(57)【要約】【課題】本発明は液晶パネル等の検査対象物に所定強度の光を照射する検査装置に使用され、特に検査対象物に強い光を照射する検査装置において、金属製の減光手段を使用し、長期間に渡って所定強度の光を検査対象物に照射できる減光装置を提供するものである。【解決手段】減光部７には、例えばターレットに配設され、メッシュ密度の異なる金網がセットされ、フライアイレンズ３、４、及びコンデンサレンズ５を透過したランプ１からの光が照射される。減光部７にセットされた金網に形成されたメッシュの密度は、ランプ１の経時変化に対応したものであり、ランプ１からの発光はその一部が金網によって反射し、所定強度の光が液晶パネル６に照射される。また、減光部７にセットされる金網の密度は、経時変化に対応したものであり、例えばランプ１の発光をＣＣＤカメラで受光し、受光量の変化に対応してメッシュ密度の異なる金網をセットし、長期間に渡って一定の強度の光を液晶パネル６に照射し、正確な欠陥検査を行うことを可能にする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
該光源からの発光を検査対象物に集光させる集光手段と、
該集光手段と前記検査対象物間に配設され、減光率を可変できる反射部材であり、前記光源からの発光を減光する減光手段と、
を備えることを特徴とする減光装置。
【請求項２】
前記減光手段は、前記光源の発光強度の低下に対応して、連続的又は段階的に前記光源からの発光を減光することを特徴とする請求項１記載の減光装置。
【請求項３】
前記減光手段は、金属製の材料より成ることを特徴とする請求項１、又は請求項２記載の減光装置。
【請求項４】
前記光源と前記集光手段間には蠅の目レンズが配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の減光装置。
【請求項５】
前記減光手段は前記集光手段の焦点位置以外の位置に配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の減光装置。
【請求項６】
前記減光手段は、ターレットに減光率の異なる網目状の減光部材が複数配設され、該減光部材は段階的に選択されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の減光装置。
【請求項７】
前記複数の減光部材は、前記網目の配設幅を異ならせることによって前記減光率を相違させることを特徴とする請求項６記載の減光装置。
【請求項８】
前記複数の減光部材は、前記網目を構成する金属線の線径を異ならせることによって前記減光率を相違させることを特徴とする請求項６記載の減光装置。
【請求項９】
前記減光部材の網目は、中央部が密であり、外周部が粗であることを特徴とする請求項６記載の減光装置。
【請求項１０】
前記減光手段は、複数の金属線を平行に配設して構成され、該金属線の保持具を機械的に稼働することによって連続的に前記減光率を可変することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の減光装置。
【請求項１１】
前記減光手段は、光軸上に複数個並設されていることを特徴とする請求項１０記載の減光装置。
【請求項１２】
前記減光手段は、ガラス基板上に反射材料を蒸着させた構成であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の減光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶パネル等の欠陥検査を行う際、光源からの発光を減光する減光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、液晶パネルは液晶プロジェクタ、携帯電話やＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｉｇｉｔａｌａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）のディスプレイ等に広く使用されている。このような液晶パネルは、例えば特許文献１に開示された検査装置によって欠陥検査が行われている。図４は上記特許文献１に開示された検査装置の例である。この検査装置は、検査対象である液晶パネルに光を照射するランプと、液晶パネルの透過光を所定位置に設置されたスクリーン上に投射する投射光学系と、スクリーン上の像の輝度分布を検出する視野角θのＣＣＤカメラと、液晶パネルを所定の検査パターンで駆動する検査パターン発生部と、検査パターンとＣＣＤカメラによる検出結果を参照し、液晶パネルの点欠陥の存在の有無を判定する欠陥判定部とで構成されている。
【０００３】
上記構成において、ランプは検査パターンが供給された液晶パネルに光を照射し、その透過光をスクリーン上に投射し、ＣＣＤカメラはスクリーン上の投射像を輝度情報として取り込み、欠陥判定部に供給する。欠陥判定部ではこの輝度情報と検査パターン発生部から供給される検査パターンを比較し、液晶パネルの点欠陥を検査する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１７４３９８号公報（図１、段落番号００２９）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
液晶パネルの検査装置では、検査規定上液晶パネルに一定強度の光を照射する必要があり、例えば光路の一部に光を減衰させる為のＮＤフィルタを挿入し、光量調整を行っている。すなわち、ランプの発光強度は経時的に低下するので、発光容量の大きいランプを使用し、ＮＤフィルタによって減光し、液晶パネルに一定強度の光が照射されるように調整している。
【０００６】
しかしながら、ＮＤフィルタはフィルタ内に分散する光吸収物質が光を熱に変換して光吸収を行っており、検査用のランプからの強い光が照射されると光吸収物質が酸化し、内部に酸化物が生成され減光機能が低下する。
【０００７】
一方、ＮＤフィルタには酸化チタンや酸化シリコンの膜が多層に積層された誘電体多層膜で形成されたＮＤフィルタもあり、このＮＤフィルタをハーフミラーとして使用し、光源からの発光を反射し、減光する方法も提案されている。
【０００８】
しかしながら、このようなＮＤフィルタは波長による分光特性にばらつきがあり、同じ透過率のＮＤフィルタを使用したとしても波長によってその透過率が一定しない。この為、広い波長域において一定の減光特性を得ることが難しい。
【０００９】
そこで、本発明は、液晶パネル等の強い光を必要とする検査装置において、長期間に渡って所定の光強度の光を検査対象物に照射することができる減光装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、請求項１記載の発明によれば、光源と、該光源からの発光を検査対象物に集光させる集光手段と、該集光手段と前記検査対象物間に配設され、減光率を可変できる反射部材であり、前記光源からの発光を減光する減光手段とを備える減光装置を提供することによって達成できる。
【００１１】
ここで、上記光源は、例えば超高圧水銀ランプであり、経時的に発光強度が低下する。また、上記集光手段は複数のレンズで構成され、上記光源からの発光を検査対象物に集光する。
また、上記検査対象物は、例えば液晶プロジェクタ等に使用する液晶パネルであり、液晶パネルの欠陥検査等のために光源からの発光が行われる。また、検査対象物への照射光の強度は、例えば検査規定により所定値であることが要求されている。
【００１２】
また、上記減光手段は光源からの発光を減光し、液晶パネル等の検査対象物に所定強度の光を照射するための部材であり、経時的に減光率を変えながら検査対象物に常時一定強度の光を照射する。
このように構成することにより、本発明によれば光照射による酸化や、波長による分光特性の影響を受けることなく、液晶パネル等の検査対象物に対して常に一定強度の光を照射することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記請求項１記載の発明において、前記減光手段は、例えば前記光源の発光強度の低下に対応して、連続的又は段階的に前記光源からの発光を減光する。
前記減光手段は、前記光源の発光強度の低下に対応して、段階的又は連続的に前記光源からの発光を減光する構成である。
上記光源の発光強度の低下は、例えばＣＣＤカメラで検出し、この検出結果から、予め設定された値との比較によって段階的又は連続的に減光手段の減光率を可変する。
【００１４】
尚、上記光源の使用時間を計数手段によって計数し、予め設定された時間との比較によって段階的又は連続的に光源からの発光を減光する構成としてもよい。
このように構成することにより、長期に渡って一定した光強度の光を検査対象物に照射することができ、例えば検査対象物の欠陥検査等を正確に行うことができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、前記請求項１、又は請求項２に記載の発明において、前記減光手段は、例えば金属製の材料より成る。
ここで、金属製の材料としては、ステンレスやニッケル等であり、強い発光を受けても劣化しない金属材料が使用される。
このように構成することにより、容易に減光手段の材料を入手でき、光源の光を反射して効率よく減光処理を行うことができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項３に記載のいずれかの発明において、前記光源と前記集光手段間には蠅の目レンズが配設されている。
このように構成することにより、例えば集光手段のみでは上記検査対象物の中心部と外周部で光強度が異なる不具合を解消でき、液晶パネル等の検査対象物に対して全面に渡って一定強度の光照射を行うことができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項４に記載のいずれかの発明において、前記減光手段は、例えば前記集光手段の焦点位置以外の位置に配設される。
このように構成することにより、減光手段を光学系の焦点位置からずらして配設でき、減光手段に使用される部材が検査対象物上に結像させることを回避できる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項５に記載のいずれかの発明において、前記減光手段は、例えばターレットに減光率の異なる網目状の減光部材が複数配設され、該減光部材は段階的に選択される構成である。
例えば、上記ターレットの中心には回転軸があり、該回転軸を中心にして等間隔に複数の減光部材が配設され、各減光部材はそれぞれ減光率の異なる網目状の金属線（金網）で構成されている。
このように構成することにより、上記光源の劣化に伴って減光部材を選択して使用し、液晶パネル等の検査対象物に対して常に一定強度の光を照射することができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、前記請求項６に記載の発明において、前記複数の減光部材は、例えば前記網目の配設幅を異ならせることによって前記減光率を相違させる構成である。
ここで、上記網目の配設幅は、例えば縦方向及び横方向について相違させてもよく、又縦方向又は横方向のみについて相違させる構成としてもよい。
このように構成することにより、減光手段の減光率をより詳細に設定でき、光源の劣化に伴ってより正確に一定強度の光を検査対象物に照射することができる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、前記請求項６に記載の発明において、前記複数の減光部材は、例えば前記網目を構成する金属線の線径を異ならせることによって前記減光率を相違させる構成である。
このように構成することにより、減光部材をより容易に作成でき、例えばターレットの製造も簡単になる。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、前記請求項６に記載の発明において、前記減光部材の網目は、例えば中央部が密であり、外周部が粗である。
このように構成することにより、液晶パネル等の検査対象物の中央部と外周部の光量バランスが改善でき、検査対象物に照射する光をより均一にすることができる。
【００２２】
請求項１０に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項５に記載のいずれかの発明において、前記減光手段は、複数の金属線を平行に配設して構成され、該金属線の保持具を機械的に稼働することによって連続的に前記減光率を可変する構成である。
このように構成することにより、連続的に減光率を可変でき、一定した光強度の光を検査対象物に安定して照射することができ、検査対象物の欠陥検査をより正確に行うことが可能となる。
【００２３】
また、金属線の保持具を機械的に稼働する機構には各種の方法があり、例えば金属線の両側に配設した保持具を平行に傾け、光軸を遮断する金属線の密度を可変する方法や、金属線の両側に配設した保持具自体を弾性部材で構成し、保持具を伸縮させて光軸を遮断する金属線の密度を可変する等の方法がある。
【００２４】
請求項１１に記載の発明は、前記請求項１０に記載の発明において、前記減光手段は、例えば光軸上に複数個並設された構成である。
例えば、２個の減光手段を金属線が直行する位置に並設することによって、より詳細に光源の発光強度を可変することができる。また、２個に限らず、３個、４個、・・・の減光手段を並設する構成とすることもできる。
【００２５】
請求項１２に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項５に記載のいずれかの発明において、前記減光手段は、例えばガラス基板上に反射材料を蒸着させた構成である。
ここで、例えば上記反射材料としてはクロム等の反射材料があり、ガラス基板上にこのような反射材料を、パターンを変えて複数蒸着することによって減光率を可変できる減光手段を作成することができる。
尚、この場合、反射材料としては金属に限るものではない。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の減光装置について、図面を参照しながら実施形態を詳述する。
【００２７】
図１は本実施形態の減光装置を使用した液晶パネルの検査装置の一部を示す図である。同図において、ランプ１は超高圧水銀ランプであり、例えば石英ガラス製の放電管に水銀を希ガス及び少量のハロゲンガスと共に封入して構成されている。また、ランプリフレクタ２はランプ１の一部を覆設し、ランプ１から平行光を蠅の目レンズに出力する。
【００２８】
蠅の目レンズ（以下、フライアイレンズで示す）３及び４は、それぞれ液晶パネル６内の液晶材料の配設位置に対応して形成された相似形状の多数の小レンズから成り、二次元配設されている。このフライアイレンズ３及び４は一対で光インテグレータを構成し、液晶パネル６に均一な光を照射する構成である。ここで、ランプ１側に配設された第１のフライアイレンズ３に照射された光は、各レンズ（小レンズ）によって、第２のフライアイレンズ４の対応する各レンズ（小レンズ）に集光する。
【００２９】
コンデンサレンズ５は第２のフライアイレンズ４に集光した光を液晶パネル６に集光させるレンズであり、ランプ１から出射された光を液晶パネル６に略均一に照射させる。液晶パネル６は、本実施形態の減光装置を利用した検査装置の検査対象物であり、液晶パネル６に形成された液晶素子の欠陥検査が行われる。尚、この液晶パネル６には検査パターンを供給する回路も接続されるが、当該回路は省略している。
【００３０】
一方、減光部７はコンデンサレンズ５と液晶パネル６間に配設され、コンデンサレンズ５を透過した光を減光する。この減光部７は、所定ピッチで配設された金属製の網（以下、金網で示す）で構成され、この金網でコンデンサレンズ５を透過した光の一部を反射し、減光する。
【００３１】
図２は上記減光部７の具体的な構成を説明する図である。同図において、減光部７は回転軸７ａを中心に複数の金網（減光手段）９〜１４が形成されたターレット８で構成され、各金網９〜１４は光軸に対して垂直に配設される。例えば、同図に示す金網９は最もメッシュの密度が粗な金網であり、金網１０は次にメッシュの密度が粗な金網である。以下、金網１１、１２、１３と順次メッシュの密度が密になり、金網１４が最もメッシュの密度が高い金網である。
【００３２】
例えば、これらの金網９〜１４は、線径を同じ０．５ｍｍとし、縦横の金属線のピッチを３．０ｍｍ〜２．０ｍｍまで変更して作成される。この場合、例えば金網９の線径は０．５ｍｍに設定され、ピッチは３．０ｍｍに設定される。また、金網１０の線径は０．５ｍｍに設定され、ピッチは２．８ｍｍに設定される。以下同様にして、金網１１〜１４の線径とピッチが設定される。尚、上記の設定例は一例であり、使用するランプ１の経時変化に従って各種の線径、及びピッチの設定が可能である。
【００３３】
また、図１に示す減光部７を通過する光束の直径が、例えば１００ｍｍであるとすると、上記各金網９〜１４の直径は１１０ｍｍ程度に設定される。
また、上記金網９〜１４を構成する金属線としては、例えばステンレスやニッケルが使用され、強い光で劣化しない金属材料であれば使用可能である。
【００３４】
以上の構成の減光装置において、以下にその処理動作を説明する。
先ず、検査対象物である液晶パネル６を所定位置にセットし、ランプ１を発光する。ランプ１は前述のように発光強度が経時的に低下する光源であり、経時変化を考慮して発光容量の大きいランプである。
【００３５】
本例においては、先ず最も減光率の高い金網を選択し、減光部７にセットする。前述のように金網１４のメッシュが最も密であり、ターレット８を回転して減光部７に先ず金網１４をセットする。
【００３６】
したがって、この設定状態において、ランプ１の発光は前述のようにフライアイレンズ３及び４を透過してコンデンサレンズ５に入射し、コンデンサレンズ５を透過した光は液晶パネル６に集光する。この時、減光部７に位置する金網１４はコンデンサレンズ５を透過して液晶パネル６に集光する光の一部を反射し、液晶パネル６に照射する光を減光する。
【００３７】
金網１４は前述のように形成されるメッシュの密度が高く、液晶パネル６に向かう光の多くを反射する。この時、金網１４のメッシュ密度は予め液晶パネル６に所定強度の光が照射されるように設定されたものであり、反射光量対通過光量の比が予め最適な状態に設定されたメッシュである。したがって、ランプ１の発光量が大きい初期時においても、予め設定された所定強度の光を液晶パネル６に照射することができる。
【００３８】
したがって、液晶パネル６の検査時、液晶パネル６には不図示の検査パターン発生部から特定の検査パターンの信号が供給されており、最適な光量照射を受けた液晶パネル６からの透過光を不図示の光検出器で検出することによって正確な液晶パネル６の欠陥検査を行うことが可能となる。
【００３９】
その後、液晶パネル６の欠陥検査が続けられ、例えば不図示のＣＣＤカメラで検出した光強度が一定レベル以下になると、ターレット８を回転して金網１４に変えて金網１３を光軸上にセットする。前述のようにこの金網１３はメッシュ密度が金網１４より粗く、光の反射率も減光部１４より小さい。したがって、ランプ１の光量低下に従ってターレット８を回転して金網１３に切り換えることにより、最適な光量の光を液晶パネル６に照射して検査を更に続けることができる。尚、金網１３のメッシュ密度もランプ１の経時変化に対応して、液晶パネル６に最適な強度の光が照射されるように予め設定されており、ランプ１の発光量が低下しても液晶パネル６には所定光量の光を照射することができる。
【００４０】
その後、更に液晶パネル６の欠陥検査が続けられ、ランプ１の光量は更に低下すると、ターレット８が回転し金網１３に変えて金網１２を光軸上にセットする。前述のように、この金網１２は金網１３よりメッシュ密度が粗く、光の反射率も金網１３より小さく、ランプ１の発光量が更に低下しても液晶パネル６には一定光量の光が照射され続ける。
【００４１】
以下、同様にして光源の光量低下に伴ってターレット８を回転し、金網１１→金網１０→金網９を順次切り換えて使用し、ランプ１の発光量の低下を減光部７によって補正し、常に一定光量の光を液晶パネル６に照射することができる。
【００４２】
特に本例によれば、従来のようにＮＤフィルタを使用しないので、長期間に渡って安定した減光機能を維持し、光吸収物質の酸化や、波長域の相違に基づく分光特性による影響を受けることもない。
【００４３】
尚、上記実施形態の説明では、金網９〜金網１４による光の減光率をメッシュの配設ピッチで変えたが、線径を変えることによって光の減光率を変える構成としてもよい。また、金網を構成する金属線の材質によって減光率を変える構成としてもよい。
【００４４】
また、上記金網の配設ピッチは、例えば縦方向及び横方向について相違させてもよく、又縦方向又は横方向のみについて相違させる構成としてもよい。
【００４５】
さらに、上記金網のピッチは、例えば中央部が密であり、外周部が粗に構成してもよい。このように構成することによって、液晶パネル６に照射される光強度が中心部で弱まり、外周部で高まり、液晶パネル６の全面により均一な強度の光照射を行うことができる。
【００４６】
また、上記実施形態の説明では複数の金網９〜金網１４をターレット８に形成したが、減光部７を他の構成としてもよい。例えば、図３（ａ）、（ｂ）は、コンデンサレンズ５を透過した光を反射する金属線の数を機械的に変化させ、減光率を連続的に可変させる例である。
【００４７】
同図（ａ）、（ｂ）に示す１５ａ、１５ｂは金網保持具であり、多数本の金属線１６−１、１６−２、１６−３、・・・の両端が金網保持具１５ａ、１５ｂに取り付けられている。また、同図（ａ）、（ｂ）に示す点線丸印領域１７は減光部７を通過する光束の範囲を示す。したがって、例えばランプ１の使用初期時には、同図（ｂ）に示すように金網保持具１５ａ、１５ｂを平行に大きく傾けて使用し、点線丸印領域１７に多くの金属線を位置させ、光の減光率を大きくする。一方、使用時間に従って序々に同図（ａ）に示す状態に戻し、点線丸印領域１７に位置する金属線の数を減らし、光の減光率を調整する。このように構成することにより、液晶パネル６には常時一定強度の光が照射され、液晶パネル６の欠陥検査を正確に行うことができる。
【００４８】
また、図３（ａ）、（ｂ）の説明では減光部７を１個の減光部材で構成したが、例えば互いに金属線が直行する方向に２個の減光部材を使用して減光部７を構成してもよく、更に３個、４個、・・・の減光部材を光軸方向に並設する構成としてもよい。このように構成することにより、より緻密な液晶パネル６に対する照射光の調整を行うことができる。
【００４９】
さらに、本実施形態の説明では液晶パネルの欠陥検査に本発明の減光装置を使用したが、液晶パネルの検査に限らず他の材料や装置の検査に本発明の減光装置を適用する構成としてもよい。したがって、検査対象物は液晶パネル６に限定されるものではない。
【００５０】
また、上記構成では減光手段を金属製の材料で構成したが、金属材料に限らず、例えばガラス基板に反射材料を蒸着させた構成であってもよい。
ここで、例えば上記反射材料としてはクロム等の反射材料があり、ガラス基板上にこのような反射材料を、パターンを変えて複数形成することによって減光率を可変できる減光手段を作成することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば光源の光量が低下した場合でも長期間に渡って安定した減光を行うことができ、液晶パネル等の検査対象物に対して常に一定光量の光を照射することができる。
また、配設密度の異なる金網等を使用して減光率を可変するので、分光特性に影響されることがなく、検査対象物に対する正確な検査を行うことができる。
さらに、減光手段の配設位置を光学系の焦点位置からずらして配設でき、金網等の像を検査対象物上に結像させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の減光装置を使用した液晶パネルの検査装置の一部を示す図である。
【図２】減光部の具体的な構成を説明する図である。
【図３】金網の密度を機械的に変化させ、減光率を連続的に可変する例を説明する図であり、
（ａ）は減光率が小さい状態を示し、
（ｂ）は減光率が大きい状態を示す。
【図４】従来の液晶パネルの検査装置を説明する図である。
【符号の説明】
１  ランプ
２  ランプリフレクタ
３、４  フライアイレンズ
５  コンデンサレンズ
６  液晶パネル
７  減光部
７ａ  回転軸
８  ターレット
９〜１４  金網
１５ａ、１５ｂ  金網保持具
１６−１、１６−２、１６−３  金属線
１７  点線丸印領域
【図１】
2004226458.tif 000003
【図２】
2004226458.tif 000004
【図３】
2004226458.tif 000005
【図４】
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