JP2969903B2 - Pattern reader - Google Patents
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- JP2969903B2 JP2969903B2 JP28378890A JP28378890A JP2969903B2 JP 2969903 B2 JP2969903 B2 JP 2969903B2 JP 28378890 A JP28378890 A JP 28378890A JP 28378890 A JP28378890 A JP 28378890A JP 2969903 B2 JP2969903 B2 JP 2969903B2
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Image Input (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、マスク、レチクル、プリント配線基板等に
形成されたパターンの読み取り装置に関し、特にコヒー
レント光を集束させて被検査物に照射し、その反射光に
よってパターンを読み取るパターン読み取り装置に関す
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus for reading a pattern formed on a mask, a reticle, a printed wiring board, and the like, and in particular, focuses coherent light to irradiate an object to be inspected, The present invention relates to a pattern reading device that reads a pattern by the reflected light.
（従来の技術） ビーム状に集束させたコヒーレント光を用いて被検査
物のパターン、凹凸等を読み取る技術として以下のよう
なものが従来提案されている。(Prior Art) The following techniques have been conventionally proposed as techniques for reading patterns, irregularities, and the like of an inspection object using coherent light focused in a beam shape.
（１） 実装済プリント基板上の部品の位置ずれ、はん
だ不良等を検査するために、レーザ光のビームスポット
を基板に照射し、その反射光の受光位置及び輝度に応じ
て基板面上の凹凸を読み取るようにした検査装置（特開
平１−320415号公報）。(1) Irradiation of a laser beam spot on the board to inspect the position of components on the mounted printed board, soldering defects, etc., and unevenness on the board surface according to the position and brightness of the reflected light Inspection apparatus (Japanese Patent Laid-Open No. 1-320415).
（２） レーザ光が物体の粗面で反射されたときにその
反射光によって形成されるスペックルパターンの大きさ
が、レーザ光のビームの断面寸法に反比例することに着
目した物体の位置検出方法（特開昭54−9655号公報）。(2) An object position detection method that focuses on the fact that the size of a speckle pattern formed by reflected light of a laser beam reflected by a rough surface of the object is inversely proportional to the cross-sectional dimension of the laser beam. (JP-A-54-9655).
また、読み取った被検査物の配線パターンの輪郭のわ
ずかな凹凸を無視してパターン検査を行うことにより、
欠陥認識精度を高精度に維持しつつ、無用の再検査を防
止するようにしたパターン欠陥検査方法（特開平２−54
375号公報）も提案されている（以下「従来技術
（３）」という）。Also, by performing pattern inspection by ignoring slight irregularities in the contour of the wiring pattern of the inspected object,
A pattern defect inspection method for preventing unnecessary re-inspection while maintaining high defect recognition accuracy (Japanese Patent Laid-Open No. 2-54)
375) has also been proposed (hereinafter referred to as "prior art (3)").
（発明が解決しようとする課題） 上記従来技術（１）は、レーザ光の反射光の受光位置
及び輝度によって基板上の凹凸を読み取るものであるた
め、基板上の配線パターン読み取る場合には、ターンの
汚れやごみ、さび等によっても受光位置及び輝度が変化
し、配線パターンを正しく読み取ることができないとい
う課題がある。(Problem to be Solved by the Invention) In the above-mentioned prior art (1), unevenness on a substrate is read based on the light receiving position and luminance of reflected laser light. There is a problem that the light receiving position and the luminance also change due to dirt, dust, rust, etc., and the wiring pattern cannot be read correctly.
また、上記従来技術（２）は、反射光によって形成さ
れるスペックルパターンの大きさに着目して物体の位置
（Ｚ方向の）検出するものであり、基板上の配線パター
ンを読み取るものではない。The prior art (2) detects the position (in the Z direction) of an object by focusing on the size of a speckle pattern formed by reflected light, and does not read a wiring pattern on a substrate. .
更に上記従来技術（３）は配線パターンを読み取った
後の欠陥検出処理に関するものであり、読み取り精度そ
のものを向上させることはできない。Furthermore, the above-mentioned prior art (3) relates to a defect detection process after reading a wiring pattern, and cannot improve the reading accuracy itself.
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、プリ
ント配線基板等の基材部の反射光のスペックルパターン
と、銅箔等によって形成された配線パターンの反射光の
スペックルパターンの形状及び輝度が著しく相違するこ
とに着目し、配線パターンの汚れやさび等の影響を受け
ることなく正確な読み取りを行うことができるパターン
読み取り装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and has a speckle pattern of reflected light of a base portion such as a printed wiring board and a speckle pattern of reflected light of a wiring pattern formed of a copper foil or the like. It is an object of the present invention to provide a pattern reading device capable of performing accurate reading without being affected by dirt, rust and the like of a wiring pattern, paying attention to remarkable difference in luminance and luminance.
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明は、被検査物を載置す
る少なくとも第１の方向に移動可能なテーブルと、コヒ
ーレント光を出射する光源とを備え、前記コヒーレント
光により前記被検査物を走査し、その反射光により前記
被検査物上のパターンを読み取るパターン読み取り装置
において、前記光源から出射されるコヒーレント光を所
望の径に集束させる集束レンズと、該所望の径に集束さ
せたコヒーレント光を、前記第１の方向と垂直な第２の
方向に偏向し、前記被検査物に照射する光偏向手段と、
該光偏向手段によって被検査物に照射された偏向光の反
射光を光電変換する複数の受光素子からなる受光手段
と、該受光手段の近接する受光素子からの光電変換信号
を所定の比に圧縮する信号圧縮手段及び該信号圧縮手段
からの圧縮信号の差分を増幅して差動増幅信号を出力す
る差動増幅手段及び該差動増幅信号の絶対値を表わす絶
対値信号を出力する絶対値演算手段から成る複数の単位
スペックルパターン処理回路と、該複数の単位スペック
ルパターン処理回路から出力される絶対値信号を加算す
る加算手段と、該加算手段の出力と所定値とを比較し、
該比較結果に対応するディジタル信号を出力する比較手
段とを設けるようにしたものである。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention comprises a table on which an object to be inspected is movable in at least a first direction, and a light source for emitting coherent light; In a pattern reading device that scans the inspection object with light and reads a pattern on the inspection object with reflected light, a focusing lens that focuses coherent light emitted from the light source to a desired diameter; A light deflecting unit that deflects coherent light focused to a diameter in a second direction perpendicular to the first direction, and irradiates the object to be inspected;
A light receiving means comprising a plurality of light receiving elements for photoelectrically converting the reflected light of the deflected light applied to the inspection object by the light deflecting means; and a photoelectric conversion signal from a light receiving element adjacent to the light receiving means being compressed to a predetermined ratio. Amplifying means for amplifying a difference between compressed signals from the signal compressing means and outputting a differential amplified signal, and an absolute value operation for outputting an absolute value signal representing an absolute value of the differential amplified signal A plurality of unit speckle pattern processing circuits comprising means, an adding means for adding absolute value signals output from the plurality of unit speckle pattern processing circuits, and comparing the output of the adding means with a predetermined value;
And comparing means for outputting a digital signal corresponding to the comparison result.
また、前記光偏向手段は、鋸歯状の電圧を発生する鋸
歯状波発生回路と、該鋸歯状の電圧が印加され、発振周
波数が変化する電圧制御発振器と、前記発振周波数に応
じて前記集束レンズからのコヒーレント光の偏向角度を
変化させる音響光学偏向器とからなることが望ましい。The light deflecting means includes a saw-tooth wave generating circuit for generating a saw-tooth voltage, a voltage-controlled oscillator to which the saw-tooth voltage is applied, and an oscillation frequency to change, and the focusing lens according to the oscillation frequency. And an acousto-optic deflector for changing the deflection angle of the coherent light from the light source.
また、前記信号圧縮手段は、前記受光手段からの光電
変換信号を対数変換するログアンプからなることが望ま
しい。Further, it is preferable that the signal compression unit includes a log amplifier that logarithmically converts the photoelectric conversion signal from the light receiving unit.
さらに、前記比較手段は、前記加算手段の出力が前記
被検査物上の配線パターン部に対応するとき、高レベル
信号を出力することが望ましい。Further, it is preferable that the comparing means outputs a high-level signal when an output of the adding means corresponds to a wiring pattern portion on the inspection object.
（作用） 光源から出射されたコヒーレント光は集束レンズによ
って集束され、光偏向手段を介して被検査物に照射され
る。被検査物はテーブルの移動によって第１の方向に移
動可能であり、光偏向手段によってコヒーレント光は第
１の方向と直角の第２の方向に走査可能であるので、被
検査物の全面がコヒーレント光によって走査され、この
反射光が光学手段によって検出された電気信号に変換さ
れる。(Operation) The coherent light emitted from the light source is converged by the converging lens and is irradiated on the inspection object via the light deflecting means. The inspection object can be moved in the first direction by moving the table, and the coherent light can be scanned in the second direction perpendicular to the first direction by the light deflecting means, so that the entire surface of the inspection object is coherent. Scanning is performed by light, and the reflected light is converted into an electric signal detected by optical means.
単位スペックルパターン信号処理回路では、受光手段
からの信号が所定の比に圧縮され、受光手段の互いに近
接する２つの受光素子に対応する圧縮信号の差分が増幅
され、その絶対値に対応する大きさを有する絶対値信号
が得られる。In the unit speckle pattern signal processing circuit, the signal from the light receiving means is compressed to a predetermined ratio, the difference between the compressed signals corresponding to the two light receiving elements adjacent to each other of the light receiving means is amplified, and the magnitude corresponding to the absolute value is amplified. Is obtained.
複数の単位スペックルパターン信号処理回路から出力
される絶対値信号が加算され、所定値と比較され、その
比較結果に応じて高レベルまたは低レベルとなるディジ
タル信号が得られる。このディジタル信号により、配線
パターン部であるか基材部であるかを判定でき、例えば
高レベル信号がある部分が配線パターン部で低レベル部
が基材部に対応する。Absolute value signals output from a plurality of unit speckle pattern signal processing circuits are added, compared with a predetermined value, and a digital signal having a high level or a low level is obtained according to the comparison result. It can be determined from the digital signal whether the signal is a wiring pattern portion or a substrate portion. For example, a portion having a high level signal corresponds to the wiring pattern portion, and a low level portion corresponds to the substrate portion.
（実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例に係るパターン読み取り装
置要部の構成を示す図であり、電源16から電力が供給さ
れるレザー光源１の下方には、レーザ光を所望の径に集
束させる集束レンズ２、音響光学偏向器（光偏向手段）
３及びテーブル６がこの順序で配されている。テーブル
６上には被検査物（例えばプリント配線基板）５が載置
されている。FIG. 1 is a view showing a configuration of a main part of a pattern reading apparatus according to one embodiment of the present invention. A laser beam is focused to a desired diameter below a laser light source 1 supplied with power from a power supply 16. Focusing lens 2, acousto-optic deflector (light deflecting means)
3 and the table 6 are arranged in this order. An inspection object (for example, a printed wiring board) 5 is placed on the table 6.
音響光学偏向器３は、いわゆる音響光学効果を利用し
て回析光の偏向角度を所望の角度θに設定することがで
きる偏向器であり、本実施例では、０次光を遮蔽板４で
遮蔽し、第１次回析光を被検査物５に照射するようにし
ている。音響光学偏向器３は、超音波トランスジューサ
3a、音響光学媒体3b及び超音波トランスジューサ3aに対
向する吸音材3cから成り、トランスジューサ3aにはドラ
イバ15が接続されている。ドライバ15から周波数ｆの電
気信号がトランスジューサ3aに入力されたときの、第１
次回析光の偏向角度θは次式で与えられる。The acousto-optic deflector 3 is a deflector that can set the deflection angle of the diffracted light to a desired angle θ by utilizing a so-called acousto-optic effect. The test object 5 is irradiated with the first-time analysis light by shielding the object. The acousto-optic deflector 3 is an ultrasonic transducer.
3a, an acoustic optical medium 3b, and a sound absorbing material 3c facing the ultrasonic transducer 3a, and a driver 15 is connected to the transducer 3a. When the electric signal of frequency f is input from the driver 15 to the transducer 3a, the first
The deflection angle θ of the next analysis light is given by the following equation.
ここで、λは光の波長、Ｖは音響光学媒体3b内の音速
である。 Here, λ is the wavelength of light, and V is the speed of sound in the acousto-optic medium 3b.
従って、電気信号の周波数ｆを変化させることによ
り、偏向角度θを所望の角度に設定し、レーザ光を図の
Ｘ方向に、図示した範囲で偏向することができる。本実
施例では、鋸歯状波発生回路13から鋸歯状の電圧が印加
され、発振周波数が変化する電圧制御発振器（VCO）14
の出力信号をドライバ15に供給し、音響光学偏向器３を
駆動するようにしている。鋸歯状波発生回路13はコント
ロール部12に接続されており、コントロール部12により
制御される。Therefore, by changing the frequency f of the electric signal, the deflection angle θ can be set to a desired angle, and the laser beam can be deflected in the X direction in the drawing in the range shown. In the present embodiment, a sawtooth wave generating circuit 13 applies a sawtooth voltage, and a voltage controlled oscillator (VCO) 14 whose oscillation frequency changes.
Is supplied to the driver 15 to drive the acousto-optic deflector 3. The sawtooth wave generating circuit 13 is connected to the control unit 12 and is controlled by the control unit 12.
また、テーブル６には、ボールネジ９及びテーブル駆
動モータ10が取り付けられており、テーブル６は図のＹ
方向に移動可能である。テーブル駆動モータ10にはエン
コーダ11が設けられ、その検出信号がコントロール部12
に入力される。コントロール部12はモータ10の駆動制御
を行う。A ball screw 9 and a table drive motor 10 are attached to the table 6, and the table 6
It can move in any direction. The table drive motor 10 is provided with an encoder 11 and a detection signal of the encoder 11 is transmitted to the control unit 12.
Is input to The control unit 12 controls driving of the motor 10.
音響光学偏向器３による第１次回析光の偏向角度θを
変化させるとともに、テーブル６を移動させることによ
ってレーザ光で被検査物５の全面を走査することができ
る。By changing the deflection angle θ of the first-order diffraction light by the acousto-optic deflector 3 and moving the table 6, the entire surface of the inspection object 5 can be scanned with the laser light.
テーブル６の上方には、レーザ光の反射光によって形
成されるスペックルパターンを検出するフォトセンサア
レイ（受光手段）７が配されている。フォトセンサアレ
イ７は、例えば16×16個あるいは32×32個のフォトダイ
オード（受光素子）7aを平面上に配列したものであり、
各フォトダイオード7aはスペックルパターン処理回路８
に接続されている。Above the table 6, a photo sensor array (light receiving means) 7 for detecting a speckle pattern formed by the reflected light of the laser light is arranged. The photosensor array 7 has, for example, 16 × 16 or 32 × 32 photodiodes (light receiving elements) 7a arranged on a plane.
Each photodiode 7a is a speckle pattern processing circuit 8
It is connected to the.
第２図はスペックルパターン処理回路８の内部構成を
示すブロック図であり、スペックルパターン処理回路８
は、複数の単位処理回路80、加算回路90及び比較回路10
0から成る。FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the speckle pattern processing circuit 8.
Are a plurality of unit processing circuits 80, an adding circuit 90, and a comparing circuit 10.
Consists of zero.
単位処理回路80は、近接する２つのフォトダイオード
7a1,7a2のカソードと電源＋Ｖとを接続する抵抗801と、
演算増幅器（以下「オペアンプ」という）811及びトラ
ンジスタ812からなる２つのログアンプ810と、抵抗821
〜824及びオペンアンプ825からなる差動増幅回路820
と、抵抗831〜835、ダイオード836,837及びオペアンプ8
38,839からなる絶対値回路830とによって構成される。
フォトダイオード7a1,7a2のアノーはそれぞれオペアン
プ811の反転入力に接続され、オペアンプ811の反転入力
はトランジスタ812のコレクタに接続されている。トラ
ンジスタ812のエミッタはオペアンプ811の出力に接続さ
れ、トランジスタ821のベース及びオペアンプ811の非反
転入力は接地されている。２つのオペアンプの出力は、
それぞれ抵抗821,822を介してオペアンプ825の反転入力
及び非反転入力に接続されている。オペアンプ825の非
反転入力は抵抗823を介して接地され、反転入力は抵抗8
24を介して出力に接続されている。The unit processing circuit 80 is composed of two adjacent photodiodes
A resistor 801 for connecting the cathodes of 7a 1 and 7a 2 to the power supply + V;
Two log amplifiers 810 including an operational amplifier (hereinafter referred to as an “operational amplifier”) 811 and a transistor 812;
Differential amplifier circuit 820 consisting of
And resistors 831 to 835, diodes 836 and 837 and operational amplifier 8
And an absolute value circuit 830 comprising 38,839.
The anodes of the photodiodes 7a 1 and 7a 2 are connected to the inverting input of an operational amplifier 811 respectively, and the inverting input of the operational amplifier 811 is connected to the collector of the transistor 812. The emitter of the transistor 812 is connected to the output of the operational amplifier 811. The base of the transistor 821 and the non-inverting input of the operational amplifier 811 are grounded. The outputs of the two operational amplifiers are
They are connected to inverting and non-inverting inputs of an operational amplifier 825 via resistors 821 and 822, respectively. The non-inverting input of the operational amplifier 825 is grounded via a resistor 823, and the inverting input is a resistor 8
Connected to the output via 24.
オペアンプ825の出力は、抵抗831を介してオペンアン
プ838の反転入力に接続され、また抵抗834を介してオペ
アンプ839の反転入力にも接続されている。オペアンプ8
38の反転入力は抵抗832,833を介してオペアンプ839の反
転入力に接続され、またダイオード836を介してオペア
ンプ838の出力に接続されている。オペアンプ838の出力
は、ダイオード837を介して抵抗832と833の接続点に接
続されている。オペアンプ838,839の非反転入力はとも
に接地され、オペアンプ839の反転入力は、抵抗835を介
して出力に接続されている。The output of the operational amplifier 825 is connected to the inverting input of the operational amplifier 838 via the resistor 831 and also to the inverting input of the operational amplifier 839 via the resistor 834. Operational amplifier 8
The inverting input of 38 is connected to the inverting input of operational amplifier 839 via resistors 832 and 833, and to the output of operational amplifier 838 via diode 836. The output of the operational amplifier 838 is connected via a diode 837 to the connection point between the resistors 832 and 833. The non-inverting inputs of the operational amplifiers 838 and 839 are both grounded, and the inverting input of the operational amplifier 839 is connected to the output via the resistor 835.
各単位処理回路80の出力はそれぞれ抵抗901を介して
オペアンプ903の反転入力に接続されている。オペアン
プ903の反転入力は抵抗902を介して出力と接続され、オ
ペアンプ903の非反転入力は接地されている。これらの
抵抗901,902及びオペアンプ903によって加算回路90が構
成される。The output of each unit processing circuit 80 is connected to the inverting input of an operational amplifier 903 via a resistor 901. The inverting input of the operational amplifier 903 is connected to the output via the resistor 902, and the non-inverting input of the operational amplifier 903 is grounded. The resistors 901, 902 and the operational amplifier 903 form an adding circuit 90.
オペアンプ903の出力は比較回路100の反転入力に接続
され、比較回路100の非反転入力には所定電圧VREFが印
加される。The output of the operational amplifier 903 is connected to the inverting input of the comparing circuit 100, and a predetermined voltage VREF is applied to the non-inverting input of the comparing circuit 100.
次に、上述のように構成されるスペックルパターン処
理回路８の動作を説明する。Next, the operation of the speckle pattern processing circuit 8 configured as described above will be described.
フォトダイオード7a1,7a2には、受光した光の強度に
比例する電流i2,i2が流れ、２つのログアンプ810の出力
には電流i1,i2の対数に比例する電圧V1,V2が得られる。
従ってログアンプ810は、入力信号の大きさをその対数
に変換し、入力信号の変化範囲を圧縮する信号圧縮手段
としての機能を有する。これは、検出すべき光の強度の
範囲が非常に広い、即ちスペックルパターンの輝度が基
板の基材部と配線パターン部で極端に異なる（例えば10
2〜103倍程度）ことに着目したものであり、このログア
ンプにより、極端に異なる輝度の出力信号を飽和させる
ことなく増幅することができる。また、配線パターン部
のスペックルパターンは、基材部のスペックルパターン
より102〜103倍の輝度を有するので、配線パターンの汚
れやさび等の影響を受けることなく、配線パターン部を
読み取ることができる。Currents i 2 , i 2 proportional to the intensity of the received light flow through the photodiodes 7a 1 , 7a 2, and voltages V 1 proportional to the logarithms of the currents i 1 , i 2 are supplied to the outputs of the two log amplifiers 810. , V 2 are obtained.
Therefore, the log amplifier 810 has a function as a signal compression unit that converts the magnitude of the input signal into its logarithm and compresses the change range of the input signal. This is because the range of the light intensity to be detected is very wide, that is, the luminance of the speckle pattern is extremely different between the substrate portion of the substrate and the wiring pattern portion (for example, 10
Is obtained by 2-10 3 times) particular interest, this logarithmic amplifier, the output signal of extremely different brightness can be amplified without saturating. Also, the speckle pattern of the wiring pattern portion, because it has a speckle pattern from 10 2 to 10 3 times the brightness of the base portion, without being affected by dirt and rust of the wiring pattern, reads the wiring pattern portion be able to.
差動増幅回路820は、前記２つのログアンプ810の出力
V1,V2の差分に比例する電圧ΔＶを出力する。この差分
ΔＶは正の値又は負の値のいずれの値もとり得るので、
絶対値回路830により、負の値のみの信号に変換し、加
算回路90によって各単位処理回路80の差分出力を加算し
て、極性を反転させる。加算回路90の出力電圧VSUMと所
定電圧VREFとの大小関係に応じて、比較回路100の出力
が高レベル又は低レベルとなり、被検査物５上の配線パ
ターン部又は基材部を表わすデジタル信号が得られる。The differential amplifier circuit 820 outputs the output of the two log amplifiers 810.
A voltage ΔV proportional to the difference between V 1 and V 2 is output. Since this difference ΔV can take either a positive value or a negative value,
The absolute value circuit 830 converts the signal into a signal having only a negative value, and the addition circuit 90 adds the difference output of each unit processing circuit 80 to invert the polarity. Depending on the magnitude relationship between the output voltage V SUM of the adder circuit 90 and the predetermined voltage V REF , the output of the comparison circuit 100 becomes a high level or a low level, and a digital signal representing a wiring pattern portion or a substrate portion on the inspection object 5. A signal is obtained.
上記のように複数の単位処理回路80の出力を加算する
ことにより、反射光を受けているフォトダイオードの近
傍の上方が加算され、より正確なパターンの読み取りが
可能となる。By adding the outputs of the plurality of unit processing circuits 80 as described above, the upper portion near the photodiode receiving the reflected light is added, so that more accurate pattern reading becomes possible.
また、上述した読み取り装置はスペックルパターンの
差を読み取るものであるため、結像レンズが不要であ
り、その結果ピント合わせ用の機構を受ける必要がな
く、またレンズ収差による分解能の低下ももともと発生
しない。更に分解能を切換える場合はレーザスポット径
を変えるだけでよく、倍率調整が不要となる。また、光
の強度を均一にする必要がないので、均一化のための機
構や補正も不要となる。従って、簡単な構成で安価な読
み取り装置を得うことができる。In addition, since the above-described reading device reads a difference in speckle patterns, an imaging lens is not necessary, and as a result, there is no need to receive a focusing mechanism, and a reduction in resolution due to lens aberrations originally occurs. do not do. Further, when switching the resolution, it is only necessary to change the laser spot diameter, and the magnification adjustment is not required. Further, since there is no need to make the light intensity uniform, a mechanism and correction for making the light uniform are unnecessary. Therefore, an inexpensive reading device can be obtained with a simple configuration.
上述した実施例では、レーザ光をＸ方向に走査する手
段として、音響光学偏向器を使用したが、これに限るも
のではなく、例えば可動可能なミラーによってレーザ光
を反射して被検査物に照射したり、また所定角度範囲内
でミラーを振動させるようにしてもよい。また、フォト
センサアレイ７としては、CCDとメモリとを組合わせた
ものを使用してもよい。In the above-described embodiment, the acousto-optic deflector is used as the means for scanning the laser beam in the X direction. However, the invention is not limited to this. For example, the laser beam is reflected by a movable mirror to irradiate the inspection object. Alternatively, the mirror may be vibrated within a predetermined angle range. Further, as the photosensor array 7, a combination of a CCD and a memory may be used.
また、ログアンプ810はログアンプといての特性を有
する市販の演算増幅器を使用してもよい。As the log amplifier 810, a commercially available operational amplifier having the characteristics of a log amplifier may be used.
また、差動増幅回路820に代えて、ラプラシアンオペ
レータを用いて差動出力を強調するようにしてもよい。Further, instead of the differential amplifier circuit 820, the differential output may be emphasized using a Laplacian operator.
また、光源はレーザ光源に限るものではなく、コヒー
レント光を出力するもの（例えば単色光源）であればよ
い。The light source is not limited to a laser light source, but may be any light source that outputs coherent light (for example, a monochromatic light source).
（発明の効果） 以上詳述したように請求項１に記載の発明によれば、
被検査物の反射光によって形成されるスペックルパター
ンに基づいて配線パターンが読み取られるので、配線パ
ターンの汚れやさび等の影響を受けることなく正確なパ
ターンの読み取りが可能となる。また、結像レンズや光
強度を均一化するための機構等が不要であるため、簡単
な構成で安価な読み取り装置を得ることができる。(Effect of the Invention) As described in detail above, according to the first aspect of the present invention,
Since the wiring pattern is read based on the speckle pattern formed by the reflected light of the inspection object, it is possible to read the pattern accurately without being affected by dirt, rust and the like of the wiring pattern. Further, since an imaging lens, a mechanism for equalizing the light intensity, and the like are not required, an inexpensive reading device with a simple configuration can be obtained.
請求項２に記載の発明によれば、駆動信号の周波数に
応じて偏向角度が変化する音響光学偏向器により、コヒ
ーレント光の偏向が行われるので、例えばポリゴンミラ
ーのような回転部分を有する機構を使用する必要がな
く、電気的に容易に偏向することができる。According to the second aspect of the present invention, the coherent light is deflected by the acousto-optic deflector whose deflection angle changes according to the frequency of the drive signal. Therefore, a mechanism having a rotating part such as a polygon mirror is provided. It does not need to be used and can be easily deflected electrically.
請求項３に記載の発明によれば、光電変換信号が対数
変換されるので、被検査物上の配線ターン部と基材部の
反射光レベルが著しく異なる場合であっても光電変換信
号を飽和させることなく増幅でき、配線パターン部であ
るか、基材部であるかの判定を正確に行うことができ
る。According to the third aspect of the present invention, since the photoelectric conversion signal is logarithmically converted, the photoelectric conversion signal is saturated even when the reflected light levels of the wiring turn portion and the base portion on the inspection object are significantly different. It is possible to amplify without being caused, and it is possible to accurately determine whether it is a wiring pattern portion or a base material portion.
請求項４に記載の発明によれば、被検査物上の配線パ
ターン部に対応して高レベル信号が得られるので、配線
パターン部と基材部とがそれぞれ「１（高レベル）」と
「０（低レベル）」とに対応し、配線パターンの認識処
理を簡単に行うことができる。According to the fourth aspect of the present invention, a high-level signal is obtained corresponding to the wiring pattern portion on the inspection object, so that the wiring pattern portion and the base portion are “1 (high level)” and “1” respectively. 0 (low level) ", the wiring pattern can be easily recognized.
第１図は本発明の一実施例に係るパターン読み取り装置
要部の構成を示す図、第２図は第１図のスペックルパタ
ーン処理回路の内部の構成を示すブロック図である。 １……レーザ光源、８……集束レンズ、３……音響光学
偏向器、５……被検査物、６……テーブル、７……フォ
トセンサアレイ、８……スペックルパターン処理回路。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of a pattern reading apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of a speckle pattern processing circuit of FIG. 1 laser light source, 8 focusing lens, 3 acousto-optic deflector, 5 test object, 6 table, 7 photosensor array, 8 speckle pattern processing circuit.
Claims (4)
に移動可能なテーブルと、コヒーレント光を出射する光
源とを備え、前記コヒーレント光により前記被検査物を
走査し、その反射光により前記被検査物上のパターンを
読み取るパターン読み取り装置において、前記光源から
出射されるコヒーレント光を所望の径に集束させる集束
レンズと、該所望の径に集束させたコヒーレント光を、
前記第１の方向と垂直な第２の方向に偏向し、前記被検
査物に照射する光偏向手段と、該光偏向手段によって被
検査物に照射された偏向光の反射光を光電変換する複数
の受光素子からなる受光手段と、該受光手段の近接する
受光素子からの光電変換信号を所定の比に圧縮する信号
圧縮手段及び該信号圧縮手段からの圧縮信号の差分を増
幅して差動増幅信号を出力する差動増幅手段及び該差動
増幅信号の絶対値を表わす絶対値信号を出力する絶対値
演算手段から成る複数の単位スペックルパターン処理回
路と、該複数の単位スペックルパターン処理回路から出
力される絶対値信号を加算する加算手段と、該加算手段
の出力と所定値とを比較し、該比較結果に対応するディ
ジタル信号を出力する比較手段とを設けたことを特徴と
するパターン読み取り装置。An apparatus includes: a table on which an object to be inspected is movable in at least a first direction; and a light source that emits coherent light. The object to be inspected is scanned by the coherent light, and reflected light thereof is used. In a pattern reading device that reads a pattern on the inspection object, a focusing lens that focuses coherent light emitted from the light source to a desired diameter, and coherent light focused to the desired diameter,
A light deflecting unit that deflects light in the second direction perpendicular to the first direction and irradiates the object to be inspected; A light receiving means comprising a light receiving element, a signal compression means for compressing a photoelectric conversion signal from a light receiving element adjacent to the light receiving means to a predetermined ratio, and a differential amplification by amplifying a difference between compressed signals from the signal compression means. A plurality of unit speckle pattern processing circuits each including a differential amplifying means for outputting a signal and an absolute value calculating means for outputting an absolute value signal representing an absolute value of the differential amplified signal; and the plurality of unit speckle pattern processing circuits And a comparing means for comparing the output of the adding means with a predetermined value and outputting a digital signal corresponding to the comparison result. reading Ri apparatus.
る鋸歯状波発生回路と、該鋸歯状の電圧が印加され、発
振周波数が変化する電圧制御発振器と、前記発振周波数
に応じて前記集束レンズからのコヒーレント光の偏向角
度を変化させる音響光学偏向器とからなることを特徴と
する請求項１に記載のパターン読み取り装置。2. The optical deflecting means includes: a sawtooth wave generating circuit for generating a sawtooth voltage; a voltage controlled oscillator to which the sawtooth voltage is applied and an oscillation frequency changing; 2. The pattern reading apparatus according to claim 1, further comprising an acousto-optic deflector for changing a deflection angle of the coherent light from the focusing lens.
電変換信号を対数変換するログアンプからなることを特
徴とする請求項１に記載のパターン読み取り装置。3. The pattern reading apparatus according to claim 1, wherein said signal compression means comprises a log amplifier for logarithmically converting the photoelectric conversion signal from said light receiving means.
記被検査物上の配線パターン部に対応するとき、高レベ
ル信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のパ
ターン読み取り装置。4. The pattern reading apparatus according to claim 1, wherein said comparing means outputs a high level signal when an output of said adding means corresponds to a wiring pattern portion on said inspection object. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28378890A JP2969903B2 (en) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | Pattern reader |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28378890A JP2969903B2 (en) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | Pattern reader |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04158247A JPH04158247A (en) | 1992-06-01 |
| JP2969903B2 true JP2969903B2 (en) | 1999-11-02 |
Family
ID=17670148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28378890A Expired - Lifetime JP2969903B2 (en) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | Pattern reader |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2969903B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009029234A1 (en) | 2009-09-07 | 2011-03-10 | Robert Bosch Gmbh | Laser projector for chassis measurement |
-
1990
- 1990-10-22 JP JP28378890A patent/JP2969903B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04158247A (en) | 1992-06-01 |
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