JP2003083898A - 画像検査装置の照明方法 - Google Patents
画像検査装置の照明方法Info
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- JP2003083898A JP2003083898A JP2001324207A JP2001324207A JP2003083898A JP 2003083898 A JP2003083898 A JP 2003083898A JP 2001324207 A JP2001324207 A JP 2001324207A JP 2001324207 A JP2001324207 A JP 2001324207A JP 2003083898 A JP2003083898 A JP 2003083898A
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】画像検査装置に適した結像のコントラストが大
きくなる照明方法を簡易な構成で実現することを目的と
したものである。 【解決手段】光源１から出た光を，１個のコンデンサレ
ンズ２のみで結像レンズ４に向かう収束光又は平行光を
作り，検査基板３を通して結像レンズ４に入射させると
ともに，検査基板面３から見た光源の大きさ７を０．０
０１ｓｒ以下に抑えた。また，大きな光源の場合は絞り
穴８を設け，実質光源の大きさを制限した。さらに，フ
ィルター６で光源の波長域を絞り込んだ。
きくなる照明方法を簡易な構成で実現することを目的と
したものである。 【解決手段】光源１から出た光を，１個のコンデンサレ
ンズ２のみで結像レンズ４に向かう収束光又は平行光を
作り，検査基板３を通して結像レンズ４に入射させると
ともに，検査基板面３から見た光源の大きさ７を０．０
０１ｓｒ以下に抑えた。また，大きな光源の場合は絞り
穴８を設け，実質光源の大きさを制限した。さらに，フ
ィルター６で光源の波長域を絞り込んだ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，ＣＣＤなどの光電
素子を用いて，液晶の配線パターンやＴＦＴカラーフィ
ルター等検査基板の欠陥を光学的に検出する画像検査装
置の照明方法に関するものである。
素子を用いて，液晶の配線パターンやＴＦＴカラーフィ
ルター等検査基板の欠陥を光学的に検出する画像検査装
置の照明方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来，この種の画像検査装置には，顕微
鏡用のクリティカル照明やケラー照明に準じ照明のＮＡ
（開口数）を大きくした，いわゆる，広い角度から基板
面を照らす照明方法が一般的に用いられている。照明の
ＮＡを小さくした，いわゆる，狭い角度から基板面を照
らす照明方法としては，用途は違うが露光装置などに使
われている方法がある。
鏡用のクリティカル照明やケラー照明に準じ照明のＮＡ
（開口数）を大きくした，いわゆる，広い角度から基板
面を照らす照明方法が一般的に用いられている。照明の
ＮＡを小さくした，いわゆる，狭い角度から基板面を照
らす照明方法としては，用途は違うが露光装置などに使
われている方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】照明のＮＡが大きい照
明方法は広い角度から基板面を照らすので，影が出来に
くく顕微鏡での観察には適しているが，逆にコントラス
トがつき難くなるため画像検査装置の場合欠陥の検出・
判定が難しいという問題点がある。それに対して，露光
装置などに使われている照明のＮＡを小さくした照明方
法の場合，コントラストの大きな結像が得られ，画像検
査装置の欠陥検出・判定に適した画像が得られるが，図
３の様に非常に複雑な構成の照明方法となっている。
明方法は広い角度から基板面を照らすので，影が出来に
くく顕微鏡での観察には適しているが，逆にコントラス
トがつき難くなるため画像検査装置の場合欠陥の検出・
判定が難しいという問題点がある。それに対して，露光
装置などに使われている照明のＮＡを小さくした照明方
法の場合，コントラストの大きな結像が得られ，画像検
査装置の欠陥検出・判定に適した画像が得られるが，図
３の様に非常に複雑な構成の照明方法となっている。
【０００４】そこで本発明は，画像検査装置に適した結
像のコントラストが大きくなる照明方法を簡易な構成で
実現することを目的としたものである。
像のコントラストが大きくなる照明方法を簡易な構成で
実現することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明では，光源からの光を１個のコン
デンサレンズのみで結像レンズに向かう収束光又は平行
光に変え，上記コンデンサレンズと結像レンズの光路間
に置いた検査基板の像をＣＣＤなどの光電素子面に結像
させ画像化する画像検査装置において，検査基板面より
見た光源の大きさを０．００１ｓｒ以下にしている。
に請求項１記載の発明では，光源からの光を１個のコン
デンサレンズのみで結像レンズに向かう収束光又は平行
光に変え，上記コンデンサレンズと結像レンズの光路間
に置いた検査基板の像をＣＣＤなどの光電素子面に結像
させ画像化する画像検査装置において，検査基板面より
見た光源の大きさを０．００１ｓｒ以下にしている。
【０００６】また，請求項２記載の発明では，光源とコ
ンデンサレンズの間に，絞り穴を設けることにより，検
査基板面より見た実質光源の大きさを制限している。
ンデンサレンズの間に，絞り穴を設けることにより，検
査基板面より見た実質光源の大きさを制限している。
【０００７】さらに，請求項３記載の発明では，絞り穴
に発光の指向方向を向けたＬＥＤランプを複数個配置し
ている。
に発光の指向方向を向けたＬＥＤランプを複数個配置し
ている。
【０００８】さらにまた，請求項４記載の発明では，光
源とコンデンサレンズの間に光源の波長域を絞り込むフ
ィルターを設けている。
源とコンデンサレンズの間に光源の波長域を絞り込むフ
ィルターを設けている。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下，本発明にかかる照明方法を
画像検査装置に適用した場合の実施形態を図面に基づい
て詳細に説明する。図１は画像検査装置の光学系を模式
図で表したものである。光源１から出た光は，１個のコ
ンデンサレンズ２のみで収束光に変えられた後，検査基
板３を通り，簡略図化された結像レンズ４を通してＣＣ
Ｄ面５に届き，検査基板の像が結像される。このとき，
検査基板面３から見た光源の大きさ７が０．００１ｓｒ
以下と小さく抑えられている。これは，検査基板のある
１点に入射する光の立体角を表しており，この立体角が
小さく抑えられているということは，入射してくる光の
方向がほぼ揃っているということである。この入射光を
検査基板面で正反射させて結像レンズに入れる場合，又
は検査基板面を透過させて結像レンズに入れる場合で
も，基本的には検査基板のある１点からの出射光は入射
光とほぼ同じの小さな立体角で出て行くことになり，コ
ントラストが大きい結像が得られることになる。図３の
露光装置の例が，非常に複雑な構成の照明方法となって
いるのは，結局の所，大きな光量を得るため大きな光源
となっており，大きな光源から出る光をＮＡの小さい光
に変えるために複雑な構成が必要となっているためであ
る。それに対し，本発明のように大きな光量確保は別の
手段で考え，検査基板面３から見た光源の大きさ７が小
さくなる条件を整えれば，１個のコンデンサレンズ２の
みでＮＡの小さい光に変えることができる。
画像検査装置に適用した場合の実施形態を図面に基づい
て詳細に説明する。図１は画像検査装置の光学系を模式
図で表したものである。光源１から出た光は，１個のコ
ンデンサレンズ２のみで収束光に変えられた後，検査基
板３を通り，簡略図化された結像レンズ４を通してＣＣ
Ｄ面５に届き，検査基板の像が結像される。このとき，
検査基板面３から見た光源の大きさ７が０．００１ｓｒ
以下と小さく抑えられている。これは，検査基板のある
１点に入射する光の立体角を表しており，この立体角が
小さく抑えられているということは，入射してくる光の
方向がほぼ揃っているということである。この入射光を
検査基板面で正反射させて結像レンズに入れる場合，又
は検査基板面を透過させて結像レンズに入れる場合で
も，基本的には検査基板のある１点からの出射光は入射
光とほぼ同じの小さな立体角で出て行くことになり，コ
ントラストが大きい結像が得られることになる。図３の
露光装置の例が，非常に複雑な構成の照明方法となって
いるのは，結局の所，大きな光量を得るため大きな光源
となっており，大きな光源から出る光をＮＡの小さい光
に変えるために複雑な構成が必要となっているためであ
る。それに対し，本発明のように大きな光量確保は別の
手段で考え，検査基板面３から見た光源の大きさ７が小
さくなる条件を整えれば，１個のコンデンサレンズ２の
みでＮＡの小さい光に変えることができる。
【００１０】図２は，光源の大きさが相対的に大きい場
合に，光源９とコンデンサレンズ２の間に絞り穴８を設
け，実質光源の大きさを制限した実施例である。この様
に，光源９が大きい場合でも，絞り穴８を通すことによ
り実質光源の大きさを０．００１ｓｒ以下に抑えること
ができる。
合に，光源９とコンデンサレンズ２の間に絞り穴８を設
け，実質光源の大きさを制限した実施例である。この様
に，光源９が大きい場合でも，絞り穴８を通すことによ
り実質光源の大きさを０．００１ｓｒ以下に抑えること
ができる。
【００１１】同じく図２は，絞り穴８に発光の指向方向
を向けたＬＥＤランプ９を複数個配置した実施例でもあ
る。全光束の小さいＬＥＤランプでも，この様に配置す
ることにより，実質光源の大きさを抑えた状態でかつ強
い光量を得ることが可能となる。
を向けたＬＥＤランプ９を複数個配置した実施例でもあ
る。全光束の小さいＬＥＤランプでも，この様に配置す
ることにより，実質光源の大きさを抑えた状態でかつ強
い光量を得ることが可能となる。
【００１２】図１には，光源１とコンデンサレンズ２の
間に光源の波長を絞り込むフィルター６を設けた実施例
でもある。コンデンサレンズ１個では色収差の補正が出
来ないため，光源の波長域が広いとプリズムを通した場
合と同様に光の出射角が広がってしまい，光源の大きさ
が実質的に大きくなった状態と同様になる。フィルター
６にて光源１の波長域を絞り込むことにより，色収差に
よる光源の実質拡大を制限することが出来る。
間に光源の波長を絞り込むフィルター６を設けた実施例
でもある。コンデンサレンズ１個では色収差の補正が出
来ないため，光源の波長域が広いとプリズムを通した場
合と同様に光の出射角が広がってしまい，光源の大きさ
が実質的に大きくなった状態と同様になる。フィルター
６にて光源１の波長域を絞り込むことにより，色収差に
よる光源の実質拡大を制限することが出来る。
【００１３】以上，本発明者によってなされた発明の実
施形態を具体的に説明したが，本発明は上記実施形態に
限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるということはいうまでもない。
施形態を具体的に説明したが，本発明は上記実施形態に
限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で
種々変形可能であるということはいうまでもない。
【００１４】例えば，上述した各実施形態は，光路軸が
直線の透過照明のみを上げているが，本発明はそれに限
定されることなく，照明の光路軸を光路間に設置したミ
ラーやハーフミラー又は検査基板３の反射により屈折さ
せた正反射照明，同軸落射照明，透過照明などにも適用
することが可能である。
直線の透過照明のみを上げているが，本発明はそれに限
定されることなく，照明の光路軸を光路間に設置したミ
ラーやハーフミラー又は検査基板３の反射により屈折さ
せた正反射照明，同軸落射照明，透過照明などにも適用
することが可能である。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように，本願請求項１記載の
発明は，光源１からの光を１個のコンデンサレンズ２の
みで結像レンズ４に向かう収束光又は平行光を作るとい
う簡易な構成の照明方法であるが，検査基板面３より見
た光源の大きさ６を０．００１ｓｒ以下と小さく抑える
ことによりＮＡの小さな光となり，その結果結像のコン
トラストが大きくなるため，画像検査装置の欠陥検出・
判定に適した画像を得ることができる。
発明は，光源１からの光を１個のコンデンサレンズ２の
みで結像レンズ４に向かう収束光又は平行光を作るとい
う簡易な構成の照明方法であるが，検査基板面３より見
た光源の大きさ６を０．００１ｓｒ以下と小さく抑える
ことによりＮＡの小さな光となり，その結果結像のコン
トラストが大きくなるため，画像検査装置の欠陥検出・
判定に適した画像を得ることができる。
【００１６】また，請求項２及び３記載の発明は，大き
な光量を得るなどのため，検査基板面３より見た光源の
大きさ７が大きくなり，０．００１ｓｒ以下に抑えられ
ない場合でも，光源９とコンデンサレンズ２の間に絞り
穴８を設けるという簡易な構成で実質光源の大きさを制
限できる。特に全光束の小さいＬＥＤランプでも，絞り
穴８に発光の指向方向を向け，複数個配置することによ
り，大きな光量とＮＡの小さい光の両立が可能となる。
な光量を得るなどのため，検査基板面３より見た光源の
大きさ７が大きくなり，０．００１ｓｒ以下に抑えられ
ない場合でも，光源９とコンデンサレンズ２の間に絞り
穴８を設けるという簡易な構成で実質光源の大きさを制
限できる。特に全光束の小さいＬＥＤランプでも，絞り
穴８に発光の指向方向を向け，複数個配置することによ
り，大きな光量とＮＡの小さい光の両立が可能となる。
【００１７】さらに，請求項４記載の発明は，光源１と
コンデンサレンズ２の間に光源の波長を絞り込むフィル
ター６を設けることにより，色収差によりコンデンサレ
ンズから出る光のＮＡが大きくなるのを防ぐことができ
るため，単体レンズという色収差の補正が出来ないとい
う構成でもＮＡの小さな光を作ることが出来る。
コンデンサレンズ２の間に光源の波長を絞り込むフィル
ター６を設けることにより，色収差によりコンデンサレ
ンズから出る光のＮＡが大きくなるのを防ぐことができ
るため，単体レンズという色収差の補正が出来ないとい
う構成でもＮＡの小さな光を作ることが出来る。
【図１】本発明の一実施形態にかかる照明方法の模式図
である。
である。
【図２】本発明の他の実施形態にかかる照明方法の模式
図である。
図である。
【図３】従来の露光機用照明方法の構成例である。
１ 光源
２ コンデンサレンズ
３ 検査基板
４ 結像レンズ
５ ＣＣＤ面
６ フィルター
７ 検査基板面から見た光源の大きさ（立体角）
８ 絞り穴
９ 光源（複数個のＬＥＤランプ）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０２Ｆ 1/13 １０１ Ｇ０２Ｆ 1/13 １０１
Ｇ０３Ｂ 15/00 Ｇ０３Ｂ 15/00 Ｔ
15/02 15/02 Ｇ
Ｑ
Ｒ
Claims (4)
- 【請求項１】光源からの光を１個のコンデンサレンズの
みで結像レンズに向かう収束光又は平行光に変え，上記
コンデンサレンズと結像レンズの光路間に置いた検査基
板の像をＣＣＤなどの光電素子面に結像させ画像化する
画像検査装置において，検査基板面より見た光源の大き
さを０．００１ｓｒ以下にした。 - 【請求項２】上記光源とコンデンサレンズの間に，絞り
穴を設けることにより，検査基板面より見た実質光源の
大きさを制限したことを特徴とする請求項１記載の画像
検査装置の照明方法。 - 【請求項３】絞り穴に発光の指向方向を向けたＬＥＤラ
ンプを複数個配置したことを特徴とする請求項２記載の
画像検査装置の照明方法。 - 【請求項４】光源とコンデンサレンズの間に光源の波長
域を絞り込むフィルターを設けたことを特徴とする請求
項１記載の画像検査装置の照明方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001324207A JP2003083898A (ja) | 2001-09-14 | 2001-09-14 | 画像検査装置の照明方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001324207A JP2003083898A (ja) | 2001-09-14 | 2001-09-14 | 画像検査装置の照明方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003083898A true JP2003083898A (ja) | 2003-03-19 |
Family
ID=19140969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001324207A Pending JP2003083898A (ja) | 2001-09-14 | 2001-09-14 | 画像検査装置の照明方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003083898A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011081082A (ja) * | 2009-10-05 | 2011-04-21 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 透過光照明を用いた光学観察装置および光学観察方法 |
-
2001
- 2001-09-14 JP JP2001324207A patent/JP2003083898A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011081082A (ja) * | 2009-10-05 | 2011-04-21 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 透過光照明を用いた光学観察装置および光学観察方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060120 |