KR100781095B1 - Differential interference contrast microscope for inspecting indentation provided with auto focusing module using line sensor - Google Patents

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KR100781095B1 KR1020070043984A KR20070043984A KR100781095B1 KR 100781095 B1 KR100781095 B1 KR 100781095B1 KR 1020070043984 A KR1020070043984 A KR 1020070043984A KR 20070043984 A KR20070043984 A KR 20070043984A KR 100781095 B1 KR100781095 B1 KR 100781095B1
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Abstract

A differential interference contrast microscope for inspecting indentation provided with an auto focusing module using a line sensor is provided to extend an inspection area and to increase data speed. A differential interference contrast microscope for inspecting indentation provided with an auto focusing module using a line sensor includes a first barrel(101), a second barrel(102), a third barrel(103), a seventh barrel(302), a forth barrel(104), a sixth barrel(301), an eighth barrel(303), a fifth barrel(105), an inspection camera, and an auto focusing module. The first barrel has an objective lens(140) and a differential interference prism inside. The second barrel is located on the top of the first barrel and has a first beam separator(130) inside. The third barrel is located on a side of the second barrel and has a polariscope inside and a light source outside. The seventh barrel is located on the top of the second barrel and has a second beam separator(330) inside. The forth barrel is located on a top of the seventh barrel and has an analyzer(160) inside. The sixth barrel is located on a side of the seventh barrel and has a light source(310) for controlling focus and a pattern(320). The eighth barrel is located on the side of the seventh barrel and has a line sensor(340). The fifth barrel is located on the top of the forth barrel and has an immersion lens(170) inside. The inspection camera is located on the top of the fifth barrel. The auto focusing module focuses the inspection lens in real time.

Description

라인센서를 갖는 자동초점모듈을 포함하는 압흔 검사용 미분간섭 현미경{DIFFERENTIAL INTERFERENCE CONTRAST MICROSCOPE FOR INSPECTING INDENTATION PROVIDED WITH AUTO FOCUSING MODULE USING LINE SENSOR}DIFFERENTIAL INTERFERENCE CONTRAST MICROSCOPE FOR INSPECTING INDENTATION PROVIDED WITH AUTO FOCUSING MODULE USING LINE SENSOR}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학계의 검사용 광경로 개략도; 1 is a schematic view of an optical path for inspection of an optical system according to a preferred embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학계의 초점조절용 광경로 개략도; Figure 2 is a schematic view of the optical path for adjusting the focus of the optical system according to a preferred embodiment of the present invention;

도 3은 도1 및 도2의 광학계를 갖는 미분간섭현미경의 개략도; 및 3 is a schematic diagram of a differential submicroscope with the optical system of FIGS. 1 and 2; And

도 4은 종래의 미분간섭현미경의 개략도이다. 4 is a schematic diagram of a conventional differential microscope.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 광학계 110 : 검사용 광원 100: optical system 110: inspection light source

120 : 편광필터 130 : 제1빔분할기 120 polarization filter 130 first beam splitter

140 : 미분간섭프리즘 150 : 대물렌즈 140: differential differential prism 150: objective lens

160 : 에널라이저 170 : 결상렌즈 160: analyzer 170: imaging lens

310 : 초점인식용 광원 320 : 패턴310: focus recognition light source 320: pattern

330 : 제2빔분할기 340 : 라인센서330: second beam splitter 340: line sensor

101~105, 301~303 : 제1~제8경통 101 ~ 105, 301 ~ 303: First through eighth barrels

304 : 자동초점조절 제어부 305 : 모터 304: auto focus control unit 305: motor

306 : 볼스크류306: Ball screw

본 발명은 미분간섭현미경에 관한 것으로, 보다 상세하게는 현미경의 초점을 고속으로 맞춰줄 수 있는 미분간섭현미경에 관한 것이다. The present invention relates to a differential microscope, and more particularly to a differential microscope that can focus the microscope at high speed.

미분간섭현미경은 일반 광선이 편광판을 지날 때 어느 일정한 방향으로 진동하는 광빔만이 통과되며 이 광빔이 다시 2중굴절프리즘(Normaski Prism)을 통과할 때 프리즘의 특성으로 인하여 진동에 의한 한 방향의 광빔과 굴절에 의한 다른 한 광빔으로 분리되고, 이 두 광빔이 물체에 부딪힌 후 다시 반대 작용을 하는 특수 프리즘에 의하여 합쳐지면서 간섭현상이 생기는 데 이때 물체의 높낮이나 투명하여 식별이 곤란한 물체가 선명하게 나타나게 되며 에널라이저(analyzer)에서 편광된 광빔의 방향을 맞추어 관찰자의 눈에 보이게 되는 원리를 이용한 장치이다.Differential submicroscopes pass only a beam of light that vibrates in a certain direction when a normal ray passes through the polarizer, and when it passes through a double refraction prism (Normalski Prism), it is a beam of light in one direction due to vibration due to the characteristics of the prism When the two light beams collide with the object and then are combined by a special prism that opposes again, interference occurs when the objects are difficult to identify because they are high or low. It is a device using the principle that is visible to the observer in the direction of the polarized light beam in the analyzer (analyzer).

이러한 미분간섭현미경은 PDP(Plazma Display Panel) 또는 LCD(Liquid Cyristal Display)와 같은 평판표시장치의 패널에 이방성 도전필름(ACF)를 부착하였을 때 그 안에 있는 도전볼 등의 압착된 흔적(압흔)을 관찰하고자 할 때 사용되고 있다. The differential microscopy shows the compressed traces (indentations) of conductive balls, etc., when the anisotropic conductive film (ACF) is attached to a panel of a flat panel display device such as a plasma display panel (PDP) or a liquid cyclic display (LCD). It is used when you want to observe.

이와 같은 미분간섭현미경의 일례가 도 4에 도시되어 있다. An example of such a differential interference microscope is shown in FIG. 4.

도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 미분간섭현미경의 제1경통(201)은 현미경의 가장 아래쪽에 설치되며, 내부에는 광빔을 피검사체에 집광시키는 대물렌즈(250)와 피검사체에서 반사된 광빔에 의해 얻어진 압흔의 이미지에 입체감을 주는 미분간섭프리즘(240)이 설치된다. As shown in FIG. 4, the first barrel 201 of the conventional differential microscope is installed at the bottom of the microscope, and has an objective lens 250 for condensing the light beam on the object and a light beam reflected from the object. The differential subprism 240 is provided to give a three-dimensional effect to the image of the indentation obtained by the.

제2경통(202)은 제1경통(201)의 상단에 설치되며, 내부에는 편광된 광빔의 경로를 전환하는 제1빔분할기(230)가 설치된다. The second barrel 202 is installed at an upper end of the first barrel 201, and a first beam splitter 230 for switching a path of the polarized light beam is installed therein.

제3경통(203)은 제2경통(220)의 측단에, 도면에서는 우측단에 설치되며, 내부에는 광원(210)에서 출사된 광빔을 압흔의 이미지 추출이 용이하도록 편광시키는 편광기(220)가 설치되고, 제3경통(203)의 측면에는 안에 피검사체에 있는 압흔의 이미지를 보기 위한 광빔을 출사하는 광원(210)이 설치된 광원조립체(207)가 설치된다. The third barrel 203 is installed at the side end of the second barrel 220 and at the right end in the drawing, and a polarizer 220 for polarizing the light beam emitted from the light source 210 to facilitate image extraction of the indentation. The light source assembly 207 is installed on the side of the third barrel 203, the light source 210 for emitting a light beam for viewing the image of the indentation in the test object.

제4경통(204)은 제2경통(220)의 상단에 설치되며, 내부에는 편광된 광빔을 작업자인 사람이 육안으로 관찰할 수 있도록 조정하는 에널라이저(260)가 설치된다. The fourth barrel 204 is installed at the upper end of the second barrel 220, and an analyzer 260 is installed inside the fourth barrel 204 to adjust the polarized light beam to the naked eye.

제5경통(205)은 제4경통(204)의 상단에 설치되며, 내부에는 에널라이저(260)에 의해 조정된 광빔을 카메라(20)에 집광시키는 결상렌즈(270)가 설치된다. The fifth barrel 205 is installed at the upper end of the fourth barrel 204, and an imaging lens 270 for condensing the light beam adjusted by the analyzer 260 to the camera 20 is installed therein.

제6경통(206)은 제5경통(205)의 상단에 설치되며, 내부에는 제2빔분할기(280)가 설치된다. 제6경통(206)의 상단에는 카메라조립체(208)가 설치된다. The sixth barrel 206 is installed at an upper end of the fifth barrel 205, and a second beam splitter 280 is installed therein. The camera assembly 208 is installed at the upper end of the sixth barrel 206.

자동초점용 카메라(209)는 제6경통(220)의 측단, 도면에서는 좌측단에 설치된다. The autofocus camera 209 is installed at the side end of the sixth barrel 220 and at the left end in the drawing.

그러나, 상술한 구성을 갖는 종래의 현미경은 카메라조립체(208)의 초점을 맞추기 위하여 자동초점용 카메라(209)가 취부된 현미경 전체를 상하로 움직이거나 피검사체(10)를 상하로 움직인 후 여러 위치에서 영상획득에 많은 시간이 소요되는 에리어카메라로 영상을 획득한 후 별도의 연산 작업을 하여야 하므로 초점을 맞추는데 시간이 많이 소요되고 그로 인하여 검사속도가 느리고 작업 시간이 많이 소요되었다. However, in the conventional microscope having the above-described configuration, in order to focus the camera assembly 208, the entire microscope mounted with the autofocus camera 209 is moved up or down, or the test object 10 is moved up and down. Since it is necessary to perform a separate operation after acquiring an image with an area camera that takes a lot of time to acquire an image from a location, it takes a lot of time to focus, and therefore the inspection speed is slow and a lot of work is required.

본 발명은 상술한 종래기술에서 초점을 맞추는데 필요한 시간이 과도하게 소요되는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 적외선 또는 가시광선의 광원과 패턴을 이용하여 대상물체에 규칙 패턴을 투사하고 라인센서에서 그 반사되는 모양으로 정보를 획득함으로써 초점이 맞는 위치를 찾아내는 자동초점조절모듈(autofocusing module)을 갖는 광학계를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problem of excessive time required to focus in the above-described prior art, an object of the present invention is to project a regular pattern on the target object using a light source and a pattern of infrared or visible light and the line sensor It is to provide an optical system having an autofocusing module (autofocusing module) to find the position in focus by acquiring the information in the reflected shape in the.

본 발명의 다른 목적은 자동초점용 카메라 대신에 자동초점모듈 (autofocusing module)을 장착함으로써 미분간섭현미경을 사용하는 검사장비에서 검사 시간을 크게 단축시킬 수 있는 미분간섭현미경을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a differential microscope that can significantly reduce the inspection time in the inspection equipment using the differential microscope by mounting an autofocusing module (autofocusing module) in place of the auto focusing camera.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 초점 조절용 광빔을 출사하기 위한 광원; 광원에서 출사된 광빔을 줄무늬로 바꿔주는 초점조절모듈의 패턴; 줄무늬 광빔을 피초점 조절 대상물체로 전환하기 위한 제2빔분할기; 대상물체로부터 반사된 후, 상기 제2빔분할기에 반사된 광빔을 받아들이는 라인센서; 라인센서로부터 라인영상정보를 받아서 분석하고 모터에 위치값을 전달하는 자동초점조절 제어부; 제어부로부터 위치값을 받아 볼스크류를 이동시키는 모터; 모터의 회전운동을 직선운동으로 바꿔주어 현미경의 위치를 변경시키는 볼스크류; 검사용 광빔을 출사하기 위한 LED, 할로겐 또는 메탈할라이드 광원; 광빔을 편광상태로 바꿔주는 편광기; 편광된 광빔의 경로를 피검사체로 전환하기 위한 제1빔분할기; 경로가 전환된 광빔을 상기 피검사체에 집광시키기 위한 대물렌즈; 피검사체에서 얻어진 이미지에 입체감을 주기 위한 미분간섭프리즘; 입체감 있는 이미지를 갖는 편광된 광빔을 육안으로 관찰할 수 있도록 조정하기 위한 에널라이저; 및 조정된 광빔을 카메라에 집광시키기 위한 결상렌즈;를 포함하고, 제2빔분할기는 상기 결상렌즈에 의해 집광된 광빔을 상기 카메라로 전환하는 광학계를 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, the present invention provides a light source for emitting a focusing light beam; A pattern of the focusing module for converting the light beam emitted from the light source into stripes; A second beam splitter for converting the striped light beam into an object to be focused; A line sensor which receives the light beam reflected by the second beam splitter after being reflected from the object; An automatic focus control unit for receiving line image information from the line sensor and analyzing the line image information and transmitting a position value to the motor; A motor which receives the position value from the controller and moves the ball screw; Ball screw to change the position of the microscope by changing the rotational motion of the motor to a linear motion; An LED, halogen or metal halide light source for emitting an inspection light beam; A polarizer for converting the light beam into a polarized state; A first beam splitter for converting the path of the polarized light beam to the object under test; An objective lens for condensing a light beam having a switched path to the object under test; Differential subprism for giving a three-dimensional effect to the image obtained from the subject; An analyzer for visually observing a polarized light beam having a three-dimensional image; And an imaging lens for condensing the adjusted light beam on the camera, wherein the second beam splitter provides an optical system for converting the light beam collected by the imaging lens to the camera.

본 발명은 또한 대물렌즈와 미분간섭프리즘이 내부에 마련되는 제1경통과, 제1경통의 상단에 위치하고 내부에 제1빔분할기가 마련되는 제2경통과, 제2경통의 측단에 위치하고 내외부에 각각 편광기와 광원이 마련되는 제3경통과, 제2경통의 상단에 위치하고 내부에 제2빔분할기가 마련되는 제7경통과, 제7경통의 상단에 위치하고 내부에 에널라이저가 마련되는 제4경통과, 제4경통의 상단에 위치하고 내부에 결상렌즈가 마련되는 제5경통과, 제5경통의 상단에 위치하고 외부에 마련되는 검사카메라와, 제7경통의 측단에 위치하고 내부에 초점조절용 광원과 패턴이 마련되는 제6경통과, 제7경통의 측단에 위치하고 초점조절용 광원으로부터 나온 광빔이 패턴에 의하여 만들어진 일정무늬가 대상물체에 투사되고 이 무늬의 화상정보를 받아들이는 라인센서가 포함되는 제8경통이 마련되어 검사카메라의 초점을 실시간으로 맞추기 위한 자동초점모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 미분간섭현미경을 제공한다.The present invention also provides a first barrel provided with an objective lens and a differential interference prism therein, a second barrel disposed at an upper end of the first barrel and provided with a first beam splitter therein, and positioned at a side end of the second barrel, A third barrel provided with a polarizer and a light source, a seventh barrel disposed at an upper end of the second barrel and a second beam splitter provided therein, and a fourth barrel disposed at an upper end of the seventh barrel and provided with an analyzer therein; And a fifth barrel positioned at an upper end of the fourth barrel and an imaging lens provided therein, an inspection camera disposed at an upper end of the fifth barrel, and provided at the outside, a light source and a pattern for adjusting focus located at a side end of the seventh barrel. And a line sensor positioned at the side end of the sixth barrel and the seventh barrel, and projecting a predetermined pattern formed by the pattern of the light beam from the light source for focus adjustment onto the object and receiving image information of the pattern. Provided is an eighth barrel is provided that includes a differential focusing microscope comprising an autofocus module for focusing the inspection camera in real time.

본 발명의 미분간섭현미경은 검사용 광원과, 그 검사용 광원과 광간섭을 피할 목적으로 적외선 광원을 사용하거나 검사영역 외부의 임의의 위치에 투사하는 가시광선을 사용하는 초점조절용 광원을 가지는 것을 특징으로 한다.The differential microscopic microscope of the present invention has an inspection light source and a focusing light source using an infrared light source or visible light projected to an arbitrary position outside the inspection area for the purpose of avoiding light interference with the inspection light source. It is done.

또한, 미분간섭프리즘, 편광기 및 에널라이저는 제1경통, 제3경통 및 제4경통의 외부에서 각각 조절 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the differential differential prism, the polarizer and the analyzer are characterized in that each of the adjustable in the outside of the first barrel, the third barrel and the fourth barrel.

또한, 검사카메라는 에리어 카메라 또는 라인 카메라인 것을 특징으로 한다.In addition, the inspection camera is characterized in that the area camera or line camera.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학계와 미분간섭현미경에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an optical system and a differential interference microscope according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 광학계(100)는 광원(110), 빔편광기(120), 제1빔분할기(130), 미분간섭프리즘(140), 대물렌즈(150), 에널라이저(160) 및 결상렌즈(170) 를 포함한다. 도면에서 화살표는 광빔의 경로를 나타낸다.As shown in FIG. 1, the optical system 100 according to the present embodiment includes a light source 110, a beam polarizer 120, a first beam splitter 130, a differential interference prism 140, an objective lens 150, An analyzer 160 and an imaging lens 170 are included. Arrows in the figure indicate the path of the light beam.

광원(110)은 피검사체(10)에 있는 압흔의 이미지를 보기 위한 광빔을 출사하기 위한 것으로, 메탈할라이드, 할로겐 또는 LED 등을 이용한 가시광선을 광원으로 사용하는 것이 바람직하다.The light source 110 is for emitting a light beam for viewing the image of the indentation in the object 10, it is preferable to use a visible light using a metal halide, halogen or LED as a light source.

빔편광기(120)는 광원(110)에서 출사된 광빔을 압흔의 이미지 추출이 용이하도록 편광시키기 위한 것으로, 특정 방향의 파장의 광빔은 투과시키고 다른 방향 파장의 광빔은 반사시키는 식으로 광빔을 편광시킨다.The beam polarizer 120 polarizes the light beam emitted from the light source 110 to facilitate image extraction of the indentation. The beam polarizer 120 polarizes the light beam by transmitting a light beam having a wavelength in a specific direction and reflecting a light beam having a wavelength in a different direction. .

제1빔분할기(130)는 편광된 광빔의 경로를 전환하기 위한 것으로, 광원(110)에서 나오는 광빔은 반사시켜 피검사체(10)로 보내고 피검사체(10)에서 반사되어 오는 광빔은 그대로 통과시켜 카메라(20)로 보냄으로써 작업자가 카메라(20)를 통해 피검사체(10)에 있는 압흔의 이미지를 볼 수 있다.The first beam splitter 130 is used to switch the path of the polarized light beam, and reflects the light beam from the light source 110 to the test object 10 and passes the light beam reflected from the test object 10 as it is. By sending to the camera 20, the operator can see the image of the indentation in the object 10 through the camera 20.

미분간섭프리즘(140)은 피검사체(10)에서 반사된 광빔에 의해 얻어진 압흔의 이미지에 입체감을 주기 위한 것으로, 공지된 어떠한 형태의 것이든지 사용 가능하다.The differential subprism 140 is used to give a three-dimensional effect to the image of the indentation obtained by the light beam reflected from the inspected object 10, and may be used in any form known in the art.

대물렌즈(150)는 광원(110)에서 오는 광빔을 피검사체(10)에 집광시키기 위한 것으로, 공지된 어떠한 형태의 것이든지 사용 가능하다.The objective lens 150 is for condensing the light beam from the light source 110 on the object 10, and may be any type known in the art.

에널라이저(analyzer; 160)는 입체감 있는 압흔의 이미지를 가진 편광된 광빔을 작업자인 사람이 육안으로 관찰할 수 있도록 조정하기 위한 것으로, 특정 방향 파장의 광빔을 투과시키거나 차단함으로써 편광된 광빔을 육안으로 볼 수 있는 광빔으로 조정한다.The analyzer 160 adjusts the polarized light beam having an image of three-dimensional indentation to be visually observed by a worker. The analyzer 160 transmits or blocks the light beam of a specific wavelength to the naked eye. Adjust to the light beam visible.

결상렌즈(170)는 에널라이저(160)에 의해 조정된 광빔을 카메라(20)에 집광시키기 위한 것으로, 공지된 어떠한 형태의 것이든지 사용 가능하다.The imaging lens 170 is for condensing the light beam adjusted by the analyzer 160 to the camera 20, and any type of known lens may be used.

상술한 구성을 갖는 본 실시예의 광학계(100)의 작용에 대해 설명한다.The operation of the optical system 100 of the present embodiment having the above-described configuration will be described.

광원(110)에서 출사된 광빔은 편광기(120)에 의해 편광되고 제1빔분할 기(130)에서 반사되어 프리즘(140)을 걸쳐 대물렌즈(150)에 의해 집광되어 피검사체(10)에 조사된다.The light beam emitted from the light source 110 is polarized by the polarizer 120, reflected by the first beam splitter 130, collected by the objective lens 150 across the prism 140, and irradiated onto the object 10. do.

다음, 피검사체(10)에 있는 압흔의 이미지를 얻으면서 반사된 광빔은 대물렌즈(150)와 프리즘(140)를 통과하고 제1빔분할기(130)에서 통과된다. 이 광빔은 에널라이저(160)에서 사람이 볼 수 있는 형태로 조정된 후 결상렌즈(170)에 의해 집광되고 라인카메라(20)로 들어가게 된다.Next, the reflected light beam passes through the objective lens 150 and the prism 140 while passing through the first beam splitter 130 while obtaining an image of the indentation in the object 10. The light beam is adjusted in a form visible to the human in the analyzer 160 and then focused by the imaging lens 170 and enters the line camera 20.

위 경로를 거친 광빔의 도움으로 작업자는 라인카메라(20)를 통해 압흔의 이미지를 확인할 수 있게 된다.With the help of the light beam that has passed through the above path, the operator can check the image of the indentation through the line camera 20.

다음, 도2를 참조로 자동초점조절모듈의 광경로에 대하여 상세하게 설명한다.Next, the optical path of the autofocus control module will be described in detail with reference to FIG. 2.

도 2에 도시한바와 같이 적외선 또는 가시광선을 사용한 초점조절용 조명(310)에서 출사된 광원은 줄무늬의 패턴(320)을 통과하여 줄무늬의 광빔이 만들어지고 제2빔분할기(330)로 방향을 바꿔 초점을 맞추고자 하는 대상물체(360)에 투사하게 된다. 이 때 그 높이에 따라서 초점상태가 달라진 광빔들이 다시 반사되어 제2빔분할기(330)로 와서 방향이 바뀌어 라인센서(340)에 상이 맺히게 되는데 그 대상물의 높이에 따라 초점 상태가 달라졌기 때문에 줄무늬가 초점이 잘 맞는 위치는 가늘어지고 그렇지 않은 위치의 줄무늬는 두꺼워진다. 이 라인센서(340)에서 받은 상을 자동초점조절 제어부(304)로 보내서 초점위치를 분석하게 된다. As shown in FIG. 2, the light source emitted from the focusing illumination 310 using infrared light or visible light passes through the stripe pattern 320 to make a light beam of the stripe, and changes the direction to the second beam splitter 330. Projected onto the target object 360 to be focused. At this time, the light beams whose focus state is changed according to the height are reflected again and come to the second beam splitter 330 so that the direction is changed to form an image on the line sensor 340. Since the focus state is changed according to the height of the object, the stripes are changed. The well-focused position becomes thinner, and the streaks in the non-focused position become thicker. The image received by the line sensor 340 is sent to the automatic focusing control unit 304 to analyze the focus position.

다음, 도 3을 참조로 상술한 광학계를 갖는 미분간섭현미경에 대하여 상세하게 설명한다.Next, the differential interference microscope having the above-described optical system will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3에 도시한 바와 같이, 현미경은 도 1의 광학계(100)와 도 2의 자동초점모듈을 가지므로, 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하고 이들에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하여 표기한다.As shown in FIG. 3, since the microscope has the optical system 100 of FIG. 1 and the autofocus module of FIG. 2, the description of the same components will be omitted and the same reference numerals will be used.

현미경은 서로에 대해 조절 가능하게 결합되는 제1 내지 제6경통(101~105) 및 피검사체(10)를 실시간으로 포커싱하기 위한 자동초점모듈(301,302,303,304,305,306,310,320,330,340)을 포함한다.The microscope includes autofocus modules 301, 302, 303, 304, 305, 306, 310, 320, 330 and 340 for real time focusing of the first to sixth barrels 101 to 105 and the inspected object 10 which are operatively coupled to each other.

제1경통(101)은 현미경의 가장 아래쪽에 설치되며, 내부에는 대물렌즈(150)와 미분간섭프리즘(140)이 설치된다. 프리즘(150)은 외부에서 조절이 가능하다.The first barrel 101 is installed at the bottom of the microscope, and the objective lens 150 and the differential interference prism 140 are installed therein. Prism 150 is adjustable from the outside.

제2경통(102)은 제1경통(101)의 상단에 설치되며, 내부에는 제1빔분할기(130)가 설치된다.The second barrel 102 is installed at the upper end of the first barrel 101, and the first beam splitter 130 is installed therein.

제3경통(103)은 제2경통(102)의 측단에, 도면에서는 우측단에 설치되며, 내부에는 편광기(120)가 미도시한 조절용 노브에 의해 외부에서 조절 가능하게 설치되고, 제3경통(103)의 측면에는 안에 광원(110)이 설치된 광원조립체(107)가 설치된다.The third barrel 103 is installed at the side end of the second barrel 102, at the right end in the drawing, and the polarizer 120 is installed in the inside so as to be adjustable from the outside by an adjustment knob not shown. A light source assembly 107 having a light source 110 installed therein is provided at a side surface of the 103.

제4경통(104)은 제7경통(302)의 상단에 설치되며, 내부에는 에널라이저(160)가 설치된다. 에널라이저(160)는 미도시한 조절용 노브에 의해 외부에서 조절이 가능하다.The fourth barrel 104 is installed at an upper end of the seventh barrel 302, and an analyzer 160 is installed therein. The analyzer 160 can be adjusted from the outside by a control knob (not shown).

제5경통(105)은 제4경통(104)의 상단에 설치되며, 내부에는 결상렌즈(170)가 설치된다.The fifth barrel 105 is installed at an upper end of the fourth barrel 104, and an imaging lens 170 is installed therein.

검사용 라인카메라(20)가 내부에 설치된 카메라 조립체(108)가 설치된다.The camera assembly 108 is installed inside the inspection line camera 20 is installed.

제 6경통(301)은 제7경통(302)의 측단에, 도면에서는 좌측단에 설치되며, 내부에는 광원(310)과 패턴(320)을 포함한다.The sixth barrel 301 is installed at the side end of the seventh barrel 302 and at the left end in the drawing, and includes a light source 310 and a pattern 320 therein.

제 7경통(302)은 제 2경통(102)의 상단에 위치하며, 내부에는 제2빔분할기(330)을 포함한다.The seventh barrel 302 is positioned at the top of the second barrel 102 and includes a second beam splitter 330 therein.

제 8경통(303)은 제 7경통(302)의 측단에, 도면에서는 우측단에 설치되면, 내부에는 라인센서(340)으로 포함한다.When the eighth barrel 303 is installed at the side end of the seventh barrel 302 and the right end in the drawing, it includes the line sensor 340 therein.

제 8경통(303)의 라인센서로부터 얻어진 라인 영상정보는 자동초점조절 제어부(304)로 보내지고 줄무늬 패턴의 폭들을 분석하여 초점위치(350)를 계산하게 되며 초점위치를 모터(305) 좌표계로 위치값을 변경하여 모터(305)에 이동명령을 주게 되고 이 모터(305)가 회전함으로써 볼스크류(305)가 이동하여 현미경의 위치를 초점위치로 이동시키게 된다.The line image information obtained from the line sensor of the eighth barrel 303 is sent to the automatic focusing control unit 304 to calculate the focus position 350 by analyzing the widths of the stripe patterns and convert the focus position to the motor 305 coordinate system. The position value is changed to give a movement command to the motor 305. As the motor 305 rotates, the ball screw 305 moves to move the position of the microscope to the focal position.

이러한 초점조절작업을 계속 수행함으로써 도면에서 좌우방향으로 현미경의 위치를 이동시키더라도 연속으로 계속하여 초점위치를 맞추게 하여 좌우방향의 이동이 완료되는 시점에 초점이 항상 맞춰진 효과를 얻을 수 있어서 검사장비 등에 적용하는 경우 검사에 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있다.By continuously performing these focusing operations, even if the position of the microscope is moved in the left and right directions in the drawing, the focusing position is continuously adjusted so that the focus is always focused at the time when the movement in the left and right directions is completed. If applied, the time required for inspection can be greatly reduced.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 본 발명의 광학계와 미분간섭현미경에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경, 변형 또는 수정이 가능함은 당업자에게 명백하다.As mentioned above, although the optical system and the differential interference microscope of the present invention have been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that various changes, modifications, or modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

본 발명의 광학계에 따르면, 초점조절용 광원으로 적외선을 사용하여 검사용 광원과의 광간섭을 없게 함으로써 두 가지의 광원을 같은 위치에 투사하더라도 초점조절 작업과 검사작업을 위한 영상 획득에 문제가 없도록 한다.According to the optical system of the present invention, by using infrared light as the focusing light source to avoid optical interference with the inspection light source, even if the two light sources are projected at the same position, there is no problem in the focusing operation and the image acquisition for the inspection work. .

검사영역을 조금 비켜난 위치에 줄무늬 패턴을 투사하는 경우에는 초점조절용 광원으로 가시광선을 사용할 수 있다.In the case of projecting a stripe pattern in a position slightly out of the inspection area, visible light may be used as a focusing light source.

또한, 본 발명의 미분간섭현미경에 따르면, 종래의 자동초점용 에리어카메라 대신에 실시간 포커싱이 가능한 라인센서를 이용한 자동초점모듈을 사용하기 때문에 검사 시간을 크게 줄일 수 있다.In addition, according to the differential differential microscope of the present invention, since the use of an autofocus module using a line sensor capable of real-time focusing instead of the conventional autofocus area camera can greatly reduce the inspection time.

또한, 종래의 에리어 카메라 대신에 라인카메라를 사용하기 때문에 1차원 배열로 이동하며 스캐닝 작업을 하게 되어 검사 영역이 넓어지고 또한 데이타 속도도 증가시킬 수 있다.In addition, since the line camera is used instead of the conventional area camera, the scanning operation is performed by moving in a one-dimensional array, thereby increasing the inspection area and increasing the data speed.

라인카메라 대신 에리어 카메라를 사용하여 검사작업을 하더라도 자동초점조절 모듈을 사용하면 초점조절에 필요한 시간에 별도로 불필요하게 되어 검사작업 시간을 줄이는 효과를 얻을 수 있다.Even if the inspection work is performed using the area camera instead of the line camera, the use of the auto focusing module makes the inspection time unnecessary because it is unnecessary at the time required for focusing.

Claims (7)

초점 조절용 광빔을 출사하기 위한 광원;A light source for emitting a focusing light beam; 상기 광원에서 출사된 광빔을 줄무늬로 바꿔주는 초점조절모듈의 패턴;A pattern of a focusing module for converting the light beam emitted from the light source into stripes; 상기 줄무늬 광빔을 피초점 조절 대상물체로 전환하기 위한 제2빔분할기;A second beam splitter for converting the striped light beam into an object to be focused; 상기 대상물체로부터 반사된 후, 상기 제2빔분할기에 반사된 광빔을 받아들이는 라인센서;A line sensor which receives the light beam reflected by the second beam splitter after being reflected from the object; 상기 라인센서로부터 라인영상정보를 받아서 분석하고 모터에 위치값을 전달하는 자동초점조절 제어부;An automatic focus control unit for receiving line image information from the line sensor and analyzing the line image information and transmitting a position value to the motor; 상기 제어부로부터 위치값을 받아 볼스크류를 이동시키는 모터;A motor for moving the ball screw by receiving the position value from the controller; 상기 모터의 회전운동을 직선운동으로 바꿔주어 현미경의 위치를 변경시키는 볼스크류;A ball screw for changing the position of the microscope by changing the rotational motion of the motor into a linear motion; 검사용 광빔을 출사하기 위한 LED, 할로겐 또는 메탈할라이드 광원;An LED, halogen or metal halide light source for emitting an inspection light beam; 상기 광빔을 편광상태로 바꿔주는 편광기;A polarizer for converting the light beam into a polarized state; 상기 편광된 광빔의 경로를 피검사체로 전환하기 위한 제1빔분할기;A first beam splitter for converting the path of the polarized light beam into an object under test; 상기 경로가 전환된 광빔을 상기 피검사체에 집광시키기 위한 대물렌즈;An objective lens for condensing the converted light beam on the inspected object; 상기 피검사체에서 얻어진 이미지에 입체감을 주기 위한 미분간섭프리즘;Differential subprism for giving a three-dimensional effect to the image obtained from the subject; 상기 입체감 있는 이미지를 갖는 편광된 광빔을 육안으로 관찰할 수 있도록 조정하기 위한 에널라이저; 및An analyzer for visually observing a polarized light beam having the three-dimensional image; And 상기 조정된 광빔을 카메라에 집광시키기 위한 결상렌즈;를 포함하고,And an imaging lens for condensing the adjusted light beam on the camera. 상기 제2빔분할기는 상기 결상렌즈에 의해 집광된 광빔을 상기 카메라로 전환하는 것을 특징으로 하는 광학계.The second beam splitter converts the light beam focused by the imaging lens to the camera. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 초점 조절용 광빔을 출사하기 위한 광원은 적외선 광원인 것을 특징으로 하는 광학계.An optical system, characterized in that the light source for emitting the light beam for focus adjustment is an infrared light source. 대물렌즈와 미분간섭프리즘이 내부에 마련되는 제1경통;A first barrel provided with an objective lens and a differential interference prism therein; 상기 제1경통의 상단에 위치하고 내부에 제1빔분할기가 마련되는 제2경통;A second barrel positioned at an upper end of the first barrel and provided with a first beam splitter therein; 상기 제2경통의 측단에 위치하고 내외부에 각각 편광기와 광원이 마련되는 제3경통;A third barrel positioned at a side end of the second barrel and provided with a polarizer and a light source respectively in and out; 상기 제2경통의 상단에 위치하고 내부에 제2빔분할기가 마련되는 제7경통;A seventh barrel positioned at an upper end of the second barrel and provided with a second beam splitter therein; 상기 제7경통의 상단에 위치하고 내부에 애널라이저가 마련되는 제4경통;A fourth barrel positioned at an upper end of the seventh barrel and provided with an analyzer therein; 상기 제7경통의 측단에 위치하고 초점조절용 광원과 패턴이 마련되는 제6경통;A sixth barrel positioned at a side end of the seventh barrel and provided with a light source for focus adjustment and a pattern; 상기 제7경통의 측단에 위치하고 라인센서가 마련되는 제8경통;An eighth barrel positioned at a side end of the seventh barrel and provided with a line sensor; 상기 제4경통의 상단에 위치하고 내부에 결상렌즈가 마련되는 제5경통;A fifth barrel positioned at an upper end of the fourth barrel and provided with an imaging lens therein; 상기 제5경통의 상단에 위치하는 검사카메라; 및An inspection camera positioned at an upper end of the fifth barrel; And 상기 검사카메라의 초점을 실시간으로 맞추기 위한 자동초점모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 미분간섭현미경. Differential submicroscope, characterized in that it comprises an autofocus module for focusing the inspection camera in real time. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 초점조절용 광원은 적외선 광원인 것을 특징으로 하는 미분간섭현미경.The differential focusing microscope is characterized in that the focus light source is an infrared light source. 삭제delete 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 미분간섭프리즘, 상기 편광기 및 상기 에널라이저는 상기 제1경통, 제3경통 및 제4경통의 외부에서 각각 조절 가능한 것을 특징으로 하는 미분간섭현미경.The differential interference prism, the polarizer and the analyzer are adjustable in the outer surface of the first barrel, the third barrel and the fourth barrel respectively. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 검사카메라는 라인카메라 또는 에리어 카메라인 것을 특징으로 하는 미분간섭현미경.The inspection camera is a differential microscope, characterized in that the line camera or area camera.
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