KR100934764B1 - Lighting device for board inspection - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 검사용 조명 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대형 LCD 기판의 결함을 검사하기 위해 광원을 조사하는 과정에서 조사 영역이 넓고 균일한 조명을 조사하는 기판 검사용 조명 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting device for inspecting a substrate, and more particularly, to a lighting device for inspecting a substrate in which a irradiation area is wide and uniform in the process of irradiating a light source to inspect a defect of a large LCD substrate.

즉, 본 발명은 검사용 조명 장치에 있어서, 광원으로 광을 제공하며 집광할 수 있도록 타원 반사경이 포함되는 램프; 상기 램프의 전방에 구비되며 회전하여 광을 특정 색광으로 필터링하는 필터부; 상기 필터부의 전방인 램프의 광축 초점 부근에 구비되며 상기 필터부를 거쳐 입사된 광의 출사시 전반사하여 넓은 범위에 균일하게 조사하는 로드 렌즈; 상기 로드 렌즈 전방에 각각 구비되며 이 로드 렌즈를 투과한 광을 조명하고, 조명된 광을 확대 출사시키는 제1 렌즈부 및 제2 렌즈부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 검사용 조명 장치에 관한 것이다.That is, the present invention provides a lighting device for inspection, comprising: a lamp including an elliptical reflector to provide light to the light source and to collect light; A filter unit provided at the front of the lamp and rotating to filter the light into a specific color light; A rod lens provided near the optical axis focal point of the lamp in front of the filter part and totally reflecting the light incident through the filter part to emit uniformly over a wide range; A first lens unit and a second lens unit respectively provided in front of the rod lens to illuminate the light passing through the rod lens and to enlarge and output the illuminated light; It relates to a substrate inspection lighting apparatus comprising a.

Description

기판 검사용 조명 장치{A FLOOD LIGHT APPARATUS FOR APPEARANCE INSPECTION OF LCD SURFACE}Lighting device for board inspection {A FLOOD LIGHT APPARATUS FOR APPEARANCE INSPECTION OF LCD SURFACE}

도 1은 종래의 기판 검사용 조명 장치를 도시한 측단면도이다.1 is a side cross-sectional view showing a conventional lighting device for inspecting a substrate.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 검사용 조명 장치를 도시한 측단면도이다.2 is a side cross-sectional view showing a substrate inspection lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

110 : 램프 120 : 필터부110 lamp 120 filter unit

132 : 로드 렌즈(Rod lens) 134 : 제1 렌즈부132: Rod lens 134: First lens unit

136 : 제2 렌즈부136: second lens unit

본 발명은 기판 검사용 조명 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대형 LCD 기판의 결함을 검사하기 위해 광을 조사하는 과정에서 조사 영역이 넓고 균일한 조명을 조사하는 기판 검사용 조명 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting device for inspecting a substrate, and more particularly, to a lighting device for inspecting a substrate in which a light is irradiated and uniformly illuminated in a process of irradiating light to inspect a defect of a large LCD substrate.

일반적으로 반도체 웨이퍼나 LCD, PDP, 유기 EL 등의 평판표시소자인 기판(이하 "기판"이라 총칭함) 생산할 때 기판에 남아 있는 이물이나 얼룩 등의 결함을 발견하기 위하여 목시 검사, 즉 육안으로 결함을 검사한다. 이때, 결함의 발견을 용이하게 하기 위하여 기판 전체를 균일하게 조명하는 조명 장치가 사용된다.In general, visual inspection, or visual defects, to detect defects such as foreign substances or stains remaining in the substrate when producing a substrate (hereinafter referred to as a "substrate"), which is a semiconductor wafer or a flat panel display device such as an LCD, a PDP, or an organic EL. Check it. At this time, an illumination device that uniformly illuminates the entire substrate is used to facilitate the detection of defects.

종래, 기판의 결함 검사에는 도 1에 도시된 바와 같은 조명 장치(10)가 이용되고 있었으며, 상기 조명 장치(10)는 램프(12)와 필터부(20)와 로드 렌즈(32)와 제1, 2 렌즈부(34, 36)로 이루어진다.Conventionally, a lighting apparatus 10 as shown in FIG. 1 is used for defect inspection of a substrate, and the lighting apparatus 10 includes a lamp 12, a filter unit 20, a rod lens 32, and a first lens. , Two lens sections 34 and 36.

여기서, 상기 로드 렌즈(32)와 제1, 2 렌즈부(34, 36)는 여러 단차가 형성되는 경통(30) 내부에 위치 고정되며 램프(12)와 필터부(20)는 경통(30)의 외부인 후방에 구비된다.Here, the rod lens 32 and the first and second lens units 34 and 36 are fixed to the inside of the barrel 30 in which various steps are formed, and the lamp 12 and the filter unit 20 are the barrel 30. It is provided at the rear of the outside.

그리고 상기 경통(30)의 후단과, 타원 반사경(14)이 구비된 램프(12)와, 필터부(20)는 램프 하우징(H) 내부에 위치된다.The rear end of the barrel 30, the lamp 12 provided with the ellipsoidal reflector 14, and the filter unit 20 are positioned inside the lamp housing H.

상기 램프(12)는 광원으로 인가 전원에 의해 광을 제공하는 기능을 하며, 후방에 상기 램프(12)에서 제공하는 광을 전방을 향해 집광할 수 있도록 타원 반사경(14)이 더 포함된다.The lamp 12 has a function of providing light by an applied power source as a light source, and further includes an elliptical reflector 14 at the rear to focus the light provided by the lamp 12 toward the front.

상기 필터부(20)는 상기 램프(12)의 전방에 구비되어 구동부(도면에 미도시)에 의해 회전하게 되며, 특정 색광(Red, Green, Blue : R, G, B)으로 분리하기 위해 구비된다.The filter unit 20 is provided at the front of the lamp 12 to be rotated by a driving unit (not shown in the figure), and provided to separate the specific color light (Red, Green, Blue: R, G, B). do.

더욱이, 상기 필터부(20)는 R, G, B 필터가 일정한 비율로 분할 형성된 원반 형태로 구비되고 회전됨에 따라 순차적으로 색이 필터링(Filtering)되어 조사되도록 하는 기능을 한다.Furthermore, the filter unit 20 functions to filter and irradiate colors sequentially as the R, G, and B filters are provided in a disk form formed at a predetermined ratio and rotated.

그리고 상기 필터부(20)는 이 필터부(20)가 회전되면서 순차적으로 R, G, B 필터에 램프(12)의 출사된 광이 조사되고 투과된 광은 로드 렌즈(32)의 입사면에 조사된다.As the filter unit 20 rotates, the filter unit 20 sequentially irradiates the light emitted from the lamp 12 to the R, G, and B filters, and transmits the light to the incident surface of the rod lens 32. Is investigated.

여기서, 상기 필터부(20)를 램프(12)의 전방에 위치시키는 이유는 광을 필터링 시키는 부분의 면적이 최소가 되는 부분이 바로 램프(12)에서 나온 광이 로드 렌즈(32)의 입사면으로 집광되는 부분이기 때문이다.Here, the reason for placing the filter unit 20 in front of the lamp 12 is that the light from the lamp 12 is the incident surface of the rod lens 32 where the area of the light filtering portion is minimized. This is because it is a part that is concentrated.

상기 로드 렌즈(32)는 상기 필터부(20)의 전방인 경통(30)의 후단 내부에 구비되며 그 단면 형상이 정사각형 또는 직사각형으로 형성되되 수평 상태의 길이 방향으로 연장되는 직사각 형상으로 형성되어 상기 램프(12)의 광이 이 내부에서 여러 번 반사되면서 통과되어 통과된 광이 기판(도면에 미도시)에 조사되도록 출사하는 기능을 한다.The rod lens 32 is provided inside the rear end of the barrel 30, which is the front of the filter unit 20, and has a rectangular or rectangular cross-sectional shape and is formed in a rectangular shape extending in a horizontal direction in the horizontal state. The light of the lamp 12 is reflected many times therein and serves to emit the light passing through the substrate (not shown).

다시 말해 상기 램프(12) 나온 광이 로드 렌즈(32)의 입사면에서 출사면으로 진행되어 출사면이 마치 제 2의 균일한 휘도 분포를 갖는 면 광원이 된다.In other words, the light emitted from the lamp 12 proceeds from the entrance face of the rod lens 32 to the exit face, so that the exit face becomes a surface light source having a second uniform luminance distribution.

상기 제1 렌즈부(34)는 여러 개로 조합되어 이루어지되 상기 로드 렌즈(32)의 전방인 경통(30) 내부에 구비되며 이 로드 렌즈(32)에 투과된 광을 조명하는 기능을 한다.The first lens unit 34 is composed of a plurality of combinations are provided in the barrel 30 in front of the rod lens 32 and serves to illuminate the light transmitted through the rod lens 32.

상기 제2 렌즈부(36)는 상기 제1 렌즈부(34)의 전방인 경통(30) 내부 선단에 구비되며, 이 제1 렌즈부(34)에서 조명된 광을 확대시켜 기판에 출사시키는 기능을 한다.The second lens unit 36 is provided at the inner end of the barrel 30 that is in front of the first lens unit 34, and expands the light illuminated by the first lens unit 34 to the substrate. Do it.

그러나 종래의 조명 장치(10)에 의한 기판의 목시 검사시 상기 기판이 대형화됨에 따라 좀 더 넓은 범위에 균일한 빛을 조사하는 것이 관건이다. 하지만, 넓 게 조사하려면 광의 조사거리가 길어져야 하며, 조명 장치(10) 또한 사이즈가 더 커지게 된다. 또한, 광의 균일도 및 조도가 낮아지게 되어 광학 검사 장치에서 그만큼 더 결함 검출이 어려워지는 문제점이 있었다.However, when visual inspection of the substrate by the conventional lighting device 10, as the substrate is enlarged, the key is to irradiate uniform light to a wider range. However, in order to irradiate wide, the irradiation distance of the light must be long, and the lighting device 10 also becomes larger in size. In addition, since the uniformity and illuminance of the light is lowered, there is a problem in that defect detection is more difficult in the optical inspection device.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 대형화 기판을 목시 검사하는 과정에서 기판에 보다 넓은 범위로 균일하게 조명하여 광의 효율을 상승시킬 수 있게 한 기판 검사용 조명 장치를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to provide a substrate inspection lighting device that can increase the efficiency of light by uniformly illuminating the substrate in a wider range in the process of visually inspecting the enlarged substrate In providing.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 검사용 조명 장치에 있어서, 광원으로 광을 제공하며 집광할 수 있도록 타원 반사경이 포함되는 램프; 상기 램프의 전방에 구비되며 회전하여 광을 특정 색광으로 필터링하는 필터부; 상기 필터부의 전방인 램프의 광축 초점 부근에 구비되며 상기 필터부를 거쳐 입사된 광의 출사시 전반사하여 넓은 범위에 균일하게 조사하는 로드 렌즈; 상기 로드 렌즈 전방에 각각 구비되며 이 로드 렌즈를 투과한 광을 조명하고, 조명된 광을 확대 출사시키는 제1 렌즈부 및 제2 렌즈부; 를 포함하여 이루어짐으로써, 광의 조사 범위가 넓고 균일하게 조사되므로 기판의 목시 검사에 적합하므로 바람직하다.In order to achieve the above object, the present invention provides a lighting device for inspection, comprising: a lamp including an elliptical reflector so as to collect and provide light as a light source; A filter unit provided at the front of the lamp and rotating to filter the light into a specific color light; A rod lens provided near the optical axis focal point of the lamp in front of the filter part and totally reflecting the light incident through the filter part to emit uniformly over a wide range; A first lens unit and a second lens unit respectively provided in front of the rod lens to illuminate the light passing through the rod lens and to enlarge and output the illuminated light; It is preferable to include a, because the irradiation range of light is wide and uniformly irradiated, so that it is suitable for visual inspection of the substrate.

또한, 본 발명에서의 상기 로드 렌즈는, 입사면의 면적보다 출사면의 면적이 더 큰 사다리꼴 형상으로 형성됨으로써, 광의 입사시 확장되어 출사되므로 바람직하다.In addition, the rod lens of the present invention is preferably formed in a trapezoidal shape in which the area of the exit surface is larger than the area of the incident surface, so that the rod lens is extended and emitted upon incident light.

이하, 본 발명의 기판 검사용 조명 장치를 도면을 참조하여 일 실시 예를 들어 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, an exemplary embodiment of a substrate inspection lighting apparatus will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 기판 검사용 조명 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 램프(112)와 필터부(120)와 경통(130)과 로드 렌즈(Rod lens : 132)와 제1 렌즈부(134) 및 제2 렌즈부(136) 및 램프 하우징(H)으로 이루어진다.The lighting apparatus for inspecting a substrate according to an exemplary embodiment of the present invention includes a lamp 112, a filter unit 120, a barrel 130, a rod lens 132, and a first lens as illustrated in FIG. 2. The unit 134 and the second lens unit 136 and the lamp housing (H).

여기서, 상기 타원 반사경(114)이 구비된 램프(112)와 필터부(120)와 경통(130)과 제1, 2 렌즈부(134, 136)는 종래의 그것과 동일한 구조와 기능을 하므로 상세한 설명은 생략한다.Here, the lamp 112, the filter unit 120, the barrel 130, and the first and second lens units 134 and 136 provided with the elliptical reflector 114 have the same structure and function as those of the related art. Description is omitted.

상기 로드 렌즈(132)는 램프(112)에서 기판(도면에 미도시)에 조사되는 광의 범위를 더 확장하고 균일하게 출사시키는 기능을 한다.The rod lens 132 further expands and uniformly emits a range of light irradiated from the lamp 112 to the substrate (not shown).

즉, 상기 로드 렌즈(132)는 램프(112)와 근접한 입사면의 면적보다 제1 렌즈부(134)와 근접한 출사면의 면적이 더 큰 사다리꼴 형상으로 형성되어 상기 램프(112)에서 출사된 광이 광축의 초점 부근에 설치된 로드 렌즈(132)에 입사하게 되면 이 로드 렌즈(132)의 입사면으로 입사된 광은 내부에 전반사(Total reflection)되어 렌즈 출사면에 출사 광이 확장되면서 균일하게 출사된다.That is, the rod lens 132 is formed in a trapezoidal shape in which the area of the exit surface close to the first lens unit 134 is larger than the area of the incident surface close to the lamp 112 and is emitted from the lamp 112. When incident on the rod lens 132 provided near the focal point of the optical axis, the light incident on the incident surface of the rod lens 132 is totally reflected inside and is uniformly emitted while the output light is extended on the lens exit surface. do.

또한, 상기 로드 렌즈(132)에 입사하는 광이 로드 렌즈(132) 입사면에 대한 밝기 균일도가 떨어지더라도 내부에서 전반사되므로 출사면에서의 밝기가 균일하게 된다. 여기서, 상기 밝기의 균일도는 상기 로드 렌즈(132)의 길이 또는 매질의 종 류에 따라 달라진다.In addition, since the light incident on the rod lens 132 is totally reflected inside even though the brightness uniformity of the incident surface of the rod lens 132 is decreased, the brightness at the exit surface is uniform. Here, the uniformity of the brightness depends on the length of the rod lens 132 or the type of medium.

더욱이, 상기 로드 렌즈(132)는 입사면보다 출사면의 면적이 더 넓어 경사지는 대향 내측면에 반사되어 입사면에 입사되는 광이 전반사되면서 출사면에 출사되어 램프(112)의 조사 광이 보다 넓은 범위에 조사되고 균일하게 분포되도록 균일화하는 것이다. In addition, the rod lens 132 has a larger area of the exit surface than the entrance surface, and is reflected on the opposite inner surface that is inclined so that the light incident on the entrance surface is totally reflected and emitted to the exit surface so that the irradiation light of the lamp 112 is wider. It is to uniformize so that it may be irradiated to a range and distributed uniformly.

그러므로 본 발명의 기판 검사용 조명 장치는 이 조명 장치(100)에 구성요소인 로드 렌즈(132)의 전반사 원리에 의해 램프(112)의 광이 상기 로드 렌즈(132)에 입사면에 입사되어 출사면에 출사시 확장되도록 경사지는 로드 렌즈(132)에 의해 기판에 조사되는 광의 크기가 커질 뿐만 아니라 균일하고 보다 광범위한 범위에 광을 효율적으로 조사할 수 있게 되어 대면적 기판 검사에 유용하다.Therefore, the lighting device for inspecting the substrate of the present invention is emitted from the light of the lamp 112 is incident on the incident surface of the rod lens 132 by the total reflection principle of the rod lens 132 as a component of the lighting device 100 The size of the light irradiated onto the substrate is increased by the rod lens 132 which is inclined so as to expand upon exiting the surface, and the light can be efficiently irradiated in a uniform and wider range, which is useful for inspecting a large area substrate.

결국, 상기 로드 렌즈(132)에 의한 조사 면적이 큰 광을 이용하여 광학 검사 장치, 예를 들면 목시 검사기에 취부시 광의 조사 거리를 줄이면서도 면적이 큰 균일한 광을 가지고 검사를 행할 수 있으며, 적용범위는 반도체 및 평판디스플레이 광학 검사 장치 뿐만 아니라 광을 프로젝터에도 활용 및 응용이 가능하다.As a result, by using the light having a large irradiation area by the rod lens 132, the inspection can be performed with uniform light having a large area while reducing the irradiation distance of the light when the optical inspection device, for example, the visual inspection device is mounted. The scope of application can be applied to light and projector as well as semiconductor and flat panel display optical inspection device.

이와 같은 본 발명의 기판 검사용 조명 장치는 대형 기판의 목시 검사시 조명하는 조명 장치에 있어 전반사 원리에 의해 넓은 범위로 균일하게 광을 조사하는 사다리꼴 형상의 로드 렌즈를 구비함으로써 대면적 기판에 광의 효율을 상승시켜 유용하게 검사할 수 있으며, 기판의 광학 검사 이외에 광 프로젝터에도 활용 및 응 용할 수 있는 효과가 있다.The lighting apparatus for inspecting a substrate of the present invention has a trapezoidal rod lens for uniformly irradiating light in a wide range according to the total reflection principle in an illuminating apparatus that illuminates when visual inspection of a large substrate. It can be usefully inspected by raising the value, and in addition to the optical inspection of the substrate, there is an effect that can be utilized and applied to the optical projector.

Claims (2)

검사용 조명 장치에 있어서,In the inspection lighting device, 광원으로 광을 제공하며 집광할 수 있도록 타원 반사경이 포함되는 램프;A lamp including an elliptical reflector to provide light to the light source and to collect light; 상기 램프의 전방에 구비되며 회전하여 광을 특정 색광으로 필터링하는 필터부;A filter unit provided at the front of the lamp and rotating to filter the light into a specific color light; 상기 필터부의 전방인 램프의 광축 초점 부근에 구비되며 상기 필터부를 거쳐 입사된 광의 출사시 전반사하여 넓은 범위에 균일하게 조사하는 로드 렌즈;A rod lens provided near the optical axis focal point of the lamp in front of the filter part and totally reflecting the light incident through the filter part to emit uniformly over a wide range; 상기 로드 렌즈 전방에 각각 구비되며 이 로드 렌즈를 투과한 광을 조명하고, 조명된 광을 확대 출사시키는 제1 렌즈부 및 제2 렌즈부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 검사용 조명 장치.A first lens unit and a second lens unit respectively provided in front of the rod lens to illuminate the light passing through the rod lens and to enlarge and output the illuminated light; Substrate inspection lighting apparatus comprising a. 제 항에 있어서, 상기 로드 렌즈는,The method of claim 1, wherein the rod lens, 입사면의 면적보다 출사면의 면적이 더 큰 사다리꼴 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 검사용 조명 장치.A substrate inspection lighting device, characterized in that the area of the exit surface is larger than the area of the incident surface is formed in a trapezoidal shape.
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