KR20120068725A - 광학식 측정장치 - Google Patents

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Abstract

광학식 측정장치에서, 가시관찰부는, 백색광을 출사하는 백색광원; 백색광원과 측정 대상물 사이에 배치되고, 백색광원으로부터 출사된 백색광 및 측정 대상물로부터의 복귀광이 투과하는 제 1 대물렌즈; 제 1 대물렌즈를 통과하는 복귀광의 배율을 소정의 배율로 변경하는 복수의 튜브 렌즈; 그리고 복귀광에 배치되는 튜브 렌즈 중에서 하나를 선택하도록 튜브 렌즈를 선택적으로 전환할 수 있는 렌즈 전환 기구;를 포함하고 있고, 그리고 특수관찰부는, 특수광을 출사하는 특수광원; 그리고 특수광원과 측정 대상물 사이에 배치되고, 특수광원으로부터 출사된 특수광그리고 측정 대상물로부터의 복귀광이 투과되는 제 2 대물렌즈;를 포함한다.

Description

광학식 측정장치{OPTICAL MEASURING DEVICE}
본 발명은 광학식 측정장치에 관한 것이다.
종래, 각각 배율이 다른 복수의 튜브 렌즈를 그들 중에 하나를 선택하도록 전환할 수 있어서 배율을 쉽게 변경할 수 있는 파워 터릿을 포함하는 광학식 측정장치가 알려져 있다. 이러한 구성으로, 광학식 측정장치는 여러 가지 측정 대상물(워크피스)의 가시관찰을 위해 사용될 수 있다(예를 들면, 일본 특허 3363703호 참조).
종래의 광학식 측정장치(7)에서, 예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이, 백색광원(710)으로부터 출사된 백색광은 미러(720) 및 빔 스플리터(730)를 통해 대물렌즈(740)를 통과하여 워크피스(W)는 백색광으로 조사된다. 워크피스(W)에 조사되는 백색광은 워크피스(W)의 표면에서 반사되고, 복수의 튜브 렌즈(750(750A,750B,750C)) 중의 하나(도면에서 튜브 렌즈(750A))를 통과하는데, 이것은 대물렌즈(740)와 빔 스플리터(730)를 통해서 파워 터릿(760)에 의해 선택적으로 전환되고, 그리고 전하 결합 소자(CCD) 카메라(770)에 입사된다. 종래의 광학식 측정장치(7)는 상기한 구성으로 워크피스(W)의 이미지를 관찰한다.
최근에, 실리콘 또는 필름으로 덮여진 배선의 관찰, 및 집적회로(IC) 웨이퍼에 형성된 솔더 레지시트와 같은 수지 필름에 의해 덮여진 배선의 관찰과 같은, 여러 가지 관찰 및 측정의 요구가 증가하고 있다. 하지만, 상기한 광학식 측정장치는 조사광이 워크피스(W)의 표면에서 반사되므로(즉, 배선에 도달하기 전에 반사되므로), 배선을 관찰하는데 어려움이 있다는 문제를 가지고 있다.
상기 언급한 문제를 해결하기 위해서, 예를 들면, 근적외관찰 및 형광관찰과 같은 특수관찰을 수행할 수 있는 장치가 알려져 있다.
근적외관찰은 근적외광의 특성을 이용하므로서, 근적외광이 투과하는 물질을 통해 실행되는 관찰이다. 이러한 특성은 가시광의 파장보다 긴 파장을 가진 특성, 육안으로 볼 수 있는 특성, 가시광과 달리, 실리콘 및 필름, 그리고 피부조직과 같은 얇은 물질을 통과하는 특성을 포함하고 있다.
근적외관찰의 주요 용도의 예는 실리콘 및 필름과 같은 얇은 물질을 사용하는 회로기판의 관찰 그리고 보안을 위해 이용되는 정맥인증을 포함한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 근적외관찰을 위한 종래의 광학식 측정장치(8)는 근적외광-사출 다이오드(LED) 광원과 같은, 단지 근적외광 만을 출사하고, 그리고 워크피스(W)가 근적외광으로 조사되도록 미러(820) 및 빔 스플리터(830)를 통해서 대물렌즈(840)를 통과하도록 근적외광이 특수광원(810)으로부터 출사되는 것을 허용하는 특수광원(810)를 채용하고 있다. 워크피스(W)에 조사되는 근적외광은 워크피스(W)의 표면을 통과하고 그리고 조사되지않은 배선에서 반사되고, 대물렌즈(840) 및 빔 스플리터(830)를 통해서 튜브 렌즈(850)를 통과하고, 그리고 CCD 카메라(860)에 입사한다. 근적외관찰을 위한 광학식 측정장치(8)는 상기한 구성으로 워크피스(W) 내부의 배선의 이미지를 관찰한다.
한편, 형광관찰은 워크피스에 대응하는 여기광으로 워크피스를 조사하고 그리고 워크피스로부터 출사된 형광을 관찰하는 것이다. 더욱 상세히는, 형광관찰은 워크피스에 조사되는 광(여기광)이 워크피스의 표면에 형성된 형광체의 색소분자에 의해 흡수된 후, 형광체가 형광체의 두께에 따라 광(형광)을 방사하는 현상을 이용하므로서 워크피스 내부의 배선을 관찰하는 것이다. 배선을 덮고 있는 형광체의 두께가 배선의 구조에 따라 변하므로, 배선의 구조는 형광체로부터 출사된 형광의 강도를 관찰하므로서 알 수 있다. 여기에서, 형광체는 형광을 출사하는 물질을 말하고, 그리고 매우 다양한 물질을 포함한다. 그러므로, 각각의 형광체에 대응하는 여기광과 각각의 형광체로부터 출사된 형광의 파장은 변한다.
형광관찰의 주요 용도의 예는 솔더 레지스트를 사용하는 IC 웨이퍼의 관찰, 그리고 형광 색소로 염색된 생물조직이나 세포의 관찰을 포함한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 형광관찰을 위한 종래의 광학식 측정장치(9)는 단지 여기광 만을 출사하는 특수광원(910)을 채용하고, 그리고 워크피스(W)에 대응하는 파장을 가진 여기광 만이 특수광원(910)으로부터 출사된 여기광의 광축에서 투과되는 여기필터(920)를 제공한다. 이러한 구성으로, 워크피스(W)에 대응하는 여기광이 얻어지고, 그리고 얻어진 여기광은 미러(930) 및 이색성(dichroic) 미러(940)를 통해서 대물렌즈(950)를 투과하여, 워크피스(W)는 여기광으로 조사된다. 그리고, 워크피스(W)에 형성된 형광체의 두께에 따라 형광은 여기광으로 조사된 워크피스(W)로부터 방사되고, 그리고 여기광은 워크피스(W)에서 반사된다. 워크피스(W)로부터 형광 및 여기광은 형광필터(970)를 통과하고, 형광만이 대물렌즈(950) 및 이색성 미러(940)를 통해 투과한다. 형광필터(970)를 통과하는 형광은 튜브 렌즈(960)를 통과하여 CCD 카메라(980)에 입사한다. 형광관찰을 위한 종래의 광학식 측정장치(9)는 상기한 구성으로 워크피스(W) 내부의 배선의 이미지를 관찰한다.
하지만, 근적외관찰을 위한 상기한 광학식 측정장치와 같이, 워크피스가 근적외광만으로 조사되는 구성의 경우에는, 백색광으로 워크피스(W)를 조사할 필요가 있는 통상의 가시관찰은 행할 수 없다.
유사하게, 형광관찰을 위한 상기한 광학식 측정장치와 같이, 워크피스가 워크피스에 대응하는 여기광 만으로 조사되는 구성의 경우에는, 백색광으로 워크피스(W)를 조사할 필요가 있는 통상의 가시관찰은 행할 수 없다.
본 발명의 목적은 가시관찰뿐만 아니라 측정 대상물에 근적외관찰 및 형광관찰과 같은 특수관찰을 할 수 있는 광학식 측정장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 면에 따라서, 광학식 측정장치는, 측정 대상물의 가시관찰을 실행하기 위한 가시관찰부; 그리고 측정 대상물의 특수관찰을 실행하기 위한 특수관찰부;를 포함하고 있고, 가시관찰부는, 백색광을 출사하는 백색광원; 백색광원과 측정 대상물 사이에 배치되고, 백색광원으로부터 출사된 백색광 및 측정 대상물로부터의 복귀광이 투과하는 제 1 대물렌즈; 제 1 대물렌즈를 통과하는 복귀광의 배율을 소정의 배율로 변경하는 복수의 튜브 렌즈; 그리고 복귀광에 배치되는 튜브 렌즈 중에서 하나를 선택하도록 튜브 렌즈를 선택적으로 전환할 수 있는 렌즈 전환 기구;를 포함하고 있고, 그리고 특수관찰부는, 특수광을 출사하는 특수광원; 그리고 특수광원과 측정 대상물 사이에 배치되고, 특수광원으로부터 출사된 특수광그리고 측정 대상물로부터의 복귀광이 투과되는 제 2 대물렌즈;를 포함한다.
본 발명의 제 2 면에 따라서, 광학식 측정장치는, 특수광을 포함하는 백색광을 출사하는 백색광원; 백색광원과 측정 대상물 사이에 배치되고, 백색광으로부터 출사된 백색광과 측정 대상물로부터의 복귀광이 투과하는 대물렌즈; 대물렌즈를 통과하는 복귀광의 배율을 소정의 배율로 변경하는 복수의 튜브 렌즈; 튜브 렌즈 중에서 하나에 제공되고 단지 소정의 광 만이 투과하는 특수 필터; 그리고 복귀광에 배치되는 튜브 렌즈 중에서 하나를 선택하도록 튜브 렌즈를 선택적으로 전환할 수 있는 렌즈 전환 기구;를 포함한다.
본 발명에 의하면, 측정 대상물의 가시관찰을 실행하는 가시관찰부와, 측정 대상물의 특수관을 실행하는 특수관찰부를 구비하므로, 측정 대상물에 대하여, 가시관찰뿐만 아니라 근적외관찰이나 형광관찰이라는 특수관찰을 실행할 수 있다.
본 발명은 아래의 상세한 설명 및 단지 예시적으로 주어진 첨부 도면으로부터 더 충분하게 이해될 것이고, 그러므로 본 발명의 제한을 형성하는 것은 아니다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 광학식 측정장치의 구성을 예시하는 개락도이고;
도 2는 제 2 실시예에 따른 광학식 측정장치의 구성을 예시하는 개략도이고;
도 3은 제 3 실시예에 따른 광학식 측정장치의 구성을 예시하는 개락도이고;
도 4는 제 4 실시예에 따른 광학식 측정장치의 구성을 예시하는 개략도이고;
도 5a는 제 5 실시예에 따른 광학식 측정장치의 구성을 예시하는 개략도이고;
도 5b는 제 5 실시예에 따른 광학식 측정장치의 구성을 예시하는 개략도이고;
도 6a는 제 5 실시예의 변형에 따른 광학식 측정장치의 구성을 예시하는 개략도이고;
도 6b는 제 5 실시예의 변형에 따른 광학식 측정장치의 구성을 예시하는 개략도이고;
도 7은 종래의 광학식 측정장치의 구성을 예시하는 개락도이고;
도 8은 근적외관찰을 위한 광학식 측정장치의 구성을 예시하는 개락도이고;
도 9는 형광관찰을 위한 종래의 광학식 측정장치의 구성을 예시하는 개락도이다.
본 발명에 따른 광학식 측정장치를 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 광학식 측정장치는 예를 들면, 현미경, 이미지 측정장치, 등과 같은 광학장치에 장착된다.
(제 1 실시예)
먼저, 구성을 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 광학식 측정장치(1)는 워크피스(W)를 가시관찰하기 위한 가시관찰부(100), 및 워크피스(W)의 형광관찰을 위한 특수관찰부로서 작동하는 형광 관찰부(200)를 포함하고 있다.
가시관찰부(100)는 백색광원(10), 미러(20), 빔 스플리터(30), 대물렌즈(40), 튜브 렌즈(50A,50B,50C), 파워 터릿(60) 및 CCD 카메라(70)를 포함하고 있다.
백색광원(10)은 예를 들면, 할로겐, 방전 램프, 또는 발광 다이오드 등으로 구성되고 그리고 백색광을 발생하고 출사한다. 백색광원(10)으로부터 출사된 백색광으로, 백색광원(10) 아래에 수직방향으로 배치된 미러(20)가 조사된다.
미러(20)는 백색광원(10)으로부터 조사된 백색광을 수평방향으로 좌측에 배치된 빔 스플리터(30)쪽으로 반사한다. 미러(20)에 의해 반사된 백색광으로, 빔 스플리터(30)는 수평방향으로 우측으로부터 조사된다.
빔 스플리터(30)는 미러(20)로부터 조사된 백색광을 수직방향으로 아래에 배치된 대물렌즈(40) 쪽으로 반사한다. 빔 스플리터(30)에 의해 반사된 백색광은 수직방향으로 위에서부터 대물렌즈(40)로 입사한다.
워크피스(W)의 표면에서 반사되고 그리고 수직방향으로 아래로부터 대물렌즈(40)를 통과하는 복귀광은 빔 스플리터(30)를 투과한다. 빔 스플리터(30)를 통과하는 복귀광은 수직방향으로 위에 배치된 튜브 렌즈(50)(도면에서 튜브 렌즈(50A))에 입사한다.
대물렌즈(40)는 워크피스(W)에 대향하도록 장착된다. 빔 스플리터(30)로부터 입사되는 백색광은 대물렌즈(40)를 투과한다. 대물렌즈(40)를 통과하는 백색광으로, 워크피스(W)는 수직방향으로 위로부터 조사된다.
워크피스(W)의 표면(내부 표면)에서 반사된 복귀광은 대물렌즈(40)를 투과한다. 대물렌즈(40)를 통과한 복귀광으로, 수직방향으로 위에 배치된 빔 스플리터(30)가 조사된다.
더욱 상세히는, 대물렌즈(40)는 백색광원(10) 및 워크피스(W) 사이에 배치되고, 그리고 백색광원(10)으로부터 출사된 백색광 및 워크피스(W)로부터의 복귀광은 대물렌즈(40)를 투과한다.
튜브 렌즈(50(50A,50B,50C))는 3개의 광학 렌즈인데, 각각은 다른 배율을 가지고 있고, 예를 들면, 튜브 렌즈(50) 중의 하나(도면에서 튜브 렌즈(50A))는 빔 스플리터(30)로부터 입사되는 복귀광에 배치되어서 복귀광의 배율을 소정의 배율로 변경시키고, 그리고 이것을 투과하도록 한다. 튜브 렌즈(50)를 통과하는 복귀광은 파워 터릿(60)을 통해서 수직방향으로 위에 배치된 CCD 카메라(70)에 입사한다.
튜브 렌즈(50)의 수는 3개에 한정되는 것은 아니고, 2 이상의 임의의 수를 채용할 수 있다.
파워 터릿(60)은 예를 들면, 센터로서의 축에 대하여 회전가능하도록 구비되는 터릿인데, 이 축은 복귀광에 평행하고 워크피스(W)로부터의 복귀광의 위치와 다른 위치에 있다. 파워 터릿(60)은 축으로부터 복귀광으로의 거리인 반경을 가진 원주 상에서 등간격(120도의 간격)으로 장착된 3개의 튜브 렌즈(50A,50B,50C)를 포함하고 있다.
상세하게는, 파워 터릿(60)은 복귀광에 배치되는 것들 중에서 하나를 선택하도록 튜브 렌즈(50(50A,50B,50C))를 선택적으로 전환할 수 있는 렌즈 전환기구로서 작동한다.
CCD 카메라(70)는 이미지 데이터를 획득하도록 워크피스(W)로부터의 복귀광에 근거해서 워크피스(W)의 이미지를 포착하는 이미지 센서이다. 획득한 이미지 데이터는 여러 가지 이미지 처리, 등을 실행하는 예시하지 않은 제어부에 출력된다.
형광 관찰부(200)는 특수 광원(110), 여기필터(120), 미러(130), 이색성 미러(140), 대물렌즈(150), 튜브 렌즈(160), 형광필터(170), 및 CCD 카메라(180)를 포함하고 있다.
특수광원(110)은 예를 들면, 할로겐, 방전등, 발광다이오드, 등으로 구성되어 있고, 그리고 여기광을 발생하고 출사한다. 특수광원(110)으로부터 출사된 여기광으로, 수직방향으로 특수광원(110) 아래에 배치된 여기필터(120)가 조사된다.
여기필터(120)는 워크피스(W)로부터 형광을 출사시키는 파장의 여기광 만이 투과하는 필터이다.
상세하게는, 여기필터(120)는 특수광원(110)와 워크피스(W) 사이에 배치되어 있고, 그리고 특수광원(110)으로부터 입사하는 여기광 중에서 형광을 워크피스(W)로부터 출사시키는 파장의 여기광 만이 여기필터(120)를 투과하여, 수직방향으로 아래에 배치된 미러(130)가 조사된다.
미러(130)는 수평방향으로 좌측에 배치된 이색성 미러(140)쪽으로 여기필터(120)를 통과하는 여기광을 반사한다. 미러(130)로부터 반사된 여기광으로, 이색성 미러(140)는 수평방향으로 우측으로부터 조사된다.
이색성 미러(140)는 미러(130)로부터 수직방향으로 아래에 배치된 대물렌즈(150)쪽으로 조사된 여기광을 반사한다. 이색성 미러(140)로부터 조사된 여기광은 수직방향으로 위로부터 대물렌즈(150)에 입사한다.
수직방향으로 아래로부터 대물렌즈(150)를 통과하는 복귀광은 이색성 미러(140)를 투과한다. 이색성 미러(140)를 통과한 복귀광으로, 수직방향으로 위에 배치된 형광필터(170)가 조사된다.
대물렌즈(150)는 워크피스(W)에 대향해서 장착되어 있다. 이색성 미러(140)로부터 입사되는 여기광은 대물렌즈(150)를 투과한다. 대물렌즈(150)를 통과하는 여기광으로, 워크피스(W)는 수직방향으로 위로부터 조사된다.
워크피스(W)에서 반사된 여기광, 그리고 형광으로 구성되고 그리고 워크피스(W)에 형성된 형광체로부터 출사된 복귀광은 대물렌즈(150)를 투과한다. 대물렌즈(150)를 통과한 복귀광으로, 수직방향으로 위에 배치된 이색성 미러(140)는 조사된다.
상세하게는, 대물렌즈(150)는 특수광원(110)과 워크피스(W) 사이에 배치되고 그리고 특수광원(110)으로부터 출사된 여기광 중에서 여기필터(120)를 통과하는 여기광, 그리고 워크피스(W)로부터의 복귀광이 대물렌즈(150)를 투과하게 한다.
형광필터(170)는 단지 형광만이 투과하는 필터이다.
상세하게는, 이색성 미러(140)를 통과하는 복귀광 중에서 단지 워크피스(W)로부터 출사된 형광만이 형광필터(170)를 투과한다.
튜브 렌즈(160)는 형광필터(170)를 통과하는 형광의 배율을 소정의 배율로 변경하고 그리고 이것이 튜브 렌즈(160)를 투과하게 한다. 튜브 렌즈(160)를 통과하는 형광은 수직방향으로 위에 배치된 CCD 카메라(180)에 입사한다.
CCD 카메라(180)는 이미지 데이터를 획득하도록 워크피스(W)로부터의 복귀광에 근거해서, 워크피스(W)의 이미지를 포착하는 이미지 센서이다. 획득된 이미지 데이터는 여러 가지 이미지 프로세스, 등을 실행하는 도시하지않은 제어부에 출력된다.
다음, 작동을 설명한다.
광학식 측정장치(1)의 가시관찰부(100)에서, 백색광원(10)에서 출사된 백색광은 미러(20) 및 빔 스플리터(30)를 통해서 대물렌즈(40)를 통과하여 워크피스(W)는 백색광으로 조사된다. 워크피스(W)가 조사되는 백색광은 워크피스(W)의 표면에서 반사되고, 그리고 튜브 렌즈(50(50A,50B,50C)) 중에 하나(도면에서 튜브 렌즈(50A))를 통과하는데, 이것은 대물렌즈(40) 및 빔 스플리터(30)를 통해서 파워 터릿(60)에 의해 선택적으로 전환되어 CCD 카메라(70)에 입사된다.
광학식 측정장치(1)의 형광 관찰부(200)에서, 단지 여기광만을 출사하는 가시관찰부(100)가 사용되고, 그리고 워크피스(W)에 대응하는 파장을 가진 여기광 만이 투과되는 여기필터(120)가 특수광원(110)으로부터 출사된 여기광의 광축에 배치된다. 이러한 구조로, 워크피스(W)에 대응하는 여기광이 얻어질 수 있다. 얻어진 여기광은 미러(130) 및 이색성 미러(140)를 통해서 대물렌즈(150)를 통과하여, 워크피스(W)는 여기광으로 조사된다. 여기광으로 조사된 워크피스(W)에서, 워크피스(W)에 형성된 형광체의 두께에 따라 형광이 출사되고, 그리고 조사된 여기광이 반사된다. 워크피스(W)로부터의 형광 및 여기광을 포함하는 복귀광은 형광필터(170)를 통과하고, 단지 형광만이 대물렌즈(150) 및 이색성 미러(140)를 통해 투과된다. 형광필터(170)를 통과하는 형광은 튜브 렌즈(160)를 통과하고, 그리고 CCD 카메라(180)에 입사한다.
대물렌즈(40) 및 대물렌즈(150)는 수평방향으로 일체로 움직일 수 있어서, 그둘 중에 하나는 의도된 사용에 따라 워크피스(W)에 대향할 수 있다.
상세하게는, 가시관찰이 실행될 때, 대물렌즈(40)는 워크피스(W)에 대향하는 위치로 움직이는 한편, 대물렌즈(150)는 형광관찰이 실행될 때 워크피스(W)에 대향하는 위치로 움직인다. 이러한 작동으로, 관찰 방법이 용이하게 변경될 수 있다.
상기한 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 광학식 측정장치(1)는 워크피스(W)의 가시관찰을 실행하기 위한 가시관찰부(100)와, 워크피스(W)의 특수관찰을 실행하기 위한 특수관찰부(형광 관찰부(200))를 포함하고 있고, 가시관찰부(100)는 백색광을 출사하는 백색광원(10), 백색광원(10)과 워크피스(W) 사이에 배치되고, 백색광이 백색광원(10)으로부터 출사되도록 하고, 워크피스(W)로부터의 복귀광이 대물렌즈(40)를 투과하도록 하는 대물렌즈(40), 대물렌즈(40)를 통과하는 복귀광의 배율을 소정의 배율로 변경하는 튜브 렌즈(50(50A,50B,50C)), 그리고 튜브 렌즈(50)를 선택적으로 전환할 수 있어서 이들 중에서 하나가 복귀광에 배치되도록 선택할 수 있는 파워 터릿(60)을 포함하고 있다. 특수관찰부는 특수광을 출사하는 특수광원(110), 그리고 특수광원(110)과 워크피스(W) 사이에 배치되고 그리고 특수광원(110)으로부터 특수광이 출사되도록 하고 그리고 워크피스(W)로부터의 복귀광이 대물렌즈(150)를 투과하도록 하는 대물렌즈(150)를 포함하고 있다.
이러한 구성으로, 가시관찰 및 특수관찰은 워크피스(W)에 실행될 수 있는데, 이것은 사용자의 의도된 사용에 따라 관찰방법이 용이하게 변경될 수 있다는 것을 의미한다.
상세하게는, 제 1 실시예에 따른 광학식 측정장치(1)는 워크피스(W)로부터 형광을 출사시키는 파장을 가진 여기광의 통과만을 허용하기 위해 대물렌즈(150)와 특수광원(110) 사이에 배치된 여기필터(120), 그리고 대물렌즈(150)를 통과하는 복귀광 중에서 워크피스(W)로부터 출사되는 형광의 통과만을 허용하는 형광필터(170)를 더 포함하고 있고, 특수광은 여기광이고, 그리고 대물렌즈(150)는 특수광원(110)로부터 출사된 여기광 중에서 여기필터(120)를 통과하는 여기광이 대물렌즈(150)를 투과하도록 한다.
이러한 구성으로, 가시관찰뿐만 아니라 형광관찰이 워크피스(W)에 실행될 수 있다. 그러므로, 예를 들면, 솔더 레지스트를 사용하는 IC 웨이퍼는 검사될 수 있고, 그리고 형광 색소로 염색된 생물조직이나 세포가 관찰될 수 있다.
(제 2 실시예)
먼저, 구성을 설명한다. 설명을 단순화하기 위해서, 제 1 실시예와 동일한 구성은 동일 부재번호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 실시예에 따른 광학식 측정장치(2)는 워크피스(W)를 가시관찰하기 위한 가시관찰부(100), 그리고 워크피스(W)의 근적외관찰을 위한 특수관찰부로서 작동하는 근적외관찰부(300)를 포함하고 있다.
근적외관찰부(300)는 특수광원(210), 미러(220), 빔 스플리터(230), 대물렌즈(240), 튜브 렌즈(250) 및 CCD 카메라(260)를 포함하고 있다.
특수광원(210)는 예를 들면, 할로겐, 방전등, 발광다이오드, 등으로 구성되어 있고, 그리고 근적외광을 발생하고 출사한다. 특수광원(210)으로부터 출사된 근적외광으로, 수직방향으로 특수광원(210) 아래에 배치된 미러(220)가 조사된다.
미러(220)는 특수광원(210)으로부터 조사된 근적외광을 수평방향으로 좌측에 배치된 빔 스플리터(230) 쪽으로 반사한다. 미러(220)에 의해 반사된 근적외광으로, 빔 스플리터(230)는 수평방향으로 우측으로부터 조사된다.
빔 스플리터(230)는 미러(220)로부터 조사된 근적외광을 수직방향으로 아래에 배치된 대물렌즈(240) 쪽으로 반사한다. 빔 스플리터(230)에 의해 반사된 근적외광은 수직방향으로 위로부터 대물렌즈(240)에 입사한다.
워크피스(W)의 표면을 통과하는 복귀광은 도시하지않은 배선에 의해 반사되고, 수직방향으로 아래로부터 대물렌즈(240)를 통과하고, 그리고 빔 스플리터(230)를 투과한다. 빔 스플리터(230)를 통과하는 복귀광은 수직방향으로 위에 배치된 튜브 렌즈(250)에 입사한다.
대물렌즈(240)는 워크피스(W)에 대향하여 장착된다. 빔 스플리터(230)로부터 입사하는 근적외광은 대물렌즈(240)을 투과한다. 대물렌즈(240)를 통과하는 근적외광으로, 워크피스(W)는 수직방향으로 위로부터 조사된다.
워크피스(W)의 표면을 통과하고 도시하지않은 배선에 의해 반사되는 복귀광은 대물렌즈(240)를 투과한다. 대물렌즈(240)를 통과하는 복귀광으로, 수직방향으로 위에 배치된 빔 스플리터(230)는 조사된다.
상세하게는, 대물렌즈(240)는 특수광원(210)과 워크피스(W) 사이에 배치되고, 그리고 특수광원(210)으로부터 출사된 근적외광 및 워크피스(W)로부터의 복귀광이 대물렌즈(240)를 투과하도록 한다.
튜브 렌즈(250)는 빔 스플리터(230)로부터 입사하는 복귀광의 배율을 소정의 배율로 변경하고, 그리고 이것은 튜브 렌즈(250)를 투과한다. 튜브 렌즈(250)를 통과하는 복귀광은 수직방향으로 위에 배치된 CCD 카메라(260)에 입사한다.
CCD 카메라(260)는 이미지 데이터를 획득하도록 워크피스(W)로부터의 복귀광을 근거로 워크피스(W)의 이미지를 포착하는 이미지 센서이다. 획득된 이미지 데이터는 여러 가지 이미지 프로세스, 등을 실행하는 도시하지않은 제어부로 출력된다.
다음, 작동을 설명한다.
광학식 측정장치(2)의 가시관찰부(100)에서, 백색광원(10)으로부터 출사된 백색광은 미러(20) 및 빔 스플리터(30)를 통해서 대물렌즈(40)를 통과하여, 워크피스(W)는 백색광으로 조사된다. 워크피스(W)가 조사되는 백색광은 워크피스(W)의 표면에서 반사되고, 그리고 튜브 렌즈(50(50A,50B,50C)) 중에서 하나(도면에서 튜브 렌즈(50A))를 통과하는데, 이것은 대물렌즈(40) 및 빔 스플리터(30)를 통해서 파워 터릿(60)에 의해 선택적으로 전환되어, CCD 카메라(70)에 입사된다.
광학식 측정장치(2)의 근적외관찰부(300)에서, 단지 근적외광만을 출사하는 특수광원(210)이 사용되고, 특수광원(210)으로부터 출사된 근적외광은 미러(220) 및 빔 스플리터(230)를 통해서 대물렌즈(240)를 투과하여, 워크피스(W)는 근적외광으로 조사된다. 워크피스(W)가 조사되는 근적외광은 워크피스(W)의 표면을 통과하고 그리고 도시하지않은 배선에 의해 반사되고, 그리고 대물렌즈(240) 및 빔 스플리터(230)를 통해서 튜브 렌즈(250)를 통과하여 CCD 카메라(260)에 입사한다.
대물렌즈(40) 및 대물렌즈(240)는 수평방향으로 일체로 움직일 수 있어서, 이들중에서 하나는 의도된 사용에 따라 워크피스(W)에 대향할 수 있다.
상세하게는, 가시관찰이 실행될 때, 대물렌즈(40)는 워크피스(W)에 대향하는 위치로 움직이는 한편, 대물렌즈(240)는 근적외관찰이 실행될 때 워크피스(W)에 대향하는 위치로 움직인다. 이러한 작동으로, 관찰방법은 용이하게 변경될 수 있다.
상기한 바와 같이, 제 2 실시예에 따른 광학식 측정장치(2)는 특수광원(210)으로서, 근적외광을 출사하는 광원을 채용한다. 그러므로, 가시관찰부(100)에서 가시관찰뿐만 아니라 특수관찰부(근적외관찰부(300))에서 근적외관찰이 워크피스(W)에 실행될 수 있다. 따라서, 예를 들면, 실리콘 또는 필름과 같은 얇은 재질을 사용하는 회로기판이 검사될 수 있고, 그리고 보안을 위해 이용되는 정맥인증이 실행될 수 있다.
(제 3 실시예)
먼저, 구성을 설명한다. 설명을 단순화하기 위해서, 제 1 실시예 및 제 2 실시예와 동일한 구성은 동일 부재번호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제 3 실시예에 따른 광학식 측정장치(3)는 고휘도 광원(11), 미러(20), 빔 스플리터(30), 대물렌즈(40), 튜브 렌즈(50A,50B,50C), 하이패스 필터(80), 파워 터릿(60), 및 CCD 카메라(70)를 포함하고 있다.
고휘도 광원(11)은 예를 들면, 할로겐, 방전 램프, 또는 발광 다이오드로 구성된 광대역 광원이고, 그리고 근적외광을 포함하는 고휘도 백색광을 발생하고 출사한다. 고휘도 광원(11)으로부터 출사된 백색광으로, 수직방향으로 고휘도 광원(11) 아래에 배치된 미러(20)는 조사된다.
하이패스 필터(80)는 단지 근적외광만이 투과되는 필터이다.
상세하게는, 빔 스플리터(30)를 통과하는 복귀광(근적외광을 포함하는 백색광) 중에서 단지 근적외광 만이 하이패스 필터(80)를 투과한다.
하이패스 필터(80)는 튜브 렌즈(50(50A,50B,50C)) 중에서 하나(도면에서 튜브 렌즈(50A))와 일체로 되도록 구비되고, 그리고 파워 터릿(60)에 의해 튜브 렌즈(50)의 전환동작으로 움직인다.
다음, 작동을 설명한다.
광학식 측정장치(3)에서, 고휘도 광원(11)으로부터 출사되고 그리고 근적외광을 포함하는 고휘도 백색광은 미러(20)와 빔 스플리터(30)를 통해서 대물렌즈(40)를 통과하여 워크피스(W)는 고휘도 백색광으로 조사된다. 워크피스(W)가 조사되는 백색광에 포함된 근적외광은 워크피스(W)의 표면을 통과하고 그리고 도시하지않은 배선에 의해 반사된다. 워크피스(W)로부터의 복귀광은 하이패스 필터(80)를 통과하고, 단지 근적외광만이 대물렌즈(40) 및 빔 스플리터(30)를 통해서 투과된다. 하이패스 필터(80)를 통과하는 근적외광은 튜브 렌즈(50A)를 통과하여 CCD 카메라(70)는 근적외광으로 조사된다.
한편, 하이패스 필터(80)를 가지지않은 튜브 렌즈(50)(예를 들면, 튜브 렌즈(50B))가 파워 터릿(60)에 의한 튜브 렌즈(50)의 전환작동으로 복귀광에 배치될 때, 워크피스(W)로부터의 복귀광은 튜브 렌즈(50B)를 통과하여 변경되지않고 CCD 카메라(70)에 입사하는데, 이는 하이패스 필터(80)가 복귀광에 존재하지 않기 때문이다.
상기한 바와 같이, 제 3 실시예에 따른 광학식 측정장치(3)는 특수광을 포함하는 백색광을 출사하는 백색광원(고휘도 광원(11)), 고휘도 광원(11)으로부터 출사된 백색광의 통과 및 워크피스(W)로부터의 복귀광의 통과를 허용하기 위해 고휘도 광원(11)과 워크피스(W) 사이에 배치된 대물렌즈(40), 대물렌즈(40)를 통과하는 복귀광의 배율을 소정의 배율로 변경하는 튜브 렌즈(50(50A,50B,50C)), 튜브 렌즈(50) 중에서 하나(예를 들면, 튜브 렌즈(50A))에 제공되고 단지 소정의 광만을 투과시키는 특수 필터(하이패스 필터(80)), 그리고 튜브 렌즈(50)를 선택적으로 전환할 수 있어서 이들 중에서 복귀광에 배치되는 하나를 선택하는 파워 터릿(60)을 포함하고 있다.
이러한 구성으로, 특수 필터가 워크피스(W)로부터의 복귀광에 배치되어 있는지 여부가 파워 터릿(60)에 의한 튜브 렌즈(50)의 전환동작에 의해 선택될 수 있다. 그러므로, 사용자는 가시관찰 및 특수관찰 사이에서 용이하게 전환할 수 있다.
상세하게는, 제 3 실시예에 따른 광학식 측정장치(3)는 백색광원으로서 근적외광을 포함하는 백색광을 출사하는 광원, 그리고 특수필터로서 단지 근적외광만이 투사되는 하이패스 필터(80)를 채용하고 있다. 그러므로, 가시관찰뿐만 아니라 근적외관찰이 파워 터릿(60)에 의한 튜브 렌즈(50)의 전환동작에 따라 이루어질 수 있다. 따라서, 예를 들면, 실리콘 및 필름과 같은 얇은 재질을 사용하는 회로기판이 검사될 수 있고, 그리고 보안을 위해 이용되는 정맥인증이 실행될 수 있다.
(제 4 실시예)
먼저, 구성을 설명한다. 설명을 단순화하기 위해서, 제 1 실시예 내지 제 3 실시예와 동일한 구성은 동일 부재번호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제 4 실시예에 따른 광학식 측정장치(4)는 고휘도 광원(12), 필터-전환 터릿(90), 미러(20), 빔 스플리터(30), 대물렌즈(40), 튜브 렌즈(50A,50B,50C), 형광필터(171), 파워 터릿(60), 및 CCD 카메라(70)를 포함하고 있다.
고휘도 광원(12)은 예를 들면, 할로겐, 방전 램프, 또는 발광 다이오드로 구성된 광대역 광원이고, 여기광을 포함하는 고휘도 백색광을 발생하고 출사한다. 고휘도 광원(12)으로부터 출사된 백색광으로, 수직방향으로 고휘도 광원(12) 아래에 배치된 필터-전환 터릿(90)은 조사된다.
필터-전환 터릿(90)은 워크피스(W)로부터 형광을 출사시키는 파장의 여기광 만이 투과되는 여기필터(121)가 고휘도 광원(12)으로부터 출사된 백색광에 배치되어 있는지 여부에 따라 선택적으로 전환할 수 있는 터릿이다. 이것은 필터-전환 기구로서 작동한다.
형광필터(171)는 단지 형광만이 투과되는 필터이다.
상세하게는, 빔 스플리터(30)를 통과하는 복귀광 중에서 워크피스(W)로부터 출사된 형광 만이 형광필터(171)를 투과한다.
형광필터(171)는 튜브 렌즈(50(50A,50B,50C)) 중에서 하나 (도면에서 튜브 렌즈(50A))와 일체로 되도록 구비되어 있고, 그리고 파워 터릿(60)에 의해 튜브 렌즈(50)의 전환동작으로 움직인다.
다음에, 작동을 설명한다.
광학식 측정장치(4)는 여기필터(121)가 고휘도 광원(12)으로부터 출사된 백색광에 배치되어 있는지의 여부에 따라 선택적으로 전환될 수 있는 필터-전환 터릿(90)를 가지고 있다.
여기필터(121)가 백색광에 배치되도록 필터-전환 터릿(90)이 작동하고 그리고 형광필터(171)가 제공되는 튜브 렌즈(50A)를 복귀광에 배치하도록 파워 터릿(60)이 작동할 때(도 4 참조), 여기필터(121)를 통과하므로서 얻어지는 여기광은 미러(20) 및 빔 스플리터(30)를 통해서 대물렌즈(40)를 통과하여, 워크피스(W)는 여기광으로 조사된다. 여기광으로 조사되는 워크피스(W)에서, 워크피스(W)에서 형성된 형광체의 두께에 따라 형광이 출사되고, 그리고 조사된 여기광이 반사된다. 워크피스(W)로부터의 형광 및 여기광을 포함하는 복귀광은 형광필터(171)를 통과하고, 단지 형광 만이 대물렌즈(40) 및 빔 스플리터(30)를 통해 투과된다. 형광필터(171)를 통과하는 형광은 튜브 렌즈(50A)를 통과하고 CCD 카메라(70)에 입사한다.
한편, 여기필터(121)가 백색광에서 배치되지 않도록 필터-전환 터릿(90)이 작동하고 그리고 형광필터(171)가 제공되지 않는 튜브 렌즈(50)(예를 들면, 튜브 렌즈(50B))를 복귀광에 제공하도록 파워 터릿(60)이 작동할 때, 워크피스(W)는 고휘도 광원(12)으로부터 출사된 백색광으로 직접 조사된다. 더욱이, 워크피스(W)로부터의 복귀광은 튜브 렌즈(50B)를 통과하여 변하지않고 CCD 카메라(70)에 입사하는데, 이는 형광필터(171)가 워크피스(W)로부터의 복귀광에 존재하지 않기 때문이다.
상기한 바와 같이, 제 4 실시예에 따른 광학식 측정장치(4)는 필터-전환 터릿(90)을 더 포함하고 있는데, 이것은 백색광원(고휘도 광원(12))과 대물렌즈(40) 사이에 배치되어 있고 그리고 워크피스(W)로부터 형광을 출사시키는 파장의 여기광만이 투과되는 여기필터(121)가 고휘도 광원(12)으로부터 출사된 백색광에 배치되어 있는지 여부에 따라 선택적으로 전환될 수 있다. 더욱이, 제 4 실시예에 따른 광학식 측정장치(4)는 여기광을 포함하는 백색광을 출사하는 광원을 백색광원으로서 사용하고 그리고 복귀광 중에서 워크피스(W)로부터 출사된 형광만이 투과하는 형광필터(171)와 같은 특수필터로서 사용한다. 대물렌즈(40)는 고휘도 광원(12)으로부터 출사된 백색광 중에서 필터-전환 터릿(90)을 통과하는 여기광 또는 백색광의 통과를 허용한다.
이러한 구성으로, 가시관찰뿐만 아니라 형광관찰이 필터-전환 터릿(90)에 의한 여기필터(121)의 전환동작에 따라 그리고 파워 터릿(60)에 의한 튜브 렌즈(50)의 전환동작에 따라 이루어질 수 있다. 그러므로, 예를 들면, 솔더 레지스트를 이용하는 IC 웨이퍼는 검사될 수 있고, 그리고 형광 색소로 염색된 생물조직 또는 세포는 관찰될 수 있다.
(제 5 실시예)
먼저 구성을 설명한다. 설명을 단순화하기 위해서, 제 1 실시예 내지 제 4 실시예와 동일한 구성은 동일 부재번호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.
도 5a 및 5b에 도시된 바와 같이, 제 5 실시예에 따른 광학식 측정장치(5)는 고휘도 광원(13), 필터-전환 터릿(91), 미러(20), 빔 스플리터(30), 대물렌즈(40), 튜브 렌즈(50A,50B,50C), 형광필터(171), 파워 터릿(60), 및 CCD 카메라(70)를 포함하고 있다.
고휘도 광원(13)은 예를 들면, 할로겐, 방전 램프, 또는 발광 다이오드로 구성된 광대역 광원이고, 근적외광 및 여기광을 포함하는 고휘도 백색광을 발생하고 출사한다. 고휘도 광원(13)으로부터 출사된 백색광으로, 수직방향으로 고휘도 광원(13) 아래에 배치된 필터-전환 터릿(91)이 조사된다.
필터-전환 터릿(91)은 형광을 출사시키는 파장의 여기광만이 워크피스(W)로부터 출사되는 여기필터(121) 중에 하나가 투과되는지, 단지 근적외광이 투과되는 하이패스 필터(81)가 고휘도 광원(13)으로부터 출사된 백색광에 배치되거나, 또는 이들 모두가 배치되지 않는지에 따라 선택적으로 전환될 수 있는 터릿이다. 이것은 필터-전환 기구로서 작동한다.
다음에, 작동를 설명한다.
광학식 측정장치(5)는 여기필터(121) 및 하이패스 필터(81) 중에서 하나가 고휘도 광원(13)으로부터 출사된 백색광에 배치되는지, 또는 이들 모두 배치되지 않는지 여부에 따란 선택적으로 전환될 수 있는 필터-전환 터릿(91)을 가지고 있다.
여기필터(121)가 백색광에 배역되도록 필터-전환 터릿(91)이 작동하고 그리고 형광필터(171)가 제공되는 튜브 렌즈(50A)가 복귀광에 배치되도록 파워 터릿(60)이 작동할 때(도 5a 참조), 여기필터(121)를 통과하므로서 얻어지는 여기광은 미러(20) 및 빔 스플리터(30)를 통해서 대물렌즈(40)를 통과하여, 워크피스(W)는 여기광으로 조사된다. 여기광으로 조사된 워크피스(W)에서, 워크피스(W)에 형성된 형광체의 두께에 따라 형광이 출사되고, 그리고 조사된 여기광은 반사된다. 워크피스(W)로부터의 여기광 및 형광을 포함하는 복귀광은 형광필터(171)를 통과하고, 단지 형광만이 대물렌즈(40) 및 빔 스플리터(30)를 통해서 투과한다. 형광필터(171)를 통과하는 형광은 튜브 렌즈(50A)를 통과하고, 그리고 CCD 카메라(70)에 입사한다.
하이패스 필터(81)가 백색광에 배치되도록 필터-전환 터릿(91)이 작동하고 그리고 형광필터(171)가 제공되지않는 튜브 렌즈(50)(예를 들면, 튜브 렌즈(50B))가 복귀광에 배치되도록 파워 터릿(60)이 작동할 때(도 5b 참조), 하이패스 필터(81)를 통과하므로서 얻어진 근적외광은 미러(20) 및 빔 스플리터(30)를 통해서 대물렌즈(40)를 통과하여 워크피스(W)는 근적외광으로 조사된다. 워크피스(W)가 조사되는 근적외광은 워크피스(W)의 표면을 통과하여 도시하지않은 배선에 의해 반사되고, 그리고 대물렌즈(40) 및 빔 스플리터(30)를 통해서 튜브 렌즈(50B)를 통과하고, 그러므로 CCD 카메라(70)에 입사한다.
여기필터(121) 및 하이패스 필터(81)가 백색광에 배치되지 않도록 필터-전환 터릿(91)이 작동하고, 그리고 형광필터(171)가 제공되지않는 튜브 렌즈(50)(예를 들면, 튜브 렌즈(50B))를 복귀광에 배치하도록 파워 터릿(60)이 작동할 때, 워크피스(W)는 고휘도 광원(13)으로부터 출사된 백색광으로 직접 조사된다. 더욱이, 워크피스(W)로터의 복귀광은 튜브 렌즈(50B)를 통과하여 변경되지않고 CCD 카메라(70)에 입사하는데, 이는 형광필터(171)가 워크피스(W)로부터의 복귀광에 존재하지 않기 때문이다.
제 5 실시예에 따른 광학식 측정장치(5)는 백색광원(고휘도 광원(13))으로서, 광원을 채용하는데, 이것은 여기광 및 근적외광을 포함하는 백색광을 출사한다. 필터-전환 터릿(91)은 워크피스(W)로부터 형광을 출사시키는 파장의 여기광만이 투사되는 여기필터(121), 그리고 근적외광만이 투사되는 하이패스 필터(81) 중에서 하나가 고휘도 광원(13)로부터 출사된 백색광에 배치되는지 또는 이들 모두 배치되지않는지 여부에 따라 선택적으로 변환한다. 대물렌즈(40)는 고휘도 광원(13)으로부터 출사된 백색광 중에서 필터-전환 터릿(91)을 통과하는 백색광, 근적외광, 또는 여기광의 통과를 허용한다.
이러한 구성으로, 가시관찰뿐만 아니라 형광관찰 또는 근적외관찰이 필터-전환 터릿(91)에 의한 필터 전환동작에 따라 그리고 파워 터릿(60)에 의한 튜브 렌즈(50)의 전환동작에 따라 이루어질 수 있다. 그러므로, 예를 들면, 솔더 레지스트를 사용하는 IC 웨이퍼는 검사될 수 있고, 그리고 형광 색소로 염색한 생물조직 또는 세포는 관찰될 수 있고, 실리콘 및 필름과 같은 얇은 물질을 사용하는 회로기판은 검사될 수 있고, 그리고 보안을 위해 이용되는 정맥인증이 실행될 수 있다.
(제 5 실시예의 변형)
먼저, 구성을 설명한다. 설명을 단순화하기 위해서, 제 1 실시예 내지 제 5 실시예와 동일한 구성은 동일 부재번호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.
도 6a 및 6b에 도시된 바와 같이, 제 6 실시예에 따른 광학식 측정장치(6)는 고휘도 광원(13), 필터-전환 터릿(90), 미러(20), 빔 스플리터(30), 대물렌즈(40), 튜브 렌즈(50A,50B,50C), 형광필터(171), 하이패스 필터(80), 파워 터릿(60), 및 CCD 카메라(70)를 포함하고 있다.
하이패스 필터(80)가 필터-전환 터릿(90)에 아니고, 튜브 렌즈(50B)에 제공되어 있는 것이 제 5 실시예와 다르다.
다음에, 작동을 설명한다.
광학식 측정장치(6)는 여기필터(121)가 고휘도 광원(13)으로부터 출사된 백색광에 배치되어 있는지 여부에 따라 선택적으로 전환될 수 있는 필터-전환 터릿(90)을 가지고 있다.
여기필터(121)가 백색광에 배치되도록 필터-전환 터릿(90)이 작동하고, 그리고 형광필터(171)가 제공되는 튜브 렌즈(50A)가 복귀광에 배치되도록 파워 터릿(60)이 작동할 때(도 6a 참조), 여기필터(121)를 통과하므로서 얻어지는 여기광은 미러(20) 및 빔 스플리터(30)를 통해서 대물렌즈(40)를 통과하여, 워크피스(W)가 여기광으로 조사된다. 여기광으로 조사되는 워크피스(W) 상에, 워크피스(W)에 형성된 형광체의 두께에 따라 형광이 출사되고, 그리고 조사된 여기광은 반사된다. 워크피스(W)로부터의 형광 및 여기광을 포함하는 복귀광은 형광필터(171)를 통과하고, 단지 형광이 대물렌즈(40) 및 빔 스플리터(30)를 통해서 투과된다. 형광필터(171)를 통과하는 형광은 튜브 렌즈(50A)를 통과하고, 그리고 CCD 카메라(70)에 입사한다.
여기필터(121)가 백색광에 배치되지않도록 필터-전환 터릿(90)이 작동하고 그리고 하이패스 필터(80)가 제공되는 튜브 렌즈(50B)가 복귀광에 배치되도록 파워 터릿(60)이 작동할 때(도 6b 참조), 고휘도 광원(13)으로부터 출사되고 근적외광을 포함하는 고휘도 백색광은 미러(20) 및 빔 스플리터(30)를 통해서 대물렌즈(40)를 통과하여, 워크피스(W)는 고휘도 백색광으로 조사된다. 워크피스(W)가 조사되는 백색광에 포함되는 근적외광은 워크피스(W)의 표면을 통과하고 그리고 도시하지않은 배선에 의해 반사된다. 워크피스(W)로부터의 복귀광은 하이패스 필터(80)를 통과하고, 단지 근적외광만이 대물렌즈(40) 및 빔 스플리터(30)를 통해서 투과된다. 하이패스 필터(80)를 통과하는 근적외광은 튜브 렌즈(50B)를 통과하여 CCD 카메라(70)에 입사한다.
여기필터(121)가 백색광에 배치되지않도록 필터-전환 터릿(90)이 작동하고 그리고 형광필터(171) 및 하이패스 필터(80)가 제공되지않는 튜브 렌즈(50)(예를 들면, 튜브 렌즈(50C))가 복귀광에 배치되도록 파워 터릿(60)이 작동할 때, 워크피스(W)가 고휘도 광원(13)으로부터 출사된 백색광으로 직접 투사된다. 더욱이, 워크피스(W)로부터의 복귀광이 튜브 렌즈(50C)를 통과하여 변경되지않고 CCD 카메라(70)에 입사되는데, 이것은 형광필터(171) 또는 하이패스 필터(80)가 워크피스(W)로부터의 복귀광에 존재하지않기 때문이다.
제 5 실시예의 변형에 따른 광학식 측정장치(6)는 백색광원(고휘도 광원(13))으로서 광원을 채용하고 있는데, 이것은 여기광 및 근적외광을 포함하는 백색광을 출사한다. 튜브 렌즈(50)의 수는 적어도 3개 이상인데, 형광필터(171)가 제공되지않는 튜브 렌즈(50) 중에서 하나(예를 들면, 튜브 렌즈(50B))는 단지 근적외광 만이 투과되는 하이패스 필터(80)를 장착하고 있다.
이러한 구성으로, 가시관찰뿐만 아니고 형광관찰 또는 근적외관찰이 필터-전환 터릿(90)에 의해 여기필터(121)의 전환동작에 따라서 그리고 파워 터릿(60)에 의해 튜브 렌즈(50)의 전환동작에 따라서 이루어질 수 있다. 그러므로, 예를 들면, 솔더 레지스트를 사용하는 IC 웨이퍼는 검사될 수 있고, 그리고 형광 색소로 염색한 생물조직 또는 세포는 관찰될 수 있고, 실리콘 및 필름과 같은 얇은 물질을 사용하는 회로기판은 검사될 수 있고, 그리고 보안을 위해 이용되는 정맥인증이 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예가 상기 설명되었지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그리고 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지않고 가능하다.
예를 들면, 상기한 실시예에서, 형광필터 및 하이패스 필터는 튜브 렌즈와 대물렌즈 사이에 제공된다. 하지만, 본 발명은 여기에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 이들은 튜브 렌즈와 CCD 카메라 사이에 제공될 수 있다.
여러 가지 변형이 광학식 측정장치를 구성하는 부품의 상세한 구성 및 상세한 작동을 위한 본 발명의 범위로부터 벗어나지않고 또한 가능하다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라서, 측정 대상물의 가시관찰을 실행하기위한 가시관찰부; 그리고 측정 대상물의 특수관찰을 실행하기 위한 특수관찰부;를 포함하는 광학식 측정장치를 제공한다. 가시관찰부는 백색광을 출사하는 백색광원; 백색광원으로부터 출사된 백색광 그리고 측정 대상물로부터의 복귀광이 투과되는, 백색광원과 측정 대상물 사이에 배치된 제 1 대물렌즈; 제 1 대물렌즈를 통과하는 복귀광의 배율을 소정의 배율로 변경하는 복수의 튜브 렌즈; 그리고 복귀광에 배치되는 튜브 렌즈 중에서 하나를 선택하도록 튜브 렌즈를 선택적으로 전환할 수 있는 렌즈 전환 기구;를 포함하고 있다. 특수관찰부는 특수광을 출사하는 특수광원; 그리고 특수광원으로부터 출사되는 특수광 그리고 측정 대상물로부터의 복귀광이 투사되는, 특수광원과 측정 대상물 사이에 배치된 제 2 대물렌즈;를 포함하고 있다.
바람직하게, 특수광은 근적외광이다.
바람직하게, 광학식 측정장치는 측정 대상물로부터 형광을 출사시키는 파장의 여기광 만이 투과되는, 특수광원과 제 2 대물렌즈사이에 배치된 여기필터; 그리고 제 2 대물렌즈를 통과하는 복귀광 중에서 측정 대상물로부터 출사된 형광 만이 투과하는 형광필터;를 더 포함하고 있다. 특수광은 여기광이고 그리고 특수광원으로부터 출사된 여기광 중에서 여기필터를 통과하는 여기광은 제 2 대물렌즈를 투과한다.
더욱이, 본 발명의 실시예에 따라서, 특수광을 포함하는 백색광을 출사하는 백색광원; 백색광원으로부터 출사된 백색광 그리고 측정 대상물로부터의 복귀광이 투과하는, 백색광원과 측정 대상물 사이에 배치된 대물렌즈; 대물렌즈를 통과하는 복귀광의 배율을 소정의 배율로 변경시키는 복수의 튜브 렌즈; 소정의 광 만이 투과하는 튜브 렌즈 중에서 하나에 제공된 특수 필터; 그리고 복귀광에 배치되는 튜브 렌즈 중에서 하나를 선택하도록 튜브 렌즈를 선택적으로 전환할 수 있는 렌즈 전환 기구;를 포함하는 광학식 측정장치를 제공한다.
바람직하게, 특수광은 근적외광이고 그리고 특수필터는 근적외광 만이 투과하는 근적외필터이다.
바람직하게, 광학식 측정장치는 백색광원과 대물렌즈 사이에 배치되는 필터 전환 기구를 더 포함하고 있다. 필터 전환 기구는 형광을 측정 대상물로부터 출사시키는 파장의 여기광 만이 측정 대상물로부터 출사되는 백색광에 배치되는지 여부에 따라서 선택적으로 전환할 수 있다. 특수광은 여기광이고, 그리고 백색광원으로부터 출사된 백색광 중에서, 필터 전환 기구를 통과하는 백색광 또는 여기광은 대물렌즈를 투과한다. 특수필터는 복귀광 중에서 측정 대상물로부터 출사된 형광 만을 투과하는 형광필터이다.
바람직하게, 특수광은 근적외광을 포함하고, 필터 전환 기구는 단지 근적외광 만이 투과되는 근적외필터와 여기필터 중에서 하나가 백색광원으로부터 출사된 백색광에 배치되어 있는지, 또는 여기필터 및 근적외필터 모두 배치되어 있지않은지 여부에 따라 선택적으로 전환할 수 있다. 백색광원으로부터 출사된 백색광 중에서 필터 전환 기구를 통과하는 백색광, 근적외광, 또는 여기광은 대물렌즈를 투과한다.
바람직하게, 특수광은 근적외광을 포함하고, 튜브 렌즈의 수는 적어도 3개 이상이고, 그리고 단지 근적외광 만이 투과하는 근적외필터는 형광필터가 제공되지 않은 튜브 렌즈 중에서 하나에 제공된다.
상기한 바와 같이,본 발명은 측정 대상물의 가시관찰을 위한 가시관찰부, 그리고 측정 대상물의 특수 관찰을 위한 특수관찰부를 포함하고 있어서, 가시관찰뿐만 아니라 근적외관찰 또는 형광관찰이 측정 대상물에 이루어질 수 있다.

Claims (8)

  1. 광학식 측정장치에 있어서,
    측정 대상물의 가시관찰을 실행하기 위한 가시관찰부; 그리고
    측정 대상물의 특수관찰을 실행하기 위한 특수관찰부;를 포함하고 있고,
    가시관찰부는,
    백색광을 출사하는 백색광원;
    백색광원과 측정 대상물 사이에 배치되고, 백색광원으로부터 출사된 백색광 및 측정 대상물로부터의 복귀광이 투과하는 제 1 대물렌즈;
    제 1 대물렌즈를 통과하는 복귀광의 배율을 소정의 배율로 변경하는 복수의 튜브 렌즈; 그리고
    복귀광에 배치되는 튜브 렌즈 중에서 하나를 선택하도록 튜브 렌즈를 선택적으로 전환할 수 있는 렌즈 전환 기구;를 포함하고 있고, 그리고
    특수관찰부는,
    특수광을 출사하는 특수광원; 그리고
    특수광원과 측정 대상물 사이에 배치되고, 특수광원으로부터 출사된 특수광그리고 측정 대상물로부터의 복귀광이 투과되는 제 2 대물렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학식 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    특수광은 근적외광인 것을 특징으로 하는 광학식 측정장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    특수광원과 제 2 대물렌즈 사이에 배치되고, 측정 대상물로부터 형광을 출사시키는 파장의 여기광 만이 투과하는 여기필터; 그리고
    제 2 대물렌즈를 통과하는 복귀광 중에서 측정 대상물로부터 출사된 형광 만이 투과되는 형광필터;를 더 포함하고,
    특수광은 여기광이고, 그리고
    특수광원으로부터 출사된 여기광 중에서 여기필터를 통과하는 여기광은 제 2 대물렌즈를 투과하는 것을 특징으로 하는 광학식 측정장치.
  4. 광학식 측정장치에 있어서,
    특수광을 포함하는 백색광을 출사하는 백색광원;
    백색광원과 측정 대상물 사이에 배치되고, 백색광으로부터 출사된 백색광과 측정 대상물로부터의 복귀광이 투과하는 대물렌즈;
    대물렌즈를 통과하는 복귀광의 배율을 소정의 배율로 변경하는 복수의 튜브 렌즈;
    튜브 렌즈 중에서 하나에 제공되고 단지 소정의 광 만이 투과하는 특수 필터; 그리고
    복귀광에 배치되는 튜브 렌즈 중에서 하나를 선택하도록 튜브 렌즈를 선택적으로 전환할 수 있는 렌즈 전환 기구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학식 측정장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    특수광은 근적외광이고, 그리고
    특수필터는 단지 근적외광 만이 투과하는 근적외필터인 것을 특징으로 하는 광학식 측정장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    백색광원과 대물렌즈 사이에 배치되어 있고, 측정 대상물로부터 형광을 출사시키는 파장의 여기광 만을 투과하는 여기필터를 상기 백색광원으로부터 출사된 백색광에 배치하는가 여부를 선택적으로 전환가능한 필터 전환기구;를 더 포함하고 있고,
    특수광은 여기광이고,
    백색광원으로부터 출사된 백색광 중에서 필터 전환기구를 통과하는 여기광 또는 백색광은 대물렌즈를 투과하고, 그리고
    특수필터는 복귀광 중에서 측정 대상물로부터 출사된 형광만이 투과되는 형광필터인 것을 특징으로 하는 광학식 측정장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    특수광은 근적외광을 포함하고,
    필터 전환기구는 근적외광 만을 투과하는 근적외광 필터와 여기필터 중에서 하나를 상기 백색광원으로부터 출사된 백색광에 배치하는가 또는 여기필터와 근적외필터 모두를 배치하지않는지 여부를 선택적으로 전환가능하고, 그리고
    백색광원으로부터 출사된 백색광 중에서 필터 전환기구를 통과하는 백색광, 근적외광 또는 여기광은 대물렌즈를 투과하는 것을 특징으로 하는 광학식 측정장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    특수광은 근적외광을 포함하고, 그리고
    튜브 렌즈의 수는 적어도 3개 이상이고, 그리고 단지 근적외광 만이 투과하는 근적외필터는 형광필터가 제공되지않는 튜브 렌즈 중에서 하나에 제공되는 것을 특징으로 하는 광학식 측정장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220136680A (ko) * 2021-04-01 2022-10-11 롭틱스(주) 반사광 및 형광을 이용한 반도체 회로패턴 검사 장치

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104378538A (zh) * 2014-11-27 2015-02-25 杭州艾比希科技有限公司 一种智能捕捉变光摄像机
CN104713850B (zh) * 2015-02-09 2017-06-23 上海安允科技有限公司 易燃易爆等气体危险场景机动搭载检测装置
JPWO2016157416A1 (ja) * 2015-03-31 2018-01-25 公立大学法人大阪市立大学 内視鏡、内視鏡用アタッチメント及び内視鏡システム
CN105487218B (zh) * 2015-12-28 2019-02-19 宁波舜宇仪器有限公司 显微扫描仪及显微扫描方法
JP6746376B2 (ja) 2016-05-23 2020-08-26 株式会社ミツトヨ 測定システム及び調整用設定値の切替方法
CN110031411A (zh) * 2019-04-17 2019-07-19 南京邮电大学 一种光谱成像系统
DE102019117858B3 (de) 2019-07-02 2020-07-02 diemietwaesche.de gmbh + co. kg Prüfgerät und Verfahren zur Prüfung der Retroreflexion und/oder Fluoreszenz eines Objekts
CN112629827A (zh) * 2019-09-24 2021-04-09 成都辰显光电有限公司 Led芯片检测装置及led芯片检测方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4245060B4 (de) 1992-09-19 2007-12-06 Leica Microsystems Cms Gmbh Modulares Mikroskopsystem
US5590660A (en) 1994-03-28 1997-01-07 Xillix Technologies Corp. Apparatus and method for imaging diseased tissue using integrated autofluorescence
JP3363703B2 (ja) 1996-05-16 2003-01-08 株式会社ミツトヨ 光学式測定装置
EP1403675B1 (en) 1997-04-09 2006-06-14 1192062 Alberta Limited Colour translating UV microscope
US6650357B1 (en) 1997-04-09 2003-11-18 Richardson Technologies, Inc. Color translating UV microscope
US6400395B1 (en) 1999-09-08 2002-06-04 Rex A. Hoover Computerized video microscopy system
JP4642178B2 (ja) * 2000-01-18 2011-03-02 オリンパス株式会社 赤外顕微鏡及びそれに用いる観察鏡筒
EP1207387A1 (en) 2000-11-20 2002-05-22 Institut Curie Multi-photon imaging installation.
KR100411631B1 (ko) 2001-10-18 2003-12-18 주식회사 메디미르 형광 내시경 장치 및 그 장치를 이용한 진단부위 조상 방법
US7075714B2 (en) * 2002-02-26 2006-07-11 Olympus Corporation Anti-reflection film and microscope having optical element with the same anti-reflection film applied thereto
CN100557419C (zh) 2005-07-12 2009-11-04 东华大学 微流控芯片荧光检测光学装置
DE102005054184B4 (de) * 2005-11-14 2020-10-29 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Multispektrale Beleuchtungsvorrichtung und Messverfahren
CN101401722B (zh) 2008-11-07 2012-07-25 上海奥通激光技术有限公司 一种多模式共聚焦成像方法及其装置
JP5189966B2 (ja) 2008-11-28 2013-04-24 株式会社ミツトヨ オートフォーカス装置
JP2010190776A (ja) * 2009-02-19 2010-09-02 Nikon Corp 撮像装置および表面検査装置
US9185357B2 (en) * 2010-09-17 2015-11-10 Lltech Management Optical tissue sectioning using full field optical coherence tomography

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220136680A (ko) * 2021-04-01 2022-10-11 롭틱스(주) 반사광 및 형광을 이용한 반도체 회로패턴 검사 장치

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Publication number Publication date
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