KR0168441B1

KR0168441B1 - 전자광학을 이용한 전압 영상시스템

Info

Publication number: KR0168441B1
Application number: KR1019910002422A
Authority: KR
Inventors: 제이.헨리 프랑소와
Original assignee: 제이.헨리 프랑소와; 포톤 다이나믹스 인코포레이티드
Priority date: 1990-02-15
Filing date: 1991-02-13
Publication date: 1999-03-20
Anticipated expiration: 2011-02-13
Also published as: JPH03244141A; JP3223319B2; KR910015860A; US4983911A; IE910513A1; WO1991012536A1

Abstract

테스트되는 패널의 다수 전압 테스트 점에서 표면에 걸친 전압분포의 이차원 영상이 KDP와 같은 전자공학 모듈레이터 수정을 통하여 공지의 분극 상태의 광학에너지의 확장된 평행의 비임으로 표면을 밝게함으로써 추출되는데, 여기에서 수정은 테스트되는 패널의 표면성의 전압이 테스트되는 패널의 표면상에서 공간적으로 대응하는 전압상태를 직접나타내는 이차원적 공간 종속 파우워 변조 영상을 직접만들도록 사용하기 위한 영역 분극 감지기(분극렌즈)를 통하여 관찰될 수 있는 광학에너지에서의 위상이동(전자광학 효과)을 일으키기 위하여 길이방향의 탐침모양을 허용하도록 배치된다. 표면혼선은 수정의 면을 테스트되는 패널에서 전압위치의 간격보다 테스트되는 패널에 더 가깝게 둠으로써 최소화된다. 장치는 통과모드 또는 반사모드에서 작동될 수 있다. 에탈론은 감도를 향상시키는데 사용될 수 있다.

Description

전자광학을 이용한 전압 영상 시스템

제1도는 본 발명의 제1실시예의 블럭 다이어그램.

제2도는 본 발명의 제2실시예의 블럭 다이어그램.

제3도는 테스트되는 패널에 인접한 전자광학 수정의 측단면도.

제4도는 제3도와 관련된 예시적인 공간 전압 분포의 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전압 영상 시스템 20 : 광학에너지 소오스

26 : 편광필터 35 : 반사코팅

38 : 공통 전압 44 : 지연수단

48 : 카메라 50 : 비임 스플리터

본 발명은 전압을 전자광학적으로 감지하는 것에 관한 것으로, 특히 표면상에 있는 다수 전압 소오스 위치의 함수로서 전압을 전자광학적으로 감지하는 것에 관한 것이다.구조의 완전함을 진단하기 위하여 인쇄회로 기판, 집적회로 웨이퍼(페키지가 있던없던 상관없이), 또는 액정 디스플레이 패널과 같은 전압발생 표면으로부터 전압정보를 테스트하고 알아낼 수 있는 것이 점점 필요해지고 있다. 본 전자 테스트 시스템은 평방 인치당 약 100개의 노드(node)를 넘지 않는 노드밀도를 가지는 패널(테스트되는 패널 또는 PUT) 또는 회로기판을 테스트할 수 있는 기술을 가지고 있다. 이런 형태의 본 전자광학 시스템이 약 200MHz 정도의 대역폭을 달성시킬 수 있음에 비하여 부분적으로 대역폭 제한이 되며, 및/또는 평방 인치당 약 100개의 접촉점을 초과하는 노드밀도를 갖는 패널을 조사할 수 없다.

액정 디스플레이 패널의 테스트와 같은 어떤 응용은 전자광학기술과 같은 비접촉 감지기술로 가장 잘 실행된다. 그러나, 이러한 패널은, 박막 트랜지스터가 유리표면에 직접 증착되어 있어, 투명한 산화 인듐주석(ITO)과 같은 도전성 픽셀을 가지므로 깨지기 쉽다. 그러한 패널은 또한 증착된 구조를 덮는 부가적 절연층을 가질 수 있는데, 패널상에 선택위치에 전압 탐침을 두는 것이 불가능하다. 그러므로, 이러한 패널상에 접촉 테스팅을 하는 것은 비현실적이다. 그렇지만, 현재 및 계획된 생산방법과 전략은 그러한 패널의 각 픽셀이 그 전압에 대한 여러 조건하에서 전압을 측정할 능력 뿐만 아니라 전압상태를 변경시킬 능력을 위해 테스트되는 것을 요구한다. 현재의 기술상태는 그러한 구조를 위한 테스트 기술을 제공하지 않는다.

전압발생장치의 선택된 노드를 일렬로 테스트하기 위한 전자광학장치를 사용하는 것이 알려져 있다. 미합중국 특허번호 제 4,875,006 호 및 제 4,862,075 호가 참고되어 있다. 그러한 특허들의 주제가 여기에 통합되어 있고 그의 일부로 된다. 그 속에 단일 광 비임의 사용은 광 비임을 제어하는 유일한 센서/레이저 배열을 이용하는 개개의 센서노드를 일렬로 액세스하도록 기술하고, 여기에서 포켈스 쎌 모듈레이터는 전압에 의하여 표면에 생긴 국부 전장(電場)을 감지할 전자광학 포켈스 효과를 사용한다. 그러한 공지의 장치는 음향-광학 디플렉터(deflector) 또는 x-y 스테이지(x-y stage)와 같은 스캐닝 기술에 의한 비임의 제어를 요구한다. 이리하여 공지의 시스템은 단일 비임의 직렬 데이타 추출에 한정된다.

본 발명에 따라, 테스트되는 패널의 다수 전압테스트 점에서 표면에 걸친 전압분포의 이차원적 영상은 KDP 수정 또는 액정 엘리먼트와 같은 전자광학 변조수단을 통하여 확장된 평행의 공지된 분극상태의 광학에너지 비임으로 표면을 밝게 함으로써 추출된다. 여기에서, 광학 모듈레이터는 길이 방향 탐침검사 구조를 허용하도록 배치되어 테스트하에 있는 패널의 표면상에 공간적으로 대응하는 전압상태를 직접 나타내는 이차원 공간 종속 파워 변환영상을 직접 만들도록 사용되는 영역 분극 감지기(시트 분극기와 같은)를 통하여 관찰될 수 있는 광학에너지에서의 위상이동(전자광학적 효과)을 일으킨다. 표면 혼선은 테스트되는 패널에서 전압위치의 간격보다 테스트되는 패널에 더 가깝게 광학 모듈레이터의 면을 둠으로써 최소화된다. 장치는 통과(passs=through)모드에서 또는 반사(reflective)모드에서 작동될 수 있다. 통과모드에서, 영상은 테스트되는 투명패널을 통하여 감지된다. 반사모드에서, 전자광학 모듈레이터를 통하여 2-통과(2-pass)반사에서 분극이 관찰된다. 전자광학 모듈레이터 수단의 모듈레이터 조립체에 들어갈 때 편광 비임은 엘라톤(elaton)처리의 함수로서 모듈레이터의 감도를 증가시키는 정재파 반사를 겪도록 비임의 통로에서 엘라톤 수단(두 개의 평행한 반사표면)을 제공함 으로써 향상될 수 있다. 감도는 시스템 대역폭 또는 시간결정(time resolved) 측정에 역비례한다. 위상 지연기 및 분극기와 연결하여 카메라 또는 다른 영상감지기는 공간영상을 검출하기 위한 기구로서 사용될 수 있다.

본 발명의 방법에 따라 작동되는 장치는 레이저와 같은 광학에너지 소오스, 소오스 광학에너지를 확장시키고 편광시키며 평행하게 하기 위한 렌즈 및 분극 시스템, 테스트되는 패널에 더 가깝게 놓여질 때 포켈스 효과(Pockels effect)와 같은 전자광학 효과를 나타내는 전자광학 감지기(광 모듈레이터), 공간 종속 파워 모듈레이터가 테스트되는 패널의 표면상의 대응위치에서의 전압에 비례하도록 충돌되는 편광 비임의 편광을 만들기 위한 위상 지연기 및 편광필터 또는 수단, 및 공간적으로 변조되고 확장된 편광 비임을 공간적으로 관찰하기 위한 수단을 포함한다.

본 발명은 고밀도 집적회로의 비침습성 테스트 및 전기적 인터페이스와 연결하기 전에 액정 디스플레이(LCD)를 테스트하는데 특별히 적용된다.

본 발명은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더 잘 이해될 것이다.

제1도 및 제2도는 테스트되는 패널(PUT)(14,16)의 표면(14)상의 다수 위치(12)에서 전압을 관찰하기 위한 전압영상 시스템(10 또는 10')의 두실시예를 보여준다. 제3도는 시스템(10) 일부의 상세를 보여준다. PUT(14)은 관심의 파장에서 광학에너지에 투명한 패널이고 PUT(16)은 광학에너지에 불투명할 수 있는 패널이다. PUT(14)은 실리콘 칩 등일 수 있고, PUT(16)은 액정 디스플레이(LCD) 패널일 수 있다. 어떤 경우에서도 PUT(14 또는 16)은 패널(14 또는 16)의 표면(14)상의 선택된 위치에서 전압을 만들도록 어떤 식으로 파워의 소오스(도시되지 않음)에 연결될 수 있다.

전압을 조사하기 위하여, 먼저 제논 또는 소디움 램프, 펄스성 또는 연속적인 레이저 등과 같은 광학에너지 소오스(20)가 있다. 소오스 광학에너지는 소오스 비임(22)과 통하게 되고, 공지의 분극상태로 편광되고 확장되며 평행하게 된 광학 입력 비임(24)을 만들도록 처리된다. 이러한 목적을 위하여, 소오스 비임을 입력 비임(24)으로 확장시키고 평행시키도록 편광필터(26) 등과 같은 편광수단 및 렌즈, 거울 또는 광섬유 시스템(28)이 제공될 수 있다. 바람직하게, 평행하게 된 입력 비임은 어떤 상수 또는 적어도 공지의 파워밀도 단면을 갖는다.

입력 비임은 특정형태, 구조 및 원자 또는 분자축 방향의 전자광학 모듈레이터 수단(30 또는 31)으로 안내된다. 적당한 수정은 KDP 또는 GaAs 또는 얇은 투명의 시트(sheet) 사이에 샌드위치된 캡슐에 쌓힌 액정이다. 전자광학 모듈레이터 수단(30)은 이후에 설명되는 것처럼 길이방향의 탐침모양을 허용하도록 수정의 중성원자 또는 분자구조에 대한 방향으로 제1면(32)과 맞은편의 제2면(34)을 갖는다. 제1면(32)는 산화 인듐 주석(ITO)과 같이 투명하고 전기적으로 접지와 같은 공통전압에 연결된 전도성 코팅(36)을 갖는다. 모듈레이터 수단(30)(제1도)의 제2표면(34)은 PUT(16)을 통하여 입력 비임의 송신을 허용하도록 투명하다. 모듈레이터(31)(제2도)의 제2면(34)은 고반사의 비전도성 코팅(33)을 갖는데, 이는 입력 비임(24)의 역반사를 만든다. 제2면(34)은 PUT(16 또는 18)의 표면(14)의 영역(40)에 인접하도록 배치된다. 모듈레이터 수단(30)은 PUT(16 또는 18)의 표면(14)의 영역에 매우 인접한 모듈레이터 수단(30 또는 31)의 위치에서 제2면(34)에 충돌하도록 제1면(32)을 통해 중성축을 따라 수정으로 이끌어진 입력 비임(24)의 적어도 일부를 차단하도록 배열된다. 표면(14)에 또는 그 근처에 있는 위치(12)에서의 전압은 모듈레이터 수단(30)과 상호작용하여 전압의 위치(12)와 일직선인 입력 비임(24)의 타원형에 변화를 일으킨다. 이것은 입력 비임과 출력 비임(42)의 평행하게된 배열에서 공간 종속 변화로서 관찰될 수 있는데, 그 변화는 표면(14)상의 위치(12)에서의 전압에 비례한다.

전자광학 모듈레이터 수단(30 또는 31)은 길이방향의 탐침을 위한 모양까지 허용되는 액체 또는 수정의 종류로 구성된다. 이러한 모양을 위한 적당한 고체 수정은 등급 42m(예를 들어 KDP), 등급 43m(예를 들어 GaAs), 및 포인트 23 그룹 대칭(예를 들어 BSO 및 BGO)을 포함한다. 바람직한 수정은 KDP 또는 중양자화된(deuterated) KDP(DKDP)이며, 크기는 제2면의 한쪽상에서 적어도 2인치(5cm)이다. 6 내지 8인치 정도로 큰 수정은 공지되어 있으나 더 작은 수정보다 상당히 더 비싸다.

제4도는 제2면(34)상에 반사코팅(33)을 갖는 형태의 모듈레이터 수단(31)과 PUT(18) 사이의 상호작용을 나타낸다. 반사코팅은 알루미나일 수 있으며, 에어갭 또는 탄성 중합체의 스페이서(spacer)가 제2면(34)과 표면(14) 사이에 존재한다고 가정된다. 동작시, 각 위치(12)의 전장(E-field)은 점(12)에서의 전압에 직접적이고 정확히 비례하여 각각의 점(12)과 평행 배열로 광 비임의 타원형의 변화를 일으키는 모듈레이터 수단(31)을 관통한다. 전압(V1)은 타원형에서 정의변화를 일으킨다. 전압(V2)은 타원형에서 부의 변화를 일으킨다. 전압(V3)은 타원형에 정이면서 극단적인 변화를 일으킨다. 타원형은 위치의 함수이며, 모듈레이터(31)의 제1면에서 표면(14)과 접지된 도전성 코팅(36) 사이의 전압차에 직접 비례한다. 그러므로, 모듈레이터를 빠져나오는 비임(이 예에서, 수정을 지나는 두 개의 통로를 만들었다)은 코팅(36)의 기준에 대하여 각 점(12)에서의 전압에 관한 정보를 운반하는 공간적으로 변조된 타원형(분극 변화)을 담고 있다.

제2면(34)과 표면(14) 사이의 간격은 제어되고, 바람직하게는 단락과 같은 부작용, 열전달 또는 응력에 의한 기계적 비틀림을 일으키지 않고 실제와 가깝다. 간격의 선택은 신호 대 잡음, 특히 인접한 전압점에 의하여 만들어진 전장으로부터 혼선의 원인인 잡음의 비를 최소화하도록 만들어진다. 특히 전압의 소오스가 픽셀영역(제4도에서 112)으로서 정해진 영역인 LCD 패널에 적용될 수 있는 유용한 법칙은 표면(14)에 대하여 위치(12) 사이의 거리 이하에, 바람직하게는 픽셀영역의 직경이 30% 이하에 모듈레이터의 제2면(34)을 두는 것이다. 간격은 가동성의 테이블 배열(도시되지 않음)과 같은 기계적 포지셔너(positioner)에 의하여 제어될 수 있다.

그러한 정보를 추출하기 위하여, 전압을 분석하도록 출력 비임(42)을 가로지른 영상에서 분극의 변화를 검출하기 위한 수단이 제공된다. 제1도 및 제2도를 참조하면, 검출기는 출력 비임(42)의 에너지를 분석하기 위하여 상기 출력 비임의 통로에 배치되었다. 분석수단(44)은 그 이상의 편광시트일 수 있다. 위상변조가 사용되는 시스템에서, 분석에 앞서 비임의 통로 어디엔가에 대비(contrast)를 최대로 하기 위하여 원형의 분극을 부과할 위상 지연기가 있어야 한다. 편강시트에 바로 앞서는 1/4 파장 플레이트 엘리먼트와 같은 위상 지연기는 에너지의 공간 종속 타원형 분극에 비례하여 에너지를 지연시킨다. 이것은 대응하는 표면(14)의 위치에서의 전압에 비례하는 출력 비임에 공간 종속 파워 변조를 부과한다. 그리고나서 출력 비임(42)은, 예를 들어 촛점렌즈(4b)를 통하여 감지 카메라(48)로 중계되는데, 이는 카메라에 의하여 보여지는 것처럼 전압크기에 대응하는 특징을 갖는 두 개의 차원으로 관찰가능한 맵을 만들기 위한 공간 종속 파워 변조를 차단시킨다. 그 외에, 영상처리는 카메라(48)에 의하여 잡혀진 양자화된 영상포멧으로 조작을 통하여 신호 대 잡음비를 향상시키는데 사용될 수 있다(디지탈 영상조작은 공지의 기술이다).

제1도에 보여진 것처럼, 단일통과 시스템에서 영상은 정렬되어 있다. 제2도에 보여진 것처럼, 다수통과 시스템에서 감도는 수정을 통하여 비임을 통과시킴으로써 두배로 향상된다. 출력 비임(42)은 비임 스플리터(50)에 의하여 동일 직선상에 있는 입력 비임(24)으로부터 분리된다. 비임 스플리터(50)는 또한 출력 비임(42)의 분극선택을 실행한다. 또 다른 방법으로서, 입사하는 방사선에 수직이 되지 않도록 위상 모듈레이터(31)의 반사표면(33)을 향하게 함으로써 입력 비임과 출력 비임이 분리될 수 있다. 이리하여 출력 비임(42)은 반사때 분리되어 비임 스플리터는 요구되지 않는다.

신호 대 잡음의 비는 비임 통로에서 에탈론 수단의 통합에 의하여 향상될 수 있다. 에탈론 수단은 수정내에서 정재파 반사를 유도시키기 위하여 평행한 광학적 반사표면에 의하여 정해진다. 감도는 에탈론 수단의 처리의 함수로서 증가된다. 그러나, 감도는 시간결정 측정, 즉, 표면상의 전압은 시간에 따라 변하고/또는 소오스 밝기는 전압맵을 나타내는 시간결정 영상을 얻도록 이따금 변조되는 측정을 위하여 시스템 대역폭과 교환된다. 제2도(제3도)의 실시예의 경우에 에탈론 수단은, 예를 들어 모듈레이터 수단(31)의 구조내에 반사코팅(33)과 그 이상의 반사코팅(35)을 포함할 수 있다. 제1도의 실시예의 경우에 에탈론 수단은 모듈레이터 수단(31)의 표면, PUT(16) 및 지연기 수단(44)의 면을 포함할 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예를 참조하여 기술되어 왔다. 다른 실시예는 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 다수 양자 웰(Well) 전자 흡수 모듈레이터가 사용되어져, 파워 밀도변환에 따라 위상변조를 변환시킬 필요를 제거시킨다. 택일적으로, 전자광학 모듈레이터 수단은 직접 파워 변조를 위한 엘리먼트를 통합시킬 수 있다. 그러므로, 덧붙여진 청구범위에서 나타내진 것을 제외하고 본 발명은 제한되지 않는다.

Claims

테스트되는 패널 표면상의 다수 위치에서 전압을 관찰하는 장치에 있어서, 광학 에너지를 발생시키는 수단; 기지의 분극상태의 입력 비임으로 상기 광학에너지를 확장시키고, 평행하게 하고 분극화하는 수단; 제1면과 길이방향 탐침검사 구조를 허용하는 방향의 마주보는 제2면을 가진 전자광학 모듈레이터 수단을 포함하는데, 상기 제1면은 공통 전압에 전기적으로 결합된 도전성 코팅을 가지며, 상기 제2면은 테스트되는 상기 패널 표면의 한 영역에 인접하도록 배치되며, 상기 전자광학 모듈레이터 수단은 상기 입력 비임을 따라 출력 비임에서 공간 종속 변조를 일으키기 위하여 상기 표면의 영역에 인접한 상기 제2면에 충돌하도록 상기 모듈레이터 수단으로 상기 제1면을 통과하여 들어오는 상기 입력비임의 적어도 일부를 차단하게 배치되며, 상기 변조는 표면상에 있는 위치에서의 전압에 비례하며; 및 상기 표면상의 전압을 분석하기 위하여 상기 출력 비임과 교차하여 상기 변조를 영상으로 검출하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 전자광학 모듈레이터 수단은 상기 표면을 통하여 상기 출력 비임을 전달하고, 상기 표면은 광학에너지가 오직 한 번만 상기 전자광학 모듈레이터 수단을 통과하도록 상기 출력 비임을 전달하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 전자광학 모듈레이터 수단의 상기 제2면은 상기 입력 비임과 상기 출력 비임이 상기 전자광학 모듈레이터 수단을 각각 지나도록 광학적으로 반사되는 코팅을 가지며, 상기 출력 비임을 상기 입력 비임과 분리시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제3항에 있어서, 상기 입력 비임 및 상기 출력 비임은 동일 직선상에 있고, 상기 분리 수단은 비임 스플리터인 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 위치에서 전압에 의해 만들어진 전장 사이의 누화를 최소화하기 위하여 상기 위치 사이의 간격이 상기 표면과 상기 제2면 사이의 간격보다 더 큰 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 변조는 위상변조이며, 상기 검출수단은 상기 표면의 대응위치에서의 전압에 비례하는 공간 종속 파워 변환을 부과하도록 에너지의 공간 종속 타원형 분극에 비례하여 상기 출력 비임의 에너지를 지연시키기 위하여 상기 출력 비임의 경로에 배치된 지연수단, 상기 지연 에너지를 해석하기 위하여 상기 공간 종속 파워 변조를 차단하도록 상기 지연수단 뒤에 배치된 수단; 및 전압크기에 대응하는 형태를 갖는 관찰가능한 맵을 발생시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항에 있어서, 상기 맵 발생수단이 카메라인 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 신호 대 잡음 비를 증가시키도록 정재파 반사를 일으키기 위하여 병렬광학 반사표면에 의하여 정해진 에탈론 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 전자광학 변조수단이 수정인 것을 특징으로 하는 장치.
제9항에 있어서, 상기 전자광학 모듈레이터 수단의 상기 제2면은 상기 입력 비임과 상기 출력 비임이 상기 전자광학 모듈레이터 수단을 각각 지나도록 광학적으로 반사되는 코팅을 가지며, 상기 장치는 상기 출력 비임을 상기 입력 비임과 분리시키는 수단을 더 포함하며, 상기 분리수단은 편광 에너지를 분할하는 비임 스플리터인 것을 특징으로 하는 장치.
제9항에 있어서, 상기 위치에서 전압에 의해 만들어진 전장 사이의 누화를 최소화하기 위하여 상기 위치 사이의 간격이 상기 표면과 상기 제2면 사이의 간격보다 더 큰 것을 특징으로 하는 장치.
제9항에 있어서, 신호 대 잡음 비를 증가시키도록 정재파 반사를 일으키기 위하여 병렬광학 반사표면에 의하여 정해진 에탈론 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 전자광학 변조수단이 액정인 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 전자광학 변조수단이 고체수정인 것을 특징으로 하는 장치.
제14항에 있어서, 상기 고체수정이 KDP로 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
제14항에 있어서, 상기 고체수정이 DKDP로 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
테스트되는 패널 표면상의 다수 위치에서 전압을 동시에 관찰하는 장치에 있어서, 광학에너지를 발생시키는 광 소오스; 소오스 비임의 광학에너지를 기지의 분극상태로 분극화하는 편광 엘리먼트; 상기 소오스 비임을 기지의 분극상태의 입력 비임으로 확장시키고 평행하게 하는 렌즈 시스템; 제1면과 길이방향 탐침검사 구조를 허용하는 방향의 마주보는 제2면을 가진 전자광학 모듈레이터 수단을 포함하는데, 상기 제1면은 공통 전압에 전기적으로 결합된 도전성 코팅을 가지며, 상기 제2면은 테스트되는 상기 패널 표면의 한 영역에 인접하도록 배치되며, 상기 전자광학 모듈레이터 수단은 상기 입력 비임을 따라 출력 비임에서 공간 종속 분극변화를 일으키기 위하여 상기 표면의 영역에 인접한 상기 제2면에 충돌하도록 상기 모듈레이터 수단으로 상기 제1면을 통과하여 들어오는 상기 입력 비임의 적어도 일부를 차단하게 배치되며, 상기 분극변화는 표면상에 있는 위치에서의 전압에 비례하며; 상기 표면의 대응위치에서 전압에 비례하는 공간 종속 파워 변환을 부과하기 위하여 상기 에너지의 공간 종속 타원형 분극에 비례하여 상기 출력 비임의 에너지를 분석하도록 출력 비임의 통로에 배치된 수단; 및 상기 표면상의 전압을 분석하기 위하여 전압크기에 대응하는 형태를 갖는 관찰가능한 맵을 만들기 위해 상기 공간 종속 파워 변환을 차단하도록 배치된 수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제17항에 있어서, 상기 전자광학 모듈레이터 수단은 상기 표면을 통하여 상기 출력 비임을 전달하고, 상기 표면은 광학에너지가 상기 전자광학 모듈레이터 수단을 통하여 오직 한번만 통과시키도록 상기 출력 비임을 전달하는 것을 특징으로 하는 장치.
테스트되는 패널 표면상의 다수 위치에서 전압을 관찰하는 방법에 있어서, 기지의 분극상태의 광학에너지의 확장되고 평행하게 되고 분극화된 입력 비임을 전자광학 모듈레이터 수단으로 보내는 단계를 포함하는데, 상기 전자광학 모듈레이터 수단은 제1면과 길이방향 탐침검사 구조를 허용하는 방향의 마주보는 제2면을 가지며, 상기 제1면은 공통전압에 전기적으로 결합된 도전성 코팅을 가지며, 상기 제2면은 테스트되는 상기 패널 표면의 한 영역에 인접하도록 배치되며, 상기 전자광학 모듈레이터 수단은 상기 입력비임을 따라 출력비임에서 공간 종속 변조를 일으키기 위하여 제1면에서부터 테스트되는 상기 패널 표면의 영역에 인접한 상기 제2면까지 상기 모듈레이터 수단으로 향한 상기 입력 비임의 적어도 일부를 차단하도록 배치되며, 상기 변조는 표면상에 있는 위치에서의 전압에 비례하며; 및 상기 표면상의 전압을 분석하기 위하여 상기 출력 비임과 교차하여 상기 변조를 영상으로 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 변조는 위상변조이며, 상기 검출단계는 에너지의 공간 종속 타원형 분극에 비례하여 상기 출력 비임의 에너지를 지연시키는 단계; 상기 표면의 대응위치에서의 전압에 비례하는 공간 종속 파워 변조를 부과하도록 상기 에너지의 공간 종속 타원형 분극에 비례하여 상기 출력비임의 에너지를 분석하는 단계; 및 상기 공간 종속 파워 변조로부터 전압크기에 대응하는 형태를 갖는 관찰 가능한 맵을 만드는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.