JPH04362790A - 画像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被写体に光源から光を
照射し、その透過光もしくは反射光を受光センサーで受
光して受光データを得る画像入力装置に係り、特に受光
センサーを位置基準で駆動する場合のセンサー駆動のワ
ンスキャンに対応する蓄積時間と、光源からの光量変動
とを補正する外乱補正装置を備えて、感度バラツキのな
い安定した画像を入力し得るようにした画像入力装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、半導体の製造工程で用いられ
るレチクル等のパターンの欠陥等を検出するものとして
、欠陥検出装置が多く用いられてきている。この欠陥検
出装置は、被写体に光源から光を照射し、その透過光も
しくは反射光を受光センサーで受光して受光データを得
る画像入力装置を備え、その画像入力装置によって得ら
れた受光データより画像を形成して、その画像より画像
処理を行なうことによって欠陥の検出を行なうようにな
っている。

【０００３】図４は、この種の欠陥検出装置に用いられ
る画像入力装置の構成例を示すブロック図である。図４
において、画像入力装置は、光源１と、この光源１より
発した光を被写体２に照射する集光レンズ３１〜３３、
および反射ミラー３４からなる光学系と、被写体２を移
動させる図示しないＸ−Ｙテーブルの位置データを基準
として発生されるワンスキャンパルスにより駆動され、
被写体２に照射された光の透過光を集光レンズ４を介し
て受光する受光手段であるＣＣＤ素子等の受光センサー
（ラインセンサー）５と、この受光センサー５からの出
力をデジタル化するＡ／Ｄ変換器６と、このＡ／Ｄ変換
器６からの受光データと、図示しないＣＰＵにより制御
されるオフセットバッファ７からのオフセット補正デー
タとを加算してオフセット補正を行なうオフセット補正
手段である加算器８と、この加算器８により補正された
受光データと、ＣＰＵにより制御されるゲインバッファ
９からのゲイン補正データとを乗算してゲイン補正を行
なうゲイン補正手段である乗算器１０とから構成され、
受光センサー５の各画素毎にオフセット補正およびゲイ
ン補正によって感度補正された受光センサー５からの受
光データより画像を形成して、この画像より画像処理を
行なうことによって欠陥を検出するようになっている。

【０００４】ところで、このような画像入力装置におい
ては、受光センサー５の各画素毎にオフセット補正およ
びゲイン補正により感度を補正していることから、受光
センサー５の画素の感度バラツキに起因する感度むらは
補正することができる。しかしながら、受光センサー５
を位置基準で駆動する場合のセンサー駆動のワンスキャ
ンに対応する蓄積時間の補正と、光源１からの光量変動
の補正とを行なうことができなかった。そのため、受光
センサー５からの出力データの感度のバラツキが生じ、
特に画像入力装置の後段に、高域を補正する補正回路が
存在するような場合には、感度バラツキに起因するノイ
ズが強調されてしまい、その結果感度バラツキのない安
定した画像を入力できないという問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
画像入力装置においては、受光センサーを位置基準で駆
動する場合のセンサー駆動のワンスキャンに対応する蓄
積時間と、光源からの光量変動とを補正できないことか
ら、感度バラツキのない安定した画像を入力することが
できないという問題があった。

【０００６】本発明の目的は、受光センサーを位置基準
で駆動する場合のセンサー駆動のワンスキャンに対応す
る蓄積時間と、光源からの光量変動とを補正して、感度
バラツキのない安定した画像を入力することが可能な極
めて信頼性の高い画像入力装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、光源と、光源より発した光を被写体に
照射する光学系と、被写体を移動させるＸ−Ｙテーブル
の位置データを基準として発生されるワンスキャンパル
スにより駆動され、被写体に照射された光の透過光もし
くは反射光を受光する受光センサーと、受光センサーか
らの出力をデジタル化する第１のＡ／Ｄ変換手段と、第
１のＡ／Ｄ変換手段からの受光データとオフセット補正
データとを加算してオフセット補正を行なうオフセット
補正手段と、オフセット補正手段により補正された受光
データとゲイン補正データとを乗算してゲイン補正を行
なうゲイン補正手段とから構成される画像入力装置にお
いて、被写体に照射する光を分割する分光手段と、分光
手段により分割された光を受光し光量を測定する光量測
定手段と、光量測定手段からの出力をデジタル化する第
２のＡ／Ｄ変換手段と、ワンスキャンパルスに基づいて
受光センサーの蓄積時間を測定する蓄積時間測定手段と
、第２のＡ／Ｄ変換手段からの出力データと、蓄積時間
測定手段からのセンサー駆動のワンスキャンに対応する
蓄積時間とを乗算する乗算手段と、乗算手段からの出力
データの逆数を得る逆数手段と、逆数手段からの出力デ
ータとゲイン補正手段からの出力データとを乗算して光
量・スキャン時間の補正を行なう光量・スキャン時間補
正手段とを有する外乱補正装置を備えて構成している。

【０００８】

【作用】従って、本発明の画像入力装置においては、受
光センサーからの出力データが、受光センサーの各画素
毎にオフセット補正手段にてオフセット補正されると共
に、ゲイン補正手段にてゲイン補正される。また、被写
体に照射する光量を測定する光量測定手段からの出力デ
ータと、ワンスキャンパルスに基づいて受光センサー駆
動のワンスキャンに対応する蓄積時間を測定する蓄積時
間測定手段からの出力データとを乗算し、かつその逆数
をとることによって、外乱による補正データが得られる
。そして、光量・スキャン時間補正手段にて、受光セン
サーの各画素毎に、上記オフセット補正、ゲイン補正さ
れた受光センサーからの出力データと、外乱による補正
データとを乗算することによって、光量・スキャン時間
の補正も行なわれる。これにより、受光センサーの画像
入力時に、光源からの光量変動の補正と、受光センサー
駆動のワンスキャンに対応する蓄積時間の補正とを、受
光センサーの各画素毎の感度補正と同時に行なうことが
可能となり、感度バラツキのない安定した画像を入力す
ることができる。

【０００９】

【実施例】以下、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。

【００１０】図１は、本発明による画像入力装置の構成
例を示すブロック図であり、図４と同一部分には同一符
号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につ
いてのみ述べる。

【００１１】すなわち、本実施例の画像入力装置は、図
２に加えて、分光手段であるハーフミラー１１と、光量
測定手段である光量モニタ１２と、第２のＡ／Ｄ変換器
１３と、レーザー測長器１４と、ワンスキャンパルス発
生回路１５と、センサードライバー１６と、蓄積時間測
定回路１７と、第２の乗算器１８と、逆数回路１９と、
光量・スキャン時間補正手段である第３の乗算器２０と
、高域補正回路２１とから成る外乱補正装置を備えて構
成している。なお、ここでは、説明の便宜上、前記Ａ／
Ｄ変換器６を第１のＡ／Ｄ変換器、前記乗算器１０を第
１の乗算器とそれぞれ称する。

【００１２】ここで、ハーフミラー１１は、前記レンズ
３１の出射光側に設けられ、被写体２に照射する光を分
割するものである。また、光量モニタ１２は、ハーフミ
ラー１１により分割された光を受光するものである。さ
らに、第２のＡ／Ｄ変換器１３は、光量モニタ１２から
の出力をデジタル化するものである。

【００１３】一方、レーザー測長器１４は、被写体２を
載置して移動させるＸ−Ｙテーブル２２の位置を測定し
、位置パルスを発生するものである。また、ワンスキャ
ンパルス発生回路１５は、レーザー測長器１４からの位
置パルスを基準としてワンスキャンパルスを発生するも
のである。さらに、センサードライバー１６は、ワンス
キャンパルス発生回路１５からのワンスキャンパルスに
基づいて、受光センサー５を駆動制御するものである。

【００１４】一方、蓄積時間測定回路１７は、ワンスキ
ャンパルス発生回路１５からのワンスキャンパルスに基
づいて、受光センサー５の蓄積時間をクロック発生器２
３からのクロック基準でカウント測定するものである。 また、第２の乗算器１８は、第２のＡ／Ｄ変換器１３か
らの出力データと、蓄積時間測定回路１７からのセンサ
ー駆動のワンスキャンに対応する蓄積時間とを乗算する
ものである。

【００１５】一方、逆数回路１９は、第２の乗算器１８
からの出力データの逆数を得るものである。また、第３
の乗算器２０は、逆数回路１９からの出力データと、前
記第１の乗算器１０からの出力データとを乗算して、外
乱による補正データを出力する、すなわち光量・スキャ
ン時間補正を行なうものである。さらに、高域補正回路
２１は、第３の乗算器２０からの補正データの高域補正
を行なうものである。次に、以上のように構成した本実
施例による画像入力装置の作用について、説明する。

【００１６】図１において、光源１より発した光は、集
光レンズ３１，３２にて集光され、反射ミラー３４、お
よび集光レンズ３３を介して、Ｘ−Ｙテーブル２２上に
載置した被写体２に照射される。そして、この被写体２
を透過した光は、集光レンズ４を介して受光センサー５
にて受光される。この受光センサー５は、センサードラ
イバー１６により駆動される。すなわち、受光センサー
５には、Ｘ−Ｙテーブル２２上の被写体２の像が結像さ
れており、Ｘ−Ｙテーブル２２が一定の速度で移動する
にしたがって、レーザー測長器１４で測定した位置パル
スに基づいて、ワンスキャンパルス発生回路１５から受
光センサー５のワンスキャンパルスが発生し、センサー
ドライバー１６を通して受光センサー５が駆動される。

【００１７】図２は、受光センサー５による画像取込み
の様子を示す概念図である。すなわち、被写体２は、Ｘ
−Ｙテーブル２２にて一定方向に移動される。受光セン
サー５は、被写体２上のセンサの１画素の大きさに対応
した距離がＸ−Ｙテーブル２２上で移動すると、レーザ
ー測長器１４からの位置パルスに基づいてワンラインの
蓄積を終了し画素データを出力するように、センサード
ライバー１６で制御される。すなわち、センサードライ
バー１６は、図３に示すように、位置同期信号を基に、
ワンスキャンパルスおよびセンサーデータ読み出しクロ
ックを画素数回出力して、受光センサー５の駆動を行な
う。

【００１８】次に、このようにして得られた受光センサ
ー５からの受光データは、第１のＡ／Ｄ変換器６でデジ
タル化され、その受光データは加算器８の一方の入力端
子に入力される。また、加算器８のもう一方の入力端子
には、オフセットバッファ７からのオフセット補正デー
タが入力され、このオフセット補正データと受光データ
とを加算することにより、受光センサー５の各画素毎に
オフセット補正が行なわれる。そして、こうしてオフセ
ット補正をかけた加算器８の出力である受光データは、
第１の乗算器１０の一方の入力端子に入力される。また
、この第１の乗算器１０のもう一方の入力端子には、ゲ
インバッファ９からのゲイン補正データが入力され、こ
のゲイン補正データと受光データとを乗算することによ
り、受光センサー５の各画素毎にゲイン補正が行なわれ
る。そして、このゲイン補正をかけた第１の乗算器１０
の出力である受光データは、第３の乗算器２０の一方の
入力端子に入力される。

【００１９】一方、被写体２に光を照射する上記光学系
の一部に設けたハーフミラー１１により、レンズ３１か
ら被写体２に照射する光の一部が抽出される。そして、
この抽出した光は光量モニタ１２にて受光され、この光
量モニタ１２からの出力（光量）は、第２のＡ／Ｄ変換
器１３にてデジタル化され、さらに第２の乗算器１８の
一方の入力端子に入力される。また、ワンスキャンパル
ス発生回路１５からのワンスキャンパルスは蓄積時間測
定回路１７にも入力され、そのワンスキャンパルスに基
づいて、受光センサー５の蓄積時間がクロック基準でカ
ウントされ、その出力は第２の乗算器１８のもう一方の
入力端子に入力される。そして、第２の乗算器１８では
、第２のＡ／Ｄ変換器１３からの出力データと、蓄積時
間測定回路１７からのセンサー駆動のワンスキャンに対
応する蓄積時間とが乗算され、その出力データが逆数回
路１９に入力される。この逆数回路１９によって、第２
の乗算器１８からの出力データが逆数となり、その逆数
データは総合的な外乱による補正データとして第３の乗
算器２０のもう一方の入力端子に入力され、このワンス
キャン毎に更新される外乱補正データと、上記第１の乗
算器１０からの受光データとを、受光センサー５の各画
素毎に乗算することにより、光量・スキャナ―時間の補
正が行なわれる。これにより、受光センサー５の各画素
毎の感度バラツキと、受光センサー５の蓄積時間と、光
源１の光量変動に関する、受光センサー５の出力データ
の補正が行なわれる。そして、このようにして各種補正
をかけた第３の乗算器２０の出力である補正データは、
高域補正回路２１にて高域補正が行なわれ、被写体２の
最終データとして出力される。

【００２０】上述したように、本実施例では、光源１と
、この光源１より発した光を被写体２に照射する集光レ
ンズ３１〜３３、および反射ミラー３４からなる光学系
と、この被写体２に照射された光の透過光を集光レンズ
４を介して受光する第１の受光手段である受光センサー
５と、この受光センサー５からの出力をデジタル化する
第１のＡ／Ｄ変換器６と、この第１のＡ／Ｄ変換器６か
らの受光データと、ＣＰＵにより制御されるオフセット
バッファ７からのオフセット補正データとを加算してオ
フセット補正を行なうオフセット補正手段である加算器
８と、この加算器８により補正された受光データと、Ｃ
ＰＵにより制御されるゲインバッファ９からのゲイン補
正データとを乗算してゲイン補正を行なうゲイン補正手
段である第１の乗算器１０とから構成される画像入力装
置において、レンズ３１の出射光側に設けられ、被写体
２に照射する光を分割するハーフミラー１１と、ハーフ
ミラー１１により分割された光を受光する第２の受光手
段である光量モニタ１２と、光量モニタ１２からの出力
をデジタル化する第２のＡ／Ｄ変換器１３と、被写体２
を移動させるＸ−Ｙテーブル２２の位置を測定するレー
ザー測長器１４からの位置パルスを基準としてワンスキ
ャンパルスを発生するワンスキャンパルス発生回路１５
からのワンスキャンパルスに基づいて、受光センサー５
の蓄積時間をクロック発生器２３からのクロック基準で
カウント測定する蓄積時間測定回路１７と、第２のＡ／
Ｄ変換器１３からの出力データと、蓄積時間測定回路１
７からのセンサー駆動のワンスキャンに対応する蓄積時
間とを乗算する第２の乗算器１８と、第２の乗算器１８
からの出力データの逆数を得る逆数回路１９と、逆数回
路１９からの出力データと、前記第１の乗算器１０から
の出力データとを乗算して、外乱による補正データを出
力する、すなわち光量・スキャン時間補正を行なう第３
の乗算器２０と、第３の乗算器２０からの補正データの
高域補正を行なう高域補正回路２１とから成る外乱補正
装置を備えるようにしたものである。

【００２１】従って、被写体２からの受光データを受光
センサー５で測定し、その受光データが、受光センサー
５の各画素毎に加算器８にてオフセット補正されると共
に、第１の乗算器１０にてゲイン補正される。また、被
写体２に照射する光量を測定する光量モニタ１２からの
出力データと、ワンスキャンパルスに基づいて受光セン
サー駆動のワンスキャンに対応する蓄積時間を測定する
蓄積時間測定回路１７からの出力データとを第２の乗算
器１８にて乗算し、かつ逆数回路１９にてその逆数をと
ることによって、総合的な外乱による補正データが得ら
れ、さらに受光センサー５の各画素毎に、上記オフセッ
ト補正、ゲイン補正された受光データと、外乱による補
正データとを、第３の乗算器２０にて乗算することによ
って、光量・スキャン時間の補正も行なわれる。これに
より、受光センサー５の画像入力時に、光源１からの光
量変動の補正と、受光センサー駆動のワンスキャンに対
応する蓄積時間の補正とを、受光センサー５の各画素毎
の感度補正と同時に行なうことができるため、感度バラ
ツキのない安定した画像を入力することが可能となる。

【００２２】尚、上記実施例では、被写体２に照射され
た光の透過光を受光する場合について説明したが、これ
に限らず被写体２に照射された光の反射光を受光する場
合についても、本発明を同様に適用できるものである。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
写体に照射する光を分割する分光手段と、分光手段によ
り分割された光を受光し光量を測定する光量測定手段と
、光量測定手段からの出力をデジタル化するＡ／Ｄ変換
手段と、ワンスキャンパルスに基づいて受光センサーの
蓄積時間を測定する蓄積時間測定手段と、Ａ／Ｄ変換手
段からの出力データと、蓄積時間測定手段からのセンサ
ー駆動のワンスキャンに対応する蓄積時間とを乗算する
乗算手段と、乗算手段からの出力データの逆数を得る逆
数手段と、逆数手段からの出力データとゲイン補正手段
からの出力データとを乗算して光量・スキャン時間の補
正を行なう光量・スキャン時間補正手段とを有する外乱
補正装置を備えるようにしたので、受光センサーを位置
基準で駆動する場合のセンサー駆動のワンスキャンに対
応する蓄積時間と、光源からの光量変動とを補正して、
感度バラツキのない安定した画像を入力することが可能
な極めて信頼性の高い画像入力装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像入力装置の一実施例を示すブ
ロック図。

【図２】同実施例における受光センサーの画像の取込み
を説明するための概念図。

【図３】同実施例における受光センサーの駆動制御の方
法を説明するための概念図。

【図４】従来の画像入力装置の構成例を示すブロック図
。

【符号の説明】

１…光源、２…被写体、３１〜３３…集光レンズ、３４
…反射ミラー、４…集光レンズ、５…受光センサー、６
…第１のＡ／Ｄ変換器、７…オフセットバッファ、８…
加算器、９…ゲインバッファ、１０…第１の乗算器、１
１…ハーフミラー、１２…光量モニタ、１３…第２のＡ
／Ｄ変換器、１４…レーザー測長器、１５…ワンスキャ
ンパルス発生回路、１６…センサードライバー、１７…
蓄積時間測定回路、１８…第２の乗算器、１９…逆数回
路、２０…第３の乗算器、２１…高域補正回路、２２…
Ｘ−Ｙテーブル、２３…クロック発生器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光源と、前記光源より発した光を被写
   体に照射する光学系と、前記被写体を移動させるＸ−Ｙ
   テーブルの位置データを基準として発生されるワンスキ
   ャンパルスにより駆動され、前記被写体に照射された光
   の透過光もしくは反射光を受光する受光センサーと、前
   記受光センサーからの出力をデジタル化する第１のＡ／
   Ｄ変換手段と、前記第１のＡ／Ｄ変換手段からの受光デ
   ータとオフセット補正データとを加算してオフセット補
   正を行なうオフセット補正手段と、前記オフセット補正
   手段により補正された受光データとゲイン補正データと
   を乗算してゲイン補正を行なうゲイン補正手段とから構
   成される画像入力装置において、前記被写体に照射する
   光を分割する分光手段と、前記分光手段により分割され
   た光を受光し光量を測定する光量測定手段と、前記光量
   測定手段からの出力をデジタル化する第２のＡ／Ｄ変換
   手段と、前記ワンスキャンパルスに基づいて前記受光セ
   ンサーの蓄積時間を測定する蓄積時間測定手段と、前記
   第２のＡ／Ｄ変換手段からの出力データと、前記蓄積時
   間測定手段からのセンサー駆動のワンスキャンに対応す
   る蓄積時間とを乗算する乗算手段と、前記乗算手段から
   の出力データの逆数を得る逆数手段と、前記逆数手段か
   らの出力データと前記ゲイン補正手段からの出力データ
   とを乗算して光量・スキャン時間の補正を行なう光量・
   スキャン時間補正手段と、を有する外乱補正装置を備え
   たことを特徴とする画像入力装置。