CN1537225A - 宏观照明装置 - Google Patents

Abstract

包括：光源(23)，将从该光源(23)输出的照明光会聚的菲涅尔透镜(24)，在使照明光散射或者原样的通过之间进行切换的液晶散射板(25)，将光纤(26)的射出端和菲涅尔透镜(24)容纳到照明箱(22)内使之成一整体地移动、使玻璃基板(3)的表面上的宏观照明区域W移动的照明区域移动机构(28)。

Description

宏观照明装置

技术领域

本发明例如涉及在半导体片及平板(flat panel)显示(下面称之为FPD)的玻璃基板等对象物的宏观检查时，进行照明用的宏观(macro)照明装置。

背景技术

图16是特愿2002-521961号(最先基础申请编号特愿2000-253924号，最先基础申请日2000年8月24日，未公开)所述的宏观照明装置的结构图。在该未公开的装置主体1的内部设置保持部件(holder)2。在该保持部件2上保持用于LCD等的FPD的玻璃基板3。这种玻璃基板3，在大型的FPD中，例如已出现4倒角及6倒角的超过1000mm的大小的基板。保持部件2在中心部可自由旋转地被支承，以该支承部为中心，可以在规定的角度范围内摆动或旋转。

在装置主体的上方设置多个、例如在前后左右共计4个构成照明系统的各照明光源4。对应于这些照明光源4，以规定的角度倾斜地设置对应于这些照明光源4的多个、例如前后左右共计4个反射镜5。

在这些反射镜5的反射光光路上，配置分割为4部分的集光光学系统6R、6F。这些集光光学系统6R、6F，由第一及第二菲涅尔透镜61、62构成，沿装置主体的前后方向排列成两列设置。

在装置主体的上方，分别配置多个照明光源4、8。从这些照明光源输出的各个照明光线，被各个反射镜5反射，入射到4个集光光学系统6R、6F上。这些集光光学系统6R、6F将各个照明光形成会聚光束7，均匀地照射到大型玻璃基板3的整个区域上。借此，玻璃基板3被各个会聚光束照明，可以通过目视对表面上的损伤及污物进行宏观检查。

但是，例如为了将4倒角及获6倒角用的1000mm大型玻璃基板3的整个面宏观照明，例如，需要共计4个照明光源4和集光光学系统6。此外，当伴随着玻璃基板的大型化，各个照射区域变大时，照明光学系统的光路变长。因此，将照明光学系统配置在受到限制的装置主体1的空间内是比较困难的。

在各个照明光源4和各个集光光学系统6R、6F之间必需配置反射镜5。因此，由于装置主体的尺寸的关系，各个反射镜5的面积不能很大。

发明的概述

根据本发明的主要观点，提供一种宏观照明装置，包括：输出照明光线的光源部；将从光源部输出的照明光线会聚的聚束透镜；使从聚束透镜来的会聚光散射，照射到对象物上；或者使从会聚透镜来的会聚光通过，照射到对象物上的会聚、散射切换部；至少使光源和聚束透镜成一整体地二维移动、将由对象物上的散射光或会聚光照明的照明区域移动的照明区域移动机构。

附图说明

图1、是采用根据本发明所宏观照明装置的第一种实施形式的宏观检查装置的外观结构图。

图2、是根据本发明的宏观照明装置的基板概念的结构图。

图3、是表示根据本发明的宏观照明装置的第一种实施形式的具体的结构图。

图4、是从上方观察时看到的根据本发明的宏观照明装置的第一种实施形式中的照明区域移动机构的结构图。

图5、是表示在根据本发明的宏观照明装置的第一种实施形式中对4倒角玻璃基板的宏观照明区域的图示。

图6、是表示在根据本发明的宏观照明装置的第一种实施形式中对6倒角的玻璃基板的宏观照明区域的图示。

图7、是根据本发明的宏观照明装置的第二种实施形式中照明箱的结构图。

图8、是根据本发明的宏观照明装置的第三种实施形式中照明箱的结构图。

图9、是根据本发明的宏观照明装置的第四种实施形式中照明箱的结构图。

图10、是根据本发明的宏观照明装置的第五种实施形式中的光源组及照明箱的结构图。

图11、是表示根据本发明的宏观照明装置的第五种实施形式中的变形例的结构图。

图12、是表示同一个变形例中旋转板上的各个滤光器的配置图。

图13、是表示根据本发明的宏观照明装置的第五种实施形式中的变形例的结构图。

图14、是表示同一个变形例中旋转板上的各个ND滤光器的图示。

图15、是根据本发明的宏观照明装置的第五六种实施形式的结构图。

图16、是表示现有技术的宏观照明装置的结构图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的第一种实施形式进行说明。

图1是宏观检查装置的外观图。在装置主体20内，设置可摆动的保持部件2。在该保持部件2上，例如保持4倒角或6倒角用的大型玻璃基板3。图1中的保持部件2，向检查员Q侧竖起。

在装置主体20的上部，设置图2所述的基本概念的宏观照明装置21。在作为筐体的照明箱22内，设置光源23。该照明箱22能够在xy平面内移动。在该照明箱22的开口部，设置作为会聚透镜的菲涅尔透镜24。作为会聚透镜，除菲涅尔透镜之外，也可以将多个大孔径的凸透镜及小孔径的凸透镜排列成矩阵状。该菲涅尔透镜24，如果具有将从光源23输出的照明光线会聚的光学作用的话，一个透镜就可以，或者，也可以是形成平行光束和会聚光束的两个透镜构成的透镜组。

在照明箱22的下方，作为散射机构，设置透射型的液晶散射板25。该液晶散射板25与xy平面基本上平行地设置。该元件散射板25，能够在成为半透明状态、使从照明箱22输出的会聚光c散射、将散射光s照射到玻璃基板3上的动作；以及成为透明状态、解除使会聚光c散射的作用、使会聚光c原样地通过并照射到玻璃基板3上的动作之间切换。

采用这种宏观照明装置21，液晶散射板25能够进行切换，使得从照明箱22输出的会聚光c散射，或者使会聚光c原样地通过。

为了将散射光s或会聚光c照射到玻璃基板3上的想要进行宏观检查的区域上，照明箱22沿xy方向移动。借此，玻璃基板3上被散射光s或会聚光c宏观照明，通过检查员的目视宏观检查玻璃基板3表面上的损伤及污物。

其次，参照图3及图4说明宏观照明装置21的具体结构。此外，与图2相同的部分，附图相同的标号，省略其详细说明。

设置一个或多个光源23。在图中所示的例子中，表示的是装载一个光源23的例子。光源23设置在图1所示的装置主体20中易于更换的部位，例如装置主体20的后侧或前侧的下部。

此外，光源23，也可以备有相同种类的多个光源，当在使用过程当中，光源23的寿命到期或者不能用时，能够切换到新的预备光源23上。此外，也可以配备多个光源23，将这些光源23同时点亮。进而，也可以配备多种光源23，分别选择每种光源23，或者同时选择多种光源将其点亮。

光纤26的一端连接到光源23上的同时，另一端连接到照明箱22上。光纤26的另一端插入照明箱22内。在光纤26的另一端的射出口上，设置透镜27。光纤26的插入照明箱22内的部分，为了使射出口的位置不会偏移而被固定。

照明移动机构28，具有使照明箱22在xy平面内移动的XY载物台的功能。在基座29上形成开口部30。在该开口部30的边缘上形成阶梯差31。在该阶梯差31上设置液晶散射板25。

在基座29上形成开口部30。两个直线导向件32、33在基座29的开口部30的对向的各边上沿y方向相互平行地设置。在这些直线导向件32、33上，经由各可动部34、35可沿y方向自由移动地设置Y载物台36。

此外，在基座29上，相对于一个直线导向件33平行地设置滚珠丝杠37。滚珠丝杠37的两个端部，由各支承部38、39可自由旋转地支承。Y载物台36经由螺纹配合支承部40连接到该滚珠丝杠37上。

滚珠丝杠37的一个端部，与y方向马达41的轴连接。该y方向马达41使滚珠丝杠37正转、反转。在该y方向马达41上，设置旋转编码器42。该旋转编码器42输出对应于y方向马达41的旋转的脉冲信号py。

在Y载物台36上，形成四边形的开口部43。该开口部43至少x方向的长度比基座29上的开口部30的x方向的长度长。

两个直线导向件44、45沿Y载物台36的开口部43的对向的两个边在x方向相互平行地设置。在这些直线导向件44、45上，经由各可动部46、47，可沿x方向自由移动地设置X载物台48。

此外，在Y载物台36上，相对于一个直线导轨44，平行地设置螺栓49。螺栓40的两个端部，由各支承部50、51可自由旋转地支承。在该螺栓49上，经由螺纹支承部52连接有X载物台48。在螺栓49的一个端部上，连接有x方向马达53的轴。在该x方向马达53上，设置旋转编码器54。该旋转编码器54输出与x方向马达53的旋转相对应的脉冲信号px。

在X载物台48上形成开口部55。在该开口部55的上方设置照明箱22。

在装置主体20的前侧，设置操作面板56。在该操作面板56上配备有对玻璃基板3设定各种照明模式用的操作开关组SW1；指示光源23的点亮或熄灭用的操作开关SW2；进行指示，将液晶散射板25在半透明状态(将会聚光c散射)或者透明状态(使会聚光原样地通过)之间进行切换用的操作开关SW3。

操作开关组SW1，包括：使宏观照明区域自动地在预先设定的玻璃基板3上扫描用的自动扫描开关ASW；令该自动扫描机构停止用的停止开关GW；使宏观照明区域在xy平面的4个方向(x方向，-x方向，y方向，-y方向)上进行扫描移动的4方向开关FSW；将玻璃基板上的宏观照明区域分配成多个、例如9个点位置、使之在任意的点位置上自动移动的位置开关PSW；用于在玻璃基板3上手动操作宏观照明区域用的操纵杆JS，跟踪球TB，鼠标M。

驱动控制部57，根据操作面板56上的操作开关组SW1的自动扫描开关ASW、9位置开关PSW、或者操纵杆JS、跟踪球TB、鼠标M的操作，向x方向马达53及y方向马达41输出各个驱动控制信号。

该驱动控制部57在将由操作开关组SW1指示的玻璃基板3上的宏观照明区域进行宏观照明的情况下，分别对从各旋转目标器54、42输出的脉冲信号px、py进行计数，由这些计数值求出当前玻璃基板3上的宏观照明区域，将移动到操作指示的宏观照明区域的各个驱动控制信号输出到x方向马达53及y方向马达41。

此外，驱动控制部57，根据操作开关SW2的指示操作，将光源23点亮或熄灭，根据操作开关SW3的指示操作，进行将液晶散射板25切换到半透明状态(将会聚光c散射)或者切换到透明状态(原样地使会聚光c通过)的切换动作。

其次，对具有上述结构的装置的动作进行说明。

在装置主体20内的保持部件2上，例如保持有图5所示的4倒角或者图6所示的6倒角大型玻璃基板3。

当通过检查员Q对操作面板56上的操作开关SW2的操作，进行光源23的点亮指示，并且，通过对操纵杆JS进行手动操作指示玻璃基板3上的宏观照明区域时，将这些操作指示送往驱动控制部57。

该驱动控制部57根据相对于操纵杆JS的手动操作，将各驱动控制信号输出到x方向马达53及y方向马达41上。借此，x方向马达53或y方向马达41中之一或者两者驱动，对此作出响应，X载物台48向x方向、Y载物台36向y方向移动。

通过这些X载物台48及Y载物台Y36的各自的移动，照明箱22在根据操纵杆JS的操作所指示的玻璃基板3上的宏观照明区域的上方移动。

在该照明箱22移动时，由于光源23和照明箱22之间，用柔软的可自由弯曲的光纤26连接，所以，不会对照明箱22的移动产生影响。

与此同时，借助对操作面板56的操作开关SW2的操作，进行光源23的点亮指示，所以，驱动控制部57将光源23点亮。从该光源23输出的照明光，由光纤26传送达到照明箱22内的透镜27，经由该透镜27对菲涅尔透镜24的有效面积进行高效率的照射。

照射到该菲涅尔透镜24上的照明光，被该菲涅尔透镜24会聚，作为图2所示的会聚光c通过X载物台48的开口部55和Y载物台36的开口部43入射到液晶散射板25上。

这里，当由检查员Q对操作面板56的操作开关SW3给出将会聚光c散射的切换指示时，驱动控制部57，进行将液晶散射板25变更到半透明状态的动作。

借此，液晶散射板25将入射的会聚光c散射并射出。该散射光s如图2所示照射到玻璃基板3的表面上。在这种状态下，检查员Q观察从玻璃基板3来的光，进行玻璃基板3的表面上的宏观检查。

另一方面，当检查员Q对操作面板56的操作开关SW3给出令会聚光c原样地通过的切换指示时，驱动控制部57进行将液晶散射板更换到透明状态的动作。

借此，会聚光c原样地通过液晶散射板25，照射到玻璃基板3的表面上。在这种状态下，检查员Q观察从玻璃基板3来的光，进行玻璃基板3的表面上的宏观检查。

此外，当对玻璃基板3照射散射光s或会聚光c，进行宏观检查时，如果使保持玻璃基板3的保持部件2面向检查员Q，沿竖起的方向摆动的话，可以改变散射光s或会聚光c照射玻璃基板3的照射角度。借此，可以很容易检查玻璃基板3上的缺陷部。

下面，对于通过由操纵杆JS或跟踪球TB进行的手动操作，对图5所示的4倒角的玻璃基板3或图6所示的6倒角的玻璃基板3进行宏观检查时的情况进行说明。此外，在这些图中，W表示由散射光s照射的宏观照射区域。

当对图5中所示的4倒角的玻璃基板3进行宏观检查时，通过由检查员Q操作操纵杆JS的手动操作，使X载物台48及Y载物台36移动驱动，移动照明箱22，例如按各倒角区域3a1～3a4的顺序移动宏观照射区域W。在这种情况下，以使宏观照射区域W的中心位置与各倒角区域3a1～3a4的中心位置一致的方式，手动操作操纵杆JS。

在检查图6所示的6倒角的玻璃基板3时，同样地，通过检查员Q进行的操纵杆JS的手动操作，例如按照3a1～3a6的顺序移动宏观照射区域W。

可以任意抽取在LCD制造生产线上流动的玻璃基板3，对该玻璃基板3进行通过这些操纵杆JS的手动操作进行的宏观检查。

在操纵杆JS进行手动操作时，宏观照射区域W例如并不局限于按照4倒角的玻璃基板3的各倒角区域3a1～3a4的顺序移动，可以只移动到想要进行宏观检查的任意的倒角区域，例如，只在倒角区域3a1上移动，可以只宏观检查想要进行宏观检查的倒角区域。

此外，如图5及图6所示，在4倒角和6倒角的各玻璃基板3上，其尺寸不同。从而，在4倒角的玻璃基板3上各个倒角区域3a1～3a4的尺寸，比6倒角的玻璃基板3上的各倒角区域3a1～3a6的尺寸大。

在这种情况下，如果令宏观照射区域W的尺寸比最大的4倒角的玻璃基板3上的各倒角区域3a1～3a4的尺寸大的话，可以将宏观照射区域W相对于4倒角及6倒角的各玻璃基板3的各倒角区域3a1～3a4、3a1～3a6进行照射。

在6倒角的玻璃基板3上，与4倒角的玻璃基板上相比，一个倒角区域3a的尺寸小。因此，如图6所示，例如在将宏观照射区域W移动到倒角区域3a1的大致中心时，宏观照明光有时也会照射到下一个倒角区域3a4上。在这种情况下，如果所要关注的6倒角区域3a1的整个面被宏观照明光照明的话，对宏观检查不会产生影响。

其次，对于对操作开关组SW1的自动扫描开关ASW进行操作的情况进行说明。

相对于4倒角或6倒角的玻璃基板3，预先设定将宏观照明光在玻璃基板3上自动扫描的扫描路径。例如，对于4倒角的玻璃基板3的自动扫描路径，如图5所示，其顺序为各倒角区域3a1～3a4，对于6倒角的玻璃基板3，如图6所示，其顺序为各倒角区域3a1～3a6。这些自动扫描路径，可以任意进行设定变更。

此外，使宏观照射区域W移动的各倒角区域3a1～3a4(3a1～3a6)的中心位置，由4倒角或6倒角的各玻璃基板3的尺寸和4倒角或6倒角的信息决定。

从而，当检查员Q操作自动扫描开关ASW时，相对于4倒角的玻璃基板3，宏观照射区域W按照各倒角区域3a1～3a4的顺序移动，相对于6倒角玻璃基板3，按照各倒角区域3a1～3a6的顺序移动。

在这种宏观照射区域W的自动扫描中，可以一面点亮光源23，一面将宏观照射区域W在玻璃基板3上沿着所路径连续地以低速度移动。

此外，在宏观照射区域W的自动扫描中，可以一面点亮光源23，一面分阶段地在各3a1～3a4(3a1～3a6)之间移动。

在自动扫描检查中，当检查团Q操作停止开关GW时，在该操作时的自动扫描停止。如果处于这种状态的话，能够进行利用上述操纵杆HS进行的手动操作。

其次，对于操作4方向开关FSW时的情况进行说明。

当操作4方向开关FSW时，宏观照射区域W相对于4倒角或6倒角的各个玻璃基板3上沿x方向、-x方向、y方向、-y方向移动。借此，通过操作4方向开关GSW，可以将宏观照射区域W在玻璃基板3上的想要检查的任意的各倒角区域3a1～3a4(3a1～3a6)上移动。

其次，对操作点位置开关PSW的情况进行说明。

点位置开关PSW，将玻璃基板3的表面分割成多个区域，将点位置开关分配给这些区域位置。此外，在图示的例子中，采用3×3共9各点位置开关PSW，也可以对应于4倒角或6倒角设定成能够使用4个或6个点位置开关，分配给各个倒角区域3a1～3a4(3a1～3a6)的位置。

如果操作这种9点位置开关PSW的话，例如，在4倒角或6倒角玻璃基板3上，只要操作对应于需要进行宏观检查的各倒角区域的点位置开关，可以自动地将宏观照射区域W移动到所需的倒角区域。点位置开关PSW，也可以与玻璃基板3的倒角相一致，例如在4倒角的情况下，采用2×2＝4位置开关，在6倒角的情况下，采用2×3＝6位置开关。

此外，宏观照射区域W相对于玻璃基板3的移动，并不局限于散射光，会聚光也同样适用。

这样，根据上述实施形式，由于可以将使射出宏观照明光的照明箱22沿xy方向移动的照明区域移动机构28具有x方向和y方向的两个轴，所以，可以简化结构。此外，由于采用照射大型玻璃基板3的个倒角区域3a1～3a4或3a1～3a6的小型的宏观照明光学系统，所以，与现有技术中照射大范围的宏观照明系统相比较，可以缩短光路，可以不要现有技术中的反射镜。从而可以将整个宏观照明装置小型化。

由于不用现有技术中采用的反射镜，可以不要与之相应的衰减宏观照明光照度的光学部件，并且不会产生像差。从而，由于宏观照明光只通过会聚透镜(菲涅尔透镜24)和液晶散射板25，所以，可以提高玻璃基板3上的照明光的照度。借此，容易检查出玻璃基板3上的缺陷部分，可以获得适合于宏观检查的照明。

此外，如果在光源23及驱动控制部57设置在装置主体20的后侧或前侧的下部、特别是设置在装置主体20的前侧的话，可以很容易由检查员Q进行维修。

在宏观检查玻璃基板3时，按照操作开关组SW1的自动扫描开关ASW、点位置开关PSW的操作指示，使宏观照明区域W在玻璃基板23上自动扫描，或者可以手动操作操纵杆JS、跟踪球TB、4方向开关FS，在想要宏观检查的任意的各个倒角区域上移动宏观照明区域。借此，例如，可以在LCD制造生产线上，只选择缺陷部的发生频度高的区域进行宏观检查，提高宏观检查的区域选择自由度。

由于进行将液晶散射板25切换到半透明状态将会聚光散射，或者将其切换到透明状态，使会聚光原样地通过的切换动作，所以，通过对玻璃基板3照射散射光s或会聚光c进行宏观检查，能够可靠地检测出玻璃基板3上的缺陷部。

此外，上述第一种实施形式，也可以进行如下的变形。例如，菲涅尔透镜24不设置在照明箱22内，可以将其设于其它位置。此外，也可以设计成能够将光纤26的前端部的透镜27卸下。

使照明箱22沿xy方向移动的照明区域移动机构28，也可以利用线性马达等其它的直动式致动器。

准备多个各自照射角不同的会聚透镜(菲涅尔透镜24)。同时，这些会聚透镜，按照玻璃基板3的大小、倒角区域的大小进行更换。借此，可以按照玻璃基板3的大小、倒角区域的大小，恰当地改变宏观照明区域W的大小。

其次，参照附图对本发明的第二种实施形式进行说明。此外，对于和图3及图4相同的部分付与相同的标号，省略详细其说明。

图7是宏观检查装置中的照明箱22的结构图。在该照明箱22内，在菲涅尔透镜24的下方成一整体地配置液晶散射板25。

根据这种照明箱22的结构，通过将液晶收缩板25切换成将会聚光c散射或者令会聚光原样地通过，从照明箱22中射出散射光s或者会聚光c。

此外，与上述第一种实施形式中使用的大型液晶散射板25相比，可以采用小型的液晶散射板25，能够将整个装置轻量化、小型化。

由于将液晶散射板25与照明箱22成一整体地设置，所以，可以从装置主体20的上方流动向下的气流DF。该向下的气流DF从X载物台48的开口部55经过Y载物台的开口部43，基座29的开口部30流动玻璃基板3的表面上。借此，可以使玻璃基板3表面上的尘埃脱落。

此外，上述第二种实施形式，也可以进行如下的变形。例如，代替液晶散射板25，可相对于从照明箱22射出的会聚光c的光路拆装地设置白色的半透明的散射板。

其次，参照附图对本发明的第三种实施形式进行说明。此外，与图7相同的部分付与相同的标号，省略其详细说明。

图8是宏观检查装置中的照明箱22的结构图。在光纤26的另一端的射出口上，设置变焦透镜60。此外，光纤26的另一端，作为上下机构设置在齿条齿轮61上。该齿条齿轮61将光纤26的另一端沿z方向上下移动。

变焦透镜60，随着利用齿条小齿轮61使光纤26的另一端向上方移动，照明光的发射角θ缩小，随着使光纤26的另一端向下方移动，照明光的发射角θ扩大。从而，可以调整照射到玻璃基板3上的宏观照明区域W的大小。

从而，可以令宏观照明区域W的大小与4倒角或6倒角等玻璃基板3的各个倒角区域3a1～3a4或3a1～3a6的大小一致。

其次，参照附图对本发明的第四种实施形式进行说明。此外，与图3及图4相同的部分付与相同的标号，省略其详细说明。

图9是宏观检查装置中照明箱22的结构图。在该照明箱22上，形成退避空间70。在该退避空间70内与从光纤26的射出口射出的照明光的光路上，设置滑动式移动机构72。该滑动式移动机构72使滤光器71在照明光的光路上出入。该滤光器71，例如是彩色滤光器或ND滤光器。

根据这种结构，当从照明箱22的菲涅尔透镜24射出的会聚光c入射到液晶散射板25上时，从液晶散射板25来的散射光s或会聚光c原样地照射到玻璃基板3的表面上。

这时，根据需要，将滤光器71插入到照明箱22的光路上。借此，向玻璃基板3的表面上照射的照明光，或利用滤光器付与所需的颜色，或利用ND滤光器将光减弱。

此外，滤光器71也可以将各种透镜类中在凸透镜及凹透镜、这些凸透镜及凹透镜的组合插入。

此外，上述第四种实施形式，也可以进行如下的变形。照明箱22，与液晶散射板25成一整体地设置，可以从照明箱22射出散射光s或会聚光c。在这种情况下，可以通过彩色滤光器付散射光s或会聚光c所需的颜色，或者利用ND滤光器将光减弱。

其次，参照附图说明本发明的第五种实施形式。此外，与凸23和凸4相同的部分付与相同的标号，省略其详细说明。

图10是宏观检查这种中光源组及照明箱22的结构图。作为光源组，两个光源23-1、23-2是相互相同的种类的或者是不同种类的。这里，采用相同种类的光源23-1、23-2。

在这些光源23-1、23-2与照明箱22之间，设置分支式光纤26-1。该分支式光纤26-1，由分别连接到两个光源23-1、23-2上的各分支式光纤26a、26b以及将这些分支光纤26a、26b合成的光纤26c构成。

这些光源23-1、23-2，或者其中的一个点亮，或者两者同时点亮。

在照明箱22内，设置旋转体72。在该旋转体72上，在同心圆上设置多个滤光器71和各种透镜类和空孔。各滤光器71，例如是彩色滤光器或ND滤光器。

在旋转体72上，设置马达73。借此，旋转体72借助马达73的驱动，可以选择性地将滤光器71或各种透镜类和空孔插入或者使之脱离从光纤26的射出口射出的照明光的光路。

根据这种结构，从两个光源23-1、23-2分别射出的各照明光，由分支式光纤26-1合在一起从射出口射出。该照明光由会聚透镜(菲涅尔透镜24)变成会聚光，入射到液晶散射板25上。然后，会聚光由液晶散射板25变成散射光s或者将会聚光c原样地照射到玻璃基板3的表面上。

这时的玻璃基板3的表面上的亮度，通过利用两个光源23-1、23-2可以变得更亮。此外，也可以使两个光源23-1、23-2中的一个点亮，当它达到使用寿命时，可以将其切换到另一个新的光源。

通过马达73的旋转驱动，根据需要将滤光器71插入到照明箱22内的光路上。借此，照射到玻璃基板3上的照明光，可以利用彩色滤光器付与所需的颜色，或者利用ND滤光器将光减弱。此外，在各种透镜类中，也可以插入凸透镜及凹透镜、这些凸透镜及凹透镜的组合。

这样，在上述第五种实施形式中，由于利用分支式光纤26-1将从两个光源23-1、23-2中分别射出的照明管合成为一个送往照明箱22，所以，可以增大玻璃基板3的表面上的亮度。此外，如果为了控制玻璃基板3的表面上的亮度，将ND滤光器插入到照明箱22内的话，可以高效率地调整符合玻璃基板的宏观检查的亮度。玻璃基板3的表面上的亮度的调整，也可以通过将两个光源23-1、23-2中其中之一或者两者点亮来进行。

此外，通过设置两个光源23-1、23-2，通常，将其中的一个光源23-1、23-2点亮，当该光源23-1或23-2发生故障时，将另一个光源23-1、23-2点亮，用作备份使用。

此外，在上述实施形式中，也可以进行如下的变形。

如图11所示，在马达73上的旋转轴上，设置旋转板74。在该旋转板74上，如图12所示，设置多个滤光器75～78。这些滤光器75～78，例如分别为彩色滤光器(红色，青色，橙色等)。此外，在整个旋转板74上并不全部设置彩色滤光器，例如，可以在一个部位处不设置任何滤光器只是开口，或者也可以设置ND滤光器等其它滤光器。

此外，也可以如图13所示，与旋转板74对向地设置另外一个旋转板79。该旋转板79可以连接到马达80上使之旋转。在这种情况下，在一个旋转板75～78上设置红色、青色、橙色等彩色滤光器75～78，在另一个旋转板79上上设置如图14所示的ND滤光器81。该ND滤光器81，ND值(0％～100％)沿圆周方向连续变化。

根据这种结构，可以将各色滤光器75～78和ND滤光器81的ND值选择性地加以组合。此外，在将菲涅尔透镜24给液晶散射板25一体化的同时，可以将红色、青色、橙色等彩色滤光器75～78及各具有ND值的ND滤光器81一体化。进而，光源23并不局限于两个，也可以设置多个。

其次，参照附图对本发明的第六种实施形式进行说明。

图15是宏观照明这种的结构图。在照明箱90的下部，形成开口部91。在该开口部91上设置菲涅尔透镜24。同时，在该菲涅尔透镜24的下方设置液晶散射板25上。该液晶散射板25可以和照明箱90成一整体地设置，也可以设置坐在图3所示的照明区域移动机构28上。

在照明箱90内，倾斜地设置反射镜92。

在照明箱90的侧面上，形成第一光源箱93。该第一光源箱93面向反射镜92侧形成开口部。在该对于光源箱93内，作为对于光源94，例如设置Na光灯。

此外，邻接照明箱90，与照明箱90成一整体地设置第二光源箱95。在该第二光源箱95内，作为第二光源96，例如，设置卤素灯。在从该第二光源96发射出来的照明光的光路上，设置各旋转板74、79。在旋转板74上，设置红色、青色、橙色等多个滤光器75～78。在旋转板79上，设置ND滤光器81。

在第二光源箱95与照明箱90之间，连接有光纤26。该光纤26，将从第二光源96发射出来的照明光传送给照明箱90，向该照明箱90内的反射镜92侧发射。

根据这种结构，当作为第一光源94的Na光灯点亮时，从该Na光灯发射出来的照明管由反射镜92反射，经由菲涅尔透镜24、液晶散射板25照射到玻璃基板3上。

当作为第二光源96的卤素灯点亮时。从该卤素灯发射出来的照明光，透过各滤光器75～78及ND滤光器81，入射到光纤26内。在该光纤26内传递的照明光，经由菲涅尔透镜24、液晶散射板25照射到玻璃基板3上。

从第一光源94发射出来的照明光和从第二光源96发射出来的照明光，相互波长不同。从而，当将这些照明光照射到玻璃基板3上进行宏观检查时，有利用Na光灯照明检测出来的缺陷部和利用卤素灯检测出来的缺陷部。从而，如果根据缺陷的种类，使Na光灯或卤素灯点亮的话，可以检测所要检测的缺陷。

此外，由于设置与照明箱90邻接的第二光源箱95，所以，可以缩短光纤26的长度。

工业上的可利用性

本发明，可以在对半导体基片、液晶显示及等离子体显示面板等的玻璃基板进行宏观检查时的宏观照明中使用。

权利要求书

(按照条约第19条的修改)

1、(修改)一种宏观照明装置，在大型基板的表面照射照明光，进行目视检查，其特征在于，它包括：

输出上述照明光的光源部，

将从前述光源部输出的前述照明光会聚，向比上述大型基板的尺寸小的区域进行宏观照明的会聚透镜，

使前述会聚透镜二维移动，使前述会聚透镜对上述大型基板的整个面上进行扫描的二维移动机构。

2、(修改)如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，

上述大型基板被保持在将上述宏观照明的照射角度可变的可摆动的保持部件上。

3、(修改)如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，

上述二维移动机构使上述会聚透镜二维移动，使上述会聚的照明光对上述预先设定的大型基板上的宏观照明区域自动进行扫描。

4、(修改)如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，

上述二维移动机构使上述会聚透镜沿扫描路径连续低速地移动。

5、(修改)如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，上述二维移动机构使上述会聚透镜分段移动。

6、(修改)如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，

上述大型基板由在基板面上具有多个倒角区域的大型玻璃基板构成，

上述二维移动机构按照预先设定的上述各倒角区域的顺序，移动上述会聚透镜。

7、(修改)如权利要求6所述的宏观照明装置，其特征在于，

上述二维移动机构沿上述预先设定的各个倒角区域的扫描路径，连续低速地使上述会聚透镜移动。

8、(修改)如权利要求8所述的宏观照明装置，其特征在于，

上述二维移动机构使上述会聚透镜在上述大型基板的各倒角区域间分段移动。

9、(修改)如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，

上述大型基板由在基板面具有多个倒角区域的大型玻璃基板构成，

上述二维移动机构具有4方向开关，使上述会聚透镜相对于上述大型基板上的任意的倒角区域，在XY方向的4个方向移动。

10、(修改)如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，

将进行上述宏观照明的区域分割为多个，

上述二维移动机构具有对分割为多个的上述各区域进行分配的位置开关，通过操作该位置开关，使上述会聚透镜移动到与被该位置开关分配的所需的上述区域对应的位置。

11、(修改)如权利要求10所述的宏观照明装置，其特征在于，

上述大型基板由在基板面具有多个倒角区域的大型玻璃基板构成，

上述位置开关被分配给上述大型基板的上述各倒角区域。

12、(修改)如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，

上述二维移动机构使上述会聚透镜点移动到与上述大型基板上的多个宏观照明区域对应的各个位置。

13、(修改)如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，

上述会聚透镜由将上述照明光形成会聚光束的菲涅尔透镜构成。

14、(追加)如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，前述会聚透镜具有使上述照明光形成为平行光束的第一菲涅尔透镜、及使由前述第一菲涅尔透镜形成的上述照明光形成为会聚光束的第二菲涅尔透镜。

15、(追加)如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，前述会聚透镜将多个小孔径的凸透镜排列成矩阵状。

16、(追加)如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，前述会聚透镜具备照射角不同的多个会聚透镜，以便能按照上述大型基板的宏观照明区域的大小而变化。

17、(追加)如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，在前述光源部和上述大型玻璃基板之间配置散射部，使由上述会聚透镜会聚的上述照明光散射后照射到上述大型基板。

18、(追加)如权利要求17所述的宏观照明装置，其特征在于，上述散射部具有透射型液晶散射板，能对使由上述会聚透镜会聚的会聚光透射的透射状态和使上述会聚光散射的散射状态进行切换。

19、(追加)如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，上述光源部具备同一种类的多个光源，当使用中的上述光源变得不能使用时，能更换其他新的上述光源。

20、(追加)如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，上述光源部经由光纤将上述照明光传送到上述会聚透镜。

21、(追加)如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，上述光源部具备多个光源，由对从这些光源来的上述各照明光进行传送的多个光纤在上述会聚透镜侧与1条光纤合流的分支式光纤构成，同时或选择地使上述多个光源点亮。

22、(追加)如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，上述光源部具备调整部，调整上述宏观照明对上述大型基板的亮度。

23、(追加)如权利要求21所述的宏观照明装置，其特征在于，上述光源部在上述分支式光纤的射出端侧具备对上述会聚透镜的有效面积照射上述照明光的透镜。

24、(追加)如权利要求23所述的宏观照明装置，其特征在于，上述透镜具备对照射在上述大型基板上的上述宏观照明区域的大小进行调整的变焦功能。

25、(追加)如权利要求24所述的宏观照明装置，其特征在于，

上述大型基板由该基板面上的多个导角区域的大型玻璃基板形成，

上述变焦功能相应于上述大型玻璃基板上的上述各导角区域的大小，能改变上述照明光的放射角，来调整上述宏观照明区域的大小。

26、(追加)如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，上述光源部具有波长互不相同的多个光源，相应于上述大型基板上的缺陷部的种类，切换光源点灯。

27、(追加)如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，上述二维移动机构具有：形成大致正方形开口部的基座；在上述基座的上述开口部沿着相互对向的两边设置的Y轴直线导向件；能移动地设置在上述Y轴直线导向件上、且形成大致为上述开口部一半的长方形开口部的Y载物台；在上述Y载物台的上述开口部沿着相互对向的长度方向的两边设置的X轴直线导向件；以及能移动地设置在上述X轴直线导向件上、且形成大致为上述长方形开口部一半的正方形开口部的X载物台；

在上述X载物台的上述开口部上将上述光源部和上述会聚透镜一体设置的照明箱。

28、(追加)如权利要求27所述的宏观照明装置，其特征在于，上述照明箱配置了与上述X载物台的上述开口部对向设置的上述会聚透镜、以及使由上述会聚透镜会聚的上述照明光散射而将散射光照射到上述大型基板上的散射部。

29、(追加)如权利要求27所述的宏观照明装置，其特征在于，上述照明箱与上述上述X载物台的上述开口部对向设置上述会聚透镜，在上述X载物台的上述开口部，设置使由上述会聚透镜会聚的上述照明光散射而将散射光照射到上述大型基板上的散射部。

30、(追加)如权利要求27所述的宏观照明装置，其特征在于，通过光纤将从前述光源部射出的前述照明光导向前述会聚透镜，而且在前述照明箱上成整体安装前述光纤的射出端。

31、(追加)如权利要求27所述的宏观照明装置，其特征在于，前述光源部具有配置在前述光纤的入射端上的卤素灯、及设置在前述照明箱内的Na灯，将前述光纤的射出端和前述Na灯安装在前述照明箱的同一横侧面上，在前述照明箱内部将使从前述光纤射出的照明光和从前述Na灯照射的照明光朝前述会聚透镜反射的反射镜倾斜设置。

32、(追加)如权利要求31所述的宏观照明装置，其特征在于，上述卤素灯邻接上述照明箱设置，收纳在其他照明箱中。

Claims (13)

1、一种宏观照明装置，其特征在于，它包括：

输出照明光的光源部，

将从前述光源部输出的前述照明光会聚的会聚透镜，

会聚、散射切换部，使从前述会聚透镜来的会聚光散射，照射到对象物上；或者使从前述会聚透镜来的前述会聚光通过，照射到前述对象物上，

至少使前述光源和前述会聚透镜成一整体地进行二维移动，将前述对象物上的由前述散射光或会聚光照射的照明区域移动的照明区域移动机构。

2、如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，

前述光源部，包括：

射出上述照明光的光源，

传输从前述光源射出的前述照明光的光纤，

连接前述光纤的射出端，并设置前述会聚透镜，将从前述光纤的射出端射出的前述照明光利用前述会聚透镜会聚射出的筐体。

3、如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，前述光源部具有多个光源，能够选择性地点亮或更换。

4、如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，前述光源部，在前述照明光的光路上具有彩色滤光器或ND滤光器的其中的一种或者具有它们两者。

5、如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，前述光源部包括：

射出前述照明光的光源，

传输从前述光源射出的前述照明光的光纤，

连接前述光纤的射出端，设置前述会聚透镜，利用前述会聚透镜将从前述光纤的射出端射出的前述照明光会聚射出的筐体，

前述照明区域移动机构由使前述筐体二维移动的XY载物台构成。

6、如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，前述光源部包括：射出前述照明光的光源，

传输从前述光源射出的前述照明光的光纤，

设置在前述光纤的射出端的变焦透镜，

连接前述光纤的射出端，将从前述光纤的射出端射出的前述照明光通过前述变焦透镜射出的筐体，

在前述筐体内将前述光纤的射出端在前述筐体上相对于前述照明光的射出口上下移动的上下机构，

前述变焦透镜，对应于利用前述上下机构使前述光纤的射出端上下移动，改变射出的前述照明光的发射角度。

7、如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，前述光源部包括：分别射出照明光的多个光源，

将从前述多个光源分别射出的前述各照明光合在一起进行传输的分支式的光纤，

连接前述光纤的射出端，设置前述会聚透镜，利用前述会聚透镜将由前述光纤合在一起、从前述光纤的射出端射出的前述照明光会聚射出的筐体。

8、如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，前述会聚、散射切换部，是能够切换使前述照明光散射或者使前述照明光通过的功能的透射型液晶散射板。

9、如权利要求6或7所述的宏观照明装置，其特征在于，在前述筐体上，设置使从上述会聚透镜来的前述会聚光散射、或者使从前述会聚透镜来的前述会聚光原样地通过的透射型液晶散射板。

10、如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，前述会聚、散射切换部，能够将散射板插入前述照明光的光路或者从其中抽出。

11、如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，前述光源部具有：输出照明光的第一光源，

将从前述第一光源输出的照明光会聚的会聚透镜，

设置了前述第一光源及前述会聚透镜的第一筐体，

输出照明光的第二光源，

邻接前述第一筐体设置的、容纳第二光源的第二筐体，

设置在前述第一及第二筐体之间、将从前述第二光源输出的照明光传输到前述第一筐体内的光纤，

其中，前述第一筐体将从前述第一光源输出的前述照明光利用前述会聚透镜会聚并射出，或者，射出在前述光纤传输的从前述第二光源来的照明光。

12、如权利要求11所述的宏观照明装置，其特征在于，前述第一和第二光源，输出相互不同波长的前述各个照明光。

13、如权利要求1所述的宏观照明装置，其特征在于，包括操作面板，用于使前述照明区域移动机构自动扫描前述对象物上的前述照明区域的位置、或者用于利用手动操作进行操作指示。

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