EP1706771A1 - Optisches system mit einer kameraeeinrichtung zur betrachtung mehererer entfernt voneinander angeordneter gegenstände - Google Patents

Optisches system mit einer kameraeeinrichtung zur betrachtung mehererer entfernt voneinander angeordneter gegenstände

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Publication number
EP1706771A1
EP1706771A1 EP04803006A EP04803006A EP1706771A1 EP 1706771 A1 EP1706771 A1 EP 1706771A1 EP 04803006 A EP04803006 A EP 04803006A EP 04803006 A EP04803006 A EP 04803006A EP 1706771 A1 EP1706771 A1 EP 1706771A1
Authority
EP
European Patent Office
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prism
optical system
optical
beam path
camera device
Prior art date
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Ceased
Application number
EP04803006A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Elke Zakel
Ghassem Azdasht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pac Tech Packaging Technologies GmbH
Original Assignee
Pac Tech Packaging Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pac Tech Packaging Technologies GmbH filed Critical Pac Tech Packaging Technologies GmbH
Publication of EP1706771A1 publication Critical patent/EP1706771A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/106—Beam splitting or combining systems for splitting or combining a plurality of identical beams or images, e.g. image replication
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/143—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using macroscopically faceted or segmented reflective surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/02—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
    • G02B17/04—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using prisms only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/144—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using partially transparent surfaces without spectral selectivity

Definitions

  • the present invention relates to an optical system for viewing a plurality of objects arranged at a distance from one another with a camera device comprising a first prism device arranged on the optical axis or in the beam path of the camera device for generating two partial beam paths and two object prism devices each arranged in a partial beam path and each assigned to an object ,
  • image processing systems are often used which record position and / or quality information via a camera device, which are used to control further processes depending on the degree of automation of the system technology.
  • a camera device which are used to control further processes depending on the degree of automation of the system technology.
  • corresponding dimensioning regulations also apply to optical systems, which should be able to be integrated into an appropriate system technology without interfering with the handling or manufacturing processes.
  • the present invention is therefore based on the object of proposing an optical system that enables a differentiated consideration of different surface locations of microelectronic components, such as, for example, a chip, while at the same time requiring as little space as possible for the optical system.
  • the optical system according to the invention for viewing a plurality of objects arranged at a distance from one another with a camera device comprises a first prism device arranged on the optical axis or in the beam path of the camera device for generating two partial beam paths and two objects each arranged in a partial beam path and each assigned to an object - prism devices.
  • the optical system upstream of the camera device it is possible to view a plurality of surface locations of a microelectronic component, such as a chip, for example, which are arranged at a distance from one another, without the need for several camera devices to be handled in parallel with one another, or if only a camera device that would have to be pivoted to view several surface locations.
  • a stationary static optical system and only one camera device can be used so that there is only a correspondingly small space requirement.
  • the use of the object prism devices opens up the advantage of being able to quickly adapt to changing surface geometries by simply changing the relative distance of the object prism devices from one another.
  • the use of the object prism devices has the advantage that only very small masses have to be moved when adapting to the spacing of the objects, so that a suitable apparatus adjusting device can be designed to be correspondingly filigree and space-saving.
  • an illumination device is assigned to each object prism device, so that sufficient illumination of the objects or surface locations to be viewed is ensured, independently of the ambient conditions, via an illumination beam path guided via the object prism devices.
  • the lighting devices can be designed to be particularly space-saving if they are designed as light-emitting semiconductor components, that is to say, for example, as light-emitting diodes.
  • An exemplary embodiment of the optical system which is particularly suitable for differentiated viewing of surface locations of relatively elongated microelectronic components, such as an LCD diode, has a structure such that the output beam paths of the object prism devices run transversely and in the same direction as the optical axis of the camera device.
  • This optical system it is therefore possible to carry out an observation with an optical system aligned below or above and essentially parallel to the plane of the surface topography of interest. It is advantageous to arrange the lighting devices in such a way that the lighting beam paths formed between the object prism devices and the lighting devices run transversely to the optical axis of the camera device. This makes it possible to design the arrangement of the optical system in such a way that the optical system has the smallest possible depth.
  • the prism device has two optical boundary surfaces which are arranged perpendicular to one another and are each positioned at 45 ° to the optical axis of the camera device.
  • a particularly easy adaptation to a given topography is possible if the distance between the object prism devices can be changed.
  • An embodiment in which the output beam paths of the object prism devices run transversely and in opposite directions to the optical axis of the camera device is particularly advantageous in the event that the optical system is used for the relative alignment of contact metallizations during contacting processes between a plurality of microelectronic components.
  • the lighting devices are arranged in such a way that the illumination beam paths formed between the object prism devices and the lighting devices run parallel to the plane of the optical axis of the camera device, an overall flat design of the optical system is possible.
  • the optical system can also be used with extremely small distances between contact metallizations of two microelectronic components to be contacted with one another if the
  • Prism device has a first optical boundary surface arranged on the optical axis of the camera device, reflecting a first partial beam path and permeable to a second partial beam path, set at 45 °, which is followed by a second optical boundary surface arranged perpendicular to the optical axis for reflection of the second partial beam path against the first optical boundary surface and reflection of the second beam path in the direction of the second object.
  • FIG. 1 shows a first optical system for viewing two surface locations of a surface which are arranged at a distance from one another;
  • FIG. 2 shows a further view of the optical system shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a second optical system for viewing two surface locations of substrates arranged one above the other.
  • FIG. 1 and 2 show a viewing device 10 designed as an optical system, which is used for combination with a camera device 11.
  • an input prism 13 is arranged on an optical axis 12 of the camera device 1 1, the beam path 15 emerging from an objective device 14 of the camera device 1 1 is arranged on two outer and perpendicular to each other divides the optical boundary surfaces 16, 17 of the input prism 13 into a first and a second partial beam path 18 and 19 by 45 ° to the optical axis 12.
  • the partial beam paths 18 and 19 are oriented transversely and opposite each other to the beam path 15 emerging from the lens device 14 of the camera device 11 and each meet an output prism 20, 21 of the viewing device 10.
  • the output prisms 20, 21 serve to deflect the partial beam paths 18 and 19 in object beam paths 22, 23 emerging vertically upward from the plane of the drawing.
  • the output prisms 20, 21 each have an optical boundary surface 24, 25, which extends around a prism axis 26, 27 parallel to the optical axis 12 by an angle of 45 ° with respect to an optical plane 28 (FIG. 2).
  • At right angles to the optical axis 12 are located at a distance from the output prisms 20, 21, here as light-emitting diodes 29, 30, which emit an illumination beam path 31 or 32, which delimits the optically transparent boundary surface 24 or 32 in the direction of the illumination beam path 31 or 32.
  • 25 of the output prisms 20, 21 penetrates and together with the respective object beam path 22 or 23, as shown in FIG. 2, an illumination of an object surface of a microelectronic substrate 35, such as a chip, formed here by a connection surface 33 or 34, allows.
  • an output prism 20, 21 and the associated light-emitting diode 31 or 32 can be combined in an actuating device 37, 38 and their distance from the optical axis 12 depending on the distance of the Pads 33, 34 of the substrate 35 can be changed.
  • the adjusting devices 37, 38 are preferably adjusted with respect to the optical axis 12 with the same actuating amounts or even simultaneously, so that there is no need for focusing optics interposed in the partial beam path 18 or 19.
  • FIG. 3 shows a viewing device 40 designed as an optical system, which is arranged on an optical axis 41 and has a camera device 42 and an input prism 43.
  • the entrance prism 43 has an inner optical boundary surface 45, which is set at 45 ° to the optical axis 41 and perpendicular to an optical plane 44, which in the present case corresponds to the plane of the drawing.
  • a beam path 47 emanating from an objective device 46 of the camera device 42 is reflected into a first partial beam path at the boundary surface 45 and deflected upwards.
  • a second partial beam path 49 penetrates the boundary surface 45 and is reflected on a mirrored outer boundary surface 50 of the entrance prism 43 backwards against the boundary surface 45, which is totally reflective in this direction, and deflected downward there.
  • An output prism 51, 52 is arranged on both sides next to the input prism 43 in the direction of the partial beam paths 48, 49, each having an optical boundary surface 53, 54.
  • the boundary surface 53 of the output prism 51 is set at an angle of 45 ° with respect to a prism axis 55 running parallel to the optical axis 41 and is arranged perpendicular to the optical plane 44.
  • the boundary surface 54 of the output prism 52 is set at an angle of 45 ° with respect to a prism axis 56 parallel to the optical axis 41 and is arranged perpendicular to the optical plane 44.
  • both the output prism 51 and the output prism 52 are associated with an illumination device designed here as a light-emitting diode 57 or 58, which in each case emits an illumination beam path 59, 60.
  • the boundary surface 54 of the output prism 52 is designed to be transparent to the partial beam path 48, which becomes an object beam path at the boundary surface 54.
  • the illumination beam path 60 of the associated light-emitting diode 58 is reflected on the boundary surface 54 axially parallel to the partial beam path 48 and, together with the partial beam path 48, strikes a first object surface 61 of a first substrate 62 arranged above the output prism 52.
  • the boundary surface 53 of the output prism 51 is transparent for the partial beam path 49 reflected downward in the input prism 43, which becomes the object beam path at the boundary surface 53.
  • the illuminating beam path 59 of the associated light-emitting diode 57 is reflected downward on the boundary surface 53, parallel to the axis of the partial beam path 49, so that the partial beam path 49 and the illuminating beam path 59 are directed onto an object surface of a second substrate 54 arranged below the output prism 51 and here formed by a further connection surface 63 incident.
  • the viewing device 40 introduced into a contact gap 65 of two substrates 62, 63 makes it possible to check the correct alignment of two connection surfaces 61, 63 to be contacted or the alignment of the connection surfaces 61 , 63 as a function of a detected positional deviation in order to achieve an arrangement on a contact axis 66 which coincides with the axis of the partial beam paths 49, 48.
  • exit prisms 51, 52 with an absorbing coating 69 on their rear, outer boundary surfaces 67, 68 in order to prevent scattered light 70 from escaping.

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Abstract

Optisches System (40) zur Betrachtung mehrerer entfernt voneinander angeordneter Gegenstände (61, 63) mit einer Kameraeinrichtung (42) umfassend eine erste auf der optischen Achse (41) bzw. im Strahlengang (47) der Kameraeinrichtung angeordnet Prismeneinrichtung (43) zur Erzeugung zweier Teilstrahlengänge (48, 49) sowie zwei jeweils in einem Teilstrahlengang angeordnete und jeweils einem Gegenstand zugeordnete Gegenstandsprismeneinrichtungen (51, 52). Sowohl dem Ausgangsprisma 51 als auch dem Ausgangsprisma 52 ist eine hier als Leuchtdiode (57 bzw 58) ausgebildete Beleuchtungseinrichtung zugeordnet, die jeweils einen Beleuchtungsstrahlengang (59, 60) emittiert. Aus der dargestellten Anordnung wird deutlich, dass die in einen Kontaktspalt (65) zweier Substrate (62, 63) eingeführte Betrachtungsvorrichtung (40) es ermöglicht, die korrekte Ausrichtung zweier miteinander zu kontaktierender Anschlussflächen (61, 63) zu kontrollieren bzw. die Ausrichtung der Anschlussflächen (61, 63) in Abhängigkeit von einer Kontaktachse (66), die mit der Achse der Teilstrahlengänge (49, 48) übereinstimmt, herbeizuführen.

Description

Optisches System
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches System zur Betrachtung mehrerer entfernt voneinander angeordneter Gegenstände mit einer Kameraeinrichtung umfassend eine erste, auf der optischen Achse bzw. im Strahlengang der Kameraeinrichtung angeordnete Prismeneinrichtung zur Erzeugung zweier Teilstrahlengänge sowie zwei jeweils in einem Teilstrahlengang angeordnete und jeweils einem Gegenstand zugeordnete Gegenstandsprismeneinrichtungen.
Bei der Herstellung sowie insbesondere Handhabung mikroelektronischer Bauelemente werden häufig Bildverarbeitungssysteme eingesetzt, die über eine Kameraeinrichtung Lage- und/oder Qualitätsinformationen aufnehmen, die je nach Automatisierungsgrad der Anlagentechnik zur Steuerung weiterer Abläufe verwendet werden. Wegen der geringen Abmessungen der mikroelektronischen Bauelemente, wie beispielsweise eines Chips, gelten entsprechende Dimensionierungsvorschriften auch für optische Systeme, die ohne störende Beeinflussung der Handhabungs- oder Fertigungsprozesse in eine entsprechende Anlagentechnik integrierbar sein sollen. Dies gilt besonders, wenn mit nur einer Kameraeinrichtung eine differenzierte Betrachtung unterschiedlicher Oberflächenstellen, wie beispielsweise erhöhter Kontaktmetallisierungen eines Chips, erfolgen soll oder die für eine Kontaktierung mehrerer mikroelektronischer Bauele- mente erforderliche Relativausrichtung der Kontaktstellen der Mikrobau- elemente zueinander kontrolliert werden soll.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein optisches System vorzuschlagen, dass eine differenzierte Betrachtung unterschiedlicher Oberflächenstellen von mikroelektronischen Bauele- menten, wie beispielsweise einem Chip, bei gleichzeitig geringst möglichem Raumbedarf für das optische System ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein optisches System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße optische System zur Betrachtung mehrerer ent- fernt voneinander angeordneter Gegenstände mit einer Kameraeinrichtung umfasst eine erste, auf der optischen Achse bzw. im Strahlengang der Kameraeinrichtung angeordnete Prismeneinrichtung zur Erzeugung zweier Teilstrahlengänge sowie zwei j eweils in einem Teilstrahlengang angeordnete und jeweils einem Gegenstand zugeordnete Gegenstands- prismeneinrichtungen.
Aufgrund des der Kameraeinrichtung vorgeschalteten optischen Systems ist es möglich, mit nur einer Kameraeinrichtung mehrere entfernt voneinander angeordnete Oberflächenstellen eines mikroelektronischen Bauelements, wie beispielsweise eines Chips, zu betrachten, ohne dass hierzu mehrere parallel zueinander zu handhabende Kameraeinrichtungen notwendig wären, oder dass bei Verwendung von nur einer Kameraeinrichtung diese zur Betrachtung mehrerer Oberflächenstellen verschwenkt werden müsste. Stattdessen kann bei entsprechender Abstandseinstellung zwischen den Gegenstandsprismeneinrichtungen mit einem stationär statischen optischen System und nur einer Kameraeinrichtung gearbeitet werden, so dass auch ein nur entsprechend geringer Raumbedarf besteht. Darüber hinaus eröffnet die Verwendung der Gegenstandsprismeneinrichtungen den Vorteil, durch eine einfache Veränderung des relativen Abstands der Gegenstandsprismeneinrichtungen voneinander eine schnel- le Anpassung an sich ändernde Oberflächengeometrien vornehmen zu können. Zudem bietet die Verwendung der Gegenstandsprismeneinrichtungen den Vorteil, dass bei einer Anpassung an den Abstand der Gegenstände nur sehr geringe Massen bewegt werden müssen, so dass eine geeignete apparative VerStelleinrichtung entsprechend filigran und raumsparend ausgeführt sein kann.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist jeder Gegenstandsprismeneinrichtung eine Beleuchtungseinrichtung zugeordnet, so dass unabhängig von den Umgebungsbedingungen für eine ausreichende Beleuchtung der zu betrachtenden Gegenstände bzw. Oberflächenstellen über einen über die Gegenstandsprismeneinrichtungen geleiteten Beleuchtungsstrahlengang gesorgt ist.
Besonders raumsparend können die Beleuchtungseinrichtungen ausgeführt werden, wenn diese als lichtemittierende Halbleiterbauelemente ausgebildet sind, also beispielsweise als lichtemittierende Dioden.
Eine besonders zur differenzierten Betrachtung entfernt voneinander liegender Oberflächenstellen relativ langgestreckter mikroelektronischer Bauelemente, wie beispielsweise eine LCD-Diode, geeignetes Ausführungsbeispiel des optischen Systems weist einen Aufbau auf, derart, dass die Ausgangsstrahlengänge der Gegenstandsprismeneinrichtungen quer und gleichgerichtet zur optischen Achse der Kameraeinrichtung verlaufen. Mit diesem optischen System ist es also möglich, mit einem unterhalb oder oberhalb und im Wesentlichen parallel zur Ebene der interessierenden Oberflächentopographie ausgerichteten optischen System eine Betrachtung durchzuführen. Vorteilhaft ist es, die Beleuchtungseinrichtungen derart anzuordnen, dass die zwischen den Gegenstandsprismeneinrichtungen und den Beleuchtungseinrichtungen ausgebildeten Beleuchtungsstrahlengänge quer zur optischen Achse der Kameraeinrichtung verlaufen. Hierdurch ist es möglich, die apparative Anordnung des optischen Systems so zu gestalten, dass das optische System eine möglichst geringe Tiefe aufweist.
In j edem Fall erweist es sich für den Aufbau des optischen Systems als vorteilhaft, wenn die Prismeneinrichtung zwei senkrecht zueinander angeordnete, j eweils um 45° zu optischen Achse der Kameraeinrichtung angestellte optische Begrenzungsflächen aufweist.
Eine besonders leichte Anpassung an eine gegebene Topographie wird möglich, wenn die Gegenstandsprismeneinrichtungen in ihrem Abstand veränderbar sind.
Um auch unabhängig von einem bestimmten Abstand zwischen den Gegenstandsprismeneinrichtungen bzw. von einer Änderung dieses
Abstands eine gleichbleibende Beleuchtung der Gegenstände zu ermöglichen, erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Beleuchtungseinrichtungen zusammen mit den Gegenstandsprismeneinrichtungen in ihrem Abstand veränderbar sind.
Insbesondere für den Fall, dass das optische System zur relativen Ausrichtung von Kontaktmetallisierungen bei Kontaktiervorgängen zwischen mehreren mikroelektronischen Bauelementen dient, ist eine Ausführungsform von Vorteil, bei der die Ausgangsstrahlengänge der Gegenstandsprismeneinrichtungen quer und entgegengesetzt gerichtet zur optischen Achse der Kameraeinrichtung verlaufen.
Wenn darüber hinaus die Beleuchtungseinrichtungen derart angeordnet sind, dass die zwischen den Gegenstandsprismeneinrichtungen und den Beleuchtungseinrichtungen ausgebildeten Beleuchtungsstrahlengänge parallel zur Ebene der optischen Achse der Kameraeinrichtung verlaufen, wird eine insgesamt möglichst flache Ausbildung des optischen Systems möglich.
Ein Einsatz des optischen Systems auch bei extrem geringen Abständen zwischen Kontaktmetallisierungen von zwei miteinander zu kontaktie- renden mikroelektronischen Bauelementen wird möglich, wenn die
Prismeneinrichtung eine auf der optischen Achse der Kameraeinrichtung angeordnete, einen ersten Teilstrahlengang reflektierende und für einen zweiten Teilstrahlengang durchlässige, um 45° angestellte erste optische Begrenzungsfläche aufweist, der eine senkrecht zur optischen Achse angeordnete zweite optische Begrenzungsfläche nachgeordnet ist zur Reflexion des zweiten Teilstrahlengangs gegen die erste optische Begrenzungsfläche und Reflexion des zweiten Teilstrahlengangs in die Richtung des zweiten Gegenstands. Nachfolgend werden bevorzugten Aus führungs formen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes optisches System zur Betrachtung zweier voneinander entfernt angeordneter Oberflächenstellen einer Oberfläche;
Fig. 2 eine weitere Ansicht des in Fig. 1 dargestellten opti- sehen Systems;
Fig. 3 ein zweites optisches System zur Betrachtung zweier Oberflächenstellen von übereinander angeordneten Substraten.
In den Fig. 1 und 2 ist eine als optisches System ausgebildete Betrach- tungsvorrichtung 10 dargestellt, die zur Kombination mit einer Kameraeinrichtung 1 1 dient. Hierzu ist auf einer optischen Achse 12 der Kameraeinrichtung 1 1 ein Eingangsprisma 13 angeordnet, das einen aus einer Obj ektiveinrichtung 14 der Kameraeinrichtung 1 1 austretenden Strahlengang 15 an zwei äußeren, senkrecht zueinander angeordneten und jeweils um 45° zur optischen Achse 12 angestellten optischen Begrenzungsflächen 16, 17 des Eingangsprismas 13 in einen ersten und einen zweiten Teilstrahlengang 18 und 19 aufteilt.
Die Teilstrahlengänge 18 und 19 sind quer und einander entgegengesetzt zu dem aus der Objektiveinrichtung 14 der Kameraeinrichtung 1 1 austretende Strahlengang 15 orientiert und treffen auf j eweils ein Ausgangsprisma 20, 21 der Betrachtungsvorrichtung 10. Die Ausgangsprismen 20, 21 dienen zur Umlenkung der Teilstrahlengänge 18 bzw. 19 in senkrecht nach oben aus der Zeichenebene austretende Obj ektstrahlengänge 22, 23. Hierzu weisen die Ausgangsprismen 20, 21 j eweils eine optische Begrenzungsfläche 24, 25 auf, die um eine parallel zur optischen Achse 12 verlaufende Prismenachse 26, 27 um einen Winkel von 45° gegenüber einer optischen Ebene 28 (Fig. 2) angestellt sind.
Senkrecht zur optischen Achse 12 befinden sich j eweils beabstandet zu den Ausgangsprismen 20, 21 hier als Leuchtdioden 29, 30 ausgebildete Beleuchtungseinrichtungen, die einen Beleuchtungsstrahlengang 31 bzw. 32 emittieren, der die in Richtung des Beleuchtungsstrahlengangs 31 bzw. 32 optisch durchlässige Begrenzungsfläche 24 bzw. 25 der Ausgangsprismen 20, 21 durchdringt und zusammen mit dem j eweiligen Objektstrahlengang 22 bzw. 23, wie in Fig. 2 dargestellt, eine Beleuchtung einer hier durch eine Anschlussfläche 33 bzw. 34 gebildeten Obj ektfläche eines mikroelektronischen Substrats 35, wie beispielsweise eines Chips, ermöglicht.
Wie durch die Doppelpfeile 36 in den Fig. 1 und 2 angedeutet, können jeweils ein Ausgangsprisma 20, 21 und die zugeordnete Leuchtdiode 31 bzw. 32 in einer Stelleinrichtung 37, 38 zusammengefasst sein und in ihrem Abstand zur optischen Achse 12 in Abhängigkeit vom Abstand der Anschlussflächen 33, 34 des Substrats 35 verändert werden. Vorzugsweise erfolgt die Verstellung der Stelleinrichtungen 37, 38 bezogen auf die optische Achse 12 mit gleichen Stellbeträgen bzw. sogar simultan, so dass auf eine in den Teilstrahlengang 18 bzw. 19 zwischengeschaltete, fokussierende Optik verzichtet werden kann.
Fig. 3 zeigt eine als optisches System ausgebildete Betrachtungsvorrichtung 40, die angeordnet auf einer optischen Achse 41 , eine Kameraein- richtung 42 und ein Eingangsprisma 43 aufweist. Das Eingangsprisma 43 weist eine innere, um 45° zur optischen Achse 41 angestellte und senkrecht zu einer optischen Ebene 44, die im vorliegenden Fall mit der Zeichenebene übereinstimmt, angeordnete optische Begrenzungsfläche 45 auf. Ein von einer Obj ektiveinrichtung 46 der Kameraeinrichtung 42 ausgehender Strahlengang 47 wird in einen ersten Teilstrahlengang an der Begrenzungsfläche 45 reflektiert und nach oben abgelenkt. Ein zweiter Teilstrahlengang 49 durchdringt die Begrenzungsfläche 45 und wird an einer verspiegelten äußeren Begrenzungsfläche 50 des Eingangsprismas 43 rückwärtig gegen die in dieser Richtung total reflektierend wirkende Begrenzungsfläche 45 reflektiert und an dieser nach unten umgelenkt.
Beidseitig neben dem Eingangsprisma 43 in Richtung der Teilstrahlengänge 48, 49 ist j eweils ein Ausgangsprisma 51 , 52 angeordnet, das j eweils eine optische Begrenzungsfläche 53, 54 aufweist. Die Begren- zungsfläche 53 des Ausgangsprismas 51 ist mit einem Winkel von 45° gegenüber einer parallel zur optischen Achse 41 verlaufenden Prismenachse 55 angestellt und ist senkrecht gegenüber der optischen Ebene 44 angeordnet. Die Begrenzungsfläche 54 des Ausgangsprismas 52 ist mit einem Winkel von 45° gegenüber einer zur optischen Achse 41 parallelen Prismenachse 56 angestellt und ist senkrecht gegenüber der optischen Ebene 44 angeordnet.
Wie Fig. 3 ferner zeigt, ist sowohl dem Ausgangsprisma 51 als auch dem Ausgangsprisma 52 eine hier als Leuchtdiode 57 bzw. 58 ausgebildete Beleuchtungseinrichtung zugeordnet, die j eweils einen Beleuchtungs- strahlengang 59, 60 emittiert. Die Begrenzungsfläche 54 des Ausgangsprismas 52 ist für den Teilstrahlengang 48, der an der Begrenzungsfläche 54 zu einem Obj ektstrahlengang wird, durchlässig ausgebildet. Der Beleuchtungsstrahlengang 60 der zugeordneten Leuchtdiode 58 wird an der Begrenzungsfläche 54 achsen- parallel zum Teilstrahlengang 48 reflektiert und trifft zusammen mit dem Teilstrahlengang 48 auf eine oberhalb des Ausgangsprismas 52 angeordnete erste Objektfläche 61 eines ersten Substrats 62.
Die Begrenzungsfläche 53 des Ausgangsprismas 51 ist für den im Eingangsprisma 43 nach unten reflektierten Teilstrahlengang 49, der an der Begrenzungsfläche 53 zum Objektstrahlengang wird, durchlässig ausgebildet. Der Beleuchtungsstrahlengang 59 der zugeordneten Leuchtdiode 57 wird an der Begrenzungsfläche 53 achsenparallel zum Teilstrahlengang 49 nach unten reflektiert, so dass der Teilstrahlengang 49 und der Beleuchtungsstrahlengang 59 auf eine unterhalb des Ausgangsprismas 51 angeordnete, hier durch eine weitere Anschlussfläche 63 gebildete Obj ektfläche eines zweiten Substrat 54 auftrifft.
Aus der in Fig. 3 dargestellten Anordnung wird deutlich, dass die in einen Kontaktspalt 65 zweier Substrate 62, 63 eingeführte Betrachtungsvorrichtung 40 es ermöglicht, die korrekte Ausrichtung zweier miteinan- der zu kontaktierender Anschlussflächen 61 , 63 zu kontrollieren bzw. die Ausrichtung der Anschlussflächen 61 , 63 in Abhängigkeit von einer erkannten Lageabweichung zur Erzielung einer Anordnung auf einer Kontaktachse 66, die mit der Achse der Teilstrahlengänge 49, 48 übereinstimmt, herbeizuführen.
Wie ferner in Fig. 3 gezeigt ist, besteht die Möglichkeit, die Ausgangsprismen 51 , 52 auf ihren rückwärtigen, äußeren Begrenzungsflächen 67, 68 mit einer absorbierenden Beschichtung 69 zu versehen, um das Austreten von Streulicht 70 zu verhindern.

Claims

Patentansprüche
1. Optisches System (10, 40) zur Betrachtung mehrerer entfernt voneinander angeordneter Gegenstände (33, 34; 61, 63) mit einer Kamera- einrichtung (11, 42) umfassend eine erste auf der optischen Achse (12, 41) bzw. im Strahlengang (15, 47) der Kameraeinrichtung angeordnete Prismeneinrichtung (13, 43) zur Erzeugung zweier Teilstrahlengänge (18, 19; 48, 49) sowie zwei jeweils in einem Teilstrahlengang angeordnete und jeweils einem Gegenstand zugeordnete Ge- genstandsprismeneinrichtungen (20, 21; 51, 52).
2. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennz ei chnet , dass jeder Gegenstandsprismeneinrichtung (20, 21; 51, 52) eine Beleuchtungseinrichtung (29, 30; 57, 58) zugeordnet ist.
3. Optisches System nach Anspruch 2, dadurch gek ennz e i chn et , dass die Beleuchtungseinrichtungen (29, 30; 57, 58) als lichtemittierende Halbleiterbauelemente ausgebildet sind.
4. Optisches System nach Anspruch 3, dadurch g ek ennz ei chnet , dass die Beleuchtungseinrichtungen als lichtemittierende Dioden ausgebildet sind.
5. Optisches System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennz ei chnet, dass die Ausgangsstrahlengänge (22, 23) der Gegenstandsprismeneinrichtungen (20, 21) quer und gleichgerichtet zur optischen Achse (12) der Kameraeinrichtung (11) verlaufen.
6. Optisches System nach Anspruch 5, dadurch g ekennz e i chnet, dass zwischen den Gegenstandsprismeneinrichtungen (20, 21) und den Beleuchtungseinrichtungen (29, 30) ausgebildete Beleuchtungs- Strahlengänge (31, 32) quer zur optischen Achse (12) der Kameraeinrichtung (11) verlaufen.
7. Optisches System nach Anspruch 5, dadurch g ekennz e i chn et , dass die Prismeneinrichtung (13) zwei senkrecht zueinander angeord- nete, jeweils um 45° zur optischen Achse (12) der Kameraeinrichtung (11) angestellte optische Begrenzungsflächen (16, 17) aufweist.
8. Optisches System nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennz ei chnet , dass die Gegenstandsprismeneinrichtungen (20, 21) in ihrem Abstand veränderbar sind.
9. Optisches System nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtungen (29, 30) zusammen mit den Gegenstandsprismeneinrichtungen (20, 21) in ihrem Abstand veränder- bar sind.
10. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennz eichnet, dass die Ausgangsstrahlengänge (48, 49) der Gegenstandsprismeneinrichtungen (51, 52) quer und entgegengesetzt gerichtet zur optischen Achse (41) der Kameraeinrichtung (42) verlaufen.
11. Optisches System nach Anspruch 11, dadurch g ek ennz e i chnet , dass die zwischen den Gegenstandsprismeneinrichtungen (51, 52) und den Beleuchtungseinrichtungen (57, 58) ausgebildeten Beleuchtungs- Strahlengänge (59, 60) parallel zur optischen Achse (41) der Kameraeinrichtung (42) verlaufen.
12. Optisches System nach Anspruch 11, dadurch g ek ennz e i chnet , dass die Prismeneinrichtung (43) eine auf der optischen Achse (41) der Kameraeinrichtung (42) einen ersten Teilstrahlengang (48) in Richtung des ersten Gegenstands (61) reflektierende und für einen zweiten Teilstrahlengang (49) durchlässige, um 45° zur optischen Achse angestellte erste optische Begrenzungsfläche (45) aufweist, der eine senkrecht zur optischen Achse angeordnete zweite optische Begrenzungsfläche (50) nachgeordnet ist zur Reflexion des zweiten Teilstrahlengangs gegen die erste optische Begrenzungsfläche und Reflexion des zweiten Teilstrahlengangs in Richtung des zweiten Gegenstands (63).
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