JPH1153923A - 照明制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、光源の特性に影響されることな
く、簡易な構成で光量の調整および照明ムラの補正を行
うことができ、照射面に任意の照射状態を容易に実現す
ることができる照明制御装置を提供することを課題とす
る。 【解決手段】 光源１からの放射光１０ａを集光し、所
定の光路（光軸）を有する平行光１０ｂを形成する光源
１および集光レンズ２と、２次元配列の画素（Ｐｘ，Ｐ
ｙ）を有し、平行光１０ｂの光束が透過するように光路
上に配置される透過型液晶パネル４と、透過型液晶パネ
ル４の画素の指定とコントラスト（遮光パターン）を設
定するパターン設定信号を発生するパターン発生器５に
より構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照明制御装置に関
し、特に、プリント基板や半導体装置の製造、検査工程
において、製品の品質を検査するための外観検査に適用
して有効な照明制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の電気、電子製品の小型化、高機能
化に伴い、プリント基板や半導体装置の製造工程への光
露光技術の適用が進み、微細な配線パターンの形成が可
能になっている。微細な配線パターンを有する装置の検
査工程においては、通常、導通検査や絶縁試験等により
電気的な特性検査が行われるが、これらの検査方法によ
り検出されるのは、重大な欠陥、例えば、配線パターン
の破断あるいは配線間のショート等であって、配線パタ
ーンの破断直前状態やショート直前状態、あるいは異物
付着等の欠陥は、充分に検出されない。そのため、製品
に搭載された後、実際に使用する段階でストレスを生
じ、故障の原因となっていた。

【０００３】このような電気的な特性検査において検出
され難い欠陥は、一般に作業者による目視検査や画像処
理技術を適用した検査装置による外観検査により検出す
る方法が採用されている。外観検査により微細な配線パ
ターンの検査をする場合には、ＩＣチップ等の検査対象
物に所定の光を照射する照明装置が必須の構成となって
いる。照明装置に用いられる照明の方法については各種
知られているが、いずれの方法においても、照射面とな
る検査対象物に概ね均一な照度分布を有する光束を照射
する必要がある。照度分布が不均一、すなわち、照明に
ムラがあると、検査対象物の欠陥や付着した汚れと、照
明のムラとを的確に判別して認識することが困難とな
り、検査精度の低下を招く。したがって、照明のムラの
大きさや照射光の強度差は、検査対象物のパターンや欠
陥の大きさ、コントラスト等よりも充分小さい値とする
必要がある。

【０００４】ところで、目視検査や外観検査において、
その検査内容によっては、検査対象物の全域に均一に光
が照射されると、却って検査に支障を生じる場合があ
る。例えば、注目したい部品の画像だけを抽出したい場
合、検査対象物の全域に均一に光が照射されてしまう
と、注目部品以外の周囲の画像がノイズとして取り込ま
れ、このノイズを除去するために別の手段を必要とする
問題がある。そのため、予め必要な箇所のみを選択的に
照射することができれば、部品画像の抽出処理を簡略化
することができる。

【０００５】従来の照明装置の概略構成について、図９
を参照して説明する。図９に示すように、光源１から放
射された光（放射光）１０ａは、集光レンズ２により所
定の光路を有する平行光１０ｂに集光され、この光束を
直接、あるいはミラーや光ファイバー等の転送手段を介
して照射面（検査対象物）３に照射する。なお、１１は
スリット１１ａが放射状に形成された遮光板であり、後
述するように、回転角度により光束が通過するスリット
数を変化させて照射面３における光量を調整するもので
ある。

【０００６】このような従来構成において、照射光の光
量（照射面における光強度）を変化、調整する方法とし
ては、上記遮光板１１を含め、次のものがある。 ａ１．光源に印加する電圧、電流量を制御して光量を調
整する方法。 ａ２．光源から放射された光束を、図９に示すように、
フィルタや遮光板１１等により制限して光量を調整する
方法。

【０００７】なお、上記ａ１、ａ２のいずれの方法にお
いても、検査対象物の一部分のみを照射することは困難
である上、照明のムラ（照射面における照度分布の偏
り）を補正するために他の構成が必要となる問題があ
る。次に、照明のムラの補正方法について説明する。照
明のムラの発生原因としては、一般に光源による影響が
大きい。すなわち、輝点（光源）が大きく均一でない、
輝点からの放射特性が均一でない等の理由によるもので
ある。光源以外の原因としては、光束の光軸中心と周辺
では照射面に対する光路長や照射角度の相違により、照
射光量や反射光量に差が生じる。また、光ファイバーを
光源側と照射面側との間の転送手段として用いる構成で
は、ファイバー単線の透過率の違いや入射光の角度によ
る差、ファイバー単線を集束する際の不均一なランダム
性等により照度分布に偏りが生じる。

【０００８】従来、照明のムラを補正する方法として
は、次のような方法がある。 ｂ１．ミラーやレンズを使用し、輝点から放射される光
を平行光または収束光に集光し、照射面で輝点の像が結
像しないようにぼかすことで、ムラを拡散する方法。 ｂ２．レンズにより照射光を一旦絞り込み、その位置に
ピンホールを配置して輝点を理想的な点光源とした上
で、再度拡げて照射を行う方法。 ｂ３．すりガラス等を用いて光を均一にする方法。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した光量の調整方
法においては、次のような問題がある。すなわち、上記
ａ１の方法においては、電気的な制御により光量を変化
させるため、構成が簡易であるが、光源となるランプの
特性上、広範に光量を変化させることが難しいという問
題がある。一方、ａ２の方法においては、透過率が連続
的に変化するフィルタや、開孔数やスリット数を連続的
に変化させた遮光板を、適宜移動させることにより、概
ね０〜１００％という広い範囲で光量を変化させること
ができるが、フィルタや遮光板の製作が極めて繁雑でコ
ストが高く、かつ、光路中でこれらを移動させるための
機械的な構成が必要となり、装置としての寿命が短いと
いう問題がある。

【００１０】また、上述した照明ムラの補正方法におい
ては、次のような問題がある。すなわち、上記ｂ１〜ｂ
３のレンズやすりガラスを使用した補正方法において
は、レンズやすりガラスを単体で使用した場合、光の利
用効率が低いため、ほとんどの場合には、ミラーやレン
ズ等の構成を複数併用した光学系を採用しなければなら
ず、構成が複雑となる問題がある。また、レンズ、ミラ
ー、すりガラスのみを使用して照明ムラの補正を行う場
合には、レンズ、ミラーに部分的に凹凸を設けたり、す
りガラスの拡散性を部分的に変化させる加工を施す必要
が生じ、技術的な困難性を伴うという問題がある。

【００１１】加えて、上述した光量の調整方法や、照明
ムラの補正方法においては、特定の光源に対応して調整
機構や補正部品等の装置を構成することとなるため、光
源が寿命等により交換されると、光量特性や照度分布が
大きく変化してしまい、再度専用の装置を作製し、調整
しなければならないという問題があった。本発明は、上
述した問題点を解決することを目的とし、光源の特性に
影響されることなく、簡易な構成で光量の調整および照
明ムラの補正を行うことができ、照射面に任意の照射状
態を容易に実現することができる照明制御装置を提供す
るものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、光源から放射された光を
集光し、所定の光路を有する光束を形成する光学系と、
該光路上に設けられ、前記光学系により形成された光束
が透過する透過型液晶パネルと、該透過型液晶パネルに
遮光パターンを表示させるパターン設定信号を発生する
パターン発生手段と、を具備し、前記パターン発生手段
から発生する前記パターン設定信号に基づいて、前記透
過型液晶パネルに任意の画素および任意の遮光率を有す
る遮光パターンを表示し、前記透過型液晶パネルを透過
した光の被照射位置における照射状態を調整することを
特徴とする。

【００１３】請求項１記載の発明によれば、光学系によ
り形成された光束は、パターン発生手段により所定の遮
光パターンが表示された透過型液晶パネルを透過し、被
照射位置の照射面に照射される。そのため、透過型液晶
パネルに任意の遮光パターンを表示し、透過する光束を
調整することにより、照射面における照度分布等の照射
状態を所望のものとすることができる。また、光源や集
光レンズ等の光学系が持つ照明ムラに対して、透過型液
晶パネルに照明ムラを補正する遮光パターンを表示し、
透過する光束を調整することにより、照射面における照
射状態を適切に補正することができるため、光源や集光
レンズ等の交換や変更が生じた場合にも、容易に所望の
照射状態を実現することができる。さらに、既存の照明
装置の光学系と照射面との間の光路上に透過型液晶パネ
ルを配置するだけで、簡易かつ容易に照射面の照射状態
を調整することができる照明制御装置を提供することが
できる。

【００１４】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の照明制御装置において、前記透過型液晶パネルを透
過した光の被照射位置における照射状態を検出する光検
出手段と、前記パターン発生手段から発生する前記パタ
ーン設定信号を制御する制御手段と、を具備し、前記制
御手段は、前記光検出手段の検出結果に基づいて前記パ
ターン発生手段から発生する前記パターン設定信号を制
御して、前記透過型液晶パネルに遮光パターンを表示
し、前記光検出手段により検出される前記被照射位置の
照射状態を、所望の照射状態に調整することを特徴とす
る。

【００１５】請求項２記載の発明によれば、被照射位置
の照射面の照射状態が、２次元光センサ等の光検出手段
により検出され、この検出結果に基づいて制御手段が透
過型液晶パネルに表示される遮光パターンを制御する。
すなわち、照射面における照度分布等の照射状態が直接
観測され、この照射状態を、例えば均一あるいはスポッ
ト的な照度分布とするように透過型液晶パネルの遮光パ
ターンが設定され、透過する光束を調整される。そのた
め、照射面における照射状態を容易かつ高精度で所望の
ものとすることができるとともに、照明ムラの原因の一
つである光源や集光レンズ等の光学系に交換や変更が生
じた場合にも、透過型液晶パネルに照明ムラを補正する
遮光パターンを表示し、透過する光束を調整することに
より、照射面における照射状態を適切に補正することが
できる。

【００１６】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の照明制御装置において、前記透過型液晶パネルと前
記被照射位置との間に、光路を分岐するハーフミラーを
具備し、前記光検出手段は、前記ハーフミラーにより分
岐された光路上に配置され、該分岐された光路における
照射状態を検出することを特徴とする。請求項３記載の
発明によれば、透過型液晶パネルと被照射面との間に光
路を分岐するハーフミラーが配置され、被照射位置の照
射面を照射する光路とは異なる分岐光路上に２次元光セ
ンサ等の光検出手段が配置され、照射面側と同一の照射
状態が分岐光路上で検出される。そのため、照射面に照
射される光束の光路上に光検出手段を設置する必要がな
く、照射面近傍の装置構成を簡略化することができると
ともに、既存の照明装置の光路上に透過型液晶パネルと
ハーフミラーを配置するだけで、簡易かつ容易に照射面
の照射状態を調整することができる照明制御装置を提供
することができる。

【００１７】さらに、請求項４記載の発明は、請求項２
又は３記載の照明制御装置において、前記透過型液晶パ
ネルと前記被照射位置との間、又は、前記透過型液晶パ
ネルと前記ハーフミラーとの間に、前記液晶パネルを透
過した光を屈曲して転送する転送手段を具備することを
特徴とする。請求項４記載の発明によれば、透過型液晶
パネルを透過した光は、光ファイバー等の転送手段を介
して照射面側に転送される。そのため、透過型液晶パネ
ルを含む光源側と、ハーフミラー、光検出手段を含む照
射面側とを離間して配置することができるとともに、既
存の照明装置への適用が一層容易な照明制御装置を提供
することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る照明制御装置
について、実施例を示して詳しく説明する。本発明に係
る照明制御装置の第１の実施例について、図１を参照し
て説明する。図１は、本発明に係る照明制御装置を図９
に示した従来の照明装置に適用した概略構成図であり、
光源１、集光レンズ２、照射面３、透過型液晶パネル
４、パターン発生器５から構成される。

【００１９】光源１および集光レンズ２は、光源１から
の放射光１０ａを集光し、所定の光路（光軸）を有する
平行光１０ｂを形成する光学系を構成する。透過型液晶
パネル４は、２次元配列の画素（Ｐｘ，Ｐｙ）を有する
周知の液晶パネルであり、光学系により形成された平行
光１０ｂの光束が透過するように光路上に配置される。
本発明の透過型液晶パネル４として適用される液晶パネ
ルの特性は、高画素数、あるいは高コントラスト（中間
濃度の表示レベル数が多い）のいずれかに優れたもので
あればよく、後述するように、任意の画素において、任
意の遮光率（概ね０〜１００％）を実現して、透過する
平行光１０ｂの光量を調整できるものであればよい。

【００２０】パターン発生器５は、透過型液晶パネル４
の画素の指定と表示濃度（遮光パターン）を設定するパ
ターン設定信号を発生するパターン発生手段を構成す
る。このような構成において、パターン発生器５から発
生するパターン設定信号に基づいて所定の遮光パターン
が透過型液晶パネル４に表示され、この透過型液晶パネ
ル４を透過した平行光１０ｂにより照射面３での照射状
態が決定される。そのため、パターン発生器５から発生
するパターン設定信号を制御することにより、照射面３
における照度分布等の照射状態を任意に設定することが
できる。

【００２１】次に、透過型液晶パネル４の１画素による
遮光状況と、照射面３における照度分布について、図２
を参照して説明する。図２に示すように、ある大きさを
持った光源１から発した光は、透過型液晶パネル４中
の、遮光率を１００％（透過率０％）とした画素４ａに
おいて遮られ、画素４ａ以外では透過して照射面３に到
達する。光源１の輝点が点の場合、照射面３には、透過
型液晶パネル４の遮光パターン、すなわち画素４ａがそ
のまま投影される。しかし、このような理想的な光源１
の形態は現実には不可能であって、光源１は点でなく、
ある大きさを持っているため、照射面３における照度分
布は、画素４ａにより完全に、あるいは大幅に遮光され
る領域Ａと、画素４ａの影響を全く受けない照射領域Ｃ
とが形成され、領域ＡおよびＣの間に光量が変化、すな
わちボケが生じる減衰領域Ｂが形成される。このボケの
領域Ｂの広さや減衰の程度（ボケの量）は、透過型液晶
パネル４と照射面３の距離が長いほど、また、光源１が
大きいほど大きくなる。

【００２２】このことから、透過型液晶パネル４の画素
サイズと光源１のサイズ、各構成間の距離等を適当に設
定することにより、透過型液晶パネル４に表示された遮
光パターンを、なだらかな変化の照度分布として照射面
３に投影することができる。ここで、照射面３に投影さ
れる照度分布としては、照明のムラを補正できる大きさ
となるように設定することにより、光学系が持つ照明ム
ラを打ち消し、均一な照度分布を実現することができ
る。また、透過型液晶パネル４の遮光パターンを任意に
制御することにより、照射面３の特定の領域にのみスポ
ット的に光量の大きな光を照射することもできる。

【００２３】次に、本発明に係る照明制御装置の第２の
実施例について、図３を参照して説明する。なお、第１
の実施例と同等の構成には同一の符号を付して、その説
明を省略する。図３の概略構成図に示すように、本実施
例の照明制御装置は、図１に示した光源１、集光レンズ
２、照射面３、透過型液晶パネル４、パターン発生器５
に加え、２次元光センサ６、制御ユニット７を有して構
成される。

【００２４】２次元光センサ６は、ＣＣＤカメラ等のよ
うに２次元配列の画素（Ｔｘ、Ｔｙ）を有する光検出手
段を構成し、平行光１０ｂの光路（光軸）１０ｃ上に配
置され、照射面３に照射された光束３ａの照度分布を各
画素ごとに検出する。ここで、透過型液晶パネル４の画
素サイズは、２次元光センサ６の画素サイズ（撮像面で
のサイズを示す）よりも小さいと補正精度が低下するた
め、大きいか、等しい方が適しているが、画素サイズを
正確に一致させる必要はない。

【００２５】制御ユニット７は、２次元光センサ６から
の検出結果に基づいて所定の遮光パターンを設定するパ
ターン設定信号を発生するようにパターン発生器５を制
御する制御手段を構成する。すなわち、２次元光センサ
６により検出された照射面３の照度分布を取り込み、予
め設定された照射情報との差を演算して、透過型液晶パ
ネル４における遮光パターンの表示補正量を制御信号と
してパターン発生器５に出力する。詳しくは後述する。

【００２６】次に、制御ユニット７およびパターン発生
器５により実行される照明ムラの補正処理について、図
４から図６を参照して説明する。 （遮光特性の抽出処理）まず、照明のムラを計測するた
めに、透過型液晶パネル４には遮光パターンを全く表示
しない状態（全画素を透過率１００％）で平行光１０ｂ
を透過させ、照射面３に照射する。この照射面３の照度
分布を２次元光センサ６により検出し、制御ユニット７
へ照度分布情報として取り込み、記憶する。このときの
照度分布を図４（ａ）に示す。なお、照度分布は、実際
には２次元領域の光量変化で表されるため、紙面に垂直
方向の成分が存在するが、説明の都合上、照射面３の特
定の線領域上の光量変化のみを示す。

【００２７】次いで、透過型液晶パネル４の各画素を１
画素ずつ透過率０％として平行光１０ｂを遮光し、この
状態における照射面３の照度分布を２次元光センサ６に
より１画素遮光情報として取り込む。このときの照度分
布を図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）の右寄りの光量が低
くなっている部分が透過率０％の画素により遮光された
部分を示している。

【００２８】次いで、先に取り込んだ照度分布情報（図
４（ａ））と後に取り込んだ１画素遮光情報（図４
（ｂ））との差分を演算し、図４（ｃ）に示すように、
透過型液晶パネル４の１画素による遮光特性を得る。以
上の１画素についての遮光特性の抽出処理を、透過型液
晶パネル４の全画素について順次実行し、記憶する。こ
こで、各画素ごとに得られる遮光特性は、透過率０％と
した画素周辺の照射領域にとどまり、光量の変化する領
域が比較的局所となるため、制御ユニット７において必
要とするメモリの容量は、透過型液晶パネル４の各画素
の位置情報（Ｔｘ、Ｔｙ）とその周辺領域を記憶するこ
とができる程度であればよい。 （遮光特性の正規化処理）次に、透過型液晶パネル４の
各画素毎に得られた遮光特性の正規化処理を行う。

【００２９】上述した遮光特性の抽出処理においては、
抽出された遮光特性に照明ムラの成分が含まれており、
透過型液晶パネル４の真の遮光特性を示すものではな
い。そこで、全画素を透過率１００％として得られた照
度分布情報のうち、例えば、ピーク側強度値の５０％以
上の光量の平均値を求める。これにより得られた光量を
平均光量として、この値を便宜的に光量比率１００％と
取り扱う。そして、透過型液晶パネル４の１画素による
照射面３への遮光特性を、次の式で補正する。

【００３０】

【数１】

【００３１】なお、平均光量の算出は、光が当たらない
部分を除去することを目的とするもので、上記ピーク側
強度値の５０％には限定されるものではない。 （補正パターンの発生処理）次に、正規化された遮光特
性に基づいて、照度分布情報を補正するための補正パタ
ーンの発生処理を行う。ここで、遮光パターンを制御し
て、照明ムラを一定にする場合、平行光１０ｂは透過型
液晶パネル４を通過することにより光量は低減されるの
みで増幅されることはないため、一番光量の低い部分に
他の光量を合わせる処理を行う。

【００３２】上述したように、透過型液晶パネル４の１
画素を遮光した場合の遮光特性は、図２あるいは図４
（ｃ）に示したように、遮光（透過率０％、すなわち遮
光率１００％）された画素（Ｔｘ，Ｔｙ）部分を中心に
周辺領域に均等に遮光率が減衰するボケが生じる。そこ
で、遮光された画素（Ｔｘ，Ｔｙ）の周辺の画素を適当
に選択し、各々に適当な遮光率を設定すると、図５
（ａ）に示すように、設定された遮光率を頂点とする各
画素ごとの遮光特性が得られる。これらの遮光特性は、
総合特性により図５（ｂ）に示すように、各画素の遮光
率が積算されて画素（Ｔｘ，Ｔｙ）を中心とし、なだら
かな減衰領域を有する遮光特性が得られる。ここで、遮
光率は１００％を越えることはないため、画素（Ｔｘ，
Ｔｙ）の近傍では遮光率が飽和（１００％）した状態と
なる。

【００３３】上述した遮光特性は、補正パターンとして
取扱われ、透過型液晶パネル４における遮光パターンに
該当する。制御ユニット７からパターン発生器５へ補正
パターンを生成するための制御信号が送出されて、パタ
ーン設定信号を発生させる。この補正パターンの発生処
理において、遮光された画素（Ｔｘ，Ｔｙ）の周辺成分
として選択される画素の遮光特性は、遮光特性の抽出処
理において各画素ごとに特性関数の形で演算され、記憶
されているため、選択された画素の特性関数の積分値を
演算することにより補正パターンの遮光特性を容易に得
ることができる。 （照度分布情報の補正処理）次に、上述した補正パター
ンに基づいて、照度分布情報を補正する補正処理を行
う。

【００３４】図６（ａ）において、は補正前の光量の
分布曲線を示す。ここで、補正前の分布曲線は、一番低
い光量（補正基準：１００％）に比較して、概ね１１０
〜１１５％程度の光量を有しているものとする。の補
正前の分布曲線に対して、上述した補正パターンの発生
処理と同様に、一番低い光量を補正基準（１００％）と
して、それ以上の１１０〜１１５％の光量が検出された
照射面位置に対応する透過型液晶パネル４の各画素に、
図６（ｂ）に示すような遮光率５〜１０％を設定し、こ
れらの画素の遮光率は総合特性により積算されて、図６
（ｃ）に示すような概ね１０〜１５％の遮光特性を有す
る補正パターンを得る。この補正パターンにより、図６
（ａ）に示した１１０〜１１５％の分布曲線を有する照
射面位置の光量は、透過型液晶パネル４により１０〜１
５％遮光されるため、図６（ａ）のの分布曲線のよう
に、照射面の全域にわたりほぼ均一な光量に補正され
る。なお、この補正処理では、分布曲線中の一番低い光
量を補正基準（１００％）として、光量を１００％に均
一化する場合を説明したが、遮光率を任意に設定するこ
とにより、例えば、光量を８０％に均一化、あるいは特
定の照射面領域のみ１００％にスポット化した照度分布
を設定することができる。

【００３５】このような構成により、透過型液晶パネル
４を光路上に配置し、照射面３における照度分布を２次
元光センサ６により検出して、その検出結果に基づいて
透過型液晶パネル４の遮光パターンを設定することがで
きるため、照射面における照明ムラをリアルタイムで的
確に補正することができるとともに、任意の光量の照度
分布を容易に実現することができる。

【００３６】次に、本発明に係る照明制御装置の第３の
実施例について、図７を参照して説明する。なお、第
１、２の実施例と同等の構成には同一の符号を付して、
その説明を省略する。図７の概略構成図に示すように、
本実施例の照明制御装置は、図３に示した構成に加え、
ハーフミラー８を有して構成される。

【００３７】ハーフミラー８は、透過型液晶パネル４と
照射面３との間の光路１０ｃ上に配置され、照射面３側
の光路１０ｃを分岐し、照射面３側の平行光１０ｂと同
一の照度分布を有する平行光１０ｂ´を形成する。２次
元光センサ６は、ハーフミラー８により分岐形成される
光路１０ｃ´上に配置され、照射面３に照射される平行
光１０ｂの照度分布を、分岐形成された平行光１０ｂ´
により検出する。

【００３８】このような構成により、照射面３側に２次
元光センサ６を配置することなく、ハーフミラーにより
分岐形成された平行光１０ｂ´により、照射面３におけ
る照度分布を検出することができるため、ＩＣチップ等
の検査対象物が搭載されるステージ周辺の構成を簡略化
することができる。また、既存の装置の光路上に透過型
液晶パネル４およびハーフミラー８を設置するだけで容
易に照明ムラの補正および照度分布の制御を行うことが
できる照明制御装置を提供することができる。

【００３９】次に、本発明に係る照明制御装置の第４の
実施例について、図８を参照して説明する。なお、第３
の実施例と同等の構成には同一の符号を付して、その説
明を省略する。図８の概略構成図に示すように、本実施
例の照明制御装置は、図７に示した構成に加え、集光レ
ンズ２ａ、２ｂ、光ファイバー９を有して構成される。

【００４０】集光レンズ２ａ、２ｂと光ファイバー９
は、離間して構成された光源１、集光レンズ２および透
過型液晶パネル４を含む光源側の構成と、照射面３、２
次元光センサ６およびハーフミラー８を含む照射面側の
構成との間で照射光の転送を行う転送手段を構成する。
光学系により形成された平行光１０ｂは、透過型液晶パ
ネル４を透過した後、集光レンズ２ａにより集光されて
光ファイバー９に入射し、照射面側で光ファイバー９か
ら出射した後、集光レンズ２ｂにより再び平行光に復元
されて照射面３に照射される。

【００４１】光ファイバー９は、周知の細い単線のファ
イバーを多数集束したもので、光を自在に転送すること
ができるため、光源側と照射面側の構成が離間している
装置においても、照射光を検査対象物に的確に照射する
ことができる。ここで、光ファイバー９の入射端と出射
端とでは、集束された単線のファイバー相互の配置がラ
ンダムとなっているため、遮光パターンが表示された透
過型液晶パネル４を透過した平行光１０ｂの光量の低い
部分が、照射面３上にランダムに発生した照度分布とな
るが、透過型液晶パネル４の各画素の位置と照射面３に
おける照度分布とは、上述したように対応しているた
め、同様の補正処理を施すことができる。すなわち、透
過型液晶パネル４の各画素を順次遮光して、その状態を
ハーフミラー８により分岐された光路側の２次元光セン
サ６により検出し、全画素について遮光特性を抽出し、
照明ムラの補正を行う処理が施される。この際、透過型
液晶パネル４の特定の１画素の変化による照射面３への
影響は、２次元光センサ６の検出領域の全域に及ぶ可能
性が高いため、１画素当たりの情報量は上述した例に比
較して、大きくなり、制御ユニット７が備えるメモリの
容量は、大きくなる。

【００４２】なお、本実施例においては、転送手段とし
て光ファイバー９を示したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、透過光の光軸を自在に変更して転送す
ることができる構成であれば、他の光学部品によるもの
であってもよいことはいうまでもない。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の照明制御
装置によれば、光源の特性に影響されることなく、簡易
な構成で光量の調整および照明ムラの補正を行うことが
でき、照射面に任意の照射状態を容易に実現することが
できる。特に、請求項１記載の照明制御装置によれば、
光学系により形成された光束は、パターン発生手段によ
り所定の遮光パターンが表示された透過型液晶パネルを
透過し、被照射位置の照射面に照射されるため、透過型
液晶パネルに任意の遮光パターンを表示し、透過する光
束を調整することにより、照射面における照度分布等の
照射状態を所望のものとすることができる。また、光源
や集光レンズ等の光学系が持つ照明ムラに対して、透過
型液晶パネルに照明ムラを補正する遮光パターンを表示
し、透過する光束を調整することにより、照射面におけ
る照射状態を適切に補正することができるため、光源や
集光レンズ等の交換や変更が生じた場合にも、容易に所
望の照射状態を実現することができる。さらに、既存の
照明装置の光学系と照射面との間の光路上に透過型液晶
パネルを配置するだけで、簡易かつ容易に照射面の照射
状態を調整することができる照明制御装置を提供するこ
とができる。

【００４４】そして、請求項２記載の照明制御装置によ
れば、被照射位置の照射面の照射状態が、２次元光セン
サ等の光検出手段により検出され、この検出結果に基づ
いて制御手段が透過型液晶パネルに表示される遮光パタ
ーンを制御する。すなわち、照射面における照度分布等
の照射状態が直接観測され、この照射状態を、例えば均
一あるいはスポット的な照度分布とするように透過型液
晶パネルの遮光パターンが設定され、透過する光束を調
整することができるため、照射面における照射状態を容
易かつ高精度で所望のものとすることができる。また、
照明ムラの原因の一つである光源や集光レンズ等の光学
系に交換や変更が生じた場合にも、透過型液晶パネルに
照明ムラを補正する遮光パターンを表示し、透過する光
束を調整することにより、照射面における照射状態を適
切に補正することができる。

【００４５】そして、請求項３記載の照明制御装置によ
れば、透過型液晶パネルと被照射面との間に光路を分岐
するハーフミラーを配置し、被照射位置の照射面を照射
する光路とは異なる分岐光路上に２次元光センサ等の光
検出手段を配置することにより、照射面側と同一の照射
状態を分岐光路上で検出することができるため、照射面
側に光検出手段を設置する必要がなく、照射面近傍の装
置構成を簡略化することができる。また、既存の照明装
置の光路上に透過型液晶パネルとハーフミラーを配置す
るだけで、簡易かつ容易に照射面の照射状態を調整する
ことができる照明制御装置を提供することができる。

【００４６】さらに、請求項４記載の照明制御装置によ
れば、透過型液晶パネルを透過した光は、光ファイバー
等の転送手段を介して照射面側に転送されるため、透過
型液晶パネルを含む光源側と、ハーフミラー、光検出手
段を含む照射面側とを離間して配置することができると
ともに、既存の照明装置への適用が一層容易な照明制御
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る照明制御装置の第１の実施例を示
す概略構成図である。

【図２】透過型液晶パネルの１画素についての光量特性
を示す図である。

【図３】本発明に係る照明制御装置の第２の実施例を示
す概略構成図である。

【図４】照射面における光量特性を示す図である。

【図５】透過型液晶パネルによる遮光特性を示す図であ
る。

【図６】光量特性の補正処理を示す図である。

【図７】本発明に係る照明制御装置の第３の実施例を示
す概略構成図である。

【図８】本発明に係る照明制御装置の第４の実施例を示
す概略構成図である。

【図９】従来の照明装置を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１ 光源 ２ 集光レンズ ３ 照射面 ３ａ 光束 ４ 透過型液晶パネル ４ａ 液晶画素 ５ パターン発生器 ６ ２次元光センサ ７ 制御ユニット ８ ハーフミラー ９ 光ファイバー １０ａ 放射光 １０ｂ、１０ｂ´ 平行光 １０ｃ、１０ｃ´ 光路（光軸） １１ 遮光板 １１ａ スリット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｊ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源から放射された光を集光し、所定の光
   路を有する光束を形成する光学系と、該光路上に設けら
   れ、前記光学系により形成された光束が透過する透過型
   液晶パネルと、該透過型液晶パネルに遮光パターンを表
   示させるパターン設定信号を発生するパターン発生手段
   と、を具備し、 前記パターン発生手段から発生する前記パターン設定信
   号に基づいて、前記透過型液晶パネルに任意の画素およ
   び任意の遮光率を有する遮光パターンを表示し、前記透
   過型液晶パネルを透過した光の被照射位置における照射
   状態を調整することを特徴とする照明制御装置。
2. 【請求項２】前記透過型液晶パネルを透過した光の被照
   射位置における照射状態を検出する光検出手段と、前記
   パターン発生手段から発生する前記パターン設定信号を
   制御する制御手段と、を具備し、 前記制御手段は、前記光検出手段の検出結果に基づい
   て、前記パターン発生手段から発生する前記パターン設
   定信号を制御して、前記透過型液晶パネルに遮光パター
   ンを表示し、前記光検出手段により検出される前記被照
   射位置の照射状態を、所望の照射状態に調整することを
   特徴とする請求項１記載の照明制御装置。
3. 【請求項３】前記透過型液晶パネルと前記被照射位置と
   の間に、光路を分岐するハーフミラーを具備し、 前記光検出手段は、前記ハーフミラーにより分岐された
   光路上に配置され、該分岐された光路における照射状態
   を検出することを特徴とする請求項２記載の照明制御装
   置。
4. 【請求項４】前記透過型液晶パネルと前記被照射位置と
   の間、又は、前記透過型液晶パネルと前記ハーフミラー
   との間に、前記液晶パネルを透過した光を屈曲して転送
   する転送手段を具備することを特徴とする請求項２又は
   ３記載の照明制御装置。