KR100275143B1 - 기판 상에 있는 표시부를 식별하기 위한 광학식 문자 인식용 조명 시스템 - Google Patents

기판 상에 있는 표시부를 식별하기 위한 광학식 문자 인식용 조명 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR100275143B1
KR100275143B1 KR1019980703780A KR19980703780A KR100275143B1 KR 100275143 B1 KR100275143 B1 KR 100275143B1 KR 1019980703780 A KR1019980703780 A KR 1019980703780A KR 19980703780 A KR19980703780 A KR 19980703780A KR 100275143 B1 KR100275143 B1 KR 100275143B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical
substrate
camera
light
optical member
Prior art date
Application number
KR1019980703780A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990071508A (ko
Inventor
도널드 알. 윌트
리차드 에스. 사이델
Original Assignee
레인하트 죠셉 엘.
일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드
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 레인하트 죠셉 엘., 일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드 filed Critical 레인하트 죠셉 엘.
Publication of KR19990071508A publication Critical patent/KR19990071508A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100275143B1 publication Critical patent/KR100275143B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10712—Fixed beam scanning
    • G06K7/10722—Photodetector array or CCD scanning
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10712—Fixed beam scanning
    • G06K7/10722—Photodetector array or CCD scanning
    • G06K7/10732—Light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0812—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines the monitoring devices being integrated in the mounting machine, e.g. for monitoring components, leads, component placement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Stroboscope Apparatuses (AREA)

Abstract

반도체 웨이퍼(18)와 같은 기판 상의 표시부(indicia)를 조명하여, 기판에 대해 평행하게 정렬되는 또는 기판에 어떤 각도로 정렬된 카메라로 볼 수 있도록 하나 이상의 광원(24,26), 불투명한 배플(baffle)(30,32) 및 거울(50,64,66)을 갖는 조명 시스템(10,40,74,100)이 제공된다. 광원(24,26)은 소프트 마크를 조명하기 위한 발광 다이오드(light emitting diode; LED) 및 하드 마크를 조명하기 위한 넓은 스펙트럼을 갖는 백열 전구를 포함한다. 어두운 시야 및 밝은 시야 조명기는 각각의 어두운 배경 상의 밝은 표시부 및 밝은 배경 상의 어두운 표시부의 판독을 개선하기 위해 제공된다. 광 제어 유닛(158)은 광원의 선택 및 빛의 세기를 수동 또는 자동적으로 제어하는 것을 허용한다. 광원의 광학 경로를 따라서 펼쳐 있는 대향하는 거울들은 광원으로부터 방출되는 빛을 반사시켜 카메라의 시야에 들어가게 하고, 그 결과 조명 효율을 증가시키고, 아주 적은 광원을 사용하게 한다.

Description

기판 상에 있는 표시부를 식별하기 위한 광학식 문자 인식용 조명 시스템{ILLUMINATION SYSTEM FOR OCR OF INDICIA ON A SUBSTRATE}
반도체 웨이퍼 및 다른 기판에는 그 중에서도 특히, 웨이퍼 번호와 제조자를 나타내는 표시부(indicia)가 제공될 수도 있다. 상기 표시부는 예를 들면, 길이가 1.59㎝ 내지 1.91cm(5/8인치 내지 3/4인치(inch))이고, 전형적으로 레이저로 에칭된 피트(pit)의 매트릭스로서 구성되어 있다.
반도체 웨이퍼 상에 있는 이러한 레이저로 에칭된 표시부를 판독하는 기계를 제공하는데 어려움은 문자들 자체가 표시부의 웨이퍼 기판과 색상이 같아서 윤곽(relief)이 선명하지 않다는 사실로부터 발생하고 있고, 웨이퍼 표면이 연마되면서 그 기판도 문자를 판독하는데 사용되는 빛을 반사시키기 때문에 발생하고, 또한 웨이퍼 표면이 문자를 커버하는 몇 번의 코팅 처리를 겪으면서, 문자의 크기와 윤곽의 선명도가 줄어들기 때문에도 발생하고 있다.
이전에 알려진 광학식 문자 인식(OCR) 시스템은 빛을 카메라로 반사시키기 위해 표시부에 삽입된 작은 요철 표면을 사용해 왔다. 그러나, 점(dot)들이 매우 완만하기 때문에, 점들은 작은 각도로 어떤 경우에는 매우 작은 각도를 통해서만 빛을 분산시킨다. 그 결과, 광원은 시선으로부터 매우 작은 각도에 있고, 또한 상대적으로 빛이 강렬하게 되어진다. 상기는 광원을 카메라의 시야 안에 놓이게 하고, 그 결과 많은 경우에는 카메라는 어둡게 되어 보이지 않는다. 시선을 따라서 빛을 향하게 하는 빔 스플리터를 사용하는 종래 기술들이 사용되어 왔지만, 이들 기술들은 많은 과잉 코팅(overcoat)을 한 층을 갖는 작은 문자들을 조명하는데는 충분히 로버스트(robust)하지는 못했다. 더 큰 각도에서 기능하고, 가장 어려운 문자 조차도 조명하는 매우 강렬한 빛을 제공하는, 고강도 섬유 광학의 광원은 고가이며 크고, 불필요한 열 및 진동을 발생시키는 상당한 단점을 가지는 다른 종래 기술들을 나타낸다.
본 발명은 광학 분야에 관한 것으로, 더 상세하게는 기판 상에 있는 표시부(indicia)를 식별하기 위한 광학식 문자 인식(Optical Character Recognition; OCR)용 LED(Light Emitting Diode; 발광 다이오드) 조명 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 상에 있는 표시부를 식별하기 위한 광학식 문자 인식(OCR)용 로버스트 LED 조명 시스템의 일 실시예를 도시하는 부분 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 기판 상에 있는 표시부를 식별하기 위한 광학식 문자 인식(OCR)용 로버스트 LED 조명 시스템의 다른 실시예를 도시하는 부분 단면도.
도 3A 및 도 3B(합해서 도 3)는 본 발명에 따른 기판 상에 있는 표시부를 식별하기 위한 광학식 문자 인식(OCR)용 로버스트 LED 조명 시스템의 도 2 실시예에 유용한 다른 광학 부재를 도시하는 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 기판 상에 있는 표시부를 식별하기 위한 광학식 문자 인식(OCR)용 조명 시스템의 다른 실시예를 도시하는 부분 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 기판 상에 있는 표시부를 식별하기 위한 광학식 문자 인식(OCR)용 조명 시스템의 또 다른 실시예를 도시하는 부분 단면도.
도 6은 도 5의 라인 6-6을 따라 취해진 조명 시스템을 도시하는 단면도.
도 7은 본 발명의 조명 시스템을 도시하는 개략도.
도 8은 도 5의 조명 시스템에 대한 다른 실시예를 도시하는 부분 단면도.
도 9는 도 8의 라인 9-9를 따라 취해진 조명 시스템을 도시하는 단면도.
도 10은 도 8의 조명 시스템의 펼쳐진 광학 경로를 도시하는 단면도.
따라서, 본 발명의 주요한 목적은, 비록 문자가 하나 이상의 층으로 과잉 코팅되었을 경우 조차에도, 기판 상에 있는 표시부를 식별하기 위한 광학식 문자 인식용으로서 로버스트 하지만 저렴한 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED) 조명 시스템을 제공하는 것이다.
그에 따른, 일 실시예에서, 기판의 수직선에서 제 1 예각으로 각이진 시야를 갖는 카메라가 카메라의 시야 내에서 기판의 표시부를 판독할 수 있도록 제공된다. 광학 경로를 한정하는 LED의 제 1 및 제 2 어레이 각각을 기판상의 수직선에서 제 2 예각방향의 양쪽에 있도록 배치하는데, 제 2 예각은 제 1 예각과 크기는 같지만, 방향은 기판의 수직선에서 제 1 예각 방향과 반대방향이 되도록, 기판 상에 있는 표시부를 조명하기 위한 LED의 제 1 및 제 2 어레이 각각이 제공된다. LED의 제 1 및 제 2 어레이의 광학 경로를 따라 각각 배치되는 제 1 및 제 2 배플(baffle)은 각 LED 어레이를 차단하여, 그 결과 배플들로 하여금 카메라의 시야 내에서 상이 맺지 못하도록 하면서, 표시부가 LED 어레이의 빛으로 카메라로 판독되도록 한다.
또한 그에 따른, 다른 실시예에서, 기판의 수직선에 평행한 카메라의 장축방향으로 배향된 시야를 갖는 카메라가 카메라의 시야 내에서 표시부를 판독하기 위해 제공된다. 카메라와 기판 모두와 광학적으로 마주하고 있는 광학 부재가 카메라에 향해서 및 카메라로 입사되도록 빛을 편향시키기 위해 제공된다. 광학 부재는 카메라와 기판 모두와 마주하도록 각이진 하나의 평면 거울과, 기판과 마주하도록 각이진 제 1 거울 부재 및 카메라와 상기 제 1 거울 부재 모두와 마주하도록 각이진 제 2 거울 부재인 이중 평면 거울 또는 프리즘일 수 있다. 기판의 수직선에 대하여 한정되는 예각 양쪽에 각각 배치되는 광학 경로를 한정하는 LED의 제 1 및 제 2 어레이가 기판 상에 있는 표시부를 조명하기 위해 제공된다. LED의 제 1 및 제 2 어레이의 광학 경로를 따라 각각 배치되는 제 1 및 제 2 배플은 각 LED 어레이를 차단하여, 그 결과 배플들로 하여금 카메라의 시야 내에서 상이 맺지 못하도록 하면서, 표시부가 LED 어레이의 빛으로 카메라로 판독되도록 한다.
상기 실시예에서, LED 어레이는 하나의 렌즈나 복합렌즈를 포함할 수도 있으나, 렌즈를 전혀 포함하지 않을 수도 있다. 게다가, 마스크는 비교적 크고 쉽게 이용할 수 있는 LED를 카메라의 시야 내에서 상이 없이 기판에 더 가깝게 놓여질 수 있도록 하기 위해 LED 어레이의 인접 시야에 제공되는 반면, 전체적인 팩키지의 크기를 감소시킬 수 있다.
또한 다른 실시예에서, 기판의 수직선에 수직한 방향에서 카메라의 길이 방향의 축을 따라 방향 지어진 시야를 갖는 카메라가 카메라의 시야 내에서 표시부를 판독하기 위해 제공된다. 다수의 광학 요소들은 배열되는데, 요소 중 하나는 다른 광학 요소들로부터 램프 어레이를 차단하도록 배열된 배플 사이에서 빛을 방사하도록 제 1 및 제 2어레이의 LED과 마주하고, 나머지 요소 중 하나는 카메라와 마주하고, 그 결과 램프 빛에 의해 표시부를 판독하는 것을 허용한다.
또 다른 실시예를 보면, 소프트(soft) 마크와 하드(hard) 마크 스크라이브 모두를 판독할 수 있도록 특별하게 구성되어 있는, 기판의 수직선에 수직한 카메라의 길이 방향의 축을 따라 배향되어 있는 시야를 갖는 카메라가 카메라의 시야 내에서 기판의 표시부를 판독하기 위해 제공된다. 다수의 광학 요소들은 배열되는데, 요소 중 하나는 다른 광학 요소들로부터 LED 어레이를 차단하도록 배열된 배플 사이에서 빛을 방사하도록 제 1 및 제 2어레이의 LED과 마주하고, 나머지 요소 중 하나는 카메라와 마주하고, 그 결과 LED 빛에 의해 표시부를 판독하는 것을 허용한다. 게다가, 상기 실시예는 하드 마크를 판독하기 위한 2개의 보충적인 조명 모드를 포함한다.
제 1의 추가 모드는 어두운 시야 조명이고, 또한 카메라의 시야 밖이 아니라, 기판 상에 있는 표시부 가까이에 설치된 백열 전구의 어레이로 구성되어 있다.
제 2 모드는 밝은 시야 조명이고, 또한 카메라의 시야로부터 감춰진 것이 아니라 그 시야에 가깝게 있는 백열 전구의 제 1 및 제 2 어레이에 의해 조명되는 카메라의 시야에 위치되어 있는 흩뜨리는 바람직하게는 흰색인 반사경으로 구성되어 있다. 이 반사경은 LED의 제 1 및 제 2 어레이 사이에 설치되어 있고, 소프트 마크 조명에 사용되는 마스크의 앞에 있다. 램프 어레이는 LED 어레이와 이웃해 있는데, 반사경에 일정한 조명을 공급해 줄 수 있도록 돼 있다. 반사경은 스크라이브 윈도우에 대해 밝은 배경을 제공하기에 충분한 크기로 제한된다. 모든 다른 빛은 웨이퍼와 램프 하우징에 의한 카메라의 시야 및 소프트 마크 조명을 위해 사용되는 배플로부터 차단된다. 반사경의 크기를 최소화하고, 웨이퍼로부터 다른 빛 모두를 차단하는 것은 밝은 반사경의 선명한 상을 반사시키는 연마된 웨이퍼 표면과, 또한 빛을 산란시키고 따라서 어둡게 보이는 스크라이브 마크 사이의 대조를 최대로 한다. 만약 반사경이 스크라이브 윈도우보다 더 크다면, 또는 램프의 분산된 빛이 웨이퍼를 조명되게 된다면, 그러면 상의 대조는 스크라이브로부터의 산란된 추가적인 빛이 카메라에 들어가 스크라이브를 더 밝게 보이게 하기 때문에 줄어들 것이다.
본 발명은 오퍼레이터 입력에 반응하는 4개의 조명 광원을 제어할 수 있는 다중 채널의 광 제어 유닛 및 다양한 스크라이브의 개선된 시야를 제공하기 위해 적당한 광원 및 조명의 세기를 선택하기 위한 제어 논리를 제공한다. 제어 유닛은 배선일 수 있고, 또는 카메라 피드백에 반응하여 조명 광원을 조절할 수 있는 사용자가 프로그램할 수 있는 소프트웨어를 포함할 수도 있다.
또 다른 실시예에서는, 조명 광원에 의해 한정되는 광학 경로는 평면 거울에 의해 양쪽 면에서 경계되어 진다. 평면 거울은 조명 광원으로부터 빛을 반사해서 시야에서 벗어나는 것을 카메라의 시야에 들어가게 한다. 상기 거울은 손실되는 빛을 사용하게 함으로써 광원의 폭을 줄일 수 있게 해준다. 따라서 더 적은 수의 LED 또는 백열 전구가 같은 시야를 조명하는데 필요하게 된다. 이것은 상당히 더 좁은 광원도 만들고, LED와 백열 전구의 필요한 수를 감소시킨다.
본 발명의 이들 및 다른 목적, 특징 및 이점은 다음에 상세하게 설명되는 바람직한 실시예 및 도면을 참조해 보면 명백해 질 것이다.
도 1은 기판(반도체 웨이퍼와 같은) 상에 있는 표시부(레이저로 에칭된 문자 스트링(string)과 같은)를 식별하기 위한 광학식 문자 인식(Optical Character Recognition; OCR)용 로버스트(robust) LED 조명 시스템(10)의 일 실시예를 도시하는 개략도이다. 카메라(12)는 "θC"로 표시되고, 일반적으로 반도체 웨이퍼(18)의 수직선(16)에 대하여 한정되는 화살표(14)로 지정되는 예각 방향에 제공된다. 카메라(12)는 웨이퍼(18) 상에 있는 화살표(22)로 개략적으로 도시된 표시부를 판독하는 시야를 갖는 렌즈(20)를 구비한다.
카메라 시야의 전체 폭에 걸쳐 각각 고르게 분포되어 있는 LED들의 제 1 및 제 2 어레이는 "θL"로 표시되고, 일반적으로 화살표(28)로 지정되는 제 2 예각 양쪽에 각각 배치되어 있다. 예각(28)의 각도는 예각(14)의 각도와 크기는 같지만, 제 2 예각은 기판(18)의 수직선(16)에 대하여 반대 측면에 있다. 비록 분리된 원통형 렌즈와 함께 렌즈가 없는 LED들도 또한 제공될 수 있지만, LED들의 LED 어레이(24 및 26) 각각은 렌즈로 되어 있는 것이 바람직하다. LED들의 수는 기판(18) 상에 있는 표시부(22)를 식별하기 위한 로버스트 조명을 제공하도록 선택된다. LED들은 전형적으로 표시부(22)의 선형 배열에 따르는 선형 줄맞춤으로 각각 배열된다. 다른 패턴들도 가능하다.
LED 어레이(24 및 26)는 광학 경로를 제공하는데, 상기 광학 경로를 따라서 상기 어레이 각각의 광선들이 기판 상에 있는 표시부의 한쪽 내지 양쪽 측면을 조명한다. 어레이(24)의 광학 경로를 따라서, 불투명한 배플(baffle)(30)이 배치되어 있고, LED 어레이(26)의 광학 경로를 따라서, 불투명한 배플(32)이 배치되어 있는데, 상기 배플(30 및 32)은 미리 선택된 거리 간격으로 떨어져 있다. 알루미늄과 같은 임의의 불투명한 재료인 배플(30)은 배플의 수직방향이 웨이퍼(18)의 수직선(16)에 직각이 되도록 배치되고, 배플(32)은 배플의 수직방향이 기판(18)의 수직선(16)에 평행하게 배치된다. 대응하는 어레이의 직접 영상(direct image)이, 표시부(22)가 LED 어레이(24 및 26)에 의해 제공되는 조명의 빛으로 판독되는 것이 허용하는 동안에, 대응하는 배플에 의해 기판(18)의 반사 표면에서 벗어난 상으로부터 차단되고, 그 결과 카메라(12) 렌즈(20)의 시야에 들어오게 하는 한, 배플(30)의 다른 배치 방향이 가능이다.
도 2는 본 발명에 따른 기판 상에 있는 표시부를 식별하기 위한 OCR용 로버스트 LED 조명 시스템(40)의 다른 실시예를 도시한다. 도 2의 시스템(40)은 두 가지 주요한 점에서 도 1의 시스템(10)과 다르다. 첫 번째 다른 점은, 시야를 제공하는 렌즈(44)를 구비하는 카메라(42)가 일반적으로 기판(48)의 수직선(46)에 평행한 카메라(42)의 축에 설치되어 있고, 또한 평면 거울과 같은 광학 부재(50)는 미리 선택된 예각으로 카메라(42) 렌즈(44)의 시야 내에 배치되어 있다. 상기 거울이 렌즈(44)의 시야 내에 방향 지어지는 각도는 웨이퍼(48)의 표면으로부터 반사된 빛을 카메라(42) 렌즈(44)로 편향되도록 선택되어지고, 카메라(42)는 도시된 수직 위치에 있도록 허용한다. 다른 장점 중에서, 카메라의 수직 배치 방향은 팩키지 크기를 줄여주고, 설치를 간단하게 한다.
도 2의 시스템(40)이 도 1의 시스템(10)과 다른 두 번째 점은, 직사각형 모양을 갖는 마스크(54)가 LED 어레이(58 및 60) 근처에 제공된다는 것이다. 마스크(54)는 쉽게 상업적으로 이용할 수 있는 큰 LED들을 카메라의 시야 내에 가시화 됨이 없이, 전형적으로 반도체 웨이퍼인 기판(48)에 훨씬 더 가깝게 놓이게 하는 것을 허용한다.
상기 실시예에서, 비록 원통형 렌즈가 LED 어레이 LED들의 광학 경로를 따라 더 균일한 조명을 제공하기 위해 렌즈가 없는 LED들이 추가되더라도, LED 어레이(58 및 60)의 각각 LED는 렌즈가 있는 것이 바람직하다.
도 3A를 참조한 것과 같이, 일반적으로 62로 지정된 이중 평면 거울이 기판에서 반사된 빛을 카메라에 편향시키기 위하여 평면 거울(50)(도 2)을 대신하여 제공될 수도 있다. 제 1 평면 거울 부재(64)는 기판과 마주보도록 각이 져있고, 제 2 평면 거울 부재(66)는 거울 부재(64) 및 카메라 모두와 마주보도록 각이 져있다. 이중 반사로 판독되는 표시부의 실상을 제공한다.
도 3B를 참조한 것과 같이, 일반적으로 68로 지정된 프리즘이 기판에서 반사된 빛을 카메라에 편향시키기 위하여 평면 거울(50)을 대신하여 제공될 수도 있다. 프리즘(68)은 카메라의 시야 내에서 기판에 상을 맺게 하는 부재(64 및 66)(도 3A)와 같은 기능을 하는 은도금된 표면(70 및 72)을 갖는다.
과잉 코팅된 문자를 판독하는데 대한 어려움을 극복함과 더불어, OCR 시스템은 구별 특성을 가진 마크를 형성하는 다양한 임의의 표시 수단에 의해 만들어져 왔던 문자도 판독해야 하는 도전에 직면할 수 있다. 기판 상에 있는 표시부를 만드는 하나의 방법은 레이저를 사용하는 것이다. 레이저 기술에 따라서, 그 결과 제조된 마크는 완만한 곡선 에지부를 갖는 웨이퍼에 얕은 눌림에 의해 특징 되어 지는 "소프트(soft)" 마크, 또는 웨이퍼 표면에 매우 가파른 에지부 및 지그재그형 림부를 가지는 보다 패인 것 같은 "하드(hard)" 마크가 될 수 있다.
도 4는 본 발명, 즉 조명 시스템(74)의 다른 실시예를 도시한다. 도 4의 시스템(74)은 두 가지 점에서 도 2의 시스템(40)과 다르다. 첫 번째 다른 점은 렌즈(78)를 구비하는 카메라(76)가 카메라(76)의 축이 일반적으로 반사 기판(80)의 수직선에 직각으로 설치된다는 점이다. 도 4의 시스템(74)이 도 2의 시스템(40)과 다른 두 번째 점은 LED 어레이와 같은 광원(82)이 또한 일반적으로 광원의 축과 기판(80)의 수직선이 직각으로 위치되어 있다는 점이다. 카메라(76) 및 광원(82)의 수평 배치는 유리하게 팩키지의 전체 높이를 최소화하게 해주며, 동시에 설치 및 조절 작업 동안에도 카메라(76) 및 렌즈(78)에 접근하는 것을 편리하게 해준다.
광원(82)은 도 2의 시스템에 대해 기술된 것과 같이, 광원의 인접 지역에 직사각형 모양의 마스크(84)가 제공된다. 마스크(84) 및 광원(82)은 또한 제 1 거울(88), 제 2 거울(90), 제 3 거울(92), 제 1 배플(94), 및 제 2 배플(96)을 수용하는 인클로저(enclosure)(86) 내에 위치되어 있다. 제 2 및 제 3 거울(90 및 92) 각각은 도 3B에 도시된 것과 같이 프리즘으로 대체될 수 있다. 인클로저(86)는 기판(80) 상에서 판독되는 마크와 정렬 가능한 제 1 창(98), 즉 스크라이브 윈도우(scribe window)와, 기판(80) 및 거울(88,90 및 92)로부터 반사된 빛을 수용하기 위해 카메라(76)와 정렬되는 제 2 창(99)을 더 포함한다. 카메라(76)는 제 2 창(99)과 함께 카메라(76) 및 렌즈(78)의 정렬을 정밀하게 하기 위한 조정 가능한 조립 브래킷이 있는 인클로저(86)에 부착되어 있다.
제 1 평면 거울(88)은 광원(82) 및 기판(80)과 마주하도록 각이 져 있어서, 기판(80)에 부딪친 빛이 수직으로 반사하지 않고 어떤 각도로 나아가게 한다. 제 1 및 제 2 배플(94 및 96) 각각은 기판과 기판 상에 있는 마크를 조명하기 위한 제 1 거울(88)에서 기판(80)으로 나아가는 빛의 경로를 제어하기 위해 제공된다. 제 1 거울(88)로부터 받은 빛의 여각으로 기판(80)으로부터 반사된 빛은 광원(82) 반대편에 있는 제 2 배플(96)의 측면을 지나 기판(80)과 마주하고 있는 제 2 평면 거울(90)로 나아간다. 제 3 평면 거울(92)과 마주하고 있는 제 2 평면 거울(90)은 기판(80)으로부터 받은 빛을 카메라 렌즈(78)와 마주하기 위해 각이 져있는 제 3 거울(92)로 반사시킨다. 제 3 거울(92)로부터 반사하는 빛은 인클로저(86) 내의 제 2 창(99)을 지나 렌즈(78)를 통과한 후 카메라(76)로 들어간다.
시야의 크기는 선택된 렌즈(78)의 광학 배율, 광학 요소들의 물리적 크기, 및 광학 확대 튜브(79) 크기의 함수이다. 일 실시예에서, 길이가 35밀리미터(㎜)의 확대 튜브는 75㎜의 렌즈를 사용하고, 길이가 10㎜의 확대 튜브는 50㎜의 렌즈를 사용한다. 예를 들면, 대략 폭이 33mm(1.30인치)인 시야에는 0.25의 공칭 배율을 갖는 50㎜의 렌즈(78) 및 6.6㎜×8.8㎜의 전하 결합 소자(Charge-Coupled Device; CCD)를 가진 카메라(76)가 제공된다. 그러나, 만약 도시된 시스템(74)이 0.50의 배율에서 작동하는 75㎜의 렌즈(78)로 구성되어 있다면, 시야의 크기는 16.5mm(0.65인치)로 줄어들게 된다. 상기 시야의 크기는 작은(0.8mm 높이) 스크라이브를 보는데 적당하다. 확대 튜브(79) 및 카메라 설치 위치의 변형은 작게 조절하여 (대략 +/- 10%)배율로 만들게 한다. 다른 크기의 CCD를 가진 카메라, 다른 초점 거리의 렌즈, 및 다른 길이의 확대 튜브를 사용함으로써 다른 배율을 얻을 수 있다. 카메라 및 렌즈에 유사한 배율들을 조합 선택하여, 특별한 적용에 대하여 가장 적합한 배율을 제공할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 도 5를 참조하면, OCR 시스템(100)은 75㎜의 렌즈(104)를 갖는 카메라(102), 확대 튜브(103), 제 1 광시스템(106), 표시된 기판(110)에 평행하게 정렬된 제 2 광시스템(108)을 구비하고 있다. 상기 실시예는 "소프트(soft)" 마크를 판독하기 위한 LED들 및 "하드(hard)" 마크를 판독하기 위한 넓은 스펙트럼의 백열 전구를 포함하고 있다. 카메라(102)용 조립 브래킷(114)을 구비하는 인클로저(112)는 광시스템 및 광시스템을 제어하기 위한 4개 채널의 광 제어 유닛(116)을 수용하고 있다.
도 6은 도 5의 조명 시스템을 도시하는 횡단면도이고, 이것은 다음 설명에 대해 도 5에 관련하여 언급되어져야 한다. 도시된 실시예에서, 제 1 광시스템(106)은 4열의 LED(118)를 포함하고 있는데, 그 중에서 2열은 카메라(102)의 시야 위에 있고, 2열은 카메라의 시야 아래에 있다. 가장 중심 또는 가장 안쪽의 2열은 광 제어 유닛(116)의 제 1 채널에 의해 제어되는 LED(118)의 제 1 어레이를 포함한다. 가장 바깥쪽 2열의 LED(118)는 광 제어 유닛(116)의 제 2 채널에 의해 제 1 어레이로부터 독립적으로 제어 가능한 LED(118)의 제 2 어레이를 포함한다. 도시된 실시예에서, 가장 안쪽의 각 열은 9개의 LED(118)을 포함하고, 가장 바깥쪽의 각 열은 8개의 LED(118)을 포함한다.
제 1 광시스템(106)은 또한, 밝은 시야 조명으로 알려져 있는 엷게 채색된 배경 상의 어두운 문자 또는 스크라이브에 대해 개선된 조명을 제공한다. 밝은 시야 조명 소자들은 밝은 시야 백열 램프(120)의 2열을 포함하고 있는데, 이 밝은 시야 램프(120)는 빛 반사 하우징 내의 LED(118) 근처에 설치된 광 제어 장치(116)의 제 3 채널에 반응한다. 밝은 시야 램프(120)는 고도로 반사적이고 엷게 채색된 전형적으로 백색의 타깃(122)을 조명하는데, 이 타깃은 거울 배열을 경유하여 카메라의 시야 내에 있다.
제 2 광시스템(108)은 어두운 시야 조명으로 알려져 있는 어두운(검은) 배경 상의 밝게 채색된 문자를 조명하기 위한 백열 램프(124)의 어레이를 포함한다. 도시된 실시예에서, 어두운 시야 램프(124)는 6개 있는데, 빛 반사 하우징 내에 위치되는 광 제어 장치(116)의 제 4 채널에 반응한다. 이들 램프는 기판(110)을 조명하면서도 카메라의 시야 내에는 있지 않는다.
어두운 시야 및 밝은 시야의 백열 램프들은 표준이면서 소형이고 선명하면서 희고 밝은 전구들인데, 이들 전구는 저전압에서 작동되어 전구의 수명이 대략 20,000시간 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다. 본 명세서에 대해, 백열 전구는 LED보다 유리한 점을 제공하는데, 그 이유는 백열 전구는 가시광선으로부터 적외선영역에 이르는 광역의 스펙트럼 파장을 방출하고, 가공된 웨이퍼와 같은 기판(110) 상에서 발견된 얇은 코팅으로 인한 간섭 효과에 휠씬 덜 민감하기 때문이다. 백열 전구는 또한 형광등보다 열이 더 적게 발생하고(형광등은 플라즈마 방전에 필요한 전자를 생산하기 위해 "히터"를 가지고 있다), 전구의 작은 크기에 더하여 제어하는데 손쉬운 이점을 가지고 있다. 게다가, 백열 전구는 소프트 마크를 조명하는데 사용하는 LED(118)과 유사한 전력을 요구하고, 그래서 동일한 일렉트로닉스와 소프트웨어에 의하여 제어되게 된다.
한편, 거울 및 배플의 배치는 제 1 거울(126), 제 2 거울(128), 제 3 거울(130), 제 1 배플(132), 및 제 2 배플(134)을 포함하고 있는데, 도 4에 대한 것과 같은 것이다. 광학 경로(115)는 빛이 기판(110)에서 제 2 거울(128)로 들어가는 것을 나타낸 것이다.
각각의 실시예에서, 광 제어 장치(116)는 기판 상의 조명을 제어하여, 특정한 스크라이브에 의해 제시되는 다양한 시야 상태 하에서 최적의 문자 해상도를 제공한다. 시스템(100)의 일 실시예에서, 광 제어 장치(116)는 카메라(102)로부터 피드백을 수신하여, 자동적으로 소프트웨어로 제어되는 스위치로 광원 및 빛의 세기를 조절하도록 한다.
도 5의 시스템(100)에 대한 예시적인 광 제어 장치(116)가 도 7에 개략적으로 도시되어 있는데, 146, 148, 150, 및 152라고 각각 명명되어 있는 4개의 조명 광원(A, B, C, 및 D)을 LED(118)의 안쪽 열, LED(118)의 바깥쪽 열, 밝은 시야 램프(120), 및 어두운 시야 램프(124)에 대응하게 제어하고 있다. 시스템 오퍼레이터는 광원 선택 제어부(154) 및 세기 선택 제어부(156) 각각을 사용하여 광원 및 빛의 세기를 선택한다. 사용자로 하여금 적당한 명령어를 선택함으로써 빛의 유형 및 세기 모두를 한정할 수 있도록 하게 하는 제어 논리(158)는 배선 또는 소프트웨어 중 어느 하나의 형태이다. 따라서, 시스템은 폭넓은 마크를 판독을 하기 위한 초기 셋업을 넘어서 사실상 기계적 조절을 필요로 하지 않는다.
이제, 도 8 및 도 9를 함께 참조하여, OCR 시스템의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 9는 라인 9-9를 따라 취해진 도 8에 도시된 실시예의 부분 횡단면도이다. 도 8 및 도 9에 도시된 실시예는 75㎜의 렌즈(104)를 가진 카메라(102), 확대 튜브(103), 제 1 광시스템(106), 및 표시된 기판(110)에 평행하게 정렬된 제 2 광시스템(108)을 포함하고 있다. 상기 실시예는 "소프트" 마크를 판독하기 위한 LED 및 "하드" 마크를 판독하기 위한 넓은 스펙트럼을 갖는 백열 전구를 포함하고 있다. 카메라(102)용 조립 브래킷(114)을 갖는 인클로저(112)는 광시스템을 수용하기 위해 제공되고, 4개 채널의 광 제어 유닛(116)은 광시스템을 제어하기 위해 제공된다. 게다가, 상기 실시예는 제 1 및 제 2 평면 거울 즉, 광원 거울(202 및 204)을 포함하는데, 이것은 광원으로부터 방출된 빛을 반사 시켜서 기판(110) 상에 있는 카메라의 시야로 향하게 하여, 그 결과 훨씬 더 좁은 팩키지 안에서 기판에 대해 조명을 실질적으로 동일하게 하면서도 LED 및 백열 전구의 수를 더 적게 사용할 수가 있는 것이다.
제 1 및 제 2 광원 거울(202 및 204) 각각은 광시스템(106) 밖의 포인트로부터 배플(132 및 134)에 가까운 포인트까지 이어져 있다. LED 어레이로부터 방출된 빛은 제 1 및 제 2 광원 거울(202 및 204) 각각에 의해 반사되어, 제 1 거울(126)로 향하는데, 이 제 1 거울은 기판(110)으로 빛을 반사 시켜, 그 결과 기판 상에 빛의 세기를 효과적으로 증가시킨다. 유사하게, 밝은 시야 램프(120)는 타깃(122)에 의해 반사되고, 그 다음 제 1 및 제 2 광원 거울(202 및 204) 각각에 의해 반사되어, 기판(110)으로 빛을 반사시키는 제 1 거울(126)로 향하도록 빛을 방출한다. 도 9에 나타난 실시예에 도시된 것처럼, 인클로저(112)의 폭은 상당히 감소될 수 있는데, 그 이유는 램프 및 LED의 수가 적게 필요하기 때문이다. 예를 들면, 도4 내지 도6에 도시된 실시예는 약 9.1cm(3.6인치)의 폭을 갖는 반면에, 광원 거울을 사용하는 실시예는 6.1cm(2.4인치)또는 더 좁은 폭을 갖는 하우징을 가질 수 있다.
이제 도 10을 참조해 보면, 도 8의 실시예에 대한 광학 경로를 펼쳐 놓은 횡단면도를 도시한다. 도 10은 LED(118)의 가장 안쪽의 열로부터 방출되는 빛의 예시적인 도면인데, 제 2 광원 거울(204)에서 반사되어 기판(110)으로 향한 후, LED(118) 폭의 실제 크기(214)의 함수인 카메라의 시야(210)에 입사된다. 비록 도시되지는 않았지만, 빛은 제 1 광원 거울(202)에 의해 유사하게 반사된다. 카메라의 시야 밖에 있는 LED(118)로부터 나오는 빛이 제 1 및 제 2 광원 거울(202 및 204) 각각에 의해 반사되어 제 1 거울(126)로 들어가서, 그 후 기판(110) 상에 있는 카메라의 시야에 입사하게 되고, 따라서 효율적인 조명을 증가시키기 위해 더 큰 겉보기(apparent) 크기(216)로 LED(118)의 폭을 효과적으로 증가시킨다. 제 1 및 제 2 광원 거울(202 및 204) 각각에 의해 반사되는 빛은 더 넓은 LED 어레이 내의 LED로부터 방출되는 빛을 대신한다. LED(118)의 가장 바깥쪽의 열로부터 나오는 빛이 유사한 방법으로 반사된다는 것은 당업자에게 쉽게 인식할 수 있다. 유사하게, 타깃(122) 및 백열 전구(124)로부터 방출되는 빛은 제 1 및 제 2 광원 거울(202 및 204) 각각에 의해 반사되어, 기판(110)의 카메라 시야를 향하게 된다.
따라서, 제 1 및 제 2 광원 거울(202 및 204) 각각은 인클로저(112)의 폭 및 필요한 LED와 램프의 수를 상당히 감소시켜 준다. 도 9에 도시된 실시예에서, LED(118)의 가장 안쪽의 열은 5개의 LED가 하나의 열로 구성되고, LED(118)의 가장 바깥쪽에 있는 열은 4개의 LED가 하나의 열로 구성되며, 또한 백열 전구(120)의 2개 어레이 각각은 2개의 전구를 포함한다. LED(118)는 약 3.8cm(1.5인치)의 폭을 필요로 한다. 이것은 도 6의 실시예와는 대조적인데, 도 5에서는 가장 바깥쪽의 2열은 8개의 LED(118)와 가장 안쪽의 2열은 9개의 LED(118)을 가지고 있는데, 그 폭은 약 6.9cm(2.7인치)을 요구하고, 또한 인클로저의 폭은 약 9.1cm(3.6인치)이다. 게다가, 백열 전구(120)의 2개 어레이 각각은 3개의 전구를 포함하고 있다.
현재 개시되는 본 발명의 많은 변형은 본 발명의 개념으로부터 벗어남이 없이 본 명세서로부터 혜택을 누리는 당업자에게는 분명하게 될 것이다. 예를 들면, 거울들은 인클로저(112)의 상부 및 하부에 놓여져서, 제 1 거울(126)을 향해서 빛을 반사시킬 수도 있다. 게다가, LED와 램프의 개수 및 많은 조합들이 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 사용될 수도 있다.

Claims (24)

  1. 기판(110)의 표면상에 있는 표시부(indicia)를 조명하기 위한 조명 시스템(100)에 있어서,
    기판(110)의 표면상에 있는 제 1 타입의 표시부를 조명하기 위한 제 1 타입의 제 1 광시스템(118)으로서, 상기 제 1 광시스템(118)은 제 1 광학 경로를 상기 제 1 광시스템(118)으로부터 상기 기판(110)으로 한정하고, 상기 제 1 광학 경로에 수직하고 실제 크기(214)를 가지는 소스(source) 폭을 갖는, 상기 제 1 광시스템(118)과,
    제 2 타입의 표시부를 조명하기 위한 제 2 타입의 제 2 광시스템(120)으로서, 상기 제 2 광시스템(120)은 제 2 광학 경로를 상기 제 2 광시스템(120)으로부터 상기 기판(110)으로 한정하는, 상기 제 2 광시스템(120)과,
    상기 제 1 및 제 2 광시스템(118,120)으로부터 상기 빛의 일부분을 상기 기판(110)을 향하도록 하기 위하여, 상기 제 1 광시스템(118)과 상기 기판(110) 사이 및 상기 제 2 광시스템(120)과 상기 기판(110) 사이의 각각에 상기 제 1 및 제 2 광학 경로의 일부분을 경계하도록 위치해 있는 제 1 사이드 거울(204)로서, 상기 제 1 사이드 거울(204)은 상기 실제 크기(214)보다 더 큰 상기 소스 폭에 대한 겉보기(apparent) 크기(216)를 만드는, 상기 제 1 사이드 거울(204)과, 또한
    상기 기판(110)을 포함하고, 상기 소스 폭의 상기 겉보기 크기(216)의 함수인 시야(210)를 갖는 카메라(102)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 기판(110)을 향해서 상기 제 1 및 제 2 광시스템(118,120)으로부터 광학 부재(126)에 입사되는 빛을 편향시키기 위하여 상기 제 1 및 제 2 광학 경로를 따라서 놓여져 있는 상기 광학 부재(126)로서, 상기 제 1 사이드 거울(204)은 상기 제 1 및 제 2 광시스템(118,120)으로부터 상기 광학 부재(126)를 향해서 및 상기 광학 부재(126)로부터 상기 기판(110)을 향해서 상기 빛의 일부분을 향하게 하기 위하여, 상기 제 1 광시스템(118)과 상기 광학 부재(126) 사이 및 상기 제 2 광시스템(120)과 상기 광학 부재(126) 사이의 각각에 상기 제 1 및 제 2 광학 경로의 일부분을 따라 놓여져 있도록 하는, 상기 광학 부재(126)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 사이드 거울(204)과 대향하고 있는 제 2 사이드 거울(202)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제 1 사이드 거울(204)이 평면인 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제 1 사이드 거울(204)은 상기 제 2 사이드 거울(202)과 평행인 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제 1 사이드 거울은 상기 제 2 사이드 거울로부터 6.1㎝(2.4인치) 이하의 거리만큼 간격이 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 광시스템(118,120) 중 하나로부터 상기 카메라로 방출되는 빛에 의해 한정되는 제 3 광학 경로중 하나 이상의 부분을 둘러싸고 있는 인클로저(enclosure)(112)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 광시스템은 LED 어레이(118)를 포함하고, 상기 제 2 광시스템은 백열 전구(120)의 어레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 광시스템(118,120)은 밝은 시야 조명을 제공하고, 제 3 광시스템(108)은 어두운 시야 조명을 제공하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  10. 제 3항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 광학 경로중 하나 이상의 부분을 둘러싸고 있는 인클로저(112)로서, 상기 인클로저(112)는 상기 제 1 사이드 거울(204)이 부착되어 있는 제 1 벽부 및 상기 제 2 사이드 거울(202)이 부착되어 있는 제 2 벽부를 포함하는, 상기 인클로저를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 표시부는 하나 이상의 층으로 과잉 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 제 1 타입의 상기 표시부는 "소프트(soft)" 마크를 포함하고, 상기 제 2 타입의 상기 표시부는 "하드(hard)" 마크를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 광시스템(118)은 대향하는 대칭적인 한 쌍의 제 1 광학 경로를 각각 한정하는 한 쌍의 제 1 어레이(118)를 포함하는데, 상기 제 1 광학 경로는 상기 기판(110) 상에 있는 상기 제 1 타입의 표시부를 조명하기 위해 상기 기판(110)의 수직선에 대하여 한정되는 예각 양쪽에 각각 배치되도록 하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  14. 제 14항에 있어서, 상기 제 2 광시스템(120)은 대향하는 대칭적인 한 쌍의 제 2 광학 경로를 각각 한정하는 한 쌍의 제 2 어레이(120)를 포함하는데, 상기 제 2 광학 경로는 상기 기판(110) 상에 있는 상기 제 2 타입의 표시부를 조명하기 위해 상기 기판(110)의 수직선에 대하여 한정되는 예각 양쪽에 각각 배치되도록 하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  15. 제 1항에 있어서,
    제 3 광학 부재(130)를 향해서 상기 기판(110)으로부터 입사되는 빛을 편향시키기 위하여 상기 기판(110)과 마주하고 있는 제 2 광학 부재(128)로서, 상기 제 3 광학 부재는 상기 카메라(102)를 향해서 상기 제 2 광학 부재(128)로부터 입사되는 빛을 편향시키기 위하여 상기 제 2 광학 부재(128)와 마주하고 있는, 상기 제 2 광학 부재(128)와,
    상기 제 1 및 제 2 타입의 표시부가 상기 제 2 광학 부재(128)에 의해 상이 생기도록 해서, 상기 제 3 광학 부재(130)로 편향되어, 따라서 상기 카메라(102)에 들어가게 하여, 상기 제 1 및 제 2 타입의 표시부를 판독하도록 하는 동안, 각각의 광원을 차단시켜서, 그 결과 상기 제 2 및 제 3 광학 부재(128,130) 상에 직접적으로 상이 생기지 못하게 하는 상기 제 1 및 제 2 광원(118,120)의 상기 광학 경로를 따라서 각각 배치되는 제 1 및 제 2 배플(baffle)(94,96)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  16. 제 1항에 있어서, 상기 카메라(102)의 시야(210)는 일반적으로 상기 기판(110)의 수직선에 직각인 상기 카메라(102)의 길이 방향의 축으로 방향 지어진 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  17. 제 1항에 있어서, 상기 카메라(102)의 시야(210)는 일반적으로 상기 기판(110)의 수직선에 평행인 상기 카메라(102)의 길이 방향의 축으로 방향 지어진 평면에 놓여 있는 겉보기 크기의 디멘젼를 갖는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  18. 제 3항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 사이드 거울(204,202)은 상기 광시스템(118,120) 위 및 아래의 각각에 놓여져 있는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  19. 제 2항에 있어서, 상기 제 1 사이드 거울(204)은 상기 제 1 및 제 2 광시스템으로부터 상기 기판까지 퍼져 있는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  20. 기판(110)의 표면상에 있는 표시부를 조명하기 위한 조명 시스템(100)에 있어서,
    일반적으로 상기 기판(110)의 수직선에 직각인 카메라의 길이 방향의 축으로 방향 지어지는 시야(210)를 갖는 카메라(102)와,
    상기 기판(110) 상에 있는 상기 표시부를 조명하기 위해, 상기 기판(110)의 수직선에 대하여 한정되는 예각 양쪽에 각각 배치되어 있는 광학 경로의 일부분인 상기 광학 경로를 한정하는 광원(118)의 제 1 및 제 2 어레이와,
    상기 기판(110)을 향해서 광원(118)의 상기 제 1 및 제 2 어레이로부터 입사되는 빛을 편향시키기 위하여 광원(118)의 상기 제 1 및 제 2 어레이와 마주하고 있는 제 1 광학 부재(126)와,
    제 3 광학 부재(130)를 향해서 상기 기판(110)으로부터 입사되는 빛을 편향시키기 위하여 상기 기판(110)과 마주하고 있는 제 2 광학 부재(128)로서, 상기 제 3 광학 부재(130)는 상기 카메라(102)를 향해서 상기 제 2 광학 부재(128)로부터 입사되는 빛을 편향시키기 위하여 상기 제 2 광학 부재(128)와 마주하고 있는, 상기 제 2 광학 부재(128)와,
    상기 표시부가 상기 제 2 광학 부재(128)에 의해 상이 생기도록 해서, 상기 제 3 광학 부재(130)로 편향되어, 따라서 상기 카메라(102)에 들어가게 하여, 상기 표시부를 판독하도록 하는 동안, 각각의 어레이를 차단시켜서, 상기 제 2 및 제 3 광학 부재(128,130) 상에 직접적으로 상이 생기지 못하게 하는 광원(118)의 상기 제 1 및 제 2 어레이의 상기 광학 경로를 따라서 각각 배치되는 제 1 및 제 2 배플(94,96)과, 또한
    광원(118)의 상기 제 1 및 제 2 어레이 근처의 포인트로부터 상기 기판(110) 근처의 포인트까지 퍼져 있는 제 1 및 제 2 사이드 거울(204,202)을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 어레이는 LED 어레이 둘 다 또는 백열 전구 어레이 둘 다인 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  22. 제 20항에 있어서, 상기 제 1 사이드 거울(204)은 상기 제 2 사이드 거울(202)로부터 6.1㎝(2.4인치) 이하의 거리만큼 간격이 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  23. 제 21항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 어레이는 LED 어레이(118) 둘 다이고,
    제 2 타입의 표시부를 조명하기 위한 백열 전구의 제 3 및 제 4 어레이(120)를 더 포함하는데, 상기 제 3 및 제 4 어레이(120)는 상기 기판(110)의 수직선에 대하여 한정되는 예각 양쪽에 각각 배치되는 부분을 갖는 제 2 광학 경로를 한정하고, 상기 제 2 광학 경로는 상기 제 1 광학 경로와 다르고, 상기 제 1 광학 부재(126)는 상기 기판을 향해서 상기 제 3 및 제 4 어레이(120)로부터 상기 제 1 광학 부재(126)에 입사되는 빛을 편향시키기 위하여 상기 제 2 광학 경로를 따라서 놓여져 있고, 상기 제 1 및 제 2 사이드 거울(204,202)은 상기 제 1 광학 부재(126)를 향해서 상기 제 3 및 제 4 어레이(120)로부터 및 상기 기판(110)을 향해서 상기 광학 부재(126)로부터 상기 빛의 일부분을 향하게 하기 위하여, 상기 제 3 및 제 4 어레이(120)와 상기 제 1 광학 부재(126) 사이의 상기 제 2 광학 경로의 일부분을 따라서 각각 배치되는, 상기 제 3 및 제 4 어레이(120)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
  24. 제 20항에 있어서, 상기 제 1 어레이는 상기 제 1 광학 경로에 수직한 소스 폭을 갖는데, 상기 소스 폭은 실제 크기(214)를 가지며, 상기 사이드 거울(204,202)은 상기 실제 크기(214)보다 더 큰 상기 소스 폭에 대한 겉보기 크기(216)를 만들며, 또한 상기 시야(210)는 상기 소스 폭의 상기 겉보기 크기(216)의 함수인 것을 특징으로 하는 조명 시스템.
KR1019980703780A 1995-11-20 1996-11-19 기판 상에 있는 표시부를 식별하기 위한 광학식 문자 인식용 조명 시스템 KR100275143B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US8/561,181 1995-11-20
US08/561,181 US5737122A (en) 1992-05-01 1995-11-20 Illumination system for OCR of indicia on a substrate
PCT/US1996/018635 WO1997019416A1 (en) 1995-11-20 1996-11-19 Illumination system for ocr of indicia on a substrate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990071508A KR19990071508A (ko) 1999-09-27
KR100275143B1 true KR100275143B1 (ko) 2000-12-15

Family

ID=24240961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980703780A KR100275143B1 (ko) 1995-11-20 1996-11-19 기판 상에 있는 표시부를 식별하기 위한 광학식 문자 인식용 조명 시스템

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5737122A (ko)
EP (1) EP0873551B1 (ko)
JP (1) JP3908786B2 (ko)
KR (1) KR100275143B1 (ko)
DE (1) DE69626851T2 (ko)
HK (1) HK1014926A1 (ko)
WO (1) WO1997019416A1 (ko)

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE293813T1 (de) * 1998-06-01 2005-05-15 Datalogic Spa Vorrichtung zum lesen eines optischen codes
US6275388B1 (en) * 1998-07-08 2001-08-14 Welch Allyn Data Collection, Inc. Image sensor mounting system
US6661521B1 (en) * 1998-09-11 2003-12-09 Robotic Vision Systems, Inc. Diffuse surface illumination apparatus and methods
US6429934B1 (en) * 1998-09-11 2002-08-06 Robotic Vision Systems, Inc. Optimal symbology illumination-apparatus and method
US6633338B1 (en) * 1999-04-27 2003-10-14 Gsi Lumonics, Inc. Programmable illuminator for vision system
US6693708B1 (en) 1999-09-07 2004-02-17 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for substrate surface inspection using spectral profiling techniques
US7012684B1 (en) 1999-09-07 2006-03-14 Applied Materials, Inc. Method and apparatus to provide for automated process verification and hierarchical substrate examination
US6630995B1 (en) 1999-09-07 2003-10-07 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for embedded substrate and system status monitoring
US6707544B1 (en) 1999-09-07 2004-03-16 Applied Materials, Inc. Particle detection and embedded vision system to enhance substrate yield and throughput
US6813032B1 (en) 1999-09-07 2004-11-02 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for enhanced embedded substrate inspection through process data collection and substrate imaging techniques
US7111423B2 (en) * 1999-10-08 2006-09-26 Identification Dynamics, Llc Method and apparatus for reading firearm microstamping
US6310701B1 (en) 1999-10-08 2001-10-30 Nanovia Lp Method and apparatus for ablating high-density array of vias or indentation in surface of object
US6420675B1 (en) 1999-10-08 2002-07-16 Nanovia, Lp Control system for ablating high-density array of vias or indentation in surface of object
US6256121B1 (en) 1999-10-08 2001-07-03 Nanovia, Lp Apparatus for ablating high-density array of vias or indentation in surface of object
US6833911B2 (en) 1999-10-08 2004-12-21 Identification Dynamics, Inc. Method and apparatus for reading firearm microstamping
US6886284B2 (en) * 1999-10-08 2005-05-03 Identification Dynamics, Llc Firearm microstamping and micromarking insert for stamping a firearm identification code and serial number into cartridge shell casings and projectiles
US6653593B2 (en) 1999-10-08 2003-11-25 Nanovia, Lp Control system for ablating high-density array of vias or indentation in surface of object
US20030024913A1 (en) * 2002-04-15 2003-02-06 Downes Joseph P. Laser scanning method and system for marking articles such as printed circuit boards, integrated circuits and the like
US6352349B1 (en) * 2000-03-24 2002-03-05 United Parcel Services Of America, Inc. Illumination system for use in imaging moving articles
SE516239C2 (sv) 2000-04-28 2001-12-03 Mydata Automation Ab Metod och anordning för bestämning av nominella data för elektroniska kretsar, genom att ta en digital bild och jämföra med lagrade nominella data.
KR100378988B1 (ko) * 2000-10-27 2003-04-08 한국과학기술연구원 반도체 패키지의 삼차원 시각 검사방법
US20030029916A1 (en) * 2001-08-10 2003-02-13 John Merva Apparatus and process for simultaneously handling a plurality of symbology encoded articles
US7015418B2 (en) * 2002-05-17 2006-03-21 Gsi Group Corporation Method and system for calibrating a laser processing system and laser marking system utilizing same
EP1644862A4 (en) * 2002-07-16 2006-10-11 Electro Scient Ind Inc NON-ORIENTED OPTICAL CHARACTER RECOGNITION OF A SUBSTRATE MARKER
US7204419B2 (en) * 2003-05-01 2007-04-17 Identifcation Dynamics, Llc Method and apparatus for reading firearm microstamping
JP3906194B2 (ja) * 2002-11-29 2007-04-18 株式会社東芝 キャリブレーション方法、キャリブレーション支援装置、キャリブレーション装置およびカメラシステムの製造方法
US6870949B2 (en) * 2003-02-26 2005-03-22 Electro Scientific Industries Coaxial narrow angle dark field lighting
US20050241203A1 (en) * 2003-05-01 2005-11-03 Lizotte Todd E Method and apparatus for cartridge identification imprinting in difficult contexts by recess protected indicia
US7599576B2 (en) * 2004-01-23 2009-10-06 Electro Scientific Industries, Inc. Image subtraction of illumination artifacts
US20060189091A1 (en) * 2004-11-11 2006-08-24 Bo Gu Method and system for laser hard marking
US7705268B2 (en) * 2004-11-11 2010-04-27 Gsi Group Corporation Method and system for laser soft marking
KR101334081B1 (ko) * 2005-07-08 2013-11-29 일렉트로 싸이언티픽 인더스트리이즈 인코포레이티드 광원의 평면 어레이에 의해 방출된 수렴 광선을 달성하는 방법 및 장치
DE112006001820T5 (de) 2005-07-08 2008-06-26 Electro Scientific Industries, Inc., Portland Optimieren der Verwendung und Leistung von optischen Systemen, die mit telezentrischer Dunkelfeldbeleuchtung auf der Achse implementiert werden
US20070125863A1 (en) * 2005-12-05 2007-06-07 Jakoboski Timothy A System and method for employing infrared illumination for machine vision
DE102005061834B4 (de) * 2005-12-23 2007-11-08 Ioss Intelligente Optische Sensoren & Systeme Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum optischen Prüfen einer Oberfläche
US20070153084A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-05 George Deveau Semiconductor wafer reader and illumination system
US7589869B2 (en) * 2006-04-28 2009-09-15 Electro Scientific Industries, Inc. Adjusting image quality using multi-wavelength light
US8233696B2 (en) 2007-09-22 2012-07-31 Dynamic Micro System Semiconductor Equipment GmbH Simultaneous wafer ID reading
EP2248069B1 (en) 2008-02-12 2013-08-28 Datalogic ADC, Inc. Systems and methods for forming a composite image of multiple portions of an object from multiple perspectives
US8678287B2 (en) * 2008-02-12 2014-03-25 Datalogic ADC, Inc. Two-plane optical code reader for acquisition of multiple views of an object
US8353457B2 (en) * 2008-02-12 2013-01-15 Datalogic ADC, Inc. Systems and methods for forming a composite image of multiple portions of an object from multiple perspectives
US8608076B2 (en) * 2008-02-12 2013-12-17 Datalogic ADC, Inc. Monolithic mirror structure for use in a multi-perspective optical code reader
US8618468B2 (en) * 2008-06-30 2013-12-31 Symbol Technologies, Inc. Imaging module with folded illuminating and imaging paths
JP5069191B2 (ja) * 2008-08-22 2012-11-07 興和株式会社 光学読み取り装置
US8322621B2 (en) 2008-12-26 2012-12-04 Datalogic ADC, Inc. Image-based code reader for acquisition of multiple views of an object and methods for employing same
US8261990B2 (en) 2008-12-26 2012-09-11 Datalogic ADC, Inc. Data reader having compact arrangement for acquisition of multiple views of an object
WO2011111079A1 (en) 2010-03-11 2011-09-15 Datalogic Scanning Group Sr.L. Image capturing device
US9269035B2 (en) 2014-02-28 2016-02-23 Electro Scientific Industries, Inc. Modified two-dimensional codes, and laser systems and methods for producing such codes
US9594937B2 (en) 2014-02-28 2017-03-14 Electro Scientific Industries, Inc. Optical mark reader
US10198647B2 (en) 2015-09-25 2019-02-05 Datalogic IP Tech, S.r.l. Compact imaging module with range finder

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS503355A (ko) * 1973-05-11 1975-01-14
DE2331750C3 (de) * 1973-06-22 1978-04-20 Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar Auflicht-Beleuchtungseinrichtung für wahlweise Hell- und Dunkelfeldbeleuchtung
DE2542075A1 (de) * 1975-09-20 1977-07-21 Leitz Ernst Gmbh Auflicht-beleuchtungseinrichtung fuer hell- und dunkelfeldbeleuchtung
US4232937A (en) * 1978-10-16 1980-11-11 American Optical Corporation Bright field-dark field illumination system
DE7917232U1 (de) * 1979-06-15 1979-09-20 Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6300 Lahn- Wetzlar Auflichtilluminator fuer hell- und dunkelfeldbeleuchtung
JPS5699332A (en) * 1980-01-10 1981-08-10 Canon Inc Information mark display device
US4337442A (en) * 1980-03-28 1982-06-29 Electro Scientific Industries, Inc. First laser pulse amplitude modulation
US4412330A (en) * 1981-04-16 1983-10-25 Electro Scientific Industries, Inc. Q-Switched laser with stable output and method of making the same
JPS582018A (ja) * 1981-06-26 1983-01-07 Toshiba Corp ウエハ及び半導体装置の製造方法
US4483005A (en) * 1981-09-24 1984-11-13 Teradyne, Inc. Affecting laser beam pulse width
US4444492A (en) * 1982-05-15 1984-04-24 General Signal Corporation Apparatus for projecting a series of images onto dies of a semiconductor wafer
JPS5972728A (ja) * 1982-10-20 1984-04-24 Canon Inc 自動整合装置
US4871257A (en) * 1982-12-01 1989-10-03 Canon Kabushiki Kaisha Optical apparatus for observing patterned article
US4558926A (en) * 1983-01-20 1985-12-17 Electro Scientific Industries, Inc. Acousto-optic beam deflector
US4601551A (en) * 1984-01-23 1986-07-22 The Micromanipulator Microscope Company, Inc. Manipulation of embryos and ova
US4636080A (en) * 1984-05-07 1987-01-13 At&T Bell Laboratories Two-dimensional imaging with line arrays
DE3422143A1 (de) * 1984-06-14 1985-12-19 Josef Prof. Dr. Bille Geraet zur wafer-inspektion
DE3588012T2 (de) * 1984-06-21 1995-09-14 At & T Corp Lithographie im fernen UV-Gebiet.
JPS6180471A (ja) * 1984-09-28 1986-04-24 Hamamatsu Photonics Kk バ−コ−ドリ−ダの走査ヘツド
US4585315A (en) * 1984-11-13 1986-04-29 International Business Machines Corporation Brightfield/darkfield microscope illuminator
US4769523A (en) * 1985-03-08 1988-09-06 Nippon Kogaku K.K. Laser processing apparatus
JP2503388B2 (ja) * 1985-04-17 1996-06-05 株式会社ニコン レ−ザ−加工用光学装置
US4685775A (en) * 1985-11-15 1987-08-11 Teradyne, Inc. Light beam positioning apparatus
US4704027A (en) * 1986-06-19 1987-11-03 Compact Spindle Bearing Corporation Dark field alignment and alignment mark systems
US4697087A (en) * 1986-07-31 1987-09-29 The Perkin-Elmer Corporation Reverse dark field alignment system for scanning lithographic aligner
US4872052A (en) * 1986-12-03 1989-10-03 View Engineering, Inc. Semiconductor device inspection system
IT209972Z2 (it) * 1987-02-20 1988-11-14 Argon Ind Mecc Srl Dispositivo di lettura ottica per il rilevamento dei segni di registro di un supporto di stampa e di un telaio di stampa.
DE3714830A1 (de) * 1987-05-05 1988-11-17 Leitz Ernst Gmbh Kombinierte hellfeld-dunkelfeld- auflichtbeleuchtungseinrichtung
US4772774A (en) * 1987-06-02 1988-09-20 Teradyne, Inc. Laser trimming of electrical components
US4795881A (en) * 1987-06-02 1989-01-03 Teradyne, Inc. Curved electrical components and laser trimming thereof
US4941082A (en) * 1988-04-25 1990-07-10 Electro Scientific Industries, Inc. Light beam positioning system
US4918284A (en) * 1988-10-14 1990-04-17 Teradyne Laser Systems, Inc. Calibrating laser trimming apparatus
US4930901A (en) * 1988-12-23 1990-06-05 Electro Scientific Industries, Inc. Method of and apparatus for modulating a laser beam
US4884178A (en) * 1989-03-13 1989-11-28 Roberts James R Indirect lighting fixture
US4939376A (en) * 1989-04-14 1990-07-03 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Light collection device for flame emission detectors
US5057664A (en) * 1989-10-20 1991-10-15 Electro Scientific Industries, Inc. Method and apparatus for laser processing a target material to provide a uniformly smooth, continuous trim profile
US5265170A (en) * 1990-01-11 1993-11-23 Hine Design, Inc. Devices and methods for reading identification marks on semiconductor wafers
US5469294A (en) * 1992-05-01 1995-11-21 Xrl, Inc. Illumination system for OCR of indicia on a substrate
US5231536A (en) * 1992-05-01 1993-07-27 Xrl, Inc. Robust, LED illumination system for OCR of indicia on a substrate

Also Published As

Publication number Publication date
EP0873551B1 (en) 2003-03-19
JP3908786B2 (ja) 2007-04-25
EP0873551A1 (en) 1998-10-28
DE69626851T2 (de) 2003-09-11
DE69626851D1 (de) 2003-04-24
HK1014926A1 (en) 1999-10-08
WO1997019416A1 (en) 1997-05-29
US5737122A (en) 1998-04-07
JP2000500890A (ja) 2000-01-25
KR19990071508A (ko) 1999-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100275143B1 (ko) 기판 상에 있는 표시부를 식별하기 위한 광학식 문자 인식용 조명 시스템
US5469294A (en) Illumination system for OCR of indicia on a substrate
US6857762B2 (en) Ring illuminator
EP2002695B1 (en) Led luminaire with optical feedback by image mapping on segmented light sensors
US5187765A (en) Backlighted panel
US5697699A (en) Lighting apparatus
US6161941A (en) Light array system and method for illumination of objects imaged by imaging systems
US5051872A (en) Hemispherical non-glare illuminator
US5717504A (en) Apparatus for illuminating documents
US6667762B1 (en) Miniature inspection system
KR970025072A (ko) 투사형 화상표시장치의 광학계
CA2233589A1 (en) Machine-vision illumination system and method
KR20010086401A (ko) 에지 발광형 공동 도파관 및 렌즈형 광구조를 이용한발광시스템
KR20010092419A (ko) 발광체, 광 소자 및 객체를 조명하는 방법
JPH07225805A (ja) 画像読取装置
KR100237089B1 (ko) 복수의 광반사경과 직사광의 차폐판을 갖는 코드 판독 장치용 핸들형 판독 유닛
US6057899A (en) Lighting optical system
US6177954B1 (en) Miniature inspection system
KR960033768A (ko) 감광기록장치
US6003992A (en) Back lighting illumination system
US6726343B2 (en) Integrated chamber illumination system
JPH10241425A (ja) 照明装置およびこれを用いた画像読み取りシステム
US6168296B1 (en) Lighting unit for reading marks
JPH07151919A (ja) 画像処理型測定機の照明装置
JP4712284B2 (ja) 表面検査装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120905

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130909

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140905

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150904

Year of fee payment: 16

EXPY Expiration of term