JPH09250905A - Image measuring optical system - Google Patents

Image measuring optical system

Info

Publication number
JPH09250905A
JPH09250905A JP8243478A JP24347896A JPH09250905A JP H09250905 A JPH09250905 A JP H09250905A JP 8243478 A JP8243478 A JP 8243478A JP 24347896 A JP24347896 A JP 24347896A JP H09250905 A JPH09250905 A JP H09250905A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
illumination
image
light source
optical system
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
JP8243478A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Aoki
雅弘 青木
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.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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 Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP8243478A priority Critical patent/JPH09250905A/en
Publication of JPH09250905A publication Critical patent/JPH09250905A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To optimize the detectability condition of fluxes contributing to the imaging out of the reflected lights from the surface of an object in an image measuring optical system even when an illumination light is emitted on an inclined object by using only a single illumination system by an adequate arrangement structure. SOLUTION: A half mirror 10 that divides a rear side focus of an objective lens 11 into an illumination optical path and an imaging optical path is provided and a face of an object is irradiated with a Koehler illumination by a differ 9 provided to the rear side focus FB' on the illumination optical path. An image of the diffuser 9, i.e., the size of an illumination pupil is adjusted by means of a diaphragm 13 provided at the rear side focus FB on the imaging optical path. As a result, it is possible to readily optimize detectability condition of fluxes served as imaging in reflection lights reflected by the object even when the illumination light is incident on the inclined object by using a single illumination system.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば自動ワイ
ヤボンダ等のIC製造工程に用いる画像計測装置におけ
る画像計測光学系に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image measuring optical system in an image measuring apparatus used in an IC manufacturing process such as an automatic wire bonder.

【0002】[0002]

【従来の技術】IC、LSI等の集積回路の製造におい
ては、回路の集積されたチップをリードフレーム等のパ
ッケージ部品に接続するボンディング工程等が必要であ
る。このボンディング工程を行うに当たり、その前にリ
ードフレームのダイパット上にICチップがマウントさ
れる。そして、このマウントにより確定したICチップ
側とリードフレームとの位置関係を画像計測装置によっ
て計測し、その計測結果を用いてワイヤボンディングの
位置調整を行っている。
2. Description of the Related Art In the manufacture of integrated circuits such as ICs and LSIs, a bonding process or the like for connecting a chip having integrated circuits to a package component such as a lead frame is necessary. Before carrying out this bonding step, the IC chip is mounted on the die pad of the lead frame. Then, the positional relationship between the IC chip side and the lead frame determined by this mount is measured by an image measuring device, and the position of wire bonding is adjusted using the measurement result.

【0003】このときの様子を図14及び図15を用い
て説明する。図14はリードフレームにおける画像計測
の様子を示す説明図である。同図において、破線部は、
リードフレームの基準位置41であり、実線は検出画面
42上に実際に写されたリードフレームを示している。
このリードフレームにはリード部43とボンディング部
44とが設けられ、ワイヤボンディングされるのはボン
ディング部44である。
The state at this time will be described with reference to FIGS. 14 and 15. FIG. 14 is an explanatory diagram showing a state of image measurement in the lead frame. In the figure, the broken line portion is
It is the reference position 41 of the lead frame, and the solid line shows the lead frame actually copied on the detection screen 42.
The lead frame is provided with a lead portion 43 and a bonding portion 44, and the bonding portion 44 is wire-bonded.

【0004】ここで、まず、図14(a),(b)に示
すように、リードフレームの中から基準となるべき1個
もしくは複数個のリード部43の位置をパターンマッチ
ング等の画像計測手段により測定し、その回転角、x,
y座標等の基準位置41からのずれを記憶する。
First, as shown in FIGS. 14 (a) and 14 (b), the position of one or a plurality of lead portions 43 to be used as a reference in the lead frame is measured by an image measuring means such as pattern matching. The rotation angle, x,
The deviation from the reference position 41 such as the y coordinate is stored.

【0005】次に、チップ側におけるボンディング位置
の画像計測が行われる。図15はチップ側における画像
計測の様子を示す説明図である。同図において、破線部
は、パッド等を含むチップ45の基準位置46であり、
実線は検出画面47上に実際に写されたICチップ45
を示している。このICチップ45には配線部48から
接続されるリード部49の先端にボンディング用のパッ
ド50が設けられ、このパッド50とリードフレームの
ボンディング部44との間でワイヤボンディングされる
こととなる。
Next, image measurement of the bonding position on the chip side is performed. FIG. 15 is an explanatory diagram showing a state of image measurement on the chip side. In the figure, the broken line portion is the reference position 46 of the chip 45 including pads and the like,
The solid line indicates the IC chip 45 actually copied on the detection screen 47.
Is shown. The IC chip 45 is provided with a bonding pad 50 at the tip of a lead portion 49 connected from the wiring portion 48, and wire bonding is performed between the pad 50 and the bonding portion 44 of the lead frame.

【0006】ここで、図15(a),(b)に示すよう
に、チップ上のボンディング用のパッド50の中から特
徴的なリード部49を持つパッド50を一個ないしは複
数個選択して前記リードフレームの場合と同様にその基
準状態46からのずれを計測し、記憶する。
Here, as shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b), one or more pads 50 having a characteristic lead portion 49 are selected from the bonding pads 50 on the chip to select the pads 50. Similar to the case of the lead frame, the deviation from the reference state 46 is measured and stored.

【0007】しかる後、測定されたリードフレームのず
れ及びパッドのずれの測定値からリードフレームとチッ
プ上のボンディング用パッド50との相対位置関係を算
出する。そして、その算出結果からボンディング時にチ
ップを載せるステージの移動量を正確に制御することに
より、ICチップ45のパッド50とリードフレームの
ボンディング部44との間にリード線を張り渡してい
く。
Thereafter, the relative positional relationship between the lead frame and the bonding pad 50 on the chip is calculated from the measured values of the measured lead frame displacement and pad displacement. Then, by accurately controlling the amount of movement of the stage on which the chip is mounted at the time of bonding, the lead wire is stretched between the pad 50 of the IC chip 45 and the bonding portion 44 of the lead frame based on the calculation result.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、リードフレ
ームのダイパット上にICチップ45をマウントする位
置決め精度は必ずしも正確なものではない。位置ずれや
回転角度ずれは、上記した画像計測手段により補正を行
っているわけである。
By the way, the positioning accuracy for mounting the IC chip 45 on the die pad of the lead frame is not always accurate. The positional deviation and the rotational angle deviation are corrected by the image measuring means described above.

【0009】しかし、ダイパット上へのチップマウント
時に発生する他の不具合として、ICチップ45が光軸
に対して傾きを生じるという問題がある。具体的にはI
Cチップが光軸に対して完全な垂直にマウントされず、
この垂直面に対して若干の傾きを有するという問題であ
る。
However, another problem that occurs when the chip is mounted on the die pad is that the IC chip 45 tilts with respect to the optical axis. Specifically, I
The C-chip is not mounted perfectly perpendicular to the optical axis,
The problem is that it has a slight inclination with respect to this vertical plane.

【0010】これはチップマウントの際の接着層の不均
一とダイパット自身の傾き変形等に起因している。ここ
で、ICチップ45が光軸に対してあまり大きな傾きを
持つ場合、光軸に対する同軸照明のみではICチップ表
面,すなわち物体面での反射光が対物レンズの開口を越
えてしまうために、画像が暗くなり計測に支障をきたす
ことになる。
This is due to non-uniformity of the adhesive layer at the time of chip mounting and tilt deformation of the die pad itself. Here, when the IC chip 45 has a too large inclination with respect to the optical axis, the reflected light on the surface of the IC chip, that is, the object plane, exceeds the aperture of the objective lens only by the coaxial illumination with respect to the optical axis. Will be dark and will hinder measurement.

【0011】そこで、従来は図16に示すような対処が
取られていた。図16は、対物レンズに同軸照明系と別
に第2の照明系として対物レンズ51の周囲にリング状
のファイバー照明系52を取り付けた様子を示す図であ
る。
Therefore, conventionally, the measures as shown in FIG. 16 have been taken. FIG. 16 is a diagram showing a state in which a ring-shaped fiber illumination system 52 is attached around the objective lens 51 as a second illumination system in addition to the coaxial illumination system in the objective lens.

【0012】従来の画像計測装置では、このようなファ
イバー照明系52もしくはLEDを直接対物レンズ51
の周囲に付加し、照明光の角度を十分大きくしておくこ
とにより傾いたICチップからの反射光も検出できるよ
うに構成されていた。
In the conventional image measuring apparatus, such a fiber illumination system 52 or LED is directly connected to the objective lens 51.
In addition, the reflected light from the tilted IC chip can be detected by adding it to the periphery of the device and making the angle of the illumination light sufficiently large.

【0013】しかし、この様に照明系を2系統装備した
のでは構造が複雑になる。また、例えば保護膜に覆われ
たICチップのように被測定物表面に膜が形成されてい
る場合、膜厚にムラがあるとその影響により反射光の強
度が変化して画像計測が正しく行えなくなる場合があ
る。この場合に、照明光を近赤外光(例えば波長900
〜980nm程度)を用いることにより膜厚ムラの影響
を低減させるようにしたものを本願出願人が先に特願平
7−289946号にて提案しているが、これを図16
のものに適用しようとすると、照射波長の変更が容易に
できないという問題がある。
However, if two illumination systems are provided in this way, the structure becomes complicated. In addition, for example, when a film is formed on the surface of the object to be measured such as an IC chip covered with a protective film, if the film thickness is uneven, the intensity of the reflected light changes due to the influence, and the image measurement can be performed correctly. It may disappear. In this case, the illumination light is changed to near infrared light (for example, wavelength 900
(About 980 nm), the applicant of the present application previously proposed in Japanese Patent Application No. 7-289946, in which the influence of the film thickness unevenness is reduced.
However, there is a problem in that the irradiation wavelength cannot be easily changed when applied to the above.

【0014】つまり、この場合には2系統の照明光系に
ついて、それぞれフィルタを変更し、あるいは光源その
ものを変更する操作が必要となるからである。また、こ
のような画像計測装置においては、ICチップからの反
射光を別途観察光学系に導き、作業者が被検体を観察で
きるような構成を有している。この観察のためには、例
えば上記した照明光の波長を制御することによりICチ
ップの保護膜の膜厚ムラに対応しようとする技術におい
ては、照射光の波長が可視域外の場合は被検体の観察が
困難になり、別途目視観察用の照明が必要になる。
That is, in this case, it is necessary to change the filter or the light source itself for each of the two illumination light systems. Further, such an image measuring device has a configuration in which the reflected light from the IC chip is separately guided to an observation optical system so that an operator can observe the subject. For this observation, for example, in the technique of controlling the wavelength of the illumination light as described above to deal with the film thickness unevenness of the protective film of the IC chip, when the wavelength of the irradiation light is outside the visible range, Observation becomes difficult, and separate illumination for visual observation is required.

【0015】一方、上記した問題と別に、近年、ICチ
ップが大型化し、且つ微細化するに従って、図17に示
すようにICチップ501の周辺に配置されるボンディ
ングパッド502は、その数が飛躍的に増大するととも
に形状も小型化し配列は稠密化している。
On the other hand, in addition to the above-mentioned problems, the number of bonding pads 502 arranged around the IC chip 501 as shown in FIG. As the size increases, the shape becomes smaller and the array becomes denser.

【0016】図17は特徴的な形状のパッドを有しない
ICチップ周辺部の形状を示す図である。同図に示すよ
うにパッド形状が小型化し稠密化するに伴い、図15に
示したような特徴のある形状をしたボンディングパッド
を持たないICが多くなってきている。
FIG. 17 is a diagram showing the shape of the peripheral portion of an IC chip which does not have a pad having a characteristic shape. As the pad shape becomes smaller and denser as shown in the same figure, ICs without the bonding pad having the characteristic shape as shown in FIG. 15 are increasing.

【0017】そこで、ICチップ内の基準位置を選ぶ際
に、図17の回路部503の中から、配線パターン50
4のような、比較的特徴的な配線パターンをも認識の対
象とする必要が生じている。
Therefore, when selecting the reference position in the IC chip, the wiring pattern 50 is selected from the circuit portion 503 in FIG.
It has become necessary to recognize a relatively characteristic wiring pattern such as No. 4 as a recognition target.

【0018】ところが、ボンディングパッド502と配
線パターン504の両方又はどちらか一方を認識の対象
とする場合、以下のような困難が存在する。一般に、ボ
ンディングパッド502は比較的鏡面に近いので、明視
野照明により明るく見えるのに対して、配線パターン5
04は、梨地状の物が多く暗視野照明によって明るく見
える。
However, when both or one of the bonding pad 502 and the wiring pattern 504 is to be recognized, there are the following difficulties. In general, since the bonding pad 502 is relatively close to a mirror surface, it looks bright by bright field illumination, while the wiring pattern 5
In the case of 04, many satin-like objects appear to be bright by dark-field illumination.

【0019】従って、ボンディングパッド502と配線
パターン504の両方を含めて基準パターンとしたい場
合には、明視野と暗視野の両方の照明で同時に照明して
やる必要があり、どちらか一方を基準パターンとする場
合は一方の照明を選択する必要がある。
Therefore, when it is desired to include both the bonding pad 502 and the wiring pattern 504 as a reference pattern, it is necessary to illuminate with both bright-field illumination and dark-field illumination at the same time, and either one is used as a reference pattern. If you need to choose one of the lighting.

【0020】更に前者のように両方のパターンを選択す
る場合には、配線パターン504の梨地の状態によって
は、両者を同じ明るさで観察できるようにする為には、
明視野照明と暗視野照明の強度のバランスを適当に調整
してやらなければならないという場合もしばしば生じ
る。
Further, when both patterns are selected as in the former case, depending on the satin finish of the wiring pattern 504, in order to be able to observe both patterns with the same brightness,
In many cases, it is necessary to appropriately adjust the balance between the intensity of bright field illumination and the intensity of dark field illumination.

【0021】このような問題を解決するために、例えば
図16で示したリング状のファイバー照明系52と、図
示しないLEDによる同軸照明を組み合わせることが考
えられる。この方法でも明視野照明と暗視野照明の強度
のバランス調整をある程度は実現できる。しかし、この
場合、照明系が同軸照明用LED光源とリングファイバ
ー照明系の2系統となって、装置の構成が複雑化する。
In order to solve such a problem, it is conceivable to combine the ring-shaped fiber illumination system 52 shown in FIG. 16 with the coaxial illumination by an LED (not shown). Even with this method, the balance adjustment of the intensities of the bright field illumination and the dark field illumination can be realized to some extent. However, in this case, the illumination system has two systems of the LED light source for coaxial illumination and the ring fiber illumination system, which complicates the configuration of the device.

【0022】さらに、この場合、対物レンズ部分の装置
径が大きなものとなり、ワイヤボンディングを行う際の
ステージ移動量も大きくなる。これによりいわゆるタク
トタイムが長くなるという製造効率上の問題が生じる。
Further, in this case, the device diameter of the objective lens portion becomes large, and the stage movement amount at the time of wire bonding also becomes large. This causes a problem in manufacturing efficiency that the so-called tact time becomes long.

【0023】また、リングファイバーによる照明では照
明光の角度分布の調整が難しく、さらに、明視野照明と
暗視野照明を明確に分離できないので、上記課題を完全
に解決するには多くの困難性を伴っている。
In addition, since it is difficult to adjust the angular distribution of the illumination light with the illumination by the ring fiber and the bright field illumination and the dark field illumination cannot be clearly separated, there are many difficulties in completely solving the above problems. Accompany it.

【0024】本発明は、このような実情を考慮してなさ
れたもので、その第1の目的は、傾いた物体面に照明光
が入射する場合でかつ単一の照明系のみを用いた場合で
あっても、その物体面での反射光のうち,結像に寄与す
る光束の検出可能条件を容易に最適化できる画像計測光
学系を提供することにある。
The present invention has been made in consideration of such a situation, and the first object thereof is when the illumination light is incident on the inclined object surface and when only a single illumination system is used. However, it is still another object of the present invention to provide an image measurement optical system that can easily optimize the detectable condition of the light flux that contributes to image formation among the light reflected by the object surface.

【0025】第2の目的は、傾いた物体面に照明光が入
射する場合でかつ単一の照明系のみを用いた場合であっ
ても、その物体の傾きによる照明条件に対する影響を排
除することが可能な画像計測光学系を提供することにあ
る。
A second object is to eliminate the influence of the inclination of the object on the illumination condition even when the illumination light is incident on the inclined object surface and only a single illumination system is used. It is to provide an image measurement optical system capable of performing the above.

【0026】第3の目的は、被測定物の撮像に用いるべ
き光の波長にかかわらず、同被測定物の直接目視観察を
容易に実現することを可能とした画像計測光学系を提供
することにある。
A third object is to provide an image measuring optical system capable of easily realizing direct visual observation of the measured object regardless of the wavelength of light to be used for imaging the measured object. It is in.

【0027】第4の目的は、鏡面又はそれに近い表面を
持つパターンと梨地状の表面を持つパターンが共存する
試料に対して、それぞれのパターンの像の明るさを自由
に変化させることができ、また、目的に応じて最良のパ
ターンを用いて画像計測が可能な画像計測光学系を提供
することにある。
A fourth object is to freely change the brightness of the image of each pattern for a sample in which a pattern having a mirror surface or a surface close thereto and a pattern having a satin surface coexist. Another object of the present invention is to provide an image measurement optical system capable of image measurement using the best pattern according to the purpose.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に対応する発明は、被測定物の形状を画像
認識する画像計測装置の画像計測光学系において、被測
定物からの光を照明光路と結像光路とに分岐する光分岐
手段と、被測定物と光分岐手段との間に設けられた少な
くとも1つのレンズからなるレンズ手段と、結像光路上
に存在する前記レンズ手段の後側焦点面近傍に、設けら
れた絞りと、光分岐手段により分岐された照明光路上に
存在する後側焦点面の共役位置近傍に、光源もしくは光
源像を配置してなる光源手段とを備えた画像計測光学系
である。
In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 provides an image measuring optical system of an image measuring apparatus for recognizing the shape of an object to be measured. Light splitting means for splitting light into an illumination light path and an imaging light path, lens means including at least one lens provided between the object to be measured and the light splitting means, and the lens existing on the imaging light path A stop provided near the rear focal plane of the means, and a light source means for arranging a light source or a light source image near the conjugate position of the rear focal plane existing on the illumination optical path branched by the light branching means. It is an image measurement optical system equipped with.

【0029】また、請求項2に対応する発明は、請求項
1に対応する発明において、光源手段のある一点から射
出した照明光のうち、レンズ手段を通過したのち、被測
定物を略平行に照明する光と光軸とでなす角が、被測定
物のある一点から射出する光のうち、絞りによって制限
されて結像に寄与する光に対応する光と光軸とでなす角
よりも大きくなるように、レンズ手段,絞り及び光源手
段のうち少なくとも1つを調整した画像計測光学系であ
る。
According to a second aspect of the invention, in the invention according to the first aspect, the illumination light emitted from a certain point of the light source means passes through the lens means, and then the object to be measured is made substantially parallel. The angle formed by the illuminating light and the optical axis is larger than the angle formed by the light and the optical axis, which corresponds to the light emitted from a certain point on the object to be measured and which is limited by the diaphragm and contributes to image formation. Therefore, the image measuring optical system is such that at least one of the lens means, the diaphragm, and the light source means is adjusted.

【0030】さらにまた、請求項3に対応する発明は、
請求項2に対応する発明において、光源手段において
は、光源もしくは光源像が複数のグループに分けられて
おり、各グループの光源もしくは光源像の明るさを、グ
ループ毎に独立に調整可能とする光量調整手段を備えた
画像計測光学系である。
Furthermore, the invention corresponding to claim 3 is
In the invention according to claim 2, in the light source means, the light source or the light source image is divided into a plurality of groups, and the light amount of the light source or the light source image of each group can be independently adjusted for each group. It is an image measuring optical system provided with an adjusting means.

【0031】一方、請求項4に対応する発明は、請求項
3に対応する発明において、複数のグループうち、少な
くとも1つのグループは、絞りの開口部の内側に相当す
る領域に配置され、他の少なくとも1つのグループは、
絞りの開口部の外側に相当する領域に配置されている画
像計測光学系である。
On the other hand, the invention according to claim 4 is the invention according to claim 3, wherein at least one group among the plurality of groups is arranged in a region corresponding to the inside of the aperture of the diaphragm, and At least one group is
The image measuring optical system is arranged in a region corresponding to the outside of the aperture of the diaphragm.

【0032】したがって、まず、請求項1に対応する発
明の画像計測光学系においては、光学手段によって、射
出された照明光が光分岐手段により分岐されたのち、レ
ンズ手段を通過して被測定物を照明する。ここで、光学
手段は、照明光路上に存在するレンズ手段の後側焦点面
の共役位置近傍に光源もしくは光源像が配置されてなる
ので、被測定物は略ケーラ照明されることになる。ここ
で後側焦点面近傍とは、後側焦点面を含み、略ケーラ照
明とは、ケーラ照明又はほぼケーラ照明であることを意
味する。
Therefore, first, in the image measuring optical system of the invention according to claim 1, the illumination light emitted by the optical means is branched by the optical branching means, and then passes through the lens means to be measured. Illuminate. Here, since the light source or the light source image is arranged in the optical means in the vicinity of the conjugate position of the rear focal plane of the lens means existing on the illumination optical path, the object to be measured is substantially Koehler illuminated. Here, the vicinity of the rear focal plane includes the rear focal plane, and the substantially Koehler illumination means the Koehler illumination or almost the Koehler illumination.

【0033】なお、一般にレンズとは、屈折作用を利用
して物体からの光束を収束または発散させる作用をもつ
ものである。次に、被測定物から射出し、レンズ手段を
通過した光の一部が光分岐手段によって、結像光路に導
かれる。
A lens generally has a function of converging or diverging a light beam from an object by utilizing a refraction effect. Next, a part of the light emitted from the object to be measured and passing through the lens means is guided to the imaging optical path by the light branching means.

【0034】そして、前記レンズ手段の後側焦点面近傍
に設けられた絞りによって制限された光のみが結像に寄
与し、光学画像を形成することになる。ここで後側焦点
面近傍とは、後側焦点面を含む。
Then, only the light limited by the diaphragm provided in the vicinity of the rear focal plane of the lens means contributes to the image formation to form an optical image. Here, the vicinity of the rear focal plane includes the rear focal plane.

【0035】このように、照射される照明光が照明条件
のよい略ケーラ照明であり、かつ、絞りにより結像に寄
与する光が制限されるので、傾いた物体面に照明光が入
射する場合でかつ単一の照明系のみを用いた場合であっ
ても、その物体面での反射光のうち,結像に寄与する光
束の検出可能条件を容易に最適化できるように光学系を
調整することが可能となる。
As described above, when the illuminating light to be radiated is substantially Koehler illuminating with good illuminating conditions and the light that contributes to image formation is limited by the diaphragm, the illuminating light is incident on the inclined object plane. In addition, even if only a single illumination system is used, the optical system is adjusted so that the detectable condition of the light flux that contributes to the image formation among the reflected light on the object plane can be easily optimized. It becomes possible.

【0036】次に、請求項2に対応する発明の画像計測
装置においては、請求項1に対応する発明と同様に作用
する他、光源手段のある一点から射出した照明光のう
ち、レンズ手段を通過したのち、被測定物を略平行に照
明する光と光軸とでなす角が、被測定物のある一点から
射出する光のうち、絞りによって制限されて結像に寄与
する光に対応する光と光軸とでなす角よりも大きくなる
ように、レンズ手段,絞り及び光源手段のうち少なくと
も1つを調整している。
Next, in the image measuring device of the invention according to claim 2, the same operation as in the invention according to claim 1 is performed, and the lens means is included in the illumination light emitted from a certain point of the light source means. After passing, the angle formed by the light illuminating the object to be measured substantially parallel to the optical axis corresponds to the light emitted from a certain point of the object to be measured, which is limited by the diaphragm and contributes to image formation. At least one of the lens means, the diaphragm, and the light source means is adjusted so as to be larger than the angle formed by the light and the optical axis.

【0037】このような条件に設定された光学系から出
力する光は、反射光が直接的に結像に寄与するため、た
とえ被検出物で照明光が正反射(鏡面反射)する場合で
あっても、被検出物の一定の傾きに対しては明るさの変
化を生じることなく撮像することができる。
In the light output from the optical system set under such conditions, the reflected light directly contributes to the image formation, so that the illumination light is specularly reflected (specular reflection) on the object to be detected. However, it is possible to capture an image of the object to be detected without a change in brightness with respect to a certain inclination.

【0038】したがって、傾いた物体面に照明光が入射
する場合でかつ単一の照明系のみを用いた場合であって
も、その物体の傾きによる照明条件に対する影響を排除
することができる。
Therefore, even when the illumination light is incident on the inclined object surface and only a single illumination system is used, the influence of the inclination of the object on the illumination conditions can be eliminated.

【0039】さらにまた、請求項3に対応する発明の画
像計測装置においては、請求項2に対応する発明と同様
に作用する他、光源手段においては、光源もしくは光源
像が複数のグループに分けられいる。
Furthermore, in the image measuring device of the invention according to claim 3, the light source or the light source image is divided into a plurality of groups in the light source means in addition to the same function as the invention according to claim 2. There is.

【0040】さらに、光量調整手段により、各グループ
の光源もしくは光源像の明るさがグループ毎に独立に調
整される。したがって、本発明に対応する画像計測光学
系によれば、各グループにより明視野照明と暗視野照明
をそれぞれ実現させるようにできるので、明視野照明光
と暗視野照明光の強度比率を自由に変えることで、様々
な反射面を持つ被測定物に対して最適な照明光による画
像を得ることができる。
Further, the light quantity adjusting means adjusts the brightness of the light sources or the light source images of each group independently for each group. Therefore, according to the image measuring optical system corresponding to the present invention, since it is possible to realize bright field illumination and dark field illumination by each group, the intensity ratio of bright field illumination light and dark field illumination light can be freely changed. As a result, it is possible to obtain an image with illumination light that is optimum for the object to be measured having various reflecting surfaces.

【0041】一方、請求項4に対応する発明の画像計測
装置においては、請求項3に対応する発明と同様に作用
する他、複数のグループうち、少なくとも1つのグルー
プは、絞りの開口部の内側に相当する領域に配置され、
他の少なくとも1つのグループは、絞りの開口部の外側
に相当する領域に配置されている。
On the other hand, in the image measuring device of the invention according to claim 4, the same operation as in the invention according to claim 3 is achieved, and at least one of the plurality of groups is located inside the aperture of the diaphragm. Placed in the area corresponding to
The other at least one group is arranged in a region corresponding to the outside of the aperture of the diaphragm.

【0042】このように各グループを配置すれば、絞り
の開口部の内側に相当する領域に分布する光源もしくは
光源像が明視野照明を実現し、絞りの開口部の外側に相
当する領域に分布する光源もしくは光源像が暗視野照明
を実現するので、上記最適照明をより一層容易かつ確実
に得ることができる。
By arranging each group in this way, the light source or the light source image distributed in the area corresponding to the inside of the aperture of the diaphragm realizes bright field illumination, and is distributed in the area corresponding to the outside of the aperture of the diaphragm. Since the light source or the image of the light source realizes the dark field illumination, the optimum illumination can be obtained more easily and surely.

【0043】[0043]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 (発明の第1の実施の形態)図1は本発明の第1の実施
の形態に係る画像計測光学系を有する画像計測装置を適
用したワイヤボンダの一例を示す構成図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. (First Embodiment of the Invention) FIG. 1 is a block diagram showing an example of a wire bonder to which an image measuring apparatus having an image measuring optical system according to a first embodiment of the present invention is applied.

【0044】なお、本実施の形態においては、図14、
図15を用いて従来技術で説明したパターンマッチング
によるパッド、ボンディング部位置などの画像認識を行
っているが、この処理自体については図14、図15を
用いて説明したものと同様であるので詳細説明を省略す
る。
In the present embodiment, as shown in FIG.
Although the image recognition of the pad, the bonding portion position, etc. is performed by the pattern matching described in the prior art with reference to FIG. 15, this process itself is the same as that described with reference to FIGS. The description is omitted.

【0045】このワイヤボンダは、ICチップ〜リード
フレーム間にワイヤ1を張り渡すボンダヘッド2及び図
示しない周辺要素からなるワイヤボンディング部と、I
Cチップ3,リードフレーム4を撮像するための光学系
及び画像処理位置算出部5からなる画像計測装置と、I
Cチップ3,リードフレーム4を載置するXYステージ
6及びXYステージ6を制御駆動するXYステージ制御
駆動部7からなるXYステージ部とから構成されてい
る。
This wire bonder comprises a bonder head 2 for stretching a wire 1 between an IC chip and a lead frame, and a wire bonding portion composed of peripheral elements (not shown) and I.
An image measurement device including an optical system for capturing an image of the C chip 3 and the lead frame 4 and an image processing position calculation unit 5, and I
It is composed of an XY stage 6 on which the C chip 3 and the lead frame 4 are mounted, and an XY stage unit including an XY stage control drive unit 7 for controlling and driving the XY stage 6.

【0046】図1に示すように、この画像計測光学系に
おいては、LEDを用いた光源8から射出された光は、
ディフューザ9を介して光分岐手段としてのハーフミラ
ー10にて反射され、レンズ手段としての対物レンズ1
1を通過してICチップ3もしくはリードフレーム4
(以下、物体面とも称する)に照射され、ケーラ照明さ
れている。ここで、対物レンズ11の後側焦点がハーフ
ミラー10によって結像光路上の後側焦点FBと照明光
路上の後側焦点FB´に分岐されている。
As shown in FIG. 1, in this image measuring optical system, the light emitted from the light source 8 using the LED is
The objective lens 1 as a lens means is reflected by the half mirror 10 as a light splitting means via the diffuser 9.
1 through the IC chip 3 or lead frame 4
(Hereinafter, also referred to as the object plane) is irradiated and is illuminated with a Koehler. Here, the rear focus of the objective lens 11 is branched by the half mirror 10 into a rear focus FB on the imaging optical path and a rear focus FB 'on the illumination optical path.

【0047】ディフューザ9は、照明光路上の後側焦点
FB´の焦点面に設けられ、光源8から射出された光を
拡散する散乱板あるいは拡散板であり、すりガラスから
なっている。このディフューザ9の大きさは、後に細述
するように、対物レンズの大きさとの関係で決まる所定
の大きさとなっている。
The diffuser 9 is provided on the focal plane of the rear focal point FB 'on the illumination optical path, is a scattering plate or a diffusing plate for diffusing the light emitted from the light source 8, and is made of frosted glass. The size of the diffuser 9 is a predetermined size determined by the relationship with the size of the objective lens, as will be described in detail later.

【0048】ここで物体面に設けられるICチップ3
は、リードフレーム4上のダイパット上にボンディング
されている。また、照射光によって生じるICチップ3
又はリードフレーム4の像は、対物レンズ11,ハーフ
ミラー10を通過し、さらに結像光路上の後側焦点FB
の焦点面に設けられた絞り13を通過してCCDカメラ
12の受光デバイス上に結像し、映像化されて画像処理
位置算出部5に送出される。
Here, the IC chip 3 provided on the object surface
Are bonded on the die pad on the lead frame 4. Further, the IC chip 3 generated by the irradiation light
Alternatively, the image of the lead frame 4 passes through the objective lens 11 and the half mirror 10, and further, the rear focus FB on the imaging optical path.
An image is formed on the light receiving device of the CCD camera 12 after passing through the diaphragm 13 provided on the focal plane of the image plane, and the image is sent to the image processing position calculation unit 5.

【0049】なお、この絞り13の開口の大きさは、後
に細述するように、照明系との関係で決まる所定の大き
さに絞られている。さらに、絞り13は、光学系の調整
等のために開口の大きさを変更できるようになってい
る。
The size of the aperture of the diaphragm 13 is narrowed to a predetermined size determined by the relationship with the illumination system, as will be described in detail later. Further, the diaphragm 13 can change the size of the aperture for adjusting the optical system and the like.

【0050】画像処理位置算出部5は、リードフレーム
4のリード部・ボンディング部及びICチップ3のリー
ド部・パッドについて、従来技術で説明した図14及び
図15に示すパターンマッチング法により、それぞれの
基準位置からの回転、XY座標のずれを算出し、さらに
両者の相対位置を算出する。その算出結果はXYステー
ジ制御駆動部7に送出される。
The image processing position calculating section 5 uses the pattern matching method shown in FIGS. 14 and 15 described in the prior art for the lead section / bonding section of the lead frame 4 and the lead section / pad of the IC chip 3, respectively. The rotation from the reference position and the deviation of the XY coordinates are calculated, and the relative position between the two is calculated. The calculation result is sent to the XY stage control drive unit 7.

【0051】この場合、パータンマッチングを行うため
の画像を得るために、撮像された画像の各画素の強度に
ついての所定のしきい値を用いて画像処理し、さらに種
々の画像処理を施して撮像画面内の形状等を検出する。
In this case, in order to obtain an image for pattern matching, image processing is performed using a predetermined threshold value for the intensity of each pixel of the captured image, and further various image processing is performed to capture the image. The shape etc. in the screen are detected.

【0052】XYステージ制御駆動部7は、画像処理位
置算出部5から受信した相対位置情報などのICチップ
3,リードフレーム4についての位置情報をもとにXY
ステージ6を適宜移動させる。
The XY stage control drive unit 7 is based on the position information about the IC chip 3 and the lead frame 4 such as the relative position information received from the image processing position calculation unit 5 and the XY stage control drive unit 7.
The stage 6 is moved appropriately.

【0053】ボンダヘッド2は、図示しないボンダヘッ
ド制御手段により、XYステージ6の移動に応じてワイ
ヤ1をリードフレーム4のボンディング部とICチップ
3のパッドの間に張り渡す。
The bonder head 2 stretches the wire 1 between the bonding portion of the lead frame 4 and the pad of the IC chip 3 according to the movement of the XY stage 6 by a bonder head control means (not shown).

【0054】次に、以上のように構成された本発明の実
施の形態に係る画像計測光学系を有する画像計測装置の
動作について説明する。まず、具体的な動作説明に先立
ってこの画像計測光学系について図2を用いて説明す
る。
Next, the operation of the image measuring apparatus having the image measuring optical system according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described. First, this image measurement optical system will be described with reference to FIG.

【0055】図2は本実施の形態に係る画像計測光学系
を示す図である。この光学系においては、光源8から射
出された光がディフューザ9により均一に拡散された光
となり、すなわちディフューザ9の面全体から均一に射
出される光となって物体面21に照射される。
FIG. 2 is a diagram showing an image measuring optical system according to this embodiment. In this optical system, the light emitted from the light source 8 is uniformly diffused by the diffuser 9, that is, the light uniformly emitted from the entire surface of the diffuser 9 is applied to the object surface 21.

【0056】さらに、ディフューザ9は対物レンズの後
焦点面(後焦点FB´に対応)に設けられているため、
ディフューザ9の各点から射出される各光線は対物レン
ズ11通過後、平行光線となって物体面21に照射され
る。
Further, since the diffuser 9 is provided on the rear focal plane of the objective lens (corresponding to the rear focal point FB '),
After passing through the objective lens 11, each light beam emitted from each point of the diffuser 9 becomes a parallel light beam and is applied to the object surface 21.

【0057】本発明に係わる光学系では、例えばディフ
ューザ9の端点9aから射出され、かつ、対物レンズ1
1の有効端点11aを通過した光線aは、物体面21に
おける照野最外周点21aに照射される。また、対物レ
ンズ11の有効端点11aと反対側の有効端点11bを
通過する光線bは、上記光線aと平行な光線となって物
体面上の点21bに照射される。
In the optical system according to the present invention, for example, the light is emitted from the end point 9a of the diffuser 9 and the objective lens 1
The light ray a passing through the effective end point 11a of No. 1 is irradiated to the outermost peripheral point 21a of the illumination field on the object plane 21. A light ray b passing through the effective end point 11a of the objective lens 11 opposite to the effective end point 11a becomes a light ray parallel to the light ray a and is applied to a point 21b on the object plane.

【0058】また例えば、ディフューザ9の中心点から
射出される各光線は、対物レンズ11通過後、光軸と平
行な光線となって物体面21に照射される。このように
光源の一点から射出された光束が、対物レンズ通過後平
行光束となって物体面を照明する照明系を一般にケーラ
照明という。このケーラ照明は、明るく均一な照明が可
能である等,顕微鏡等の光学系にとって理想的な照明条
件を満たすものである。
Further, for example, each light beam emitted from the center point of the diffuser 9 passes through the objective lens 11 and then becomes a light beam parallel to the optical axis and is applied to the object surface 21. The illumination system in which the light flux emitted from one point of the light source becomes a parallel light flux after passing through the objective lens and illuminates the object plane is generally called Koehler illumination. The Koehler illumination satisfies the ideal illumination condition for an optical system such as a microscope because bright and uniform illumination is possible.

【0059】本実施形態の光学系では、まず、上記した
ようにディフューザ9の端点9aから射出され、かつ、
対物レンズ11の有効端点11aを通過した光線aが物
体面21における照野最外周点21aに照射されるよう
に、ディフューザ9の大きさ及び対物レンズ11の大き
さを決めている。このとき、照野最外周点21aは、最
大照射角度±θilでケーラ照明されることになる。以
下、最大照射角度θilを含む物体面21への照射光も
しくは物体面21からの反射光の角度とは、光軸ccに
対する角度のことを意味している。
In the optical system of this embodiment, first, as described above, the light is emitted from the end point 9a of the diffuser 9, and
The size of the diffuser 9 and the size of the objective lens 11 are determined so that the light ray a passing through the effective end point 11a of the objective lens 11 is irradiated to the outermost peripheral point 21a of the illumination field on the object plane 21. At this time, the outermost peripheral point 21a of the illumination field is Koehler-illuminated at the maximum irradiation angle ± θil. Hereinafter, the angle of the irradiation light to the object surface 21 including the maximum irradiation angle θil or the reflected light from the object surface 21 means the angle with respect to the optical axis cc.

【0060】一方、物体面21における反射光のうち±
θap以内の角度を持つ光線のみが絞り13を通過する
が、この絞り13の大きさは、θil>θapとなるよ
うに設定されている。なお、この絞りを通過した光束c
によりCCDカメラ12上の像面22で結像がされ、光
学画像が形成されることとなる。
On the other hand, of the reflected light on the object plane 21, ±
Although only light rays having an angle within θap pass through the diaphragm 13, the size of the diaphragm 13 is set so that θil> θap. The luminous flux c that has passed through this diaphragm
As a result, an image is formed on the image plane 22 on the CCD camera 12, and an optical image is formed.

【0061】以上の条件が満たされている場合、物体面
21が完全に鏡面であり、照射光が鏡面反射(正反射)
を起こす場合であっても、物体面21の傾きが(θil
−θap)/2以下であれば、照射光の反射によって生
じる光束cの光量には全く変化が無い。
When the above conditions are satisfied, the object surface 21 is completely specular, and the irradiation light is specularly reflected (regular reflection).
Even if the object surface 21 is tilted (θil
If it is −θap) / 2 or less, there is no change in the light amount of the light beam c generated by the reflection of the irradiation light.

【0062】このことは、図2において、物体面21の
傾きが(θil−θap)/2のときには、反射光束c
のその外周に位置する光線c1,c2のうち光線c2が
光線aの正反射光となることから容易にわかる。また、
光線c1を得るための照射光線は、反対側から得られる
ことが同図より明らかである。
This means that in FIG. 2, when the inclination of the object plane 21 is (θil−θap) / 2, the reflected light beam c
It can be easily understood from the fact that the light ray c2 of the light rays c1 and c2 located on the outer periphery of the light ray becomes the specular reflection light of the light ray a. Also,
It is clear from the same figure that the irradiation ray for obtaining the ray c1 is obtained from the opposite side.

【0063】なお、物体面21が散乱体を含むものであ
る場合には、許容される傾き角はさらに大きくなる。上
記より、光線aの最大照射角度θilが大きいほど物体
面許容傾き角が大きくなることがわかるが、この光線a
の最大照射角度θilを最も大きくし、かつ、最適な照
明となる最適条件の1つが本実施の形態で設定された条
件である。すなわちディフューザ9を後側焦点FB´に
対応する焦点面に設け、ディフューザ9の端点9aから
の光が対物レンズ11の有効端点11aを通って照野最
外周点21aに照射されるように光学系を調整すること
である。この内容を図3、図4を用いて説明する。
When the object plane 21 includes a scatterer, the allowable tilt angle becomes larger. From the above, it can be seen that the larger the maximum irradiation angle θil of the light ray a, the larger the object plane allowable tilt angle.
One of the optimal conditions for maximizing the maximum irradiation angle θil and achieving optimal illumination is the condition set in this embodiment. That is, the diffuser 9 is provided on the focal plane corresponding to the rear focal point FB ', and the optical system is configured so that the light from the end point 9a of the diffuser 9 passes through the effective end point 11a of the objective lens 11 and is irradiated to the outermost peripheral point 21a of the illumination field. Is to adjust. The contents will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

【0064】図3は本実施の形態においてディフューザ
の光学的位置を変えたときの様子を示す模式図である。
同図では、ディフューザ9の大きさを一定とし、これを
前後に移動させた場合についての照明の様子を図示して
いる。なお、説明上の便宜のためハーフミラー10を同
図中から省略している。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a state when the optical position of the diffuser is changed in the present embodiment.
In the same figure, the size of the diffuser 9 is fixed, and the state of illumination is shown when the diffuser 9 is moved back and forth. For convenience of description, the half mirror 10 is omitted from the figure.

【0065】まず、照野最外周点21aを照射する光線
の最大照射角度θilが最も大きくなるのは、対物レン
ズの有効端点11aを通過する場合であることは明らか
である。
First, it is clear that the maximum irradiation angle θil of the light beam irradiating the outermost peripheral point 21a of the illumination field becomes the largest when it passes through the effective end point 11a of the objective lens.

【0066】ここで、ディフューザ9が後側焦点FB´
にあるとき、上記したように、光線aは最も大きな最大
照射角度θilでもって照野最外周点21aに入射す
る。一方、光線bは点21bに入射し、光線a,bが平
行なケーラ照明となっている。
Here, the diffuser 9 causes the rear focal point FB '.
As described above, the light ray a is incident on the outermost peripheral point 21a of the illumination field with the largest maximum irradiation angle θil. On the other hand, the light beam b is incident on the point 21b, and the light beams a and b are parallel Koehler illumination.

【0067】また、ディフューザ9を後側焦点FB´よ
りも手前としたとき、対物レンズ11を通過する光線a
´,b´は平行とならず、発散光で物体面21を照らす
ことになる。同様にディフューザ9を後側焦点FB´よ
りも後側としたときも光線a”,b”は平行とならず、
今度は収束光で物体面21を照らすことになる。したが
って、何れの場合もケーラ照明が得られない。したがっ
て、最大の最大照射角度θilが得られ、かつ、ケーラ
照明が得られる第1の条件は、ディフューザ9を後側焦
点FB´上に配置することであることが確認された(照
明系についての第1の条件)。
When the diffuser 9 is located in front of the rear focal point FB ', the light ray a passing through the objective lens 11
′ And b ′ are not parallel and illuminate the object surface 21 with divergent light. Similarly, when the diffuser 9 is located behind the rear focal point FB ', the light rays a "and b" are not parallel,
This time, the object plane 21 is illuminated with the convergent light. Therefore, in any case, Kehler illumination cannot be obtained. Therefore, it was confirmed that the first condition for obtaining the maximum maximum irradiation angle θil and for obtaining the Koehler illumination is to dispose the diffuser 9 on the rear focal point FB ′ (for the illumination system, First condition).

【0068】次にディフューザ9の大きさを変更する場
合について説明する。図4は本実施の形態においてディ
フューザの大きさを変えたときの様子を示す模式図であ
る。
Next, the case of changing the size of the diffuser 9 will be described. FIG. 4 is a schematic diagram showing a state when the size of the diffuser is changed in the present embodiment.

【0069】同図では、ディフューザ9の位置を一定と
し、その大きさを変えた場合の照明の様子を図示してい
る。なお、説明上の便宜のためハーフミラー10を同図
中から省略している。
In the figure, the state of the illumination is shown when the position of the diffuser 9 is fixed and the size thereof is changed. For convenience of description, the half mirror 10 is omitted from the figure.

【0070】まず、径R2であるディフューザ9の端点
9aから物体面21に入射する光線aについては上述の
通りであるので説明を省略する。次に、ディフューザ9
の中心点から射出する光線a1,b1は、光軸ccに対
して平行となり、照射角度は0度となる。
First, the light ray a which is incident on the object plane 21 from the end point 9a of the diffuser 9 having the diameter R2 is as described above, and therefore its explanation is omitted. Next, the diffuser 9
Rays a1 and b1 emitted from the center point of are parallel to the optical axis cc, and the irradiation angle is 0 degree.

【0071】また、径R1の点9a2から射出する光
は、小さな入射角の光線a2,b2として物体面に入射
する。ここで、光線a2は、照野最外周点21aを照ら
しているが、その入射角度は光線aにより得られる最大
照射角度θilよりも小さい。
The light emitted from the point 9a2 having the diameter R1 is incident on the object surface as light rays a2 and b2 having a small incident angle. Here, the ray a2 illuminates the outermost peripheral point 21a of the illumination field, but its incident angle is smaller than the maximum irradiation angle θil obtained by the ray a.

【0072】さらに、仮にディフューザの径がさらに大
きい場合を仮定して、径R3の点9a3から射出する光
について考える。この光は、大きな入射角の光線a3,
b3として物体面21に入射する。このときの入射角
は、光線aにより得られる最大照射角度θilよりも大
きい。しかし、同図よりわかるように、光線a3及びそ
の平行光線は、照野最外周点21aを照らすことができ
ない。これは、対物レンズ11の有効径が足りないため
であり、被検体の傾きによっては視野周辺が暗くなる。
Further, assuming that the diameter of the diffuser is larger, the light emitted from the point 9a3 having the diameter R3 will be considered. This light is a ray a3 having a large incident angle.
It is incident on the object plane 21 as b3. The incident angle at this time is larger than the maximum irradiation angle θil obtained by the light ray a. However, as can be seen from the figure, the ray a3 and its parallel rays cannot illuminate the outermost peripheral point 21a of the illumination field. This is because the effective diameter of the objective lens 11 is insufficient, and the periphery of the visual field becomes dark depending on the tilt of the subject.

【0073】したがって、ディフューザ9の大きさは、
図4に示す径R2であれば十分であることがわかる。以
上より、最大の最大照射角度θilが得られ、かつ、ケ
ーラ照明が得られる第2の条件は、ディフューザ9の径
を、対物レンズ11の有効端点11aを通過する光線が
照野最外周点21aを照らすときの径と同じかそれ以上
の大きさとすればよいことが確認された(照明系につい
ての第2の条件)。
Therefore, the size of the diffuser 9 is
It can be seen that the diameter R2 shown in FIG. 4 is sufficient. From the above, the second condition that the maximum maximum irradiation angle θil is obtained and the Koehler illumination is obtained is that the diameter of the diffuser 9 is set so that the light ray passing through the effective end point 11a of the objective lens 11 is the outermost peripheral point 21a of the illumination field. It has been confirmed that the diameter should be the same as or larger than the diameter when illuminating (a second condition for the illumination system).

【0074】また、この条件は、逆に一定径のディフュ
ーザ9に対して対物レンズ21の大きさを上記条件も満
たすときの径と同じかそれ以上とするものでもよい。な
お、本発明の一実施形態を実現するための条件は、上述
したように、θil>θapとなるように絞り13を調
整することである(反射光検出条件)。
On the contrary, this condition may be that the size of the objective lens 21 for the diffuser 9 having a constant diameter is equal to or larger than the diameter when the above condition is also satisfied. The condition for realizing the embodiment of the present invention is to adjust the diaphragm 13 so that θil> θap as described above (reflected light detection condition).

【0075】次に、図1に示す画像計測装置について、
その具体的な動作を説明する。まず、この画像計測装置
では、光源8からの照射光が物体面21であるICチッ
プ3に照射され、ICチップ表面で反射され、ハーフミ
ラー10,絞り13を通過した反射光からなる像がCC
Dカメラ12で撮像される。
Next, regarding the image measuring device shown in FIG.
The specific operation will be described. First, in this image measuring device, the light emitted from the light source 8 is applied to the IC chip 3 that is the object surface 21, is reflected by the IC chip surface, and an image formed by the reflected light that has passed through the half mirror 10 and the diaphragm 13 is CC.
The image is taken by the D camera 12.

【0076】このときICチップ3に傾きがあってもそ
の水平面に対するその傾きの大きさが(θil−θa
p)/2以下であれば、ICチップ3上での反射がたと
え正反射であってもCCDカメラ12上で結像される像
の明るさは、傾きがない場合と全く変わることがない。
したがって、その撮像結果も傾きがない場合と全く同じ
ものが得られる。
At this time, even if the IC chip 3 is tilted, the magnitude of the tilt with respect to the horizontal plane is (θil-θa
If it is p) / 2 or less, the brightness of the image formed on the CCD camera 12 does not change at all even if the reflection on the IC chip 3 is regular reflection.
Therefore, the same imaging result can be obtained as when there is no inclination.

【0077】したがって、以降、撮像されたリード部及
びパッドの像は、画像処理位置算出部5にて基準位置と
の比較によりパターンマッチングが行われ、回転角、X
Y座標等の基準位置からのズレ量が算出され記憶され
る。
Therefore, after that, the imaged lead portion and pad images are subjected to pattern matching by comparison with the reference position in the image processing position calculation unit 5, and the rotation angle, X
The amount of deviation from the reference position such as the Y coordinate is calculated and stored.

【0078】この測定,算出は、ICチップ3上の数ヶ
所について行われる。次に、同様にリードフレーム4に
対して光源光が照射され、撮像され、基準位置とのパタ
ーンマッチングが行われ、回転角、XY座標等の基準位
置からのズレ量が算出され記憶される。この場合も上記
一定以下の傾きに対しては撮像結果に影響を受けない。
This measurement and calculation are carried out at several points on the IC chip 3. Similarly, the lead frame 4 is similarly irradiated with the light source light, imaged, and pattern matching with the reference position is performed, and the deviation amount from the reference position such as the rotation angle and the XY coordinate is calculated and stored. Also in this case, the image pickup result is not affected by the inclination below the certain level.

【0079】さらに、上記両算出結果からICチップ3
及びリードフレーム4との相対位置が算出され、XYス
テージ制御駆動部7にその情報が送出され、XYステー
ジ制御駆動部7によりXYステージ6が移動される。
Further, from the above both calculation results, the IC chip 3
The relative position with respect to the lead frame 4 is calculated, the information is sent to the XY stage control drive unit 7, and the XY stage 6 is moved by the XY stage control drive unit 7.

【0080】そして、ボンダヘッド2によって、XYス
テージ6の移動に応じてワイヤ1がリードフレーム4の
ボンディング部とICチップ3のパッドの間に張り渡さ
れ、ボンディング工程が実施されることになる。
Then, the bonder head 2 stretches the wire 1 between the bonding portion of the lead frame 4 and the pad of the IC chip 3 according to the movement of the XY stage 6, and the bonding process is carried out.

【0081】上述したように、本発明の実施の形態に係
る画像計測光学系によれば、対物レンズ11の後側焦点
を照明光路と結像光路とに分岐するハーフミラー10を
設け、照明光路上の後側焦点FB´に設けたディフュー
ザ9により、物体面21をケーラ照明し、かつ、この結
像光路上の後側焦点FBに設けた絞り13によって、デ
ィフューザ9の像、すなわち出射瞳の大きさを調整可能
としたので、傾いた物体面に照明光が入射する場合でか
つ単一の照明系のみを用いた場合であっても、その物体
面での反射光のうち,結像に寄与する光束の検出可能条
件を容易に最適化することができる。
As described above, according to the image measuring optical system according to the embodiment of the present invention, the half mirror 10 for branching the rear focus of the objective lens 11 into the illumination light path and the imaging light path is provided, and the illumination light The object surface 21 is Koehler-illuminated by the diffuser 9 provided at the rear focal point FB ′ on the road, and the image of the diffuser 9, that is, the exit pupil of the diffuser 9 is made by the diaphragm 13 provided at the rear focal point FB on the imaging optical path. Since the size can be adjusted, even if the illumination light is incident on the tilted object plane and only a single illumination system is used, the reflected light on the object plane will form an image. The detectable condition of the contributing luminous flux can be easily optimized.

【0082】また、本発明の実施の形態に係る画像計測
光学系によれば、絞り13の開口大きさを可変としたの
で、上記最適化を適宜行うことができる。さらに、本発
明の実施の形態に係る画像計測光学系によれば、上記反
射光検出条件を満たすように、すなわちディフューザ9
のある一点から射出した照明光のうち、対物レンズを通
過したのち、被測定物に略平行に入射する光と光軸とで
なす角が、被測定物のある一点から射出する光のうち、
絞りによって制限されて結像に寄与する光に対応する光
と光軸とでなす角よりも大きくなるように、絞りの大き
さを調整したので、さらに言い換えればディフューザ9
を像とする入射瞳に対応する開口角が出射瞳に対応する
開口角よりも大きくなるようにしたので、傾いた物体面
に照明光が入射する場合でかつ単一の照明系のみを用い
た場合であっても、その物体の傾きによる照明条件に対
する影響を排除することができる。
Further, according to the image measuring optical system according to the embodiment of the present invention, since the aperture size of the diaphragm 13 is variable, the above optimization can be appropriately performed. Further, according to the image measuring optical system according to the embodiment of the present invention, the diffuser 9 is satisfied so that the reflected light detection condition is satisfied.
Among the illumination light emitted from a certain point of, among the light emitted from a certain point of the measured object, the angle formed by the light and the optical axis which have passed through the objective lens and are incident substantially parallel to the measured object,
Since the size of the diaphragm is adjusted to be larger than the angle formed by the light axis and the light corresponding to the light limited by the diaphragm and contributing to the image formation, in other words, the diffuser 9
The aperture angle corresponding to the entrance pupil of which image is larger than the aperture angle corresponding to the exit pupil is used. Therefore, when the illumination light is incident on the tilted object plane and only a single illumination system is used. Even in such a case, it is possible to eliminate the influence of the inclination of the object on the illumination condition.

【0083】したがって、同軸照明のみで被検体の傾き
による明るさの低下を防止することができると共に、た
だ一つの照明光源を変えるだけで、被検体の表面膜構造
の変化にも対応することができる。
Therefore, it is possible to prevent the decrease in brightness due to the tilt of the subject only by the coaxial illumination, and it is possible to cope with the change in the surface film structure of the subject by changing only one illumination light source. it can.

【0084】つまり、本実施の形態においては、光源8
としてLEDを用い、また、これに対応してディフュー
ザを用いるようにしたが、本発明はこの組み合わせに限
られるものではない。例えば、この組み合わせとして、
LEDとディフューザ、赤外LEDとディフューザ、フ
ァイバーバンドルと各種色フィルタ等と種々の組み合わ
せを用いることができる。さらに、この組み合わせを自
由に選択可能に光学系を構成してもよい。
That is, in the present embodiment, the light source 8
Although an LED is used as the above and a diffuser is used corresponding to this, the present invention is not limited to this combination. For example, this combination
Various combinations of LEDs and diffusers, infrared LEDs and diffusers, fiber bundles and various color filters can be used. Further, the optical system may be configured so that this combination can be freely selected.

【0085】このように、前述したようなICチップの
保護膜の状態に応じてその影響を低減させるのに最適な
波長の照明光源を用いる技術においても、その必要な照
明光源を自在に提供できる。つまり、同軸の単一な光源
のみで、近赤外光の最適な観察光を像面において得られ
るという複合効果が奏されている。
As described above, even in the technique using the illumination light source having the optimum wavelength for reducing the influence of the protection film of the IC chip as described above, the necessary illumination light source can be freely provided. . In other words, there is a combined effect that the optimum observation light of near infrared light can be obtained on the image plane with only a single coaxial light source.

【0086】また、上記したように絞り13は、その大
きさを可変とすることも可能であるので、分解能を重視
したい場合には、絞り13の開口を大きなものとし、一
方、ICチップの傾きに対する許容度や表面の凹凸に対
する焦点深度を重視したい場合には、絞り13のの開口
を小さなものとする等、目的に応じて光学性能をコント
ロールすることができる。これにより、各種画像計測に
最適な光学像を得ることができる。
Further, as described above, since the size of the diaphragm 13 can be made variable, if the resolution is important, the aperture of the diaphragm 13 should be large, while the inclination of the IC chip should be large. When it is desired to place importance on the tolerance to the and the depth of focus with respect to the surface irregularities, the optical performance can be controlled according to the purpose, for example, by making the aperture of the diaphragm 13 small. This makes it possible to obtain an optimal optical image for various image measurements.

【0087】さらに、本発明の実施の形態に係る画像計
測光学系によれば、上記第1,第2の照明条件を満たす
ように、すなわち照野最外周点21aにおいて最大の開
口角が得られるようにディフューザ9及び対物レンズ1
1の径を調整すれば、最も効率よく物体面21を照明す
ることができる。すなわち、本実施の形態の画像計測光
学系において、照明条件に対する影響を排除可能な物体
の傾きの値を最大とすることができる。
Further, according to the image measuring optical system according to the embodiment of the present invention, the maximum aperture angle is obtained so as to satisfy the first and second illumination conditions, that is, at the outermost peripheral point 21a of the illumination field. So that the diffuser 9 and the objective lens 1
By adjusting the diameter of 1, the object surface 21 can be illuminated most efficiently. That is, in the image measurement optical system of the present embodiment, the value of the tilt of the object that can eliminate the influence on the illumination condition can be maximized.

【0088】したがって、本実施の形態の画像計測光学
系によって確実にICチップ像を検出することで、ボン
ディング工程において、ボンディング用パッドを含むA
l配線の形状をもとにしたパターンマッチングによるチ
ップとリードフレーム間の相対位置検出が不可能となる
こともなく、確実にボンディング工程を実施することが
できる。
Therefore, by reliably detecting the IC chip image by the image measuring optical system of the present embodiment, the bonding pad including the bonding pad A is detected in the bonding process.
The relative position between the chip and the lead frame cannot be detected by pattern matching based on the shape of the 1 wiring, and the bonding process can be reliably performed.

【0089】さらに、本実施の形態においては、照明光
路上の後側焦点FB´の焦点面に光源手段としてディフ
ューザ9を配置し、ディフューザ9からの照射光を物体
面21に平行光として入射することでケーラ照明するよ
うにしたが、本発明はこれに限られるものではなく、光
源手段としては種々のものが考えられる。
Further, in the present embodiment, the diffuser 9 is arranged as the light source means on the focal plane of the rear focal point FB 'on the illumination optical path, and the irradiation light from the diffuser 9 is incident on the object surface 21 as parallel light. Thus, the Koehler illumination is performed, but the present invention is not limited to this, and various light source means can be considered.

【0090】つまり、ケーラ照明を得るための手段は、
ディフューザ9を用いることに限られず種々の方法があ
るためである。例えば後側焦点FB´の焦点面と光源8
との間に光学系を設けて後側焦点FB´の焦点面に光源
の像を結像させるようにしてもケーラ照明を得ることが
できる。また、場合によっては、光源手段は光源そのも
のでもよい。ただし、本実施形態と同様な効果を得るた
めには、この光源もしくは光源像の大きさを上記条件に
適合するようなものとする必要がある。
That is, the means for obtaining the Koehler illumination is
This is because there are various methods not limited to using the diffuser 9. For example, the focal plane of the rear focus FB 'and the light source 8
Koehler illumination can also be obtained by providing an optical system between and to form an image of the light source on the focal plane of the rear focal point FB '. Further, in some cases, the light source means may be the light source itself. However, in order to obtain the same effect as that of the present embodiment, the size of the light source or the light source image needs to be adapted to the above conditions.

【0091】以上から、例えばディフューザ9の場合
は、光源8からの光をさらに拡散させる物体面として、
新たに光源に相当する面を後側焦点FB´の焦点面に設
けたものを考えることができる。
From the above, for example, in the case of the diffuser 9, as the object surface for further diffusing the light from the light source 8,
It can be considered that a surface corresponding to a light source is newly provided on the focal plane of the rear focal point FB '.

【0092】このように光源手段としては、後側焦点F
B´の焦点面に、光源もしくは自ら発光しなくても光源
に相当する物体面あるいは光源像を設けるものであれば
よいことがわかる。
As described above, as the light source means, the rear focus F
It will be understood that the focal plane of B ′ may be provided with a light source or an object plane corresponding to the light source or a light source image provided without emitting light by itself.

【0093】なお、本実施の形態における画像計測光学
系では、ケーラ照明を用いることを前提としたが、ディ
フューザ9等の光源手段が厳密に後側焦点FB´に位置
しなければ、本発明の効果を奏することができないもの
ではない。つまり、ディフューザ9等の光源手段の位置
が若干は、後側焦点FB´からずれても本実施形態の場
合と同様な効果を十分に奏することができる。
The image measuring optical system in the present embodiment is premised on the use of Koehler illumination, but if the light source means such as the diffuser 9 is not strictly located at the rear focal point FB ', the present invention can be used. It's not that it can't be effective. That is, even if the position of the light source means such as the diffuser 9 is slightly deviated from the rear focal point FB ′, the same effect as in the case of the present embodiment can be sufficiently obtained.

【0094】このようにディフューザ9等の光源手段の
位置が若干は後側焦点FB´からずれた照明は、上記し
たように略ケーラ照明となる。なお、略ケーラ照明の場
合(ここでは、略ケーラ照明がケーラ照明となる場合を
除く)は、上記照明系についての第1,第2の条件も若
干ずれることとなる。 (発明の第2の実施の形態)第1の実施の形態において
説明した画像計測光学系は、図5に示すようにいわゆる
対物レンズが有限系の光学系を有する場合である。
The illumination in which the position of the light source means such as the diffuser 9 is slightly deviated from the rear focal point FB 'is substantially Koehler illumination as described above. It should be noted that in the case of substantially Koehler illumination (here, except for the case where substantially Koehler illumination is Koehler illumination), the first and second conditions for the illumination system will also be slightly different. (Second Embodiment of the Invention) The image measuring optical system described in the first embodiment is a case where the so-called objective lens has a finite optical system as shown in FIG.

【0095】図5は画像計測装置に有限系が用いられる
場合の光学系を示す図である。一般に、後側焦点は光軸
に平行に入射した光線が光学系を通過した後、光軸と交
わる点と定義される。したがって、同図に示す場合は、
光学系を対物レンズ11とすると、これに対する後側焦
点は、第1の実施形態で述べた如くFB及びFB´であ
る。この後側焦点FB,FB´にそれぞれ絞り13及び
光源像等に対応するディフューザ9を設けることにより
本発明の第1の実施形態の光学系が実現される。
FIG. 5 is a diagram showing an optical system when a finite system is used in the image measuring device. In general, the rear focal point is defined as the point at which a ray incident parallel to the optical axis crosses the optical axis after passing through the optical system. Therefore, in the case shown in the figure,
Assuming that the optical system is the objective lens 11, the rear focal points for the objective lens 11 are FB and FB ′ as described in the first embodiment. The optical system according to the first embodiment of the present invention is realized by providing the diaphragm 13 and the diffuser 9 corresponding to the light source image and the like at the rear focal points FB and FB ′, respectively.

【0096】しかし、本発明が適用できる光学系は、こ
のような有限系の場合に限られるものではない。以下、
対物レンズが無限系である場合及び一般系である場合に
ついて、発明の第2の実施の形態及び発明の第3の実施
の形態において説明する。
However, the optical system to which the present invention can be applied is not limited to such a finite system. Less than,
A case where the objective lens is an infinite system and a case where the objective lens is a general system will be described in the second embodiment of the invention and the third embodiment of the invention.

【0097】図6は、本発明の第2の実施の形態に係る
画像計測光学系を示す図であり、図1,図2と同一部分
には同一符号を付して詳細説明を省略する。また、光学
系として無限系が用いられている。
FIG. 6 is a diagram showing an image measuring optical system according to a second embodiment of the present invention. The same parts as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. An infinite system is used as the optical system.

【0098】また、本実施の形態を適用する画像計測装
置は、対物レンズ11の光学系が無限系であってこれに
対応して像面22の前に結像レンズ23を有することを
除き、第1の実施の形態の装置と同様に構成されてい
る。
Further, the image measuring apparatus to which the present embodiment is applied, except that the optical system of the objective lens 11 is an infinite system and the image forming lens 23 is provided in front of the image plane 22 corresponding thereto. The device has the same configuration as the device of the first embodiment.

【0099】図6において、ディフューザ9は、後側焦
点FB´の焦点面に設けられており、これによる照明系
は第1の実施の形態で示した照明系についての第1の条
件及び第2の条件を満たすように配置されている。な
お、これらの条件は、略ケーラ照明となる条件でもよ
い。
In FIG. 6, the diffuser 9 is provided on the focal plane of the rear focal point FB ', and the illumination system by this is the first condition and the second condition for the illumination system shown in the first embodiment. It is arranged to satisfy the condition of. It should be noted that these conditions may be conditions that result in substantially Koehler illumination.

【0100】また、絞り13は、後側焦点FBの焦点面
に設けられている。この絞りの調整により第1の実施の
形態で示した反射光検出条件が満たされている。以上の
ように構成された本実施の形態の画像計測光学系を適用
する装置は、第1の実施の形態の場合と同様に動作す
る。 (発明の第3の実施の形態)図7は本発明の第3の実施
の形態に係る画像計測光学系を示す図であり、図1,図
2と同一部分には同一符号を付して詳細説明を省略す
る。また、光学系として一般系が用いられている。
Further, the diaphragm 13 is provided on the focal plane of the rear focal point FB. By adjusting this diaphragm, the reflected light detection conditions shown in the first embodiment are satisfied. The apparatus to which the image measuring optical system according to the present embodiment configured as described above operates similarly to the case of the first embodiment. (Third Embodiment of the Invention) FIG. 7 is a diagram showing an image measuring optical system according to a third embodiment of the present invention. The same parts as those in FIGS. Detailed description is omitted. A general system is used as the optical system.

【0101】本実施の形態では、対物レンズが複数の群
に分かれて構成されており、光を分岐するハーフミラー
がこれらの群と群の間に配置されている場合である。つ
まり、対物レンズは、第1群レンズ24と第2群レンズ
25とからなっている。
In this embodiment, the objective lens is divided into a plurality of groups, and the half mirror for splitting the light is arranged between these groups. That is, the objective lens includes the first group lens 24 and the second group lens 25.

【0102】ハーフミラー10は、第1群レンズ24の
後側焦点を結像光路上の後側焦点FB1と照明光路上の
後側焦点FB1´とに分岐するように配置されている。
なお、ここで、後側焦点FB1,FB1´は、あくまで
第1群レンズ24の後側焦点を示すものであり、第1群
レンズ24及び第2群レンズ25からなる対物レンズの
後側焦点とは異なるものである。つまり、請求項に記載
されたレンズ手段は、第1レンズ群24によって構成さ
れている。
The half mirror 10 is arranged so that the rear focal point of the first group lens 24 is branched into a rear focal point FB1 on the image forming optical path and a rear focal point FB1 'on the illumination optical path.
It should be noted that the rear focal points FB1 and FB1 ′ are merely rear focal points of the first group lens 24, and are the rear focal points of the objective lens including the first group lens 24 and the second group lens 25. Is different. That is, the lens means described in the claims is constituted by the first lens group 24.

【0103】また、絞り13は、第1群レンズ24の後
側焦点FB1の焦点面に設けられている。この絞り13
の調整により第1の実施の形態で示した反射光検出条件
が満たされている。
Further, the diaphragm 13 is provided on the focal plane of the rear focal point FB1 of the first lens group 24. This diaphragm 13
The reflected light detection condition shown in the first embodiment is satisfied by the adjustment.

【0104】一方、ディフューザ9は、第1群レンズ2
4の後側焦点FB1´の焦点面に設けられている。この
ディフューザ9及び第1群レンズ24からなる照明条件
は、第1の実施の形態で示した照明系についての第1の
条件及び第2の条件を満たすように配置されている。な
お、これらの条件は、略ケーラ照明となる条件でもよ
い。
On the other hand, the diffuser 9 is the first lens group 2
4 is provided on the focal plane of the rear focal point FB1 '. The illumination conditions including the diffuser 9 and the first group lens 24 are arranged so as to satisfy the first condition and the second condition for the illumination system shown in the first embodiment. It should be noted that these conditions may be conditions that result in substantially Koehler illumination.

【0105】本実施の形態を適用する画像計測装置のそ
の他の構成は、第1の実施の形態と同様に構成されてい
る。以上のように構成された本実施の形態の画像計測光
学系を適用する装置は、第1の実施の形態の場合と同様
に動作する。
The other configuration of the image measuring device to which this embodiment is applied is the same as that of the first embodiment. The apparatus to which the image measuring optical system according to the present embodiment configured as described above operates similarly to the case of the first embodiment.

【0106】上述したように、本実施の形態に係る画像
計測光学系によれば、上記第1の実施の形態の画像計測
光学系と同様な構成を有する他、対物レンズの後側焦点
に代えて第1群レンズ24の後側焦点FB1,FB1´
に絞り13及びディフューザ9を設けたので、第1群レ
ンズ24,絞り13及びディフューザ9の関係において
上記第1の実施の形態の画像計測光学系と同様な効果を
奏することができる。 (発明の第4の実施の形態)図8は本発明の第4の実施
の形態に係る画像計測光学系を用いた画像計測装置の主
要部を示す図であり、図1,図2と同一部分には同一符
号を付して詳細説明を省略する。
As described above, the image measuring optical system according to the present embodiment has the same configuration as the image measuring optical system according to the first embodiment, and instead of the rear focus of the objective lens. The rear focus FB1, FB1 'of the first lens group 24
Since the diaphragm 13 and the diffuser 9 are provided in the first embodiment, the same effects as those of the image measuring optical system according to the first embodiment can be obtained in the relationship between the first group lens 24, the diaphragm 13 and the diffuser 9. (Fourth Embodiment of the Invention) FIG. 8 is a diagram showing a main part of an image measuring apparatus using an image measuring optical system according to a fourth embodiment of the present invention, and is the same as FIG. 1 and FIG. The same reference numerals are given to the parts and detailed description thereof will be omitted.

【0107】この画像計測装置においては、光源8及び
ディフューザ9に代え、光源手段として、ファイバーバ
ンドル30が用いられ、また、絞り13の像面22側に
光学フィルタ31が設けられている。この光学フィルタ
30は、例えば近赤外光のみを透過するものであり、着
脱自在に設けられている。
In this image measuring device, a fiber bundle 30 is used as the light source means instead of the light source 8 and the diffuser 9, and an optical filter 31 is provided on the image plane 22 side of the diaphragm 13. The optical filter 30 transmits only near infrared light, for example, and is detachably provided.

【0108】さらに、被検体32において反射された光
を像面22と異なる位置に結像するための観察用対物レ
ンズ33及び接眼レンズ34が設けられている。この画
像計測装置の他の構成は、第1の実施の形態の場合と同
様である。
Further, an observation objective lens 33 and an eyepiece lens 34 are provided for forming an image of the light reflected by the subject 32 at a position different from the image plane 22. The other configuration of the image measuring device is the same as that of the first embodiment.

【0109】次に、以上のように構成された本発明の実
施の形態に係る画像計測光学系を有する画像計測装置の
動作について説明する。まず、ファイバーハンドル30
から近赤外光を含む可視光源によりICチップ等の被検
体32が照明される。ここで、光源手段としてのファイ
バーバンドル30,対物レンズ11及び絞り13の関係
により、上記各実施形態で説明した効果が奏されてい
る。
Next, the operation of the image measuring apparatus having the image measuring optical system according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described. First, the fiber handle 30
The subject 32 such as an IC chip is illuminated with a visible light source including near-infrared light. Here, the effects described in each of the above-described embodiments are achieved due to the relationship between the fiber bundle 30 serving as the light source means, the objective lens 11, and the diaphragm 13.

【0110】これに加え、ハーフミラー10より像面2
2側の結像光路側に設けられた光学フィルタ31が設け
られていることにより、可視光より近赤外光のみが取り
出され、像面22側に被検体32での反射光が供給され
る。
In addition to this, the half mirror 10 causes the image plane 2
By providing the optical filter 31 provided on the image forming optical path side on the second side, only near-infrared light is extracted from visible light, and reflected light from the subject 32 is supplied to the image plane 22 side. .

【0111】この光学フィルタ31は、透過すべき波長
域を変えることで、図1に示す被検体たるICチップ3
上の保護膜の状態に対応して最適な波長光をCCDカメ
ラ12に供給することができる。
The optical filter 31 changes the wavelength range to be transmitted so that the IC chip 3 as the object shown in FIG.
Light having an optimum wavelength can be supplied to the CCD camera 12 in accordance with the state of the upper protective film.

【0112】したがって、膜厚変化による反射強度の変
化を最小にする光を取り出してICチップ3の画像計測
をすることが可能となる。つまり、ここで、同軸の単一
な近赤外光を含む可視光源のみで、近赤外光の最適な観
察光を像面において得られるという複合効果が奏されて
いる。
Therefore, it becomes possible to measure the image of the IC chip 3 by extracting the light that minimizes the change in the reflection intensity due to the change in the film thickness. That is, here, there is a combined effect that the optimum observation light of near-infrared light can be obtained on the image plane only by the visible light source containing a single coaxial near-infrared light.

【0113】一方、上記測定中、又は測定後、さらには
ワイヤボンディング動作後の状態を目視観察する必要が
ある場合には、観察用対物レンズ33と接眼レンズ34
とからなる外部観察光学系(なお、この光学系は、実際
の装置としては例えば双眼実体顕微鏡として設けられて
いる)によって、何ら他の照明光源を必要とすることな
く、被検体32,ICチップ3の状態を極く自然な状態
で観察することができる。
On the other hand, when it is necessary to visually observe the state during the measurement, after the measurement, or after the wire bonding operation, the observation objective lens 33 and the eyepiece lens 34 are used.
The external observation optical system (which is provided as, for example, a binocular stereomicroscope as an actual device) of the object 32 and the IC chip without the need for any other illumination light source. The state of 3 can be observed in an extremely natural state.

【0114】なお、被検体32を照明する光束は、可視
光でありかつ十分大きな開口数NAを有しており、観察
者は、可視光のもとで被検体32を観察できる。上述し
たように、本実施の形態に係る画像計測光学系によれ
ば、上記第1の実施の形態の画像計測光学系と同様な構
成を有する他、近赤外光を含む可視光を被検体32に入
射し、被検体からの反射光をから特定波長の光を抽出す
る光学フィルタ31を設けたので、撮像に必要な波長光
のみを当該フィルタによって像面側に導くことができ
る。
The luminous flux illuminating the subject 32 is visible light and has a sufficiently large numerical aperture NA, and the observer can observe the subject 32 under visible light. As described above, the image measurement optical system according to the present embodiment has the same configuration as that of the image measurement optical system according to the first embodiment, and in addition, the visible light including near infrared light can be detected. Since the optical filter 31 that is incident on 32 and extracts the light of a specific wavelength from the reflected light from the subject is provided, only the wavelength light required for imaging can be guided to the image plane side.

【0115】また、本実施の形態に係る画像計測光学系
によれば、さらに、観察用対物レンズ33と接眼レンズ
34からなる外部観察光学系を設け、可視光である被検
体からの反射光を当該外部観察光学系に導いて観察する
ようにしたので、同軸の単一な近赤外光を含む可視光源
のみで、近赤外光の最適な観察光を像面において得ら
れ、かつ、この同一光源のみで被検体を同時観察するこ
とができる。
Further, according to the image measuring optical system of the present embodiment, an external observation optical system including the observation objective lens 33 and the eyepiece lens 34 is further provided, and the reflected light from the subject, which is visible light, is emitted. Since the observation is conducted by guiding to the external observation optical system, the optimum observation light of near-infrared light can be obtained on the image plane only by the visible light source containing a single coaxial near-infrared light, and The subject can be simultaneously observed with only the same light source.

【0116】これにより、画像計測装置の照明系の取扱
いが極めて容易となる。なお、本実施の形態において
は、光源手段としてファイバーバンドル30を用いると
したが、本発明はこれに限られるものではない。つま
り、第1の実施形態で説明したように、例えばLEDと
ディフューザとの組み合わせ、また、例えば可視光源た
るハロゲンランプやその他可視光を含む光源であればよ
い。
As a result, handling of the illumination system of the image measuring device becomes extremely easy. In the present embodiment, the fiber bundle 30 is used as the light source means, but the present invention is not limited to this. That is, as described in the first embodiment, for example, a combination of an LED and a diffuser, a halogen lamp as a visible light source, or any other light source including visible light may be used.

【0117】また、上記説明においては、可視光に近赤
外光を含ませ、近赤外光のみを像面側に入射させ、可視
光を観察用に用いると説明したが、本発明は、近赤外光
のみを含ませる場合に限られるものでない。つまり、可
視光内の特定波長光やその他の可視光外の特定波長光を
撮像用の光として用いたいときに、光学フィルタ31の
作用により当該撮像用の光のみを像面側に抽出し、一
方、観察用の光は、これと無関係に外部観察光学系に導
くことができる。
Further, in the above description, it was explained that visible light includes near-infrared light, only near-infrared light is made incident on the image plane side, and visible light is used for observation. It is not limited to the case where only near infrared light is included. That is, when it is desired to use light having a specific wavelength in visible light or light having a specific wavelength other than visible light as light for imaging, only the light for imaging is extracted to the image plane side by the action of the optical filter 31, On the other hand, the observation light can be guided to the external observation optical system regardless of this.

【0118】また、絞り13は交換可能となっており、
このときに同時に光学フィルタ31をも必要に応じて交
換することで、像面22側に導く撮像用の光を調整する
ことが自在となる。また、光学フィルタ31は、複数フ
ィルタが取り付け可能な円板上に種々の光学フィルタを
取り付けることにより切り替え可能としてもよい。 (発明の第5の実施の形態)本実施形態は、梨地状のざ
らざらな部分と、鏡面に近い部分とを同時に画像計測す
る場合の画像計測光学系について説明する。
Further, the diaphragm 13 is replaceable,
At this time, the optical filter 31 is also replaced at the same time if necessary, so that the image pickup light guided to the image plane 22 side can be adjusted freely. Further, the optical filter 31 may be switchable by mounting various optical filters on a disc to which a plurality of filters can be mounted. (Fifth Embodiment of the Invention) In the present embodiment, an image measuring optical system will be described in the case of simultaneously measuring the image of a rough textured portion and a portion close to a mirror surface.

【0119】本来、鏡面でない部分は暗視野照明によっ
て明るく見え、鏡面部分は明視野照明によって明るく見
える。そこで、本実施形態では、各照明に主として寄与
する光源をそれぞれ設け、これらの各光源の光量を調節
することでざらざらな部分と鏡面に近い部分とのコント
ラストをなくし、両部分を同時にかつ明瞭に観察できる
ようにするものである。
Originally, a non-mirror surface portion looks bright by dark-field illumination, and a mirror surface portion looks bright by bright-field illumination. Therefore, in the present embodiment, a light source mainly contributing to each illumination is provided, and the light amount of each of these light sources is adjusted to eliminate the contrast between the rough portion and the portion close to the mirror surface. It makes it possible to observe.

【0120】図9は本発明の第5の実施の形態に係る画
像計測光学系を示す図である。この画像計測光学系は、
図1に示すワイヤボンダに適用されており、図1及び図
2と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、ここ
では異なる部分のみを説明する。
FIG. 9 is a diagram showing an image measuring optical system according to the fifth embodiment of the present invention. This image measurement optical system
It is applied to the wire bonder shown in FIG. 1, and the same portions as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Here, only different portions will be described.

【0121】この画像計測装置は、その光源装置が、複
数のLED107,108a〜108h,LEDの光量
を調節する調節部100及び直流電源109からなる光
源回路と、調節部100の可変抵抗110及び111の
抵抗値を制御して明暗視野照明を調節する照明制御装置
101とによって構成される他、第1の実施形態と同様
に構成されている。
In this image measuring device, the light source device has a light source circuit composed of a plurality of LEDs 107, 108a to 108h, an adjusting unit 100 for adjusting the light amount of the LEDs, and a DC power supply 109, and variable resistors 110 and 111 of the adjusting unit 100. The illumination control device 101 controls the resistance value of 1 to adjust the bright and dark field illumination, and has the same configuration as that of the first embodiment.

【0122】LED107は、図9に示すようにディフ
ューザ9の背面光軸上に配置され、主として明視野照明
に寄与する。また、可変負荷抵抗111を通して直流電
源109に接続されている。鏡面に近い部分はこのLE
D107によって明るく観察される。
The LED 107 is arranged on the rear optical axis of the diffuser 9 as shown in FIG. 9, and mainly contributes to bright field illumination. The variable load resistor 111 is also connected to the DC power source 109. This LE is near the mirror surface
It is brightly observed by D107.

【0123】LED108a〜108hは、図9及び図
10に示すようにディフューザ9の背面外周部上に配置
され、主として暗視野照明に寄与する。また、可変負荷
抵抗110を通して直流電源109に接続されている。
ざらざらな部分はこれらのLED108a〜108hに
よって明視野照明の場合にも明るく観察される。
The LEDs 108a to 108h are arranged on the outer periphery of the back surface of the diffuser 9 as shown in FIGS. 9 and 10, and mainly contribute to dark field illumination. Further, the variable load resistor 110 is connected to the DC power source 109.
The rough portion is brightly observed by these LEDs 108a to 108h even in the case of bright field illumination.

【0124】図10は本実施形態における各LEDをデ
ィフューザ9側から見た図である。なお、LED10
7,108a〜108hは、明暗視野照明の調節が自在
にできるようにLEDの大きさや数、更には配置、形状
や取付けの方向が調整される。
FIG. 10 is a view of each LED in this embodiment as viewed from the diffuser 9 side. The LED 10
7, 108a to 108h are adjusted in size and number of LEDs, as well as arrangement, shape and mounting direction so that the bright and dark field illumination can be freely adjusted.

【0125】照明制御装置101は、可変抵抗110及
び111の抵抗値をそれぞれ設定することで、明視野照
明に寄与するLED107と暗視野照明に寄与するLE
D108a〜108hの光量を調整する。この光量バラ
ンスは、測定対象となるLSI等により異なるので、照
明制御装置101は、各測定対象に対する可変抵抗11
0,111の調整値を記憶しており、図示しない測定対
象管理部から測定対象の指示を受けると、その測定対象
に対応して可変抵抗110,111の抵抗値を設定す
る。
The illumination control apparatus 101 sets the resistance values of the variable resistors 110 and 111, respectively, so that the LED 107 that contributes to the bright field illumination and the LE that contributes to the dark field illumination.
The light amount of D108a to 108h is adjusted. Since this light amount balance varies depending on the LSI or the like as the measurement target, the illumination control device 101 uses the variable resistor 11 for each measurement target.
The adjustment values of 0 and 111 are stored, and when a measurement target management unit (not shown) receives a measurement target instruction, the resistance values of the variable resistors 110 and 111 are set corresponding to the measurement target.

【0126】次にこのような光源装置を有する画像計測
光学系について図9を用いて説明する。まず、対物レン
ズ11の後側焦点がハーフミラー10によって照明光路
側のFB’と結像光路側のFBに分岐されている。照明
光路側の後焦点面FB’にはディフューザ9が置かれ背
面の直後には、上記したようにLED107及びLED
108a〜LED108hが配置されている。
Next, an image measuring optical system having such a light source device will be described with reference to FIG. First, the rear focus of the objective lens 11 is branched by the half mirror 10 into FB ′ on the illumination light path side and FB on the imaging light path side. The diffuser 9 is placed on the back focal plane FB ′ on the side of the illumination optical path, and the LED 107 and the LEDs 107
108a-LED108h are arrange | positioned.

【0127】ディフューザ106の大きさは、対物レン
ズ11の焦点距離、ワーキングディスタンスWD,有効
径を考慮して、照野の最外周点21aが最大照明角度±
θilでケーラ照明されるように制限される。これにによ
って、照野内の明るさが均一になることが保証されてい
る。
Regarding the size of the diffuser 106, the outermost peripheral point 21a of the illumination field is the maximum illumination angle ± in consideration of the focal length of the objective lens 11, the working distance WD, and the effective diameter.
Limited to Kehler illumination at θ il . This ensures that the brightness in the illumination field is uniform.

【0128】一方、結像側光路の後焦点面FBには、絞
り13が設けられており、物体面21からの反射光のう
ち、±θap以内の角度を持つ光線のみが通過し、像面2
2に結像する。
On the other hand, the diaphragm 13 is provided on the rear focal plane FB of the image-side optical path, and only the light rays having an angle within ± θ ap among the reflected light from the object plane 21 pass therethrough to form an image. Surface 2
Image to 2.

【0129】ここで、明視野照明とは、対物レンズの結
像にあずかる部分の開口数NAに対応した角度内の光で
測定対象を照明するものであるとすれば、θil>θap
とき、θap以内の角度θ(すなわち、θil>θapかつθ
ap≧θ)を持つ照明光は明視野照明として作用する。ま
た、−θil<−θapかつ−θap≦θの場合も同様であ
る。
Here, bright-field illumination is to illuminate the object to be measured with light within an angle corresponding to the numerical aperture NA of the portion of the objective lens involved in image formation, and if θ il > θ ap Then, an angle θ within θ ap (that is, θ il > θ ap and θ
Illumination light with ap ≧ θ) acts as brightfield illumination. The same applies to the case where-? Il <-? Ap and-? Ap ≤ ?.

【0130】一方、暗視野照明とは、対物レンズの結像
にあずかる部分の開口数NAに対応した角度より広い角
度のみの光で測定対象を照明するものであるとすれば、
θapより大きな角度θ(すなわち、θap<θ)を持つ照
明光は暗視野照明として作用することになる。また、−
θap>θの場合も同様である。
On the other hand, if the dark-field illumination is to illuminate the object to be measured with light having an angle wider than the angle corresponding to the numerical aperture NA of the portion of the objective lens involved in image formation,
Illumination light having an angle θ larger than θ ap (that is, θ ap <θ) will act as dark field illumination. Also,-
The same applies when θ ap > θ.

【0131】したがって、図9からわかるように明視野
照明光は、主にLED107からの光束によって形成さ
れ、暗視野照明光は、主にリング状に配列されたLED
108からの光束によって形成される。
Therefore, as can be seen from FIG. 9, the bright field illumination light is mainly formed by the luminous flux from the LED 107, and the dark field illumination light is mainly the LEDs arranged in a ring shape.
It is formed by the light flux from 108.

【0132】さらに、LED107とLED108は、
照明制御回路101、可変抵抗110,111によって
その明るさが独立にコントロールされ、測定対象に対応
するように光量バランスが設定される。
Furthermore, the LED 107 and the LED 108 are
The brightness is independently controlled by the illumination control circuit 101 and the variable resistors 110 and 111, and the light amount balance is set so as to correspond to the measurement target.

【0133】これによって、明視野照明と暗視野照明の
明るさが独立に調整され、ざらざらな部分と鏡面に近い
部分とのコントラストが調整される。したがって、具体
的には例えば図17におけるパッド501と配線パター
ン504の見え方を自由に設定することができる。そし
て、様々なタイプのICに対し、照明制御回路101に
記憶された最適な標準パターン(設定パターン)が自動
的に選択される。
As a result, the brightness of the bright field illumination and the brightness of the dark field illumination are independently adjusted, and the contrast between the rough portion and the portion close to the mirror surface is adjusted. Therefore, specifically, for example, the appearance of the pad 501 and the wiring pattern 504 in FIG. 17 can be freely set. Then, an optimum standard pattern (setting pattern) stored in the illumination control circuit 101 is automatically selected for various types of ICs.

【0134】上述したように、本発明の実施の形態に係
る画像計測光学系によれば、第1の実施形態と同様な構
成を設けた他、独立に明るさを調整できる2系統の光源
を設け、明視野照明及び暗視野照明を同時にかつ独立に
実現できるようにしたので、鏡面又はそれに近い表面を
持つパターンと梨地状の表面を持つパターンが共存する
試料に対して、それぞれのパターンの像の明るさを自由
に変化させることができる。したがって、目的に応じて
最良のパターンを用いて画像計測をすることができる。
As described above, according to the image measuring optical system of the embodiment of the present invention, in addition to the same structure as that of the first embodiment, two light sources capable of independently adjusting the brightness are provided. Since the bright field illumination and the dark field illumination can be realized simultaneously and independently, an image of each pattern can be obtained for a sample in which a pattern with a mirror surface or a surface close to it and a pattern with a satin surface coexist. The brightness of can be changed freely. Therefore, the image can be measured using the best pattern according to the purpose.

【0135】また、本実施形態によれば、従来通りの対
物レンズを介した照明で上記明暗視野同時照明を実現す
ることができるので、暗視野照明を実現する際に対物レ
ンズの外側からの照明系を設ける必要がなく、照明系の
大きさ,特に対物レンズ部分の装置径を外部にリング照
明を用いるよりも十分小さくすることができる。
Further, according to the present embodiment, since the above-mentioned bright and dark field simultaneous illumination can be realized by the conventional illumination through the objective lens, when the dark field illumination is realized, the illumination from the outside of the objective lens is performed. It is not necessary to provide a system, and the size of the illumination system, particularly the device diameter of the objective lens portion, can be made sufficiently smaller than the case where a ring illumination is used externally.

【0136】したがって、ワイヤボンディングを行う際
のステージ移動量も小さくすることができる。これによ
りタクトタイムを短くしICの製造効率を向上させるこ
とができる。
Therefore, the amount of stage movement during wire bonding can be reduced. As a result, the tact time can be shortened and the IC manufacturing efficiency can be improved.

【0137】なお、本実施形態においては、可変負荷抵
抗110はLED108a〜LED108hに対して共
通としたが、本発明はこれにかぎられるものでなく、夫
々個別の可変負荷抵抗を持ち独立に明るさが調整できる
ようにされていてもよい。勿論、電源109が個別の可
変電源であっても差し支えない。
In the present embodiment, the variable load resistor 110 is common to the LEDs 108a to 108h, but the present invention is not limited to this, and each of them has its own variable load resistor and has independent brightness. May be adjustable. Of course, the power source 109 may be an individual variable power source.

【0138】さらに、本実施形態においては、ディフュ
ーザ9の背面にLEDを配置するようにしたが、例えば
ディフューザ9を用いることなく、各LEDを照明光路
側の後焦点面FB’に配置するようにしてもよい。この
とき、照明条件によっては測定対象をより明確にできる
場合もある。 (発明の第6の実施の形態)上述の第5の実施の形態で
は、光源としてLEDを用いた場合で説明したが、本実
施形態ではファイバーバンドルを用いる場合について説
明する。
Further, in the present embodiment, the LEDs are arranged on the back surface of the diffuser 9. However, for example, without using the diffuser 9, each LED is arranged on the rear focal plane FB ′ on the illumination optical path side. May be. At this time, the measurement target may be made clearer depending on the illumination conditions. (Sixth Embodiment of the Invention) In the above fifth embodiment, the case where the LED is used as the light source has been described, but in the present embodiment, the case where the fiber bundle is used will be described.

【0139】図11は本発明の第6の実施の形態に係る
画像計測光学系における光源部を示す図である。本実施
形態では、この光源以外は第5の実施形態と同様に構成
されている。
FIG. 11 is a diagram showing a light source section in the image measuring optical system according to the sixth embodiment of the present invention. The present embodiment is configured similarly to the fifth embodiment except for this light source.

【0140】図11に示すように、ファイバーバンドル
112と113の先端部に光源面116が構成される。
この光源面116はディフューザ9の代わりか又はその
直後に配置される。
As shown in FIG. 11, a light source surface 116 is formed at the tips of the fiber bundles 112 and 113.
This light source surface 116 is arranged instead of or immediately after the diffuser 9.

【0141】ここで、中心部のバンドル113と周辺部
のバンドル112は、夫々個別の光源114と115に
導きかれている。そして、この各光源114,115の
明るさを図9と同様な回路で調整することにより、両バ
ンドルによる光源面からの光量を独立に制御できるよう
になっている。
Here, the central bundle 113 and the peripheral bundle 112 are led to individual light sources 114 and 115, respectively. Then, by adjusting the brightness of each of the light sources 114 and 115 by a circuit similar to that of FIG. 9, it is possible to independently control the light amount from the light source surface by both bundles.

【0142】図9におけるアパーチャー角θapより小さ
な角度の明視野照明光は、バンドル113によって供給
され、アパーチャー角θapより大きな暗視野照明光は、
バンドル112によって供給される。バンドル112と
113の間隔は無くてもよいが、明視野と暗視野の効果
を、よりはっきりと区別して制御する為には、若干の間
隔を設けておくのが望ましい。
Bright-field illumination light at an angle smaller than the aperture angle θ ap in FIG. 9 is supplied by the bundle 113, and dark-field illumination light larger than the aperture angle θ ap is
Supplied by bundle 112. The bundles 112 and 113 do not have to be spaced, but it is desirable to have a slight spacing in order to more clearly distinguish and control the effects of the bright field and the dark field.

【0143】上述したように、本発明の実施の形態に係
る画像計測光学系によれば、第5の実施形態と同様な構
成を設けた他、LEDに代えてファイバーバンドルで明
暗視野同時照明を実現するようにしたので、第5の実施
形態と同様な作用効果を奏することができる。
As described above, according to the image measuring optical system of the embodiment of the present invention, the same structure as that of the fifth embodiment is provided and, in addition to the LED, the fiber bundle is used for simultaneous bright and dark field illumination. Since it is realized, the same operational effect as that of the fifth embodiment can be obtained.

【0144】また、ファイバーバンドルで光源面を構成
させているので、より緻密な光源配置を実現することも
可能となる。 (発明の第7の実施の形態)上述の第5の実施の形態で
は、光源として9個のLEDを用いた場合で説明した
が、本実施形態ではさらに多数のLEDを用いる場合に
ついて説明する。
Further, since the light source surface is constituted by the fiber bundle, it is possible to realize a more precise light source arrangement. (Seventh Embodiment of the Invention) In the above fifth embodiment, the case where nine LEDs are used as the light source has been described, but in the present embodiment, a case where a larger number of LEDs are used will be described.

【0145】図12は本発明の第7の実施の形態に係る
画像計測光学系における光源面を示す図である。本実施
形態では、この光源以外は第5の実施形態と同様に構成
されている。
FIG. 12 is a diagram showing a light source surface in the image measuring optical system according to the seventh embodiment of the present invention. The present embodiment is configured similarly to the fifth embodiment except for this light source.

【0146】図12において、ディフューザ9の代わり
か又はその直後に配置されるべき光源面116上に、多
数のLED117a〜d、118a〜dが配置されてい
る。各LEDは、光軸上のLED部117及び周辺部の
6個のLED部118上にそれぞれ4個づつ設けられ、
各LED毎に明るさの調整をすることができる。
In FIG. 12, a large number of LEDs 117a-d and 118a-d are arranged on the light source surface 116 which should be arranged instead of or immediately after the diffuser 9. Four LEDs are provided on each of the LED section 117 on the optical axis and the six LED sections 118 on the periphery,
The brightness can be adjusted for each LED.

【0147】上述したように、本発明の実施の形態に係
る画像計測光学系によれば、第5の実施形態と同様な構
成を設けた他、LEDの数を多くし、かつそれぞれ光量
調整をできるようにしたので、第5の実施形態と同様な
作用効果を奏する他、より緻密な照明調整をすることが
できる。 (発明の第8の実施の形態)本実施形態では第7の実施
形態よりさらに多数のLEDを用いる場合について説明
する。
As described above, according to the image measuring optical system according to the embodiment of the present invention, in addition to the configuration similar to that of the fifth embodiment, the number of LEDs is increased and the light quantity is adjusted for each. Since it is possible to do so, in addition to the same effect as the fifth embodiment, more precise illumination adjustment can be performed. (Eighth Embodiment of the Invention) In this embodiment, a case will be described in which a larger number of LEDs are used than in the seventh embodiment.

【0148】図13は本発明の第8の実施の形態に係る
画像計測光学系における光源面を示す図である。本実施
形態では、この光源以外は第5の実施形態と同様に構成
されている。
FIG. 13 is a diagram showing a light source surface in the image measuring optical system according to the eighth embodiment of the present invention. The present embodiment is configured similarly to the fifth embodiment except for this light source.

【0149】図13において、ディフューザ9の代わり
か又はその直後に配置されるべき光源面116上に、多
数のLED119a〜119g,120a〜120l,
121a〜121p,122a〜122xが配置されて
いる。
In FIG. 13, a large number of LEDs 119a to 119g, 120a to 120l, are arranged on the light source surface 116 to be arranged instead of or immediately after the diffuser 9.
121a to 121p and 122a to 122x are arranged.

【0150】これらのLEDは光源円119及び光源輪
120〜122上にリング状に配置されている。各LE
Dについて、各リング毎にもしくは各LED毎に明るさ
の調整をすることができる。
These LEDs are arranged in a ring shape on the light source circle 119 and the light source wheels 120 to 122. Each LE
Regarding D, the brightness can be adjusted for each ring or for each LED.

【0151】上述したように、本発明の実施の形態に係
る画像計測光学系によれば、第5の実施形態と同様な構
成を設けた他、LEDをリング状に多数配置し、かつそ
れぞれ光量調整をできるようにしたので、第5の実施形
態と同様な作用効果を奏する他、より一層緻密な照明調
整をすることができる。
As described above, according to the image measuring optical system according to the embodiment of the present invention, in addition to the structure similar to that of the fifth embodiment, a large number of LEDs are arranged in a ring shape and the light amount of each LED is set. Since the adjustment can be performed, the same operational effect as that of the fifth embodiment can be obtained, and more precise illumination adjustment can be performed.

【0152】また、本実施形態ではLEDを用いた例で
説明したが、図13に示す各LEDに代えてそれぞれを
光ファイバーで構成させてファイバーバンドルとし、各
ファイバー毎に独立に明るさ調整できるようにしてもよ
い。
In the present embodiment, an example using LEDs has been described, but instead of each LED shown in FIG. 13, each LED is configured with an optical fiber to form a fiber bundle, and the brightness can be adjusted independently for each fiber. You may

【0153】また、図12、図13の場合において、さ
らにLED数、ファイバー数を増やすようにしてもよ
い。なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されるも
のでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変形する
ことが可能である。
In the case of FIGS. 12 and 13, the number of LEDs and the number of fibers may be further increased. The present invention is not limited to the above embodiments, and can be variously modified without departing from the gist thereof.

【0154】以上、本発明について実施形態に基づいて
説明したきたが、本発明は以下の発明も含む。 (1)被測定物の形状を画像認識する画像計測装置の画
像計測光学系において、前記被測定物からの光を照明光
路と結像光路とを分岐する光分岐手段と、前記被測定物
と前記光分岐手段との間に設けられた少なくとも1つの
レンズからなるレンズ手段と、前記結像光路上に存在す
る前記レンズ手段の後側焦点面近傍に、設けられた絞り
と、前記光分岐手段により分岐された前記照明光路上に
存在する前記レンズ手段の後側焦点面近傍に、光源もし
くは光源像を配置してなる光源手段とを備え、前記光源
手段を像とする入射瞳に対応する開口角が、出射瞳に対
応する開口角よりも大きくなるようにしたことを特徴と
する画像計測光学系。 (2)被測定物の形状を画像認識する画像計測装置の画
像計測光学系において、前記被測定物からの光を照明光
路と結像光路とを分岐する光分岐手段と、前記被測定物
と前記光分岐手段との間に設けられた少なくとも1つの
レンズからなるレンズ手段と、前記結像光路上に存在す
る前記レンズ手段の後側焦点面近傍に、設けられた絞り
と、前記光分岐手段により分岐された前記照明光路上に
存在する前記レンズ手段の後側焦点面近傍に、光源もし
くは光源像を配置してなる光源手段とを備え、前記光源
手段のある一点から射出した照明光のうち、前記レンズ
手段を通過したのち、前記被測定物を略平行に照明する
光と光軸とでなす角が、前記被測定物のある一点から射
出する光のうち、前記絞りによって制限されて結像に寄
与する光に対応する光と光軸とでなす角よりも大きくな
るようにし、かつ、照野全体が前記照明光で照明される
ように、前記レンズ手段,前記絞り及び前記光源手段の
うち少なくとも1つを調整したことを特徴とする画像計
測光学系。 (3)被測定物の形状を画像認識する画像計測装置の画
像計測光学系において、前記被測定物からの光を照明光
路と結像光路とに分岐する光分岐手段と、前記被測定物
と前記光分岐手段との間に設けられた少なくとも1つの
レンズからなるレンズ手段と、前記結像光路上に存在す
る前記レンズ手段の後側焦点面近傍に、設けられ、開口
大きさを可変とした絞りと、前記光分岐手段により分岐
された前記照明光路上に存在する前記レンズ手段の後側
焦点面近傍に、光源もしくは光源像を配置してなる光源
手段とを備えたことを特徴とする画像計測光学系。 (4)前記光源手段のある一点から射出した照明光のう
ち、前記レンズ手段を通過したのち、前記被測定物を略
平行に照明する光と光軸とでなす角が、前記被測定物の
ある一点から射出する光のうち、前記絞りによって制限
されて結像に寄与する光に対応する光と光軸とでなす角
よりも大きくなるように、前記レンズ手段,前記絞り及
び前記光源手段のうち少なくとも1つを調整したことを
特徴とする(3)の画像計測光学系。 (5)被測定物の形状を画像認識する画像計測装置の画
像計測光学系において、前記被測定物からの光を照明光
路と結像光路とに分岐する光分岐手段と、前記被測定物
と前記光分岐手段との間に設けられた少なくとも1つの
レンズからなるレンズ手段と、前記結像光路上に存在す
る前記レンズ手段の後側焦点面近傍に、設けられた絞り
と、前記光分岐手段により分岐された前記照明光路上に
存在する前記レンズ手段の後側焦点面近傍に、少なくと
も可視光及び近赤外光を含む光源もしくは光源像を配置
してなる光源手段と、前記結像光路上に設けられた光学
フィルタとを備えたことを特徴とする画像計測光学系。 (6)前記光学フィルタは、前記結像光路に対して出し
入れ自在であることを特徴とする(5)記載の画像計測
光学系。 (7)前記被測定物を目視観察可能な観察光学系を備え
たことを特徴とする(5)記載の画像計測光学系。 (8)照射光に対する被測定物からの反射光を結像光路
に導くことにより、前記被測定物の形状を撮像し、画像
認識する画像計測装置の画像計測光学系において、前記
照射光は、少なくとも可視光を含み、また、前記結像光
路上に設けられた光学フィルタと、前記被測定物からの
反射光の一部を観察光路に導くことにより目視観察を可
能とする観察光学系とを備えたことを特徴とする画像計
測光学系。 (9)前記光量調整手段は、前記被測定物の種類に応じ
て選択された所定の設定パターンに従って前記各グルー
プの光源もしくは光源像の明るさを調整することを特徴
とする請求項3又は4記載の画像計測光学系。 (10)前記光源手段は、少なくとも可視光を含む光源
もしくは光源像であり、また、前記結像光路上に光学フ
ィルタを有することを特徴とする請求項1又は2記載の
画像計測光学系。
Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention also includes the following inventions. (1) In an image measuring optical system of an image measuring device for recognizing the shape of an object to be measured, an optical branching unit for branching light from the object to be measured into an illumination optical path and an image forming optical path; and the object to be measured. Lens means including at least one lens provided between the light branching means, an aperture provided near the rear focal plane of the lens means existing on the imaging optical path, and the light branching means. An aperture corresponding to an entrance pupil having the light source means as an image, the light source means comprising a light source or a light source image near the rear focal plane of the lens means existing on the illumination optical path branched by An image measurement optical system characterized in that an angle is made larger than an opening angle corresponding to an exit pupil. (2) In the image measuring optical system of the image measuring device for recognizing the shape of the object to be measured, an optical branching unit for branching the light from the object to be measured into an illumination optical path and an imaging optical path, and the object to be measured. Lens means including at least one lens provided between the light branching means, an aperture provided near the rear focal plane of the lens means existing on the imaging optical path, and the light branching means. Light source means formed by arranging a light source or a light source image in the vicinity of the rear focal plane of the lens means existing on the illumination light path branched by After passing through the lens means, the angle formed by the light illuminating the object to be measured substantially in parallel and the optical axis is limited by the diaphragm among the light emitted from a certain point of the object to be measured. Corresponds to the light that contributes to the image At least one of the lens means, the diaphragm, and the light source means is adjusted so that the angle formed by the light and the optical axis is larger than the angle formed and the entire illumination field is illuminated by the illumination light. Image measurement optical system characterized by. (3) In the image measuring optical system of the image measuring device for recognizing the shape of the object to be measured, an optical branching unit that branches the light from the object to be measured into an illumination optical path and an imaging optical path, and the object to be measured. A lens means including at least one lens provided between the light branching means and a rear focal plane of the lens means existing on the imaging optical path is provided, and the aperture size is variable. An image comprising a stop and a light source means for arranging a light source or a light source image near a rear focal plane of the lens means existing on the illumination optical path branched by the light branching means. Measurement optics. (4) Of illumination light emitted from a certain point of the light source means, an angle formed by the light illuminating the object to be measured substantially parallel after passing through the lens means and the optical axis is the object to be measured. Of the light emitted from a certain point, the angle of the lens means, the diaphragm, and the light source means is made larger than the angle formed by the light axis and the light corresponding to the light that contributes to image formation by being restricted by the diaphragm. The image measuring optical system according to (3), characterized in that at least one of them is adjusted. (5) In the image measurement optical system of the image measuring device for recognizing the shape of the object to be measured, an optical branching unit that branches the light from the object to be measured into an illumination optical path and an imaging optical path, and the object to be measured. Lens means including at least one lens provided between the light branching means, an aperture provided near the rear focal plane of the lens means existing on the imaging optical path, and the light branching means. On the imaging optical path, a light source means including a light source or a light source image containing at least visible light and near-infrared light near the rear focal plane of the lens means existing on the illumination optical path branched by And an optical filter provided on the image measuring optical system. (6) The image measuring optical system according to (5), wherein the optical filter is freely inserted into and removed from the imaging optical path. (7) The image measurement optical system according to (5), further comprising an observation optical system capable of visually observing the object to be measured. (8) In the image measurement optical system of the image measurement device, which captures the shape of the measured object by guiding the reflected light from the measured object with respect to the irradiated light to the imaging optical path, the irradiated light is An optical filter including at least visible light, and an observation optical system that enables visual observation by guiding a part of the reflected light from the object to be measured to an observation optical path, and an optical filter provided on the imaging optical path. An image measurement optical system characterized by being provided. (9) The light amount adjusting means adjusts the brightness of the light source or the light source image of each group according to a predetermined setting pattern selected according to the type of the object to be measured. The image measurement optical system described. (10) The image measuring optical system according to claim 1 or 2, wherein the light source means is a light source or a light source image containing at least visible light, and has an optical filter on the imaging optical path.

【0155】上記(1)〜(10)の作用効果を説明す
る。まず、(1)の発明の画像計測光学系においては、
光源手段によって、射出された照明光が光分岐手段によ
り分岐されたのち、レンズ手段を通過して被測定物を照
明する。ここで、光源手段は、照明光路上に存在するレ
ンズ手段の後側焦点面近傍に光源もしくは光源像が配置
されてなるので、被測定物は略ケーラ照明されることに
なる。
The effects of the above (1) to (10) will be described. First, in the image measurement optical system of the invention of (1),
The illumination light emitted by the light source means is branched by the light branching means, and then passes through the lens means to illuminate the object to be measured. Here, since the light source means is arranged with the light source or the light source image in the vicinity of the rear focal plane of the lens means existing on the illumination optical path, the object to be measured is substantially Koehler illuminated.

【0156】次に、被測定物から射出し、レンズ手段を
通過した光の一部が光分岐手段によって、結像光路に導
かれる。そして、前記レンズ手段の後側焦点面近傍に設
けられた絞りによって制限された光のみが結像に寄与
し、光学画像を形成することになる。
Next, a part of the light emitted from the object to be measured and having passed through the lens means is guided to the image forming optical path by the light branching means. Then, only the light limited by the diaphragm provided in the vicinity of the rear focal plane of the lens means contributes to the image formation and forms an optical image.

【0157】このように、照射される照明光が照明条件
のよい略ケーラ照明であり、かつ、例えば絞りの調整に
より前記光源手段を像とする入射瞳に対応する開口角
が、出射瞳に対応する開口角よりも大きくなるようにし
ているので、傾いた物体面に照明光が入射する場合でか
つ単一の照明系のみを用いた場合であっても、その物体
の傾きによる照明条件に対する影響を排除することがで
きる。
As described above, the illuminating light to be emitted is substantially Koehler illumination with good illumination conditions, and the aperture angle corresponding to the entrance pupil whose image is the light source means corresponds to the exit pupil by adjusting the diaphragm, for example. Since the aperture angle is larger than the aperture angle, the influence of the tilt of the object on the lighting conditions is affected even when the illumination light is incident on the tilted object surface and only a single illumination system is used. Can be eliminated.

【0158】また、(2)の発明の画像計測光学系にお
いては、光源手段によって、射出された照明光が光分岐
手段により分岐されたのち、レンズ手段を通過して被測
定物を照明する。ここで、光源手段は、照明光路上に存
在するレンズ手段の後側焦点面近傍に光源もしくは光源
像が配置されてなるので、被測定物は略ケーラ照明され
ることになる。
In the image measuring optical system of the invention (2), the illumination light emitted by the light source means is branched by the light branching means, and then passes through the lens means to illuminate the object to be measured. Here, since the light source means is arranged with the light source or the light source image in the vicinity of the rear focal plane of the lens means existing on the illumination optical path, the object to be measured is substantially Koehler illuminated.

【0159】次に、被測定物から射出し、レンズ手段を
通過した光の一部が光分岐手段によって、結像光路に導
かれる。そして、前記レンズ手段の後側焦点面近傍に設
けられた絞りによって制限された光のみが結像に寄与
し、光学画像を形成することになる。
Next, a part of the light emitted from the object to be measured and having passed through the lens means is guided to the image forming optical path by the light branching means. Then, only the light limited by the diaphragm provided in the vicinity of the rear focal plane of the lens means contributes to the image formation and forms an optical image.

【0160】また、光源手段のある一点から射出した照
明光のうち、レンズ手段を通過したのち、被測定物を略
平行照明する光と光軸とでなす角が、ある一点から射出
する光のうち、絞りによって制限されて結像に寄与する
光に対応する光と光軸とでなす角よりも大きくなるよう
に、かつ、照野全体が前記照明光で照明されるように、
レンズ手段,絞り及び光源手段のうち少なくとも1つを
調整している。
Of the illumination light emitted from a certain point of the light source means, after passing through the lens means, the angle between the light that illuminates the object to be measured substantially parallel and the optical axis is the light emitted from a certain point. Among them, so that it is larger than the angle formed by the light and the optical axis corresponding to the light that is limited by the diaphragm and contributes to image formation, and the entire illumination field is illuminated by the illumination light,
At least one of the lens means, the diaphragm, and the light source means is adjusted.

【0161】このような条件に設定された光学系から出
力する光は、反射光が直接的に結像に寄与するため、被
検出物の許容される傾きを最大にすることができる。ま
た、照射される照明光が照明条件のよい略ケーラ照明で
ある。
In the light output from the optical system set under such conditions, the reflected light directly contributes to the image formation, so that the allowable inclination of the object to be detected can be maximized. Further, the illuminating light to be emitted is a substantially Koehler illumination with good illumination conditions.

【0162】したがって、傾いた物体面に照明光が入射
する場合でかつ単一の照明系のみを用いた場合であって
も、その物体の傾きによる照明条件に対する影響を排除
することができる。
Therefore, even when the illumination light is incident on the inclined object surface and only a single illumination system is used, the influence of the inclination of the object on the illumination conditions can be eliminated.

【0163】次に、(3)に対応する発明の画像計測光
学系においては、光源手段によって、射出された照明光
が光分岐手段により分岐されたのち、レンズ手段を通過
して被測定物を略ケーラ照明する。
Next, in the image measuring optical system of the invention corresponding to (3), the illumination light emitted by the light source means is branched by the light branching means, and then passes through the lens means to move the object to be measured. Illuminate almost Kera.

【0164】次に、被測定物から射出し、レンズ手段を
通過した光の一部が光分岐手段によって、結像光路に導
かれる。そして、前記レンズ手段の後側焦点面近傍に設
けられた開口大きさの調整可能な絞りによって制限され
た光のみが結像に寄与し、光学画像を形成することにな
る。
Next, a part of the light emitted from the object to be measured and passing through the lens means is guided to the image forming optical path by the light branching means. Then, only the light limited by the diaphragm having an adjustable aperture size provided near the rear focal plane of the lens means contributes to the image formation and forms an optical image.

【0165】このように、照射される照明光が照明条件
のよい略ケーラ照明であり、かつ、絞りにより結像に寄
与する光が制限されるので、傾いた物体面に照明光が入
射する場合でかつ単一の照明系のみを用いた場合であっ
ても、その物体面での反射光のうち,結像に寄与する光
束の検出可能条件を容易に最適化できるように光学系を
調整することが可能となる。
As described above, when the illuminating light to be radiated is substantially Koehler illuminating under good illuminating conditions, and the light contributing to image formation is limited by the diaphragm, the illuminating light is incident on the inclined object plane. In addition, even if only a single illumination system is used, the optical system is adjusted so that the detectable condition of the light flux that contributes to the image formation among the reflected light on the object plane can be easily optimized. It becomes possible.

【0166】また、絞りの開口大きさが可変なため、一
層検出可能条件の最適化が行い易くなる。さらに、
(4)に対応する発明の画像計測装置においては、
(3)に対応する発明と同様に作用する他、絞りの開口
大きさを可変としたので、適宜光学系における条件を調
整することができる。
Further, since the aperture size of the diaphragm is variable, it becomes easier to optimize the detectable condition. further,
In the image measuring device of the invention corresponding to (4),
Besides operating similarly to the invention corresponding to (3), since the aperture size of the diaphragm is made variable, the conditions in the optical system can be adjusted appropriately.

【0167】さらに、(5)に対応する発明の画像計測
光学系においては、可視光及び近赤外光を含む光源手段
によって、射出された照明光が光分岐手段により分岐さ
れたのち、レンズ手段を通過して被測定物を略ケーラ照
明する。
Further, in the image measuring optical system of the invention corresponding to (5), the illumination light emitted by the light source means including visible light and near infrared light is branched by the light branching means, and then the lens means. The object to be measured is passed through the illuminator and is illuminated with a substantially Kehler.

【0168】次に、被測定物から射出し、レンズ手段を
通過した光の一部が光分岐手段によって、結像光路に導
かれ、さらに光学フィルタによって近赤外光のみが取り
出される。
Next, a part of the light emitted from the object to be measured and passing through the lens means is guided to the image forming optical path by the light branching means, and further only the near infrared light is taken out by the optical filter.

【0169】一方、被測定物を反射した可視光の一部を
他の光学系に導くことも可能であるため、例えば被測定
物を別途目視観察したい場合に、その実現が極めて容易
である。
On the other hand, since it is possible to guide a part of the visible light reflected by the object to be measured to another optical system, for example, when it is desired to visually observe the object to be measured, the realization thereof is extremely easy.

【0170】さらにまた、(6)に対応する発明の画像
計測光学系においては、(5)に対応する発明と同様に
作用する他、結像光路に対して光学フィルタを出し入れ
自在としたので、被測定物の撮像に寄与する光の波長の
調整が容易となる。
Furthermore, in the image measuring optical system of the invention corresponding to (6), not only the same operation as in the invention corresponding to (5) but also the optical filter can be freely taken in and out from the image forming optical path. It becomes easy to adjust the wavelength of the light that contributes to the imaging of the object to be measured.

【0171】一方、(7)に対応する発明の画像計測光
学系においては、(6)に対応する発明と同様に作用す
る他、目視観察可能な観察光学系を備えたので、実際に
可視光による被測定物の目視観察ができる。
On the other hand, in the image measuring optical system of the invention corresponding to (7), the same operation as in the invention corresponding to (6) is provided, and since the observation optical system capable of visual observation is provided, the visible light is actually used. The object to be measured can be visually observed.

【0172】また、(8)に対応する発明の画像計測光
学系は、照射光に対する被測定物からの反射光を結像光
路に導くことにより、被測定物の形状を撮像し、画像認
識する画像計測装置に用いられる。
Further, the image measuring optical system of the invention corresponding to (8) images the shape of the object to be measured by recognizing the image by guiding the reflected light from the object to be measured with respect to the irradiation light to the imaging optical path. Used in image measurement devices.

【0173】このとき、照射光は、少なくとも可視光を
含んでいる。また、光学フィルタにより、結像光路上に
おいて、被測定物の撮像に寄与する波長光のみが取り出
される。
At this time, the irradiation light contains at least visible light. Further, the optical filter extracts only the wavelength light that contributes to the imaging of the object to be measured on the imaging optical path.

【0174】さらに、観察光学系の観察光路に、被測定
物からの反射光の一部が導かれることにより被測定物の
目視観察ができる。さらに、(9)に対応する発明の画
像計測光学系においては、課題を解決する手段で説明し
た請求項3又は4に対応する発明と同様に作用する他、
光量調整手段により、前記被測定物の種類に応じて選択
された所定の設定パターンに従って前記各グループの光
源もしくは光源像の明るさが調整される。
Further, since a part of the reflected light from the object to be measured is guided to the observation optical path of the observation optical system, the object to be measured can be visually observed. Furthermore, in the image measuring optical system of the invention corresponding to (9), the same operation as the invention corresponding to claim 3 or 4 described in the means for solving the problem is achieved,
The light amount adjusting means adjusts the brightness of the light source or the light source image of each group according to a predetermined setting pattern selected according to the type of the object to be measured.

【0175】したがって、明暗視野の同時照明につい
て、被測定物に応じた自動的な照明系設定が可能とな
る。さらにまた、(10)に対応する発明の画像計測装
置においては、請求項1又は2に対応する発明と同様に
作用する他、光源手段に、少なくとも可視光が含まれて
いる。
Therefore, for simultaneous illumination of the bright and dark fields, it is possible to automatically set the illumination system according to the object to be measured. Furthermore, in the image measuring device of the invention corresponding to (10), the light source means includes at least visible light in addition to the same function as the invention according to claim 1 or 2.

【0176】したがって、例えば被測定物を別途目視観
察したい場合に、その実現が極めて容易である。さら
に、被測定物を画像認識するのに必要な波長光は、あら
かじめ照射光に含ませておき、光学フィルタ通過時に結
像光路上に導くようにすればよい。
Therefore, for example, when it is desired to visually observe the object to be measured separately, the realization thereof is extremely easy. Further, the wavelength light necessary for image recognition of the object to be measured may be included in the irradiation light in advance, and may be guided to the imaging optical path when passing through the optical filter.

【0177】このようにすれば、同軸の唯一の光源で物
体の傾きによる照明条件に対する影響を排除し、被測定
物を画像認識するのに必要な波長光のみを結像光路上に
導き、さらに被測定物を直接目視観察することが可能と
なる。
By doing so, the influence of the tilt of the object on the illumination condition is eliminated by the only coaxial light source, and only the wavelength light necessary for recognizing the image of the object to be measured is guided to the imaging optical path. It becomes possible to directly visually observe the object to be measured.

【0178】すなわち、被測定物の撮像に用いるべき光
の波長にかかわらず、同被測定物の直接目視観察を容易
に実現することができる画像計測光学系を提供すること
ができる。
That is, it is possible to provide an image measuring optical system capable of easily realizing direct visual observation of the object to be measured regardless of the wavelength of light to be used for imaging the object to be measured.

【0179】[0179]

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、傾
いた物体面に照明光が入射する場合でかつ単一の照明系
のみを用いた場合であっても、その物体面での反射光の
うち,結像に寄与する光束の検出可能条件を容易に最適
化できる画像計測光学系を提供することができる。
As described above in detail, according to the present invention, even when the illumination light is incident on the tilted object plane and only a single illumination system is used, the object plane on the object plane is not changed. It is possible to provide an image measurement optical system that can easily optimize the detectable condition of the light flux that contributes to image formation in the reflected light.

【0180】また、本発明によれば、傾いた物体面に照
明光が入射する場合でかつ単一の照明系のみを用いた場
合であっても、その物体の傾きによる照明条件に対する
影響を排除することが可能な画像計測光学系を提供する
ことができる。
Further, according to the present invention, even when the illumination light is incident on the inclined object plane and only a single illumination system is used, the influence of the inclination of the object on the illumination condition is eliminated. It is possible to provide an image measuring optical system capable of performing the above.

【0181】さらにまた、本発明によれば、鏡面又はそ
れに近い表面を持つパターンと梨地状の表面を持つパタ
ーンが共存する試料に対して、それぞれのパターンの像
の明るさを自由に変化させることができ、また、目的に
応じて最良のパターンを用いて画像計測が可能な画像計
測光学系を提供することができる。
Furthermore, according to the present invention, for a sample in which a pattern having a mirror surface or a surface close thereto and a pattern having a satin surface coexist, the image brightness of each pattern can be freely changed. Further, it is possible to provide an image measuring optical system capable of performing image measurement using the best pattern according to the purpose.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る画像計測装置
を適用したワイヤボンダの一例を示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a wire bonder to which an image measuring device according to a first embodiment of the present invention is applied.

【図2】同実施の形態に係る画像計測光学系を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an image measurement optical system according to the same embodiment.

【図3】同実施の形態においてディフューザの光学的位
置を変えたときの様子を示す模式図。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a state when the optical position of the diffuser is changed in the same embodiment.

【図4】同実施の形態においてディフューザの大きさを
変えたときの様子を示す模式図。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which the size of the diffuser is changed in the same embodiment.

【図5】画像計測装置に有限系が用いられる場合の光学
系を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing an optical system when a finite system is used in the image measuring device.

【図6】本発明の第2の実施の形態に係る画像計測光学
系を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing an image measurement optical system according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施の形態に係る画像計測光学
系を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing an image measurement optical system according to a third embodiment of the invention.

【図8】本発明の第4の実施の形態に係る画像計測光学
系を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing an image measurement optical system according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施の形態に係る画像計測光学
系を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing an image measurement optical system according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】同実施形態における各LEDをディフューザ
側から見た図。
FIG. 10 is a view of each LED in the same embodiment as viewed from the diffuser side.

【図11】本発明の第6の実施の形態に係る画像計測光
学系における光源部を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a light source unit in an image measuring optical system according to a sixth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第7の実施の形態に係る画像計測光
学系における光源面を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing a light source surface in an image measuring optical system according to a seventh embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第8の実施の形態に係る画像計測光
学系における光源面を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing a light source surface in an image measuring optical system according to an eighth embodiment of the present invention.

【図14】リードフレームにおける画像計測の様子を示
す説明図。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a state of image measurement in a lead frame.

【図15】チップ側における画像計測の様子を示す説明
図。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a state of image measurement on the chip side.

【図16】対物レンズに同軸照明系と別の照明系を付加
した様子を示す図。
FIG. 16 is a diagram showing a state in which an illumination system different from the coaxial illumination system is added to the objective lens.

【図17】特徴的な形状のパッドを有しないICチップ
周辺部の形状を示す図。
FIG. 17 is a view showing a shape of an IC chip peripheral portion which does not have a pad having a characteristic shape.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ワイヤ、2…ボンダヘッド、3…ICチップ、4…
リードフレーム、5…画像処理位置算出部、6…XYス
テージ、7…XYステージ制御駆動部、8…赤外LE
D、9…ディフューザ、9a…ディフューザの端点、1
0…ハーフミラー、11…対物レンズ、11a,11b
…対物レンズの有効端点、12…CCDカメラ、13…
絞り、21…物体面、21a…照野最外周点、22…像
面、23…結像レンズ、24…第1群レンズ、25…第
2群レンズ、30…ファイバーバンドル、31…光学フ
ィルタ、107,108…LED、110,111…可
変抵抗、112,113…ファイバーバンドル、FB…
結像光路上の対物レンズの後側焦点、FB´…照明光路
上の対物レンズの後側焦点、FB1…結像光路上の第1
群レンズの後側焦点、FB´…照明光路上の第1群レン
ズの後側焦点。
1 ... Wire, 2 ... Bonder head, 3 ... IC chip, 4 ...
Lead frame, 5 ... Image processing position calculation unit, 6 ... XY stage, 7 ... XY stage control drive unit, 8 ... Infrared LE
D, 9 ... Diffuser, 9a ... Diffuser end point, 1
0 ... Half mirror, 11 ... Objective lens, 11a, 11b
... Effective end point of objective lens, 12 ... CCD camera, 13 ...
Aperture, 21 ... Object plane, 21a ... Outermost point of illumination field, 22 ... Image plane, 23 ... Imaging lens, 24 ... First group lens, 25 ... Second group lens, 30 ... Fiber bundle, 31 ... Optical filter, 107, 108 ... LED, 110, 111 ... Variable resistance, 112, 113 ... Fiber bundle, FB ...
Rear focal point of objective lens on imaging optical path, FB '... Rear focal point of objective lens on illumination optical path, FB1 ... First on imaging optical path
Rear focal point of the group lens, FB '... Rear focal point of the first group lens on the illumination optical path.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定物の形状を画像認識する画像計測
装置の画像計測光学系において、 前記被測定物からの光を照明光路と結像光路とに分岐す
る光分岐手段と、 前記被測定物と前記光分岐手段との間に設けられた少な
くとも1つのレンズからなるレンズ手段と、 前記結像光路上に存在する前記レンズ手段の後側焦点面
近傍に、設けられた絞りと、 前記光分岐手段により分岐された前記照明光路上に存在
する前記後側焦点面の共役位置近傍に、光源もしくは光
源像を配置してなる光源手段とを備えたことを特徴とす
る画像計測光学系。
1. An image measuring optical system of an image measuring device for recognizing the shape of an object to be measured, the optical branching means for branching light from the object to be measured into an illumination optical path and an image forming optical path. A lens unit including at least one lens provided between the object and the light splitting unit, an aperture provided near the rear focal plane of the lens unit existing on the image forming optical path, and the light An image measuring optical system, comprising: a light source or a light source means for arranging a light source image near a conjugate position of the rear focal plane existing on the illumination optical path branched by the branching means.
【請求項2】 前記光源手段のある一点から射出した照
明光のうち、前記レンズ手段を通過したのち、前記被測
定物を略平行に照明する光と光軸とでなす角が、前記被
測定物のある一点から射出する光のうち、前記絞りによ
って制限されて結像に寄与する光に対応する光と光軸と
でなす角よりも大きくなるように、前記レンズ手段,前
記絞り及び前記光源手段のうち少なくとも1つを調整し
たことを特徴とする請求項1記載の画像計測光学系。
2. An angle formed by an optical axis of the illumination light emitted from a certain point of the light source means and passing through the lens means and then illuminating the object to be measured substantially in parallel is the object to be measured. Of the light emitted from a certain point of an object, the lens means, the diaphragm, and the light source are set to be larger than the angle formed by the optical axis and the light corresponding to the light that is limited by the diaphragm and contributes to image formation. The image measuring optical system according to claim 1, wherein at least one of the means is adjusted.
【請求項3】 前記光源手段においては、前記光源もし
くは光源像が複数のグループに分けられており、 前記各グループの光源もしくは光源像の明るさを、グル
ープ毎に独立に調整可能とする光量調整手段を備えたこ
とを特徴とする請求項2記載の画像計測光学系。
3. In the light source means, the light source or the light source image is divided into a plurality of groups, and the brightness of the light source or the light source image of each group can be adjusted independently for each group. The image measuring optical system according to claim 2, further comprising means.
【請求項4】 前記複数のグループうち、少なくとも1
つのグループは、前記絞りの開口部の内側に相当する領
域に配置され、他の少なくとも1つのグループは、前記
絞りの開口部の外側に相当する領域に配置されているこ
とを特徴とする請求項3記載の画像計測光学系。
4. At least one of the plurality of groups
One group is arranged in a region corresponding to the inside of the aperture of the diaphragm, and another at least one group is arranged in a region corresponding to the outside of the aperture of the diaphragm. 3. The image measurement optical system described in 3.
JP8243478A 1996-01-10 1996-09-13 Image measuring optical system Withdrawn JPH09250905A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8243478A JPH09250905A (en) 1996-01-10 1996-09-13 Image measuring optical system

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8-2553 1996-01-10
JP255396 1996-01-10
JP8243478A JPH09250905A (en) 1996-01-10 1996-09-13 Image measuring optical system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09250905A true JPH09250905A (en) 1997-09-22

Family

ID=26335957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8243478A Withdrawn JPH09250905A (en) 1996-01-10 1996-09-13 Image measuring optical system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09250905A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008020341A (en) * 2006-07-13 2008-01-31 Shinko Electric Co Ltd Discriminating apparatus for workpiece attitude
JP2011519016A (en) * 2007-12-14 2011-06-30 インテクプラス カンパニー、リミテッド Surface shape measuring system and measuring method using the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008020341A (en) * 2006-07-13 2008-01-31 Shinko Electric Co Ltd Discriminating apparatus for workpiece attitude
JP2011519016A (en) * 2007-12-14 2011-06-30 インテクプラス カンパニー、リミテッド Surface shape measuring system and measuring method using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3385442B2 (en) Inspection optical system and inspection device
KR100746114B1 (en) Imaging system for imaging a defect on a planar specular object
JP2021505940A (en) Methods for Microscopy Systems and Microscopic Imaging Using This Type of Microscopy System
JP2003503701A (en) Lighting module
KR100876471B1 (en) Imaging system
JPH0727709A (en) Inspecting apparatus surface defect
JP2004528943A (en) Rear projection field tester
US20080062424A1 (en) Compact Ringlight
KR102250626B1 (en) Intraocular lens inspection
JPH05160232A (en) Bonding wire inspecting apparatus
US20070024846A1 (en) Device for Dark Field Illumination and Method for Optically Scanning of Object
JP2005091049A (en) Light irradiator for image processing and light irradiation method for image processing
JP2010216864A (en) Photometric apparatus
US4236781A (en) Illumination system for specimen
JPH09250905A (en) Image measuring optical system
CN110140071A (en) Light supply apparatus, light source control method and image capturing system
JP2880358B2 (en) Lighting equipment
JP7086813B2 (en) Lighting equipment
JP2801974B2 (en) microscope
CN1109729A (en) Spatial refractometer
JP2001324450A (en) Method and system for illuminating object with focused light at varying angles of incidence and multi-color light source for use therein
US11561382B2 (en) Lighting device for an imaging optical device, and detection method
JP2003202302A (en) Surface defect-inspecting apparatus
US6930769B1 (en) Optical sensor module tester
US6498684B1 (en) Apparatus and method for indicating the location of a field of view for a vision system

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20031202