JP2658856B2 - 撮像光学装置および撮像方法 - Google Patents
撮像光学装置および撮像方法Info
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- JP2658856B2 JP2658856B2 JP33860093A JP33860093A JP2658856B2 JP 2658856 B2 JP2658856 B2 JP 2658856B2 JP 33860093 A JP33860093 A JP 33860093A JP 33860093 A JP33860093 A JP 33860093A JP 2658856 B2 JP2658856 B2 JP 2658856B2
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- Japan
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- imaging
- prism
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- light beam
- light
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩ等の互いに対向
する縦横比の大きい側面に位置する複数の撮像部位の映
像を１つの撮像手段で高精度に撮像する撮像光学装置お
よび撮像方法に関する。
する縦横比の大きい側面に位置する複数の撮像部位の映
像を１つの撮像手段で高精度に撮像する撮像光学装置お
よび撮像方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＬＳＩ等の互いに対向する縦横比
の大きい側面に位置するリードを撮像する方法として
は、ＣＣＤ等を用いた撮像手段を移動させるかまたは、
測定対象を移動させて撮像する方法や、複数の撮像手段
を設けて、複数の撮像部位を同時に撮像する方法があっ
た。
の大きい側面に位置するリードを撮像する方法として
は、ＣＣＤ等を用いた撮像手段を移動させるかまたは、
測定対象を移動させて撮像する方法や、複数の撮像手段
を設けて、複数の撮像部位を同時に撮像する方法があっ
た。
【０００３】また、互いに離れた同一平面上の二視野に
またがった撮像部位を撮像する方法が、例えば、特公平
３ー４７７３７号公報に開示されている。この従来の方
法について図６を参照して説明する。測定対象物１８の
互いに離れた２つの撮像部位１８ａ、１８ｂを含む平面
に対し直交する方向であって、前記２つの撮像部位１８
ａ、１８ｂの中間点より所定の距離だけ離れた位置に配
置された等辺三角プリズム２０を、その１つの頂角を前
記中間点に向けて位置づける。また、前記測定対象１８
をはさんで前記三角プリズム２０の位置とは反対側に
は、前記撮像部位１８ａ、１８ｂを斜め方向背後から照
明する２つの照明光源１９が配置される。ここで、前記
照明光源１９から照射され異なる２つの撮像部位１８
ａ、１８ｂを透過した光を前記三角プリズム２０の隣り
合う２つの外側面に入射させる。次に、この入射光を一
部重畳させながら結合し、この結合後の光を入光側面と
は異なる側面から前記プリズム２０の外部へ射出させ
る。この合成光を進行方向前方に配置された撮像手段２
１により受光することにより、互いに離れた二視野にま
たがった撮像部位１８ａ、１８ｂが撮像される。
またがった撮像部位を撮像する方法が、例えば、特公平
３ー４７７３７号公報に開示されている。この従来の方
法について図６を参照して説明する。測定対象物１８の
互いに離れた２つの撮像部位１８ａ、１８ｂを含む平面
に対し直交する方向であって、前記２つの撮像部位１８
ａ、１８ｂの中間点より所定の距離だけ離れた位置に配
置された等辺三角プリズム２０を、その１つの頂角を前
記中間点に向けて位置づける。また、前記測定対象１８
をはさんで前記三角プリズム２０の位置とは反対側に
は、前記撮像部位１８ａ、１８ｂを斜め方向背後から照
明する２つの照明光源１９が配置される。ここで、前記
照明光源１９から照射され異なる２つの撮像部位１８
ａ、１８ｂを透過した光を前記三角プリズム２０の隣り
合う２つの外側面に入射させる。次に、この入射光を一
部重畳させながら結合し、この結合後の光を入光側面と
は異なる側面から前記プリズム２０の外部へ射出させ
る。この合成光を進行方向前方に配置された撮像手段２
１により受光することにより、互いに離れた二視野にま
たがった撮像部位１８ａ、１８ｂが撮像される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
測定対象または撮像手段を移動させる方法では、構成が
非常に複雑であり、また、複数の撮像手段を設ける方法
では、その複数の撮像手段の位置決めに多くの時間を要
するばかりでなく、その製造コストおよびそれにともな
う製品価格の上昇を引き起こしていた。
測定対象または撮像手段を移動させる方法では、構成が
非常に複雑であり、また、複数の撮像手段を設ける方法
では、その複数の撮像手段の位置決めに多くの時間を要
するばかりでなく、その製造コストおよびそれにともな
う製品価格の上昇を引き起こしていた。
【０００５】また、前記特公平３ー４７７３７号公報に
開示された二視野撮像方法では、互いに離れた同一平面
上の二視野にまたがった撮像部位を撮像する方法とした
は有効な方法であるが、ＬＳＩ等の互いに対向する縦横
比の大きい側面に位置する複数の撮像部位を撮像するこ
とができないという問題点があった。
開示された二視野撮像方法では、互いに離れた同一平面
上の二視野にまたがった撮像部位を撮像する方法とした
は有効な方法であるが、ＬＳＩ等の互いに対向する縦横
比の大きい側面に位置する複数の撮像部位を撮像するこ
とができないという問題点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の撮像光学装置は、測定対象物の互いに対
向する縦横比の大きい側面に対し、前記側面を等分した
それぞれの撮像部位の中心位置に対し直交する方向に配
置され、前記撮像部位から入光した光束の光軸中心を上
下方向に移動させるハービングプリズムと、前記ハービ
ングプリズムにより移動された光束を上下に合成する第
１のハーフミラーと、前記第１のハーフミラーにより合
成された光束を所定の方向に導くプリズムと、前記プリ
ズムにより導かれた互いに対向する撮像部位による２つ
の光束を合成する第２のハーフミラーとを有する。
めに、本発明の撮像光学装置は、測定対象物の互いに対
向する縦横比の大きい側面に対し、前記側面を等分した
それぞれの撮像部位の中心位置に対し直交する方向に配
置され、前記撮像部位から入光した光束の光軸中心を上
下方向に移動させるハービングプリズムと、前記ハービ
ングプリズムにより移動された光束を上下に合成する第
１のハーフミラーと、前記第１のハーフミラーにより合
成された光束を所定の方向に導くプリズムと、前記プリ
ズムにより導かれた互いに対向する撮像部位による２つ
の光束を合成する第２のハーフミラーとを有する。
【０００７】
【実施例】次に、本発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。
して詳細に説明する。
【０００８】図１は、本発明の撮像光学装置の構成を示
す平面図、図２はその正面図である。ハービングプリズ
ム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、測定対象物１の互いに対
向する縦横比の大きい側面に対し、前記側面を２等分し
たそれぞれの撮像部位の中心位置に対し直交する方向に
配置され、前記撮像部位から入光した光束１０の光軸中
心を上下方向に移動させる。プリズム３ａ、３ｂは、前
記ハービングプリズム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄにより移
動された光束１０をハーフミラー４ａ、４ｂに導き、前
記ハーフミラー４ａ、４ｂは、導かれた前記光束１０を
上下に合成する。プリズム５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ、７
は、前記ハーフミラー４ａ、４ｂにより合成された光束
をハーフミラー８に導く。前記ハーフミラー８は、前記
プリズム５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ、７により導かれた互
いに対向する撮像部位による２つの光束を合成する。Ｃ
ＣＤ９は、前記ハーフミラー８により合成された光束１
０を結像する。
す平面図、図２はその正面図である。ハービングプリズ
ム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、測定対象物１の互いに対
向する縦横比の大きい側面に対し、前記側面を２等分し
たそれぞれの撮像部位の中心位置に対し直交する方向に
配置され、前記撮像部位から入光した光束１０の光軸中
心を上下方向に移動させる。プリズム３ａ、３ｂは、前
記ハービングプリズム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄにより移
動された光束１０をハーフミラー４ａ、４ｂに導き、前
記ハーフミラー４ａ、４ｂは、導かれた前記光束１０を
上下に合成する。プリズム５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ、７
は、前記ハーフミラー４ａ、４ｂにより合成された光束
をハーフミラー８に導く。前記ハーフミラー８は、前記
プリズム５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ、７により導かれた互
いに対向する撮像部位による２つの光束を合成する。Ｃ
ＣＤ９は、前記ハーフミラー８により合成された光束１
０を結像する。
【０００９】図３は、前記測定対象物１の一例を示す図
であり、測定対象物１の側面の縦横比が大きいために通
常の撮像手段を用いた場合には、撮像視野を大きくしな
ければならず、分解能が低下するために高精度な画像が
得られない。そこで、前記側面をその中心位置１４ａ、
１４ｂで２等分し、そのそれぞれに対して直交する方向
に前記ハービングプリズム２ａ、２ｂを設け、その側面
と対向する側面に対しても同様に前記ハービングプリズ
ム２ｃ、２ｄを設ける。
であり、測定対象物１の側面の縦横比が大きいために通
常の撮像手段を用いた場合には、撮像視野を大きくしな
ければならず、分解能が低下するために高精度な画像が
得られない。そこで、前記側面をその中心位置１４ａ、
１４ｂで２等分し、そのそれぞれに対して直交する方向
に前記ハービングプリズム２ａ、２ｂを設け、その側面
と対向する側面に対しても同様に前記ハービングプリズ
ム２ｃ、２ｄを設ける。
【００１０】次に、ハービングプリズムの動作について
図４のハービングプリズムを示す構成図および図３を用
いて説明する。
図４のハービングプリズムを示す構成図および図３を用
いて説明する。
【００１１】前記撮像部位１４ａから発せられた光束１
０を面１１に入射させるとその光軸中心を上方に移動さ
せ、面１２から射出する。同様に、前記撮像部位１４ｂ
から発せられた光束１０については、その光軸中心を下
方に移動させる。この光軸中心を上下に移動させること
に関し、前記ハービングプリズム２の設置角度（光束入
射角１３）を調整することにより所望の光軸中心の移動
量が得られる。他方の側面における前記撮像部位１４ｃ
および撮像部位１４ｄについても同様にそれぞれの光束
１０の光軸中心を上下に移動させる。本実施例において
は、同一側面の２つの撮像部位に対してそれぞれ前記ハ
ービングプリズム２を設けて各光束１０の光軸中心を上
下に移動させたが、これは、同一側面の２つの撮像部位
による光束１０が前記ハーフミラー４ａまたは４ｂによ
り合成される際に重ならないようにこの２つの光束１０
を所定量だけずらすことが目的であるので、前記ハービ
ングプリズム２は片方の撮像部位に対して直交する方向
にのみ設置するだけでも前記目的を達することができ
る。
０を面１１に入射させるとその光軸中心を上方に移動さ
せ、面１２から射出する。同様に、前記撮像部位１４ｂ
から発せられた光束１０については、その光軸中心を下
方に移動させる。この光軸中心を上下に移動させること
に関し、前記ハービングプリズム２の設置角度（光束入
射角１３）を調整することにより所望の光軸中心の移動
量が得られる。他方の側面における前記撮像部位１４ｃ
および撮像部位１４ｄについても同様にそれぞれの光束
１０の光軸中心を上下に移動させる。本実施例において
は、同一側面の２つの撮像部位に対してそれぞれ前記ハ
ービングプリズム２を設けて各光束１０の光軸中心を上
下に移動させたが、これは、同一側面の２つの撮像部位
による光束１０が前記ハーフミラー４ａまたは４ｂによ
り合成される際に重ならないようにこの２つの光束１０
を所定量だけずらすことが目的であるので、前記ハービ
ングプリズム２は片方の撮像部位に対して直交する方向
にのみ設置するだけでも前記目的を達することができ
る。
【００１２】次に、本発明の撮像光学装置による撮像方
法について図１ないし図７を用いて説明する。
法について図１ないし図７を用いて説明する。
【００１３】撮像部位１５ａによる光束１０は、その光
軸がハービングプリズム２ａにより上方に移動し、ま
た、撮像部位１５ｂによる光束１０は、その光軸がハー
ビングプリズム２ｂにより下方に移動される。
軸がハービングプリズム２ａにより上方に移動し、ま
た、撮像部位１５ｂによる光束１０は、その光軸がハー
ビングプリズム２ｂにより下方に移動される。
【００１４】上方に移動した前記光束１０および下方に
移動した前記光束１０は、プリズム３ａによりハーフミ
ラー４ａまで導かれ、上下に合成される。図５（ａ）は
前記ハーフミラー４ａにより合成された像を示す。
移動した前記光束１０は、プリズム３ａによりハーフミ
ラー４ａまで導かれ、上下に合成される。図５（ａ）は
前記ハーフミラー４ａにより合成された像を示す。
【００１５】前記ハーフミラー４ａにより合成された光
束１０はプリズム５ａ、６ａ、７により誘導され、ハー
フミラー８に導かれる。
束１０はプリズム５ａ、６ａ、７により誘導され、ハー
フミラー８に導かれる。
【００１６】また、撮像部位１５ｃによる光束１０およ
び撮像部位１５ｄによる光束１０についても同様にハー
ビングプリズム２ｃ、２ｄによりそれぞれの光軸が上下
に移動され、さらに、ハーフミラー４ｂにより上方に移
動した前記光束１０および下方に移動した前記光束１０
を合成し、プリズム５ｂ、６ｂにより前記ハーフミラー
８まで導かれる。図５（ｂ）は前記ハーフミラー４ｂに
より合成された像を示す。
び撮像部位１５ｄによる光束１０についても同様にハー
ビングプリズム２ｃ、２ｄによりそれぞれの光軸が上下
に移動され、さらに、ハーフミラー４ｂにより上方に移
動した前記光束１０および下方に移動した前記光束１０
を合成し、プリズム５ｂ、６ｂにより前記ハーフミラー
８まで導かれる。図５（ｂ）は前記ハーフミラー４ｂに
より合成された像を示す。
【００１７】次に、前記ハーフミラー８では、前記ハー
フミラー４ａにおいて合成された光束１０と前記ハーフ
ミラー４ｂにおいて合成１０された光束１０とを合成
し、ＣＣＤ９からなる撮像手段により結像させる。図６
は前記ＣＣＤ９において結像された像を示す図である。
フミラー４ａにおいて合成された光束１０と前記ハーフ
ミラー４ｂにおいて合成１０された光束１０とを合成
し、ＣＣＤ９からなる撮像手段により結像させる。図６
は前記ＣＣＤ９において結像された像を示す図である。
【００１８】上記実施例においては、測定対象物１に対
し、その縦横比の大きい側面を２等分した撮像部位を１
単位としているが、用いる撮像手段の撮像視野および分
解能の関係から、前記側面を２等分するとは限らず、い
くつに等分してもかまわない。
し、その縦横比の大きい側面を２等分した撮像部位を１
単位としているが、用いる撮像手段の撮像視野および分
解能の関係から、前記側面を２等分するとは限らず、い
くつに等分してもかまわない。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の撮像光学
装置は、ＬＳＩ等の測定対象物の互いに対向する縦横比
の大きい側面に位置する複数の撮像部位の映像を１つの
撮像手段により撮像できるために、撮像手段の撮像視野
を大きくすることによる分解能の低下を招くこともな
く、また、複数の撮像手段を用いて撮像する場合に比べ
て製品価格が上昇することもなく、また、測定対象また
は撮像手段を移動させて撮像する場合と比べて、構成が
非常に簡単である。
装置は、ＬＳＩ等の測定対象物の互いに対向する縦横比
の大きい側面に位置する複数の撮像部位の映像を１つの
撮像手段により撮像できるために、撮像手段の撮像視野
を大きくすることによる分解能の低下を招くこともな
く、また、複数の撮像手段を用いて撮像する場合に比べ
て製品価格が上昇することもなく、また、測定対象また
は撮像手段を移動させて撮像する場合と比べて、構成が
非常に簡単である。
【図１】本発明の撮像光学装置の一実施例の構成を示す
平面図。
平面図。
【図２】図１に示した一実施例の正面図である。
【図３】測定対象を示す斜視図。
【図４】ハービングプリズムを示す構成図。
【図５】ハーフミラーにより合成された像を示す図。
【図６】ハーフミラーにより合成された像を示す図。
【図７】従来の撮像光学系を示す構成図。
１ 測定対象 ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ ハービングプリズム ３ａ、３ｂ プリズム ４ａ、４ｂ ハーフミラー ５ａ、５ｂ プリズム ６ａ、６ｂ プリズム ７ プリズム ８ ハーフミラー ９ ＣＣＤ １０ 光束 １１、１２ 面 １３ 入射角 １４ａ、１４ｂ 中心位置 １５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ 撮像部位 １６ａ 撮像部位１５ａの像 １６ｂ 撮像部位１５ｂの像 １６ｃ 撮像部位１５ｃの像 １６ｄ 撮像部位１５ｄの像 １７ａ 撮像部位１５ａの像 １７ｂ 撮像部位１５ｂの像 １７ｃ 撮像部位１５ｃの像 １７ｄ 撮像部位１５ｄの像 １８ 測定対象物 １８ａ、１８ｂ 撮像部位 １９ 照明光源 ２０ 三角プリズム ２１ 撮像手段
Claims (3)
- 【請求項１】 測定対象物の互いに対向する縦横比の大
きい側面に対し、前記側面を等分したそれぞれの撮像部
位の中心位置に対し直交する方向に配置され、前記撮像
部位から入光した光束の光軸中心を上下方向に移動させ
るハービングプリズムと、 前記ハービングプリズムにより移動された光束を上下に
合成する第１のハーフミラーと、 前記第１のハーフミラーにより合成された光束を所定の
方向に導くプリズムと、 前記プリズムにより導かれた互いに対向する撮像部位に
よる２つの光束を合成する第２のハーフミラーとを有す
ることを特徴とする撮像光学装置。 - 【請求項２】 測定対象物の互いに対向する縦横比の大
きい側面に対し、前記側面を等分したそれぞれの撮像部
位の中心位置に対し直交する方向に配置されるハービン
グプリズムにより、前記撮像部位から入光した光束の光
軸中心を上下方向に移動させ、 前記ハービングプリズムにより移動された光束を第１の
ハーフミラーを用いて上下に合成し、 前記第１のハーフミラーにより合成された光束をプリズ
ムを用いて所定の方向に導き、 前記プリズムにより導かれた互いに対向する撮像部位に
よる２つの光束を第２のハーフミラーを用いて合成し、 前記合成光を、この合成光の進行方向に配置された撮像
手段により結像することを特徴とする撮像方法。 - 【請求項３】 前記ハービングプリズムは、前記撮像部
位による光束の入射角を変えることにより、その光軸中
心の移動量を調整することを特徴とする前記請求項１に
記載の撮像光学装置または前記請求項２に記載の撮像方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33860093A JP2658856B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 撮像光学装置および撮像方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33860093A JP2658856B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 撮像光学装置および撮像方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07198624A JPH07198624A (ja) | 1995-08-01 |
| JP2658856B2 true JP2658856B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=18319703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33860093A Expired - Lifetime JP2658856B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 撮像光学装置および撮像方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2658856B2 (ja) |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP33860093A patent/JP2658856B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07198624A (ja) | 1995-08-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970506 |