実施形態でも、検査対象である
ファイバアレイの各ファイバ21の像を、ピンホールア
レイの対応する各ピンホール22及び結像レンズ23で
結像し、結像されたファイバ21の像の位置を、CCD
カメラ及びコンピュータを用いて求める構成となってい
る。なお、図8では、ファイバアレイの1本のファイバ
21と、これに対向するピンホールアレイの1個のピン
ホール22のみを示している。
Next, another embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 is a diagram showing parameters in the optical system of the array element inspection device. Also in this embodiment, the image of each fiber 21 of the fiber array to be inspected is formed by the corresponding pinhole 22 and the imaging lens 23 of the pinhole array, and the position of the formed image of the fiber 21 is determined. , CCD
The configuration is obtained using a camera and a computer. FIG. 8 shows only one fiber 21 of the fiber array and one pinhole 22 of the pinhole array opposed thereto.

【0030】一列に配列されたファイバアレイのファイ
バ21の個数は8個であり、i番目(i=1〜8、一端
部のファイバ21を1番目とする)のファイバ21の座
標を(Xoi ,Yoi )とする。また、i番目のファイ
バ21に対向して設けられるピンホールアレイのi番目
のピンホール22の座標を(Xli ,Yli )とする。
The number of the fibers 21 in the fiber array arranged in a line is eight, and the coordinates of the i- th fiber (i = 1 to 8, the fiber 21 at one end is the first) are represented by (Xo i , Yo i ). Further, the i-th coordinate of the pin hole 22 of the pinhole array provided opposite to the i th fiber 21 and (Xl i, Yl i).

【0031】更に、ファイバアレイの各ファイバ21に
対し、ピンホールアレイの各ピンホール22及び結像レ
ンズ23の配置を下記の式(1)〜(3)の関係をほぼ
満たすようにして、i番目のファイバ21からの光を、
i番目のピンホール22により取り出し、取り出された
光を結像レンズ23により結像面の所望の位置(X
i ,Ysi )に結像させる。(ここで、X―Y軸は、
結像レンズ23の光軸の方向(Z軸方向)に対し垂直な
方向を有し、互いに直交する座標軸であり、(Xoi
Yoi )、(Xli ,Yli )及び(Xsi ,Ysi
の各座標も共通のX―Y座標軸を基準としている。) Xoi −( k×Xli ) =Xsi /M (1) Yoi −( k×Yli ) =Ysi /M (2) η={( k−1) ×( β+ξ) −1}×β/{ξ×( k−1) −1} (3) ただし、 k:各素子と、前記各素子に対応するピンホールアレイ
中のピンホールとの距離をf1 で除算した値 β:結像レンズの焦点距離f2 をf1 で除算した値 ξ:ピンホールアレイの各ピンホールと結像レンズの第
1主点との距離から焦点距離f1 及びf2 を引いた距離
をf1 で除算した値 η:結像レンズの第2主点と検出面との距離をf1 で除
算した値 M:ピンホールアレイと結像レンズからなる光学系の倍
率であり、倍率M=−β/{1+(1−k)×ξ}であ
る。Z軸方向の距離は上記のように全てピンホール22
の焦点距離f1 で規格化している。なお、式(3)は、
素子からの光がZ軸に平行でなく傾斜していても、結像
点が一定となるという条件を満足するものである。
Further, the arrangement of each pinhole 22 of the pinhole array and the imaging lens 23 with respect to each fiber 21 of the fiber array is set so as to substantially satisfy the following equations (1) to (3). The light from the th fiber 21
The light is extracted by the i-th pinhole 22, and the extracted light is extracted by the imaging lens 23 at a desired position (X
s i , Ys i ). (Where the XY axes are
The coordinate axes have a direction perpendicular to the direction of the optical axis (Z-axis direction) of the imaging lens 23 and are orthogonal to each other, and (Xo i ,
Yo i), (Xl i, Yl i) and (Xs i, Ys i)
Are based on a common XY coordinate axis. ) Xo i - (k × Xl i) = Xs i / M (1) Yo i - (k × Yl i) = Ys i / M (2) η = {(k-1) × (β + ξ) -1} × β / {ξ × (k-1) -1} (3) where k is a value obtained by dividing a distance between each element and a pinhole in a pinhole array corresponding to each element by f 1. The value obtained by dividing the focal length f 2 of the imaging lens by f 1 ξ: The distance obtained by subtracting the focal lengths f 1 and f 2 from the distance between each pinhole of the pinhole array and the first principal point of the imaging lens is f. value divided by 1 eta: value the distance between the second principal point and the detection surface of the imaging lens divided by f 1 M: the magnification of the optical system composed of the pinhole array and the imaging lens, the magnification M = - β / {1+ (1-k) ×}. The distances in the Z-axis direction are all pinholes 22 as described above.
It is normalized by the focal length f 1 of the. Equation (3) is
This satisfies the condition that the imaging point is constant even if the light from the element is not parallel to the Z axis but inclined.

【0032】図8において、実線で示す光線は、設計値
通りに配置されたときの理想的な光線の軌跡であり、破
線で示す光線は、ファイバ21が位置ずれを生じたとき
(このときのi番目のファイバ21の座標は(X'
i ,Y' oi ))の光線の軌跡である。
In FIG. 8, the light ray indicated by the solid line is the ideal light ray trajectory when the light ray is arranged as designed, and the light ray indicated by the broken line is the light ray when the fiber 21 is displaced (at this time, The coordinates of the i-th fiber 21 are (X ′
o i , Y ′ o i )).

【0033】この実施形態のファイバアレイも上記図1
の実施形態と同じ、直径125 μmファイバ21が250 μ
mピッチで並べられたものである。また、ピンホールア
レイも焦点距離3 mmのピンホール22がピッチ250 μ
mで設けられたものである。更に、この実施形態では、
ファイバ21の端面をピンホール22の焦点面に設定し
た(従って、k=1)。また、結像レンズ23には、焦
点距離300 mmのレンズを用い、その像側焦点位置にC
CDカメラを設置した。更に、ξは約-130とした(な
お、ξは式(1)〜(3)に関係なく決めることがで
き、ξを負にすることで光学系を小型にできる)。CC
Dの画素サイズは、上記実施形態と同じく、11×13μ
m、一画素当たりの分解能は0.11及び0.13μmであり、
更に、コンピュータで内挿処理を行いことにより、上記
値の1/10の分解能としている。
The fiber array of this embodiment is also the same as that shown in FIG.
As in the embodiment of FIG.
They are arranged at m pitches. In addition, the pinhole array having a focal length of 3 mm has a pitch of 250 μm.
m. Further, in this embodiment,
The end face of the fiber 21 was set to the focal plane of the pinhole 22 (hence, k = 1). Further, a lens having a focal length of 300 mm is used as the imaging lens 23, and the image side focal position is C
A CD camera was installed. Further, ξ was set to about −130 (note that ξ can be determined irrespective of the expressions (1) to (3), and the optical system can be downsized by making ξ negative). CC
The pixel size of D is 11 × 13 μ, as in the above embodiment.
m, the resolution per pixel is 0.11 and 0.13 μm,
Further, a resolution of 1/10 of the above value is obtained by performing an interpolation process by a computer.

【0034】各ファイバ21の端面像は、それぞれ対応
するピンホール22と結像レンズ23により、CCDカ
メラの撮像面上のほぼ中心位置に結像される。k=1の
タンデム配置なので、倍率Mは、ピンホール22と結像
レンズ23の焦点距離の比f2 /f1 で決まり、本実施
形態では、倍率は100 倍となる。
The end face image of each fiber 21 is formed at a substantially central position on the image pickup surface of the CCD camera by the corresponding pinhole 22 and imaging lens 23. Since k = a 1 tandem arrangement, the magnification M is determined by the ratio f 2 / f 1 of the focal length of the pinhole 22 and the imaging lens 23, in this embodiment, the magnification is 100 times.

【0035】ファイバアレイのファイバ21が正確に25
0 μmピッチで並べられていれば、ファイバ21端面の
像は全てほぼ同一点に結像されるが、ファイバ21にピ
ッチ誤差がある場合には、誤差量の100 倍の距離だけず
れた位置に結像される(式(1)、(2)参照)。(な
お、k=1とすることにより、光学系による誤差は0.02
μm以下に抑えられる。)各ファイバ21の像を分離す
るために、ファイバ21の入射側にスリットを設け、一
度に1つのファイバ21のみに光が入射するようにし、
このスリットをスキャンすることで、順次、各ファイバ
の位置の検出をし、これをコンピュータで画像処理する
ことで、ファイバアレイの各ファイバの良否を判定す
る。
The fiber 21 of the fiber array has exactly 25
If the fibers 21 are arranged at a pitch of 0 μm, the images of the end faces of the fibers 21 are all formed at almost the same point, but if there is a pitch error in the fiber 21, the images are shifted by a distance 100 times the error amount. An image is formed (see equations (1) and (2)). (By setting k = 1, the error due to the optical system is 0.02
μm or less. In order to separate the image of each fiber 21, a slit is provided on the incident side of the fiber 21 so that light is incident on only one fiber 21 at a time,
By scanning this slit, the position of each fiber is sequentially detected, and image processing is performed by a computer to determine the quality of each fiber in the fiber array.

【0036】図9はピンホールアレイの各ピンホール2
2の配置を調整して、各ファイバ21の端面像を検出面
の異なる位置に結像させるようにした実施形態を示す。
この実施形態では、図9( a) に示すように、上記実施
例と同様に各ファイバ21に対応させてピンホールアレ
イの各ピンホール22をほぼ250 μmの一定ピッチでX
軸方向に並べるが、各ピンホール22の位置は正確に一
定ピッチではなく、8個のピンホール22をこの一定ピ
ッチ位置((0 μm,0 μm)、(250 μm,0 μ
m)、(500 μm,0 μm)、…よりX、Y方向にわず
かに位置ずれさせている。すなわち、1番目のピンホー
ル22の位置座標を(0-15μm,10μm)とし、以下2
番目から8番目までのピンホール22の位置座標をそれ
ぞれ(250-15μm,-10 μm)、(500-7.5 μm,0 μ
m)、(750 μm,10μm)、(1000μm,-10 μ
m)、(1250+7.5μm,0 μm)、(1500+15 μm,10
μm)、(1750+15 μm,-10 μm)としている。他の
条件は、上記図8の実施形態と同じである。
FIG. 9 shows each pinhole 2 in the pinhole array.
2 shows an embodiment in which the arrangement of 2 is adjusted so that end images of the respective fibers 21 are formed at different positions on the detection surface.
In this embodiment, as shown in FIG. 9 (a), each pinhole 22 of the pinhole array is arranged at a constant pitch of approximately 250 μm corresponding to each fiber 21 in the same manner as in the above embodiment.
Although arranged in the axial direction, the positions of the pinholes 22 are not exactly at a fixed pitch, and eight pinholes 22 are arranged at the fixed pitch positions ((0 μm, 0 μm), (250 μm, 0 μm).
m), (500 μm, 0 μm),... slightly offset in the X and Y directions. That is, the position coordinates of the first pinhole 22 are (0-15 μm, 10 μm), and
The position coordinates of the pinholes 22 from the eighth to the eighth are (250-15 μm, -10 μm), (500-7.5 μm, 0 μm, respectively).
m), (750 μm, 10 μm), (1000 μm, -10 μm
m), (1250 + 7.5 μm, 0 μm), (1500 + 15 μm, 10
μm) and (1750 + 15 μm, -10 μm). Other conditions are the same as in the embodiment of FIG.

【0037】各ピンホール22が一定ピッチ位置に正確
に配置され、かつ各ファイバ21も位置ずれがなけれ
ば、各ファイバ21の像は、CCDカメラの撮像面(検
出面)30の中心位置(図9( b) のC点)に結像され
る。しかし、この実施形態では、上述したように各ピン
ホール22の位置を一定ピッチ位置から位置ずれさせて
いるので、各ファイバ21端面の像31(なお、32は
コアの像)は、図9( b) に示すように、分散されて結
像される。例えば、1番目のファイバ21の結像位置を
考えてみると、このファイバ21(位置ずれがないとす
る)に対向する1番目のピンホール22の位置は、一定
ピッチ位置からX方向に-15 μm、Y方向に+10 μmず
れているため、上記式(1)、(2)から、Xs1 =-1
00×( Xo1 −Xl1 ) 、Ys1 =-100×( Yo1 −Y
1 ) であり、撮像面30の中心位置のC点からX方向
に-1.5mm、Y方向に+1.0mmずれた位置に結像され
る。このように、各ファイバの像31が撮像面30に分
散されて結像されるので、8個の像を同時に観察するこ
とができ、上記実施形態のようにスリットを移動するな
どの必要がない。
If each pinhole 22 is accurately arranged at a fixed pitch position and each fiber 21 is not displaced, the image of each fiber 21 is located at the center position (see FIG. 3) of the imaging surface (detection surface) 30 of the CCD camera. 9 (b) point C). However, in this embodiment, since the positions of the pinholes 22 are shifted from the fixed pitch position as described above, the image 31 (32 is an image of the core) of the end face of each fiber 21 is shown in FIG. As shown in b), the image is dispersed and formed. For example, considering the image forming position of the first fiber 21, the position of the first pinhole 22 facing the fiber 21 (assuming that there is no displacement) is -15 from the fixed pitch position in the X direction. μs and +10 μm in the Y direction, Xs 1 = −1 from the above equations (1) and (2).
00 × (Xo 1 −Xl 1 ), Ys 1 = −100 × (Yo 1 −Y
l 1 ), and an image is formed at a position shifted by −1.5 mm in the X direction and +1.0 mm in the Y direction from point C at the center position of the imaging surface 30. In this way, since the images 31 of the respective fibers are dispersed and formed on the imaging surface 30, eight images can be observed simultaneously, and there is no need to move the slit as in the above embodiment. .

【0038】なお、上記実施形態では、結像レンズは1
枚であるが、複数のレンズを組み合わせて結像レンズと
してもよく、この場合、複数のレンズにより合成された
1枚の結像レンズと考えて本発明を適用することができ
る。
In the above embodiment, the imaging lens is 1
Although the number of lenses is one, a plurality of lenses may be combined to form an imaging lens. In this case, the present invention can be applied to a single imaging lens composed of a plurality of lenses.

【0039】また、上記実施の形態においては等間隔に
並べられたファイバアレイについて述べたが、配置は不
等間隔でも良く、検査対象としてはファイバ以外に半導
体レーザ、発光ダイオード等でも良く、さらに種類の異
なるものが並べられていても良い。
In the above embodiment, the fiber arrays arranged at equal intervals have been described. However, the arrangement may be unequal, and the object to be inspected may be a semiconductor laser, a light emitting diode or the like other than the fiber. May be arranged.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のアレイ素
子検査方法によれば、各アレイ素子を検出手段の受光領
域内の所定位置(ほぼ同―点など)又は所望の配置に結
像させるようにしたので、高分解能で広範囲に検査で
き、また結像された素子像の位置ずれ量からアレイ素子
の良否を比較的安価に検査できる。特に、複数の素子の
光をほぼ同―点に結像すると、複数の素子にピッチ誤差
等がないか否かを、像の位置ずれによって容易に判定で
きる。また、各素子の像を検査面上の所望の配置に結像
すると、一度に複数の素子を観察することが可能とな
る。
As described above in detail, according to the array element inspection method of the present invention, each array element is imaged at a predetermined position (substantially the same point or the like) or a desired arrangement in the light receiving region of the detecting means. Because of this, inspection can be performed over a wide range with high resolution, and the quality of the array element can be inspected relatively inexpensively from the amount of displacement of the formed element image. In particular, when the light of a plurality of elements is focused on substantially the same point, it can be easily determined whether or not there is a pitch error or the like in the plurality of elements based on the displacement of the images. Further, when an image of each element is formed in a desired arrangement on the inspection surface, a plurality of elements can be observed at one time.

【0041】本発明のアレイ素子検査装置によれば、複
数の素子の光を検出手段の受光領域内の所定位置(ほぼ
同―点など)又は所望の配置に結像するようにしたの
で、ピンホールアレイ、結像レンズ、検出手段、演算回
路とから構成される可動部のない測定系とすることが可
能であり、高精度の位置検出を簡単な構造によって実現
できる。
According to the array element inspection apparatus of the present invention, the light of a plurality of elements is imaged at a predetermined position (substantially the same point or the like) or a desired arrangement in the light receiving region of the detecting means. It is possible to provide a measurement system without a movable part composed of a hole array, an imaging lens, detection means, and an arithmetic circuit, and high-accuracy position detection can be realized with a simple structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のアレイ素子検査装置の実施形態を示す
概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an array element inspection device of the present invention.

【図2】結像レンズの後にスクリーンを配置した実施の
形態を示す概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an embodiment in which a screen is arranged after an imaging lens.

【図3】ピンホールを設けた遮光板をピンホールアレイ
の前に移動自在に配置した実施の形態を示す概略構成図
である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an embodiment in which a light shielding plate provided with a pinhole is movably disposed in front of a pinhole array.

【図4】波長フィルタをピンホールアレイの前に配置し
たアレイ素子検査装置の実施形態を示す概略構成図であ
る。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an array element inspection device in which a wavelength filter is arranged before a pinhole array.

【図5】波長フィルタをピンホールアレイの前に配置
し、波長可変フィルタをピンホールアレイの後に配置し
たアレイ素子検査装置の実施形態を示す概略構成図であ
る。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an array element inspection device in which a wavelength filter is arranged before a pinhole array and a wavelength variable filter is arranged after the pinhole array.

【図6】検出手段に分割型フォトダイオードを用いた実
施の形態を示す概略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an embodiment in which a division type photodiode is used as a detection unit.

【図7】検査対象となるファイバアレイブロックの実施
形態の要部斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view of a main part of an embodiment of a fiber array block to be inspected.

【図8】本発明に係るアレイ素子検査装置の一実施形態
における光学系の各パラメータを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing parameters of an optical system in an embodiment of an array element inspection apparatus according to the present invention.

【図9】ピンホールアレイの各ピンホールの配置を調整
して、各ファイバの端面像を検出面の異なる位置に結像
させるようにした実施の形態を示すもので、( a) はピ
ンホールアレイの各ピンホールの配置を示す図、( b)
は撮像面に分散して結像された各ファイバの端面像を示
す図である。
FIG. 9 shows an embodiment in which the arrangement of each pinhole in a pinhole array is adjusted so that end-face images of each fiber are formed at different positions on the detection surface. The figure which shows arrangement | positioning of each pinhole of an array, (b)
FIG. 3 is a diagram showing an end face image of each fiber dispersedly formed on an imaging surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ファイバアレイ 1b ファイバ 2 ピンホールアレイ 2b ピンホール 3 結像レンズ 4 CCD カメラ 5 コンピュータ 21 ファイバ 22 ピンホール 23 結像レンズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fiber array 1b Fiber 2 Pinhole array 2b Pinhole 3 Imaging lens 4 CCD camera 5 Computer 21 Fiber 22 Pinhole 23 Imaging lens

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アレイ状に配置された複数の素子の位置を
光学的な検出手段を用いて検出する方法であって、 前記複数の素子からの光を、各素子に対応する光軸が互
いにほぼ平行に配置された複数のピンホールを有するピ
ンホールアレイにより取り出し、 該ピンホールアレイの各ピンホールからの光を結像レン
ズで前記検出手段の受光領域内に結像し、 結像された素子の像を検出し、 検出信号よりそれぞれの素子の位置を求めるようにした
ことを特徴とするアレイ素子検査方法。
1. A method for detecting the position of a plurality of elements arranged in an array using an optical detection means, wherein light from the plurality of elements is mutually aligned with an optical axis corresponding to each element. The light was taken out by a pinhole array having a plurality of pinholes arranged substantially in parallel, and the light from each pinhole of the pinhole array was formed into an image in the light receiving area of the detection means by an imaging lens. An array element inspection method, wherein an image of an element is detected and a position of each element is obtained from a detection signal.
【請求項2】複数の素子が互いにほぼ平行な光軸を有
し、前記光軸に対し垂直な面内におけるi番目(i=1
〜N、Nは素子の個数)の素子の座標が(Xoi ,Yo
i )と表されるようにアレイ状に配列したアレイ素子の
位置を検出する請求項1に記載の方法であって、 前記複数の素子のそれぞれに対応し、互いにほぼ平行な
光軸と等しい焦点距離f1 を有する複数のピンホール
が、前記各ピンホールの光軸に対し垂直な面内にi番目
のピンホールの光軸の座標が(Xli ,Yli )と表さ
れるように配列されたピンホールアレイと、ピンホール
アレイの各ピンホールからの光を結像する焦点距離f2
の結像レンズとを備え、ピンホールアレイ及び結像レン
ズにより、前記ピンホールアレイを構成するピンホール
の光軸に対し垂直な前記検出手段の受光領域内の検出面
の面内に各素子の像を結像させる際に、複数の素子に対
するピンホールアレイ、結像レンズの配置を下記の式
(1)〜(3)の関係を満たすようにして、前記複数の
素子のうちi番目の素子からの光を、前記ピンホールア
レイ中のi番目のピンホールにより取り出し、取り出さ
れた光を結像レンズにより前記検出面の所望の位置(X
i ,Ysi )に結像し、 結像されたそれぞれの素子の像を検出し、 検出信号よりそれぞれの素子の位置を求めるようにした
ことを特徴とするアレイ素子検査方法。 Xoi −( k×Xli ) =Xsi /M (1) Yoi −( k×Yli ) =Ysi /M (2) η={( k−1) ×( β+ξ) −1}×β/{ξ×( k−1) −1} (3) ただし、 k:各素子と、前記各素子に対応するピンホールアレイ
中のピンホールとの距離をf1 で除算した値 β:結像レンズの焦点距離f2 をf1 で除算した値 ξ:ピンホールアレイの各ピンホールと結像レンズの第
1主点との距離から焦点距離f1 及びf2 を引いた距離
をf1 で除算した値 η:結像レンズの第2主点と検出面との距離をf1 で除
算した値 M:ピンホールアレイと結像レンズからなる光学系の倍
率であり、M=−β/{1+(1−k)×ξ}と表され
る X、Y軸:ピンホールアレイを構成するピンホールの光
軸の方向(Z軸方向)に対し垂直な方向を有し、互いに
直交する座標軸であり、(Xoi ,Yoi )、(X
i ,Yli )、(Xsi ,Ysi )の各座標も共通の
X、Y座標軸を基準としている
2. A device according to claim 1, wherein the plurality of elements have optical axes substantially parallel to each other, and an i-th element (i = 1)
NN, where N is the number of elements, the coordinates of the elements are (Xo i , Yo)
2. The method according to claim 1, wherein the position of the array elements arranged in an array is detected as represented by i ), wherein the focal point corresponds to each of the plurality of elements and is equal to an optical axis substantially parallel to each other. a plurality of pinholes having a distance f 1 is arranged the like coordinates of the optical axis of the i-th pinhole in a plane perpendicular to the optical axis of each pin hole is represented as (Xl i, Yl i) Pinhole array and a focal length f 2 for imaging light from each pinhole of the pinhole array
An imaging lens is provided, and each of the elements is arranged on a detection surface in a light receiving area of the detection unit, which is perpendicular to an optical axis of a pinhole constituting the pinhole array, by the pinhole array and the imaging lens. When forming an image, the arrangement of the pinhole array and the imaging lens with respect to the plurality of elements is set so as to satisfy the following expressions (1) to (3), and the i-th element among the plurality of elements is formed. Is extracted by the i-th pinhole in the pinhole array, and the extracted light is extracted by the imaging lens at a desired position (X
s i , Ys i ), an image of each formed element is detected, and a position of each element is obtained from a detection signal. Xo i - (k × Xl i ) = Xs i / M (1) Yo i - (k × Yl i) = Ys i / M (2) η = {(k-1) × (β + ξ) -1} × β / {ξ × (k-1) -1} (3) where k is a value obtained by dividing a distance between each element and a pinhole in a pinhole array corresponding to each element by f 1. values the focal length f 2 of the image lens divided by f 1 xi]: distance distance minus the focal length f 1 and f 2 from the first principal point of each pinhole and the imaging lens of the pinhole array f 1 Η: value obtained by dividing the distance between the second principal point of the imaging lens and the detection surface by f 1 M: magnification of the optical system including the pinhole array and the imaging lens, and M = −β / X, Y axes represented by {1+ (1-k) ×}: seats having a direction perpendicular to the optical axis direction (Z-axis direction) of the pinholes constituting the pinhole array and orthogonal to each other It is an axis, (Xo i, Yo i) , (X
l i , Yl i ) and (Xs i , Ys i ) are also based on the common X and Y coordinate axes.
【請求項3】前記各素子からの光を前記検出手段の受光
領域内の検出面のほぼ同一点に結像するようにしたこと
を特徴とする請求項1または2に記載のアレイ素子検査
方法。
3. The array element inspection method according to claim 1, wherein light from each of the elements is imaged at substantially the same point on a detection surface in a light receiving area of the detection means. .
【請求項4】前記ピンホールアレイ及び結像レンズから
なる光学系がアフォーカル系となるように配置したこと
を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のアレイ検
査方法。
4. The array inspection method according to claim 1, wherein the optical system including the pinhole array and the imaging lens is arranged to be an afocal system.
【請求項5】前記アレイ素子からの光を前記ピンホール
アレイによりほぼ平行光として取り出すようにしたこと
を特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のアレイ素
子検査方法。
5. The array element inspection method according to claim 1, wherein light from said array element is extracted as substantially parallel light by said pinhole array.
【請求項6】アレイ状に配置された複数の素子の位置を
検出するアレイ素子検査装置において、 前記複数の素子のそれぞれに対応する光軸が互いにほぼ
平行に配置された複数のピンホールを有するピンホール
アレイと、 該ピンホールアレイの各ピンホールからの光を検出手段
の受光領域内に結像するための少なくとも一つの結像レ
ンズと、 結像された素子の像を検出する検出手段と、 検出手段の検出信号よりそれぞれの素子の位置を求める
ための演算回路とを備え、 前記ピンホールアレイ、前記結像レンズ、前記検出手段
が、前記ピンホールアレイの各ピンホールからの光を前
記検出手段の受光領域内に結像するように配置されてい
ることを特徴とするアレイ素子検査装置。
6. An array element inspection apparatus for detecting the positions of a plurality of elements arranged in an array, comprising a plurality of pinholes whose optical axes respectively corresponding to the plurality of elements are arranged substantially parallel to each other. A pinhole array; at least one imaging lens for imaging light from each pinhole of the pinhole array in a light receiving region of the detection means; and detection means for detecting an image of the formed element. An arithmetic circuit for determining the position of each element from the detection signal of the detection means, wherein the pinhole array, the imaging lens, and the detection means emit light from each pinhole of the pinhole array. An array element inspection apparatus, which is arranged so as to form an image in a light receiving area of a detection unit.
【請求項7】複数の素子が互いにほぼ平行な光軸を有
し、前記光軸に対し垂直な面内におけるi番目(i=1
〜N、Nは素子の個数)の素子の座標が(Xoi ,Yo
i )と表されるようにアレイ状に配列したアレイ素子の
位置を検出する請求項6に記載のアレイ素子検査装置に
おいて、 前記複数の素子のそれぞれに対応し、互いにほぼ平行な
光軸と等しい焦点距離f1 を有する複数のピンホール
が、前記各ピンホールの光軸に対し垂直な面内にi番目
のピンホールの光軸の座標が(Xli ,Yli )と表さ
れるように配列されたピンホールアレイと、 ピンホールアレイからの光を、前記ピンホールアレイを
構成するピンホールの光軸に対し垂直な前記検出手段の
受光領域内の検出面の面内に結像させる焦点距離f2
結像レンズと、 前記複数の素子に対するピンホールアレイ、結像レンズ
の配置を下記の式(1)〜(3)の関係を満たすように
設定することにより、前記複数の素子のうちi番目の素
子からの光が前記ピンホールアレイ中のi番目のピンホ
ール及び結像レンズにより前記検出面の所望の位置(X
i ,Ysi )に結像され、この結像されたそれぞれの
素子の像を検出するための検出手段と、 検出手段の検出信号よりそれぞれの素子の位置を求める
ための演算回路とを備えたことを特徴とするアレイ素子
検査装置。 Xoi −( k×Xli ) =Xsi /M (1) Yoi −( k×Yli ) =Ysi /M (2) η={( k−1) ×( β+ξ) −1}×β/{ξ×( k−1) −1} (3) ただし、 k:各素子と、前記各素子に対応するピンホールアレイ
中のピンホールとの距離をf1 で除算した値 β:結像レンズの焦点距離f2 をf1 で除算した値 ξ:ピンホールアレイの各ピンホールと結像レンズの第
1主点との距離から焦点距離f1 及びf2 を引いた距離
をf1 で除算した値 η:結像レンズの第2主点と検出面との距離をf1 で除
算した値 M:ピンホールアレイと結像レンズからなる光学系の倍
率であり、M=−β/{1+(1−k)×ξ}と表され
る X、Y軸:ピンホールアレイを構成するピンホールの光
軸の方向(Z軸方向)に対し垂直な方向を有し、互いに
直交する座標軸であり、(Xoi ,Yoi )、(X
i ,Yli )、(Xsi ,Ysi )の各座標も共通の
X、Y座標軸を基準としている
7. A plurality of elements have optical axes substantially parallel to each other, and an ith (i = 1) plane in a plane perpendicular to said optical axis.
NN, where N is the number of elements, the coordinates of the elements are (Xo i , Yo)
7. The array element inspection apparatus according to claim 6, wherein the positions of the array elements arranged in an array are detected as represented by i ), and the optical axes correspond to each of the plurality of elements and are substantially parallel to each other. as a plurality of pinholes having a focal length f 1 is the coordinate of the optical axis of the i-th pinhole in a plane perpendicular to the optical axis of each pin hole is represented as (Xl i, Yl i) An array of pinhole arrays, and a focus for imaging light from the pinhole array on a detection surface in a light receiving area of the detection means perpendicular to an optical axis of the pinholes constituting the pinhole array. an imaging lens of the distance f 2, the pinhole array for the plurality of elements, by setting the arrangement of the image forming lens so as to satisfy the relation of the following equation (1) to (3), the plurality of elements From the i-th element Desired position of the detection surface by the light i-th pinhole and the imaging lens in the pinhole array (X
s i , Ys i ), and detecting means for detecting the formed image of each element, and an arithmetic circuit for determining the position of each element from the detection signal of the detecting means. An array element inspection apparatus, characterized in that: Xo i - (k × Xl i ) = Xs i / M (1) Yo i - (k × Yl i) = Ys i / M (2) η = {(k-1) × (β + ξ) -1} × β / {ξ × (k-1) -1} (3) where k is a value obtained by dividing a distance between each element and a pinhole in a pinhole array corresponding to each element by f 1. values the focal length f 2 of the image lens divided by f 1 xi]: distance distance minus the focal length f 1 and f 2 from the first principal point of each pinhole and the imaging lens of the pinhole array f 1 Η: value obtained by dividing the distance between the second principal point of the imaging lens and the detection surface by f 1 M: magnification of the optical system including the pinhole array and the imaging lens, and M = −β / X, Y axes represented by {1+ (1-k) ×}: seats having a direction perpendicular to the optical axis direction (Z-axis direction) of the pinholes constituting the pinhole array and orthogonal to each other It is an axis, (Xo i, Yo i) , (X
l i , Yl i ) and (Xs i , Ys i ) are also based on the common X and Y coordinate axes.
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