九、發明說明：
I：發明所肩技術領域J 發明領域 本發明涉及在利用光學顯微鏡和圖像感測器非接觸地 檢查基板等微小物的裝置中使用的調光裝置。 t先前技術3 發明背景 調光裝置主要在利用光學顯微鏡和CCD(Charge Coupled Device)攝像機等圖像感測器非接觸地檢查ic (Integrated Circuit)晶片及 LCD(Liquid Crystal Device)的 TFT(Thin Film Transistor)基板等微小物的裝置等圖像處理 系統中使用。 通過第1和2圖’對現有技術進行說明。第1圖是表示現 有的利用顯微鏡的圖像處理系統的結構的框圖（例如參照 特許文獻1)。第2圖是表示CCD攝像機6的受光量與輸出影 像的亮度水平的關係的圖》1是被攝體，2是物鏡，3是物鏡 轉換器，21是設在轉換器3上的備用物鏡，4是照明光學系 統’ 5是顯微鏡’ 6是CCD攝像機，7是控制部，8是監視器， 90是燈，91是照明光源9内的縫隙，92是縫隙91的移動機 構，93是光導引器，94是擴散板。9是照明電源，包括燈90、 縫隙91、移動機構92及擴散板94。 在第1圖中，被攝體1固定在未圖示的載置臺上，顯微 鏡5將其一部分放大’ CCD攝像機6將放大後的光學像進行 攝像並變換爲電信號後輸出給控制部7。控制部7實施規定 的圖像處理，以規定的形式顯示在監視器8上。 此時’ CCD攝像機6爲了得到規定亮度的圖像而需要將 照明光照射在被攝體1上，使反射光經由顯微鏡5進入到 CCD攝像機6的攝像面。 因此’使照明電源9的光經由光導引器93進入到顯微鏡 5的照明光學系統4中。接著’從物鏡2通過同軸反射照明入 射到被攝體1上，使其反射光進入到CCD攝像機6中。 CCD攝像機6的影像輸出進入到控制部7中，將影像在 監視器8上顯示。控制部7通過電壓觀測影像的亮度水平， 3平價其電壓是否是正規電壓。 此時’ CCD6的受光量與亮度水平如第2圖所示那樣成 正比例。從燈9輸出的光通過縫隙91的開口部（縫隙）進入到 光導引器93巾。在光導引㈣前放人絲使光擴散的擴散 板94，使光均勻地進入到光導引器幻中。因而，按照光通 過的地方的縫隙的開口面積及配置，照射在被攝體丨上並反 射，通過顯微鏡5入射到CCD攝像機6中。 從CCD攝像機6輸出、入射到控制部7中的影像的亮度 水平在規定值以上時，縮窄縫隙寬度即縫隙的開口部的寬 度，以使通過縫隙91經由光導引器93、照明光學系統4等入 射到被攝體1中的光量變少。因此，利用縫隙移動機構92移 動縫隙91。 這樣，如果燈90上的縫隙寬度變窄（即輸入到光導引器 93中的光量減少）’則CCD攝像機6的受光量也減少，所以 影像的亮度水平變低。因而，成爲規定的亮度水平。 在儿度水平沒有達到規定值時，同樣擴大縫隙寬声 以使入射到被攝體i中的光量變多。因此，利用縫ς楼 構92移動缝隙91。 功機 這樣，如果燈9〇上的縫隙寬度變寬(即輸入到光導弓丨器 93中的光量增加），則CCD攝像機6的受光量也增加所以 影像的亮度水平變高。因而，成爲規定的亮度水平。 作爲這樣的技術的公開例，例如有特許文獻2。 第3圖是表示燈9〇的發光位置與發光量的關係的圖, 90的發光部分即便是點光源也具有規定的面積（或者，在^ 出口中即使是點’也通過照射而産生擴散）。並且，對應於 該光輸出的場所，光量也不同。即具有對應於輸出場所的 光量分佈特性。第3(a)圖表示燈9〇的χ方向的發光量的分佈 圖，第3(b)圖表示Υ方向的發光量的分佈圖。燈9〇在燈知的 水平方向（X方向）與垂直方向（γ方向）上具有擴散性，中心 光量較多’如果從中心向周邊離開則變少。 通過第4〜6圖說明光量的調整方法。第4和5圖是用來 說明縫隙91的移動與燈90的發光量的關係的圖。此外，第6 圖是表示縫隙位置與縫隙的通過光量的關係的圖。 在第3與4圖中，利用移動機構92使縫隙91在燈90的光 軸上移動，以使影像的亮度水平成爲規定的值。即，通過 移動機構92使縫隙91的開口部91Β沿X方向移動。開口部 91Β的形狀爲底邊與γ方向平行的等腰三角形，以使當向χ 方向移動時Υ方向開口的寬度線性變化。另外，在第3圖以 後’將縫隙91的開口的形狀表示爲開口部91Β，而嗜略縫隙
、即X方向的縫隙最小位置 該關係在通過X方向的縫隙 爲最小時的X方向的縫隙的位置、 、位置 ό且川的光量 通過Υ方向的、縫隙91的光量 與燈90的光量分佈的關係的圖。 91的光量爲最大或最小時的Y方向的缝隙位置也同樣。 另外，縫隙91的縫隙最大位置與縫隙最小位置是移動 機構92可移動的範圍的界限。 縫隙通過光量與CCD攝像機6的受光光量成比例。 設反射率最低的被攝體1的反射率爲100%。此時，相 對於縫隙91的移動’通過開口部91B的通過光量如第6圖所 示。在反射率200%的被攝體1的情況下，爲了使被攝體的 影像的亮度水平成爲規定的免度水平(對於反射率100%、縫 隙的通過光量爲100%時的影像亮度水平），必須使縫隙的通 過光量成爲50% ’所以縫隙的位置爲35%的位置。在反射率 爲400%的被攝體1的情況下，爲了使縫隙的通過光量成爲 25%，縫隙位置爲15%的位置。 在反射率800%的被攝體1的情況下，爲了使縫隙的通 過光量爲12.5% ’縫隙位置成爲5%的位置。 【特許文獻1】特開2000 — 028319號公報 【特許文獻2】特開平8 —240412號公報 在以往的技術中，由於縫隙位置的再現性的界限，在 被攝體1的反射率爲400%以上的情況下自動調整變得困 此外，對於縫隙的移動機構而言，即使在移動機構中 使用的馬達移動中的縫隙位置的再現性較好，缝隙位置與 燈的位置關係也不穩定，難以將縫隙位置穩定地確定控制 5在5%的位置上。此外，反射率越大，調整範圍就越小，移 動機構的移動範圍也越小，移動的控制變得困難。 【發明内容】 發明概要 本發明的目的是解決上述問題，提供一種即使是反射 10率較大的被攝體也能夠自動調光的調光方法及調光裝置。 爲了達到上述目的，本發明的調光方法及調光裝置採 用如下的縫隙開口部的形狀：在縫隙最大位置，燈的發光 部分中的通過縫隙的開口部的部分的中心在燈轴上；在縫 隙最小位置’燈的發光部分中的通過縫隙的開口部的部分 15的中心在燈的周邊(燈的發光部分的周緣部）。 、本發明的縫隙的開口部的形狀爲：在控制照明的 :为昭射^像的^度水平成爲規定的值、通過縫隙調整從 的移動，通過上述邮^ 中子應於上述縫隙 2。此外，本二Γ量呈指數函數變化。 像的亮度水平成爲^先裝置’是控制照明的光量以使影 被攝體上的光量的:的值、通過縫隙調整從光源照射在 過上述縫隙的光量呈=【數='於上述縫隙的移動，通 此外，優選的特與β 疋’在通過上述縫隙的光量爲最大 時的縫隙的位置’上述燈的發光部分中的通過縫隙的開口 部的部分的中心位於上述照_練中心上。 此外’優選的特徵是，在通過上述縫隙的光量爲最小 時的縫隙的位置，上述燈的發光部分中的通過縫隙的開口 部的部分財心離上述照明的光轴最遠。 此外，優選的特徵是，上述縫隙旋轉移動’對應於旋 轉移動，通過上述_的光量呈減函數變化。 發明效果 *根據本發明，能夠實現即使是反射率較大的被攝體也 能夠自動調光的調光方法及調光裝置。 4此外，能夠使基準試料的反射率達到刪％，能㈣ 到高倍的動態範圍。 此外，擴大了對於改變了物鏡時的明亮度的變化也能 夠對應的範圍。 此外，能夠減小縫隙移動機構的體積，與此對應，能 夠裝備在照明電源内。 圖式簡單說明 第1圖是表示以往的圖像處理系統的結構的框圖。 第2圖是表示CCD攝像機的受光量與輸出影像的亮度 水平的關係的圖。 第3圖是表示燈的發光部位與發光量的關係的圖。 第4圖是用來說明縫隙的移動與燈的發光量的關係的 圖〇 第5圖是用來說明缝隙的移動與燈的發光量的關係的 1321222 圖。 第6圖是表示縫隙位置與縫隙的通過光量的關係的圖。 第7圖是用來說明本發明的一實施例的縫隙的移動與 燈的發光量的關係的圖。 5 第8圖是用來說明本發明的一實施例的縫隙的移動與 燈的發光量的關係的圖。 第9圖是用來說明本發明的一實施例的缝隙位置與縫 隙的通過光量的關係的圖。 第10圖是用來說明本發明的一實施例的缝隙的移動與 10 燈的發光量的關係的圖。
I：實施方式:J 較佳實施例之詳細說明 利用第7和8圖說明本發明的一實施例的縫隙的開口部 的形狀與燈的光量的關係。第7圖是用來說明本發明的一實 15 施例的縫隙最大位置與燈的發光量的關係的圖。此外，第8 圖是用來說明本發明的一實施例的縫隙最小位置與燈的發 光量的關係的圖。 第7和8圖中的縫隙的開口部91A採用如下的形狀：在縫 隙爲最大縫隙位置時，燈的發光部分中的通過縫隙的開口 20 部的部分的中心在燈90的軸上，在縫隙最小位置時，燈的 發光部分中的通過縫隙的開口部的部分的中心在燈90的周 邊(燈的發光部分的周緣部）。另外，在第7和9圖中，縫隙沒 有圖示。僅表示了縫隙的開口部91A的形狀。 相對於縫隙的開口部91A的移動，通過開口部91A的通 11 過光量如第7和8圖所示。 即’在縫隙開口部91A位於最大位置時，燈觸光量幾 乎都通過，輸入到光導引部93中，照射在被攝心上（第7 圖）。此外，在縫隙開口部91A位於最小位置時開口部91八 5不是使燈90的光源的中央部、而是使位於光量分佈的端部 部位的部分的光通過。因而，比中央部弱的光量輸入到燈 導引部93中’照射在被攝體1上（第8圖）。以往，即使是最小 位置，開口部也位於燈90的中央部的光量最多的部位，所 以不能調整爲比其少的光量。但是，根據本發明，由於能 10夠使開口部91A的開口位置位於燈9〇的光量較小的部位，所 以能夠調整爲較少的光量。 下面說明在縫隙的通過光量爲1〇〇%時，預先設定影像 的亮度水平(在調整縫隙位置以成爲規定的亮度水平時），以 使當被攝體1的反射率成爲100%。如果參照第9圖，則相對 15於縫隙的位置移動，縫隙的通過光量呈指數函數變化。 例如’爲了使反射率爲200%的被攝體的影像的亮度水 平成爲規定的亮度水平(在反射率1〇〇%下、縫隙的通過光量 爲100%時的影像的亮度水平），只要將縫隙的通過光量設爲 1/2的50%就可以。此外’例如爲了使反射率爲400%的被攝 20體的影像的亮度水平成爲規定的亮度水平，只要將縫隙的 通過光量設爲1/4的25%就可以。 在此情況下’被攝體1採用具備作爲基準的反射率的所 謂標準試樣(基準試料）。 在被攝體1的反射率爲200%的情況下，爲了將縫隙的 12 1321222 通過光量設爲50%，縫隙位置成爲75%位置。在被攝體！的 反射率爲400%的情況下，爲了將縫隙的通過光量設爲 25%，縫隙的位置成爲50%位置。在被攝體丨的反射率爲 800%的情況下，爲了將縫隙的通過光量設爲丨〕」％，縫隙 5位置成爲25%位置。如果爲25%的縫隙位置，則能夠穩定地 控制。 進而，在被攝體1的反射率爲16〇〇〇/。的情況下，爲了將 縫隙的通過光量設爲6.25% ’縫隙位置成爲12.5%位置，還 能夠進行控制。此外，在被攝體1的反射率爲3200%的情況 10下，爲了將縫隙的通過光量設爲3.125%，縫隙位置成爲 6.25%位置，還能夠進行控制。 以往從基準試料的反射率從1〇〇%到400%是界限，但 是’如果做成上述實施例的縫隙開口部的形狀，則能夠達 到至少1600%到3200%，可以得到大約4倍到8倍的動態範 15 圍。 因而’例如通過轉換器3改變爲物鏡21那樣，對於改變 倍率時的明亮度的變化也擴大了可對應的範圍。 因而，即使反射率變大’與以往的技術相比調整範圍 也不會變得那樣小，移動機構的移動範圍也不變化，移動 20 的控制也不困難。 雖然在上述實施例中沒有說明，但在上述實施例中， 是以將縫隙91的移動方向設爲X方向、將亮度變化設爲γ方 向的例子進行了說明。但實際上’也能夠進行將缝隙91的 移動方向設爲Y方向、將亮度變化設爲X方向的調整，能约 13 1321222 進行至少某一種亮度調整。 此外，並不一定需要是水平方向、垂直方向，根據裝 置的構造也可以是傾斜方向。 利用第ίο圖說明本發明的另一實施例的缝隙的開口形 5 狀與燈的光量的關係。第10圖是用來說明本發明的一實施 例的縫隙的移動與燈的發光量的關係的圖。 第10圖的實施例通過使縫隙的開口部91C的形狀向旋 轉方向彎曲、使縫隙以旋轉中心101爲中心旋轉，來進行調 光。這樣，通過做圓周運動、減少縫隙移動機構的容積， 10 能夠實現更小型的照明電源。在此情況下，例如在縫隙最 大的位置，燈的發光部分的卡心通過縫隙的開口部，在縫 隙的最小位置，燈的發光部分的中心不通過縫隙的開口 部，所以縫隙的開口部具有缝隙寬度W越減少、縫隙的開 口部的中心線102越接近於縫隙旋轉中心101的螺旋狀形 15 態。 另外，通過改變縫隙的寬度，以使在縫隙最大位置縫 隙寬度最窄、在縫隙最小位置縫隙寬度最寬，能夠得到相 對於基準試料的反射率更高倍的動態範圍。 【圖式簡單說明3 20 第1圖是表示以往的圖像處理系統的結構的框圖。 第2圖是表示CCD攝像機的受光量與輸出影像的亮度 水平的關係的圖。 第3圖是表示燈的發光部位與發光量的關係的圖。 第4圖是用來說明縫隙的移動與燈的發光量的關係的 14 1321222 圖。 第5圖是用來說明縫隙的移動與燈的發光量的關係的 圖。 第6圖是表示縫隙位置與縫隙的通過光量的關係的圖。 5 第7圖是用來說明本發明的一實施例的縫隙的移動與 燈的發光量的關係的圖。 第8圖是用來說明本發明的一實施例的縫隙的移動與 燈的發光量的關係的圖。 第9圖是用來說明本發明的一實施例的縫隙位置與缝 10 隙的通過光量的關係的圖。 第10圖是用來說明本發明的一實施例的縫隙的移動與 燈的發光量的關係的圖。 【主要元件符號說明】 1…被攝體 90···燈 2…物鏡 91…縫隙 3…轉換器 91A…開口部 4··.照明光學系統 91B…開口部 5…顯微鏡 910··開口部 6-"CCD攝像機 92…縫隙 7…控制部 93…光導引器 8…監視器 94…擴散板 9···照明光源 10l···旋轉中心 21…物鏡 15