WO2017150948A1 - 패턴광 조사 장치 및 방법 - Google Patents

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pattern
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light irradiation
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홍종규
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주식회사 고영테크놀러지
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Definitions

  • the present invention relates to a pattern light irradiation apparatus and a method thereof, and more particularly, to irradiate pattern light to a measurement object by passing light from a light source through a grating, or to irradiate a pattern image using an optical panel to pattern the measurement object.
  • a three-dimensional shape measuring apparatus measures the three-dimensional shape of the measurement object by irradiating pattern light generated by using a grating and capturing a reflection image of the grating pattern light.
  • a light irradiation apparatus for irradiating patterned light has a grating used for forming a pattern, for example, sinusoidal patterned light (or sinusoidal patterned light), in front of the light source. In this case, light is emitted from the light source through the grating and is irradiated in the form of pattern light.
  • FIG. 1 shows a configuration of a pattern light irradiation unit for irradiating pattern light for measuring an image of a substrate and a measuring unit for measuring an image in a conventional substrate inspection apparatus.
  • the pattern light irradiation apparatus 110 includes a light source 111, a grating 112, or a "pattern grating", a grating transfer tool 113, and a lens 114.
  • the light irradiated from the light source 111 passes through the grating 112 to generate pattern light, the pattern light is irradiated onto the inspection target substrate 170, and the irradiated image is measured by the camera unit 120.
  • produces the pattern object from which the pattern object from which phase differs is irradiated to the inspection object is utilized.
  • a method for changing the phase of the patterned light a method of changing the phase of the patterned light by transmitting a fine vibration to the grating 112 by the grating transfer tool 113 including a piezoelectric transducer (PZT) is utilized.
  • a method of irradiating a pattern image using an optical panel has also been utilized.
  • pattern light having a phase change can be irradiated to an object only by sequentially irradiating a plurality of different pattern images.
  • a configuration such as a grid grating transfer tool having a mechanical structure utilizing a pattern grating or PZT.
  • a digital pattern light irradiation apparatus has an advantage of being able to conveniently adjust not only the phase of the pattern light but also the width of the pattern, that is, the pattern pitch, simply by changing the digital image of the pattern light. It is widely used.
  • the substrate inspection apparatus irradiates the object with the pattern light of a certain form according to the method described above, and photographs the image which the irradiated pattern light forms in the object.
  • the substrate inspection apparatus generates a 3D image using a method of measuring a height by applying a bucket algorithm to each pixel of the photographed image.
  • the pattern of the light and shade of the pattern light is a sinusoidal stripe, that is, when the change of the light and dark parts of the light pattern follows a sinusoidal curve, the measurement quality of the 3D image can be improved. There is this.
  • the pattern grating as shown in FIG. 2A is utilized for the purpose of irradiating the pattern light of the sinusoidal form.
  • the transmittance of each part of the pattern grating is changed in the vertical direction. Therefore, when light from the light source passes through the pattern grating 220 as shown in FIG. 2B, the contrast is similar to the sine wave in the vertical direction.
  • Pattern light 230 having a varying horizontal stripes may be irradiated.
  • the pattern grating 220 of FIG. 2A is an example of a case where the light transmittance is changed in four steps, and includes a central portion 221 that transmits the most light and a portion 224 that blocks the most light.
  • portions 222 and 223 whose transmittances are about the middle of the central portion 221 and the blocking portion 224 are disposed. That is, around the portion 224 blocking the light, portions 223 and 222 symmetrically having a medium transmittance are disposed.
  • a pattern in which the contrast changes in the measurement object is formed as the amount of light passing through each part of the pattern grating varies.
  • the light from the light source can pass through in the portion 221 of the pattern grating 220, and the light passing through this portion forms the brightest portion 231 of the pattern on the object surface. do.
  • the darkest portion 234 of the pattern is formed at the object surface.
  • portions 222 and 223 only a portion of the light passes according to their respective transmissions, thus forming a somewhat darker pattern on the surface of the object.
  • the pattern light 230 whose intensity is periodically changed in the longitudinal direction is irradiated onto the surface of the object.
  • the pattern grating 220 When the pattern grating 220 is used, it is possible to irradiate pattern light in which the change in contrast is more pronounced than using the stripe grating 112. However, in the case of the pattern light generated through the pattern grating 220 shown in FIG. 2A, the light and shade change of the pattern is only four steps, and the light and light change of the actual pattern light is still different from the sine wave. In order to make the pattern light generated through such a pattern grating similar to a sine wave, it is necessary to further subdivide the intensity of the pattern grating, thereby increasing the manufacturing cost and difficulty of the pattern grating.
  • the size to represent the change in intensity of one cycle, that is, the pitch of the pattern is below a certain level.
  • the pattern light since the pattern light must be irradiated using a fixed pattern grating, in order to irradiate pattern light having a different pitch, inconvenience such as stopping shooting and replacing the grating or using a plurality of pattern light irradiation devices is present. do.
  • An object of the present invention is to solve the above problems and to provide an apparatus and method for efficiently forming and irradiating sinusoidal patterned light.
  • a patterned light irradiation apparatus is a patterned light irradiation apparatus comprising a lens positioned on the light path so that the light beams from the light source pass through the grating and the iris and converge on the irradiation surface, the grating is a light source
  • a transmissive part that transmits light from the light source and a blocking part that blocks light from the light source are alternately arranged in a stripe shape, and is formed on the irradiation surface by adjusting the aperture and the lattice through which the light beams from the light source pass.
  • the pattern of light is made into the sinusoidal form.
  • a patterned light irradiation apparatus is a patterned light irradiation apparatus including a lens positioned on the light path so that the light beams from the light source passes through the aperture to collect on the irradiation surface, the light source is a stripe image Irradiation, and adjusts the aperture through which the luminous flux from the light source passes, so that the pattern of the light formed on the irradiation surface has a darkness of the synusdal form.
  • the pattern light irradiation apparatus can adjust the sinusoidal shape of the pattern light by changing the size of the opening of the aperture.
  • a pattern light irradiation apparatus may include a synusdal form of pattern light, a distance between the light source and the grating, a distance between the grating and the grating and the light source, or a distance between the aperture and the light source. It is possible to adjust by changing.
  • the pattern light irradiation apparatus can adjust the sinusoidal shape of the pattern light by changing the distance between the aperture and the light source.
  • the aperture of the aperture is a shape in which curves are symmetrically coupled to each other.
  • the combined shape is circular or elliptical.
  • the aperture of the aperture is a shape in which two semi-period sinusoidal shapes are symmetrically combined with respect to the direction perpendicular to the stripes.
  • the opening of the aperture is polygonal in shape.
  • the vertical width of the shadow by the blocking portion of the grating formed at the position of the aperture is equal to or greater than the vertical width of the aperture of the aperture.
  • the vertical width of the dark portion of the stripe formed at the position of the aperture is equal to or greater than the vertical width of the aperture of the aperture.
  • the pattern light irradiation apparatus is any one of a light source of a digital light processing method, a LED light source, and an LCD light source, wherein the light source uses a DMD element.
  • the pattern light irradiation apparatus uses a digital light source processing method in which a light source reflects light from a light source to a DMD element including a micromirror to irradiate a striped image.
  • a substrate inspection apparatus includes a light irradiation unit and a measurement unit, wherein the light irradiation unit includes a lens positioned on an optical path such that the light beams from the light source pass through the grating and the iris to collect on the irradiation surface.
  • a patterned light irradiation apparatus comprising: the grating is a stripe shape in which a transmission portion that transmits light from a light source and a blocking portion that blocks light from the light source are alternately arranged, and the aperture through which the light beams from the light source pass; And a patterned light irradiation device in which the grating is adjusted to form a sinusoidal pattern of light formed on the irradiation surface.
  • a substrate inspection apparatus includes a light irradiation unit and a measurement unit, wherein the light irradiation unit includes a lens positioned on an optical path such that the light beams from the light source pass through the aperture and are collected on the irradiation surface.
  • a patterned light irradiation apparatus wherein the light source irradiates a stripe image and adjusts the aperture through which the light beams from the light source pass, so that the patterned light irradiation has a light intensity of sinusoidal shape on the irradiation surface.
  • the pattern light irradiation method includes a defocusing irradiation step of irradiating a pattern light of a sinusoidal form to the object by defocusing the pattern light irradiated from the pattern light irradiation apparatus according to the present invention. .
  • the defocusing irradiation step may further include adjusting a positional relationship between the light source and the aperture to irradiate patterned light having a sinusoidal shape after the focusing irradiation step.
  • the patterned light irradiation apparatus even when using a striped grid having only a simple on-off shape, the light and dark patterns of the patterned light required for the measurement of the three-dimensional shape form and irradiate the patterned light following the ideal sine wave. It is possible, and thus, possible to obtain a precise three-dimensional shape of the object.
  • the pattern light irradiation apparatus the pattern that changes the contrast even if a simple grid is used, instead of using a complicated grid that is used to irradiate pattern light whose contrast varies according to the prior art.
  • the light can be irradiated, so that the cost of manufacturing the grating can be reduced, and more sophisticated pattern light can be irradiated.
  • the pattern light irradiation apparatus in the case of the pattern light irradiation apparatus using an optical panel, it is possible to irradiate the pattern light which has the superior resolution compared with the conventional system.
  • the pattern light irradiation apparatus it is possible to obtain a more precise three-dimensional image by maximizing the difference between the contrast ratios of the light and dark portions of the pattern light.
  • FIG. 1 illustrates a three-dimensional shape measuring apparatus utilizing a conventional pattern light irradiation apparatus.
  • FIG. 2 shows a grating and a pattern light generated therefrom which the conventional pattern light irradiation apparatus is used to irradiate patterned sinusoidal pattern light.
  • FIG. 3 illustrates a pattern light irradiation apparatus and an irradiation of pattern light using the same according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 illustrates an example of a shape of an aperture that can be used in the pattern light irradiation apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 illustrates the influence of the distance variation between the aperture and the grating and the light source when the pattern light irradiation apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention emits pattern light.
  • FIG. 6 illustrates a patterned light irradiation apparatus and irradiation of patterned light using the same according to another embodiment of the present invention.
  • the present invention is an invention for irradiating the pattern light of the sinusoidal form of the ideal shape for measuring the three-dimensional image
  • the sinusoidal pattern of light is represented by the sinusoidal pattern light, the sinusoidal pattern light, the sinusoidal pattern light, etc.
  • these terms all refer to the same type of patterned light.
  • the present invention includes a method of irradiating sinusoidal pattern light using a stripe pattern lattice in which alternating blocking portions completely block light and transmissive portions completely transmitting light appear alternately.
  • a structure referred to as a "stripe lattice” refers to a pattern lattice in which a transmission part (opening part) and a blocking part alternate.
  • the term “on-off pattern grating” may be used as a term referring to a stripe-shaped pattern grating.
  • other terms indicating a pattern grating having alternating transmission and blocking portions may be used.
  • Pattern light irradiation apparatus 300 is composed of a light source 310, a grating 320, the aperture 330 and the lens 350, the aperture 330 is an opening 340 It includes.
  • the operation of the patterned light irradiation apparatus will be described below.
  • Light from the light source 310 passes through the grating 320 and then enters the lens 350 through the opening 340 of the aperture 330, and finally the inspection object 380, for example, a substrate, which is an image plane.
  • the inspection object 380 for example, a substrate, which is an image plane.
  • the light from the light source is blocked by some of the light beams by the blocking portion 324 of the grating 320 to form a shadow, ie, a dark portion of the pattern on the image plane, and the light beam passing through the transmission portion 322 of the grating 320 is The bright part of the pattern is formed in the image plane.
  • the light source 310 can use a conventional light source utilized for irradiating patterned light.
  • the light source 310 may be a simple white light source or a digital projector using an optical panel as described above.
  • the grating 320 is a stripe-shaped grating having a transmissive portion 322 and a blocking portion 324.
  • the transmission part 322 is an opening part of a grating
  • the blocking unit 324 blocks the light from the light source, and shadows are generated in the area of the object blocked by the blocking unit 324.
  • the grating has a shape in which the transmission part and the blocking part are alternately arranged. Each width of the transmission portion and the blocking portion of the grating may vary depending on the pitch of the pattern light to be irradiated.
  • the aperture 330 has an opening 340, so that light passing through the grating 320 passes through the opening 340 of the aperture 330, and can be irradiated to the object through the lens 350. Since the transmission part 322 and the blocking part 324 of the grating alternate, the light which passed the transmission part 322 can pass through the opening part 340 of the aperture 330 (A). Alternatively, when the light is blocked by the blocking part 324 and not transmitted, a shadow is generated, and a shadow is generated at a corresponding position in the opening 340 of the aperture 330 (B).
  • a method of adjusting the distance between the light source 310, the grating 320, the lens 350, and the imaging surface 380, or an aperture Through a method of adjusting the size of the opening 340 of 330, the focusing range, that is, the depth of field may be adjusted. Since the light 310 from the light source is partially blocked by the grating 320 to form a stripe-shaped shadow, when the respective components of the patterned light irradiation apparatus are adjusted to exactly focus on the imaging surface 380, the imaging surface is adjusted. An accurate striped pattern is formed.
  • defocusing or out-focusing is performed so that the image is formed on the object to be inspected in a blurred form without being formed accurately, or It is possible to get a 'bokeh effect'.
  • the light from the light source 310 passes through the transmission part 322 of the pattern grating 320 and is generated on the irradiation surface and the pattern grating 320.
  • the portion of the shadow generated on the irradiated surface by being blocked by the blocking portion 324 of the region changes in brightness as the focal points are blurred, and the area is expanded. Accordingly, as the bright portion and the shadow portion partially overlap each other, it is possible to irradiate a pattern light having a sinusoidal shape in which the change in brightness of the pattern becomes similar to a sine wave.
  • the shape of the opening of the stop may vary. As shown in FIG. 3, the opening may be a circular opening 340 similar to a shape of a general aperture. However, as shown in FIG. 4, when the outline of the opening 440 of the aperture 430 is based on the vertical direction. An aperture having a symmetric sinusoidal curve shape can be used. In particular, when the aperture of the aperture has a shape as shown in FIG. 4, the pattern light having an ideal sinusoidal shape may be irradiated. However, a sinusoidal aperture does not necessarily need to be used, and considering the quality of the three-dimensional image to be acquired or the processing cost of the aperture, the aperture or other appropriately shaped aperture such as a circular aperture, an ellipse, or other similar curve or polygon described above. It is possible to utilize.
  • the pattern light irradiation apparatus of the present invention as described above, it is possible to improve the quality of the 3D image by irradiating the pattern light of the ideal sine wave form even when using only a simple striped grid.
  • the ideal sinusoidal patterned light has a maximum difference in contrast between the lightest and darkest parts of the pattern on the image plane formed by the patterned light, and at the same time the pattern between the lightest and darkest parts
  • the shape in which the light intensity changes is the same or similar to the sinusoidal curve. Contrast change of the same shape as the curve of a sine wave can be obtained by defocusing and irradiating the pattern light which the cross section passed through the aperture which has opening of the shape which has the shape of a sine wave curved form to an object.
  • the vertical width of the shadow 528 formed by the blocking portion 524 of the grating 520 is the height of the opening 540 at the position of the aperture 530. It is achievable when the shadow 528 can cover the entire opening 540, which is larger than the width a in the vertical direction, and the difference between the light and dark portions of the sinusoidal pattern light is maximized under the configuration as shown in FIG. 5. do.
  • the positional relationship as shown in FIG. 5 may be achieved by adjusting the size of the aperture opening and the size of the blocking / transmitting portion of the lattice, or adjusting the distance between the lattice and the aperture.
  • the pattern light irradiation device is used to irradiate pattern light such that the difference in contrast between the light and dark portions is maximum. It is possible.
  • a pattern light irradiation apparatus for irradiating sinusoidal pattern light while passing light from a light source passes through a grating including a blocking portion and a transmitting portion and defocused at an image plane has been described.
  • a method of irradiating patterned light using a digital projector of a digital light processing method using an LCD, LCOS, or DMD element is also possible.
  • a digital projector using a DMD element when a digital projector using a DMD element is used, light emitted from a light source may be reflected on a chip including a fine driving mirror to irradiate a pattern or an image.
  • pattern light can be irradiated by irradiating a striped image instead of a grating as in the conventional method.
  • irradiating sinusoidal pattern light using the defocusing principle of the present invention can be similarly applied to a pattern light irradiation apparatus using a digital projector.
  • the pattern light irradiation apparatus of FIG. 6 includes a projector 610 for irradiating pattern light by a digital light source processing method using a DMD element as a light source.
  • the projector 610 includes and includes a light source 611, a mirror 612, and a lens 613, and the mirror 612 may be a DMD device in which micromirrors are integrated.

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Abstract

패턴광 조사 장치가 개시된다. 패턴광 조사 장치는 광원과 패턴 격자 및 조리개를 포함하고, 패턴 격자는 투과부와 차단부가 반복되는 형태의 줄무늬 형상을 포함하며, 조리개는 개구부의 단면이 사인파의 곡선 형태를 포함한다. 패턴광 조사 장치로부터의 패턴광을 대상물에 조사할 때 디포커싱을 함으로써 이상적인 시누소달 형태의 패턴광을 대상물에 조사할 수 있고, 이에 따라 우수한 품질의 3차원 영상을 획득하는 것이 가능하다.

Description

패턴광 조사 장치 및 방법
본 발명은 패턴광 조사 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 광원으로부터의 빛을 격자를 통과시켜 측정 대상물에 패턴광을 조사하거나 또는 광학 패널을 활용하여 패턴 영상을 조사하여 측정 대상물에 패턴광을 조사하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 3차원 형상 측정 장치는 격자를 이용해 생성한 패턴광을 조사하여, 격자 패턴광의 반사 이미지를 촬영함으로써 상기 측정 대상물의 3차원 형상을 측정한다. 패턴광을 조사하기 위한 광 조사 장치는, 광원 앞에 일정한 패턴, 예를 들면 시누소달(sinusoidal) 형태의 패턴광(또는, 사인파 형태의 패턴광)을 형성하기 위한 용도의 격자(grating)을 위치시켜, 광원으로부터의 광이 격자를 통과하여 패턴광 형태로 조사되는 방식을 활용하고 있다.
도 1에는 종래의 기판 검사 장치에 있어서, 기판의 영상을 측정하기 위한 패턴광을 조사하는 패턴광 조사부 및 영상을 측정하기 위한 측정부의 구성이 도시되어 있다. 패턴광 조사 장치(110)는 광원(111), 격자(112, 또는 "패턴 격자"라고도 함), 격자 이송 도구(113) 및 렌즈(114)를 포함한다. 광원(111)로부터 조사되는 광이 격자(112)를 통과하여 패턴광으로 생성되고, 패턴광이 검사 대상 기판(170)에 조사되며, 조사된 영상이 카메라부(120)에 의해 측정된다. 패턴광의 위상을 변화시켜 가면서 조사함으로써, 위상이 다른 여러 패턴광이 검사 대상 기판에 조사되어 발생되는 모아레 무늬로부터 3차원 영상을 형성하는 기술이 활용되고 있다. 패턴광의 위상을 변화시키기 위한 방법으로, 압전 소자(piezoelectric transducer: PZT)를 포함하는 격자 이송 도구(113)가 격자(112)에 미세 진동을 전달함으로써 패턴광의 위상을 변동하는 방법이 활용된다.
최근에는 광원으로부터의 광을 패턴 격자를 통과시켜 패턴광을 형성하는 대신, 광학 패널을 이용하여 패턴 영상을 조사하는 방법 또한 활용되고 있다. 광학 패널을 활용하면, 서로 다른 복수의 패턴 영상을 순차적으로 조사하는 것만으로도 위상이 변화하는 패턴광을 대상물에 조사할 수 있다. 따라서, 패턴 격자나 PZT를 활용한 기계적인 구조의 격자 이송 도구와 같은 구성이 필요하지 않다. 특히, 이와 같은 디지털 방식의 패턴광 조사 장치는, 패턴광의 디지털 이미지를 변경하는 것만으로도 패턴광의 위상뿐만 아니라 패턴의 폭, 즉 패턴의 피치(pitch)를 편리하게 조정할 수 있는 등의 장점이 있어 널리 활용되고 있다.
기판 검사 장치는 이상과 같이 설명된 방식에 따라 일정한 형태의 패턴광을 대상물에 조사하고, 조사된 패턴광이 대상물에서 형성하는 이미지를 촬영한다. 또한, 기판 검사 장치는, 촬영된 이미지의 각 화소에 대해 버킷 알고리즘을 적용하여 높이를 측정하는 방식을 이용해 3차원 영상을 생성한다. 여기서, 패턴광이 갖는 명암의 패턴이 시누소달 형태의 줄무늬인 경우, 즉 밝은 부분과 어두운 부분의 명암의 변화가 사인파 곡선을 따르는 형태의 패턴인 경우, 3차원 영상의 측정 품질을 높일 수 있는 이점이 있다.
그런데, 광원과 격자를 이용하여 패턴광을 형성하는 경우, 빛의 직진성으로 인해 물리적으로 단순한 줄무늬 형태의 격자를 이용하여 시누소달 형태의 패턴광을 형성하는 것이 불가능하다. 즉, 투과부(개구부)와 차단부가 교번하여 형성되는 형태의 일반적인 줄무늬 격자를 사용하면, 투과부(개구부)를 통해서는 빛이 통과하고, 차단부에서는 빛이 차단됨으로써, 패턴광을 조사하는 영역에는 단순한 줄무늬의 패턴광이 형성될 뿐이다. 따라서 3차원 영상의 획득을 위한 시누소달 형태의 패턴광은 단순한 줄무늬 모양의 격자를 사용하는 방식으로는 획득하는 것이 어렵다.
따라서, 시누소달 형태의 패턴광을 조사하기 위한 용도로, 도 2A에 도시된 것과 같은 패턴 격자가 활용되고 있다. 도 2A의 패턴 격자(220)에서는 세로 방향으로 패턴 격자의 각 부분의 투과율이 달라지게 되므로, 도 2B와 같이 광원으로부터의 광을 패턴 격자(220)를 통과시키면 세로 방향으로 사인파와 유사하게 명암이 변화하는 가로 줄무늬를 갖는 패턴광(230)을 조사할 수 있다. 도 2A의 패턴 격자(220)는 빛의 투과율을 4단계로 다르게 한 경우의 예시로서, 빛을 가장 많이 투과시킬 수 있는 중앙 부분(221)과, 빛을 가장 많이 차단하는 부분(224)가 있고, 그 사이에는 투과율이 중앙 부분(221)과 차단 부분(224)의 중간 정도에 해당하는 부분들(222, 223)이 배치되어 있다. 즉, 광을 차단하는 부분(224)를 중심으로 하여, 대칭적으로 투과율이 중간 정도에 해당하는 부분(223, 222)이 배치된다.
광원으로부터의 광이 도 2A에 나타난 것과 같은 패턴 격자를 통과하는 경우, 패턴 격자의 각 부분을 통과하는 빛의 양이 달라짐에 따라 측정 대상물에서 명암이 변화하는 패턴이 형성된다. 도 2B에 도시된 바와 같이, 광원으로부터의 광은 패턴 격자(220)의 부분(221)에서 전량 통과할 수 있고, 이 부분을 통과한 광은 대상물 표면에서는 패턴의 가장 밝은 부분(231)을 형성한다. 또한, 부분(224)에서는 모든 광이 차단되므로, 대상물 표면에서는 패턴의 가장 어두운 부분(234)를 형성한다. 부분(222)와 부분(223)에서는 각각의 투과율에 따라 광의 일부만 통과하므로, 대상물 표면에서 다소 어두워진 패턴을 형성한다. 이와 같이, 최종적으로 대상물 표면에는 세로 방향에 따라 주기적으로 명암이 변화하는 패턴광(230)이 조사된다.
이러한 패턴 격자(220)를 이용하면 줄무늬 형상의 격자(112)를 이용하는 것보다 명암의 변화가 뚜렷한 패턴광을 조사할 수 있다. 그런데, 도 2A에 도시된 패턴 격자(220)를 통하여 생성한 패턴광의 경우 그 패턴의 명암 변화가 4단계에 그쳐, 실제 패턴광의 명암 변화가 사인파와는 여전히 상이한 형태를 갖는 문제점이 있다. 이와 같은 패턴 격자를 통해 생성되는 패턴광을 사인파와 유사하게 만들기 위해서는, 패턴 격자의 명암의 단계를 더욱 세분화할 필요가 있고, 이에 따라 패턴 격자의 제작 비용과 난이도가 상승한다.
또한, 패턴 격자를 제작할 때 가공이 가능한 패턴의 최소 크기가 존재하기 때문에, 패턴 격자의 명암 변화를 세분화하고자 하더라도, 한 주기의 명암 변화를 나타내기 위한 크기, 즉 패턴의 피치를 일정 수준 이하로는 줄일 수 없는 문제점이 있다. 또한, 고정된 패턴 격자를 사용하여 패턴광을 조사하여야 하므로, 피치가 다른 패턴광을 조사하기 위해서는 촬영을 중단하고 격자를 교체하거나, 복수의 패턴광 조사 장치를 활용하여야 하는 등의 불편함이 존재한다.
한편, 최근에는 LCD, LCOS, DMD 등을 이용한 디지털 프로젝터를 이용하여 패턴광을 조사하는 방법이 활용되기도 한다. 이 경우, 별도의 패턴 격자를 사용하지 않더라도 단순히 프로젝터에서 패턴 영상을 조사함으로써 대상 영역에 패턴광을 조사하는 것이 가능하고, 앞서 설명한 패턴 격자를 사용하는 방식과 비교하였을 때 격자를 가공 및 제작하기 위해 필요한 비용이 줄어들고, 다양한 피치를 갖는 패턴광을 보다 손쉽게 형성 및 조사할 수 있다는 부분에서 장점을 갖는다.
그러나 이러한 방식에서도 시누소달 형태의 패턴광을 조사하기 위해서는 많은 수의 픽셀들을 필요로 한다. 즉, 사인파 형태로 명암이 변화하는 패턴광을 조사하기 위해서는 패턴의 명암이 변화하는 정도를 세분화하면 할수록 바람직한데, 패턴의 명암이 변화를 세분화하기 위해서는 많은 픽셀을 사용하여 패턴 이미지를 표현하여야 하지만, 픽셀의 크기는 고정되어 있으므로, 결국 피치를 일정한 수준 이하로 줄일 수 없는 한계가 생긴다. 또한, 패턴 영상의 용량이 증가하는 문제점도 발생할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고, 효율적으로 시누소달 형태의 패턴광을 형성 및 조사하는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 패턴광 조사 장치는, 광원으로부터의 광속들이 격자와 조리개를 통과하여 조사면에 모이도록 광 경로 상에 위치하는 렌즈를 포함하는 패턴광 조사 장치로서, 상기 격자는 광원으로부터의 빛을 투과하는 투과부와, 광원으로부터의 빛을 차단하는 차단부가 교번하여 배치되는 줄무늬 형상이고, 상기 광원으로부터의 광속들이 통과하게 되는 상기 조리개 및 상기 격자를 조정하여, 상기 조사면에 형성되는 광의 패턴을 시누소달 형태로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르는 패턴광 조사 장치는, 광원으로부터의 광속들이 조리개를 통과하여 조사면에 모이도록 광 경로 상에 위치하는 렌즈를 포함하는 패턴광 조사 장치로서, 상기 광원은 줄무늬 이미지를 조사하고, 상기 광원으로부터의 광속들이 통과하게 되는 상기 조리개를 조절하여, 상기 조사면에 형성되는 광의 패턴이 시누소달 형태의 명암을 갖도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르는 패턴광 조사 장치는, 패턴광의 시누소달 형태를, 상기 조리개의 개구부의 크기를 변경함으로써 조정하는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르는 패턴광 조사 장치는, 패턴광의 시누소달 형태를 상기 광원과 상기 격자 사이의 거리, 상기 격자와 상기 격자와 상기 광원 사이의 거리 또는 상기 조리개와 상기 광원 사이의 거리를 변경함으로써 조정하는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르는 패턴광 조사 장치는, 패턴광의 시누소달 형태를, 상기 조리개와 상기 광원 사이의 거리를 변경함으로써 조정하는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르는 패턴광 조사 장치는, 상기 조리개의 개구부가, 곡선을 상호 대칭으로 결합한 형상이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르는 패턴광 조사 장치는, 상기 결합한 형상은 원형이거나 타원형이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르는 패턴광 조사 장치는, 상기 조리개의 개구부는 상기 줄무늬에 수직하는 방향을 기준으로 두 개의 반주기 사인파 형상을 상호 대칭으로 결합한 형상이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르는 패턴광 조사 장치는, 상기 조리개의 개구부는 다각형 형상이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르는 패턴광 조사 장치는, 상기 조리개의 위치에서 형성되는 상기 격자의 차단부에 의한 그림자의 세로 폭은 상기 조리개의 개구부의 세로 폭과 같거나 그보다 크다.
본 발명의 다른 실시예에 따르는 패턴광 조사 장치는, 상기 조리개의 위치에서 형성되는 상기 줄무늬의 어두운 부분의 세로 폭은 상기 조리개의 개구부의 세로 폭과 같거나 그보다 크다.
본 발명의 다른 실시예에 따르는 패턴광 조사 장치는, 광원이 DMD 소자를 사용하는 디지털 광원 처리(Digital Light Processing) 방식의 광원, LED 광원, LCD 광원 중 어느 하나이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르는 패턴광 조사 장치는, 광원이 광원으로부터의 광을 마이크로미러를 포함하는 DMD 소자에 반사시켜 줄무늬 이미지를 조사하는 디지털 광원 처리 방식을 이용한다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 기판 검사 장치는, 광조사부 및 측정부를 포함하고, 상기 광조사부는, 광원으로부터의 광속들이 격자와 조리개를 통과하여 조사면에 모이도록 광 경로 상에 위치하는 렌즈를 포함하는 패턴광 조사 장치로서, 상기 격자는 광원으로부터의 빛을 투과하는 투과부와, 광원으로부터의 빛을 차단하는 차단부가 교번하여 배치되는 줄무늬 형상이고, 상기 광원으로부터의 광속들이 통과하게 되는 상기 조리개 및 상기 격자를 조정하여, 상기 조사면에 형성되는 광의 패턴을 시누소달 형태로 하는 패턴광 조사 장치를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르는 기판 검사 장치는, 광조사부 및 측정부를 포함하고, 상기 광조사부는, 광원으로부터의 광속들이 조리개를 통과하여 조사면에 모이도록 광 경로 상에 위치하는 렌즈를 포함하는 패턴광 조사 장치로서, 상기 광원은 줄무늬 이미지를 조사하고, 상기 광원으로부터의 광속들이 통과하게 되는 상기 조리개를 조절하여, 상기 조사면에 형성되는 광의 패턴이 시누소달 형태의 명암을 갖도록 하는 패턴광 조사 장치를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 패턴광 조사 방법은, 본 발명에 따르는 패턴광 조사 장치로부터 조사되는 패턴광을 디포커싱하여 상기 대상물에 시누소달 형태의 패턴광을 조사하는 디포커싱조사단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르는 패턴광 조사 방법은, 상기 디포커싱에 앞서 상기 패턴광 조사 장치로부터 조사되는 패턴광이 상기 대상물에 초점이 맞도록 상기 시누소달 형태의 패턴광을 조사하는 포커싱조사단계를 더 포함하고, 상기 디포커싱조사단계는 상기 포커싱조사단계 이후 시누소달 형태의 패턴광을 조사하기 위하여 상기 광원과 상기 조리개의 위치 관계를 조절하는 것을 포함한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 패턴광 조사 장치에서는, 단순한 온-오프 형태만을 갖는 줄무늬 격자를 이용하더라도, 3차원 형상의 측정에 필요한 패턴광의 명암 패턴이 이상적인 사인파를 따르는 패턴광을 형성 및 조사하는 것이 가능하고, 이에 따라 대상물의 정밀한 3차원 형상을 획득하는 것이 가능하다.
또한, 패턴광 조사 장치에 따라, 종래 기술에 따라 명암이 변화하는 패턴광을 조사하기 위해 활용하던 복잡한 형태의 격자를 사용하지 않고, 단순한 온-오프 형태의 줄무늬 격자를 사용하더라도 명암이 변화하는 패턴광을 조사할 수 있어, 격자의 제조에 따르는 비용을 줄일 수 있으며, 더욱 정교한 패턴광을 조사하는 것이 가능하다.
또한, 패턴광 조사 장치에 의해, 광학 패널을 이용하는 패턴광 조사 장치의 경우에 종래의 방식에 비해 보다 월등한 해상도를 갖는 패턴광을 조사하는 것이 가능하다.
또한, 패턴광 조사 장치에 의해, 동일한 주사 조건에서도 격자의 위치를 변경하는 것만으로도 다양한 주기를 갖는 패턴을 조사하는 것이 가능하다.
또한, 패턴광 조사 장치에 의해, 패턴광의 밝은 부분과 어두운 부분의 명암비(contrast)의 차를 극대화함으로써 더욱 정밀한 3차원 영상을 획득하는 것이 가능하다.
도 1은 종래의 패턴광 조사 장치를 활용한 3차원 형상 측정 장치를 도시한 것이다.
도 2는 종래의 패턴광 조사 장치가 시누소달 형태의 패턴광을 조사하기 위해 사용하고 있는 격자 및 이로부터 발생된 패턴광의 모습을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는 패턴광 조사 장치와 이를 이용한 패턴광의 조사를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따르는 패턴광 조사 장치에 사용될 수 있는 조리개의 형상의 일례를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따르는 패턴광 조사 장치가 패턴광을 조사할 때 조리개와 격자 및 광원 사이의 거리 변동의 영향을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따르는 패턴광 조사 장치와 이를 이용한 패턴광의 조사를 도시한 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들이 설명된다. 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 특정한 단어들이 사용되었으나, 당업자는 이러한 단어가 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것이 아님을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 3차원 영상 측정을 위한 이상적인 모양의 시누소달 형태의 패턴광을 조사하기 위한 발명으로서, 시누소달 형태의 패턴광은 사인파 패턴광, 사인파 형상의 패턴광, 사인파 형태의 패턴광 등으로 표현되는 경우가 있으나, 이러한 용어들이 모두 동일한 형태의 패턴광을 가리키는 것임을 당업자는 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 빛을 완전히 차단하는 차단부와, 빛을 완전히 투과시키는 투과부가 번갈아가면서 나타나는 줄무늬 모양의 패턴 격자를 사용하여 사인파 형태의 패턴광을 조사하는 방법을 포함한다. 본 명세서를 통해서 "줄무늬 모양의 격자"라고 지칭되는 구조는 투과부(개구부)와 차단부가 교번하는 형태의 패턴 격자를 말하는 것이다. 본 명세서에서는 줄무늬 모양의 패턴 격자를 지칭하는 용어로 "온-오프 패턴 격자"를 사용할 수 있으며, 그 외에도 투과부와 차단부가 교번하는 형상의 패턴 격자를 나타내는 다른 용어 또한 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따르는 패턴광 조사 장치를 도시한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르는 패턴광 조사 장치(300)는 광원(310), 격자(320), 조리개(330) 및 렌즈(350)로 구성되어 있으며, 상기 조리개(330)는 개구부(340)를 포함한다.
패턴광 조사 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. 광원(310)으로부터의 광은 격자(320)를 통과하고 이후 조리개(330)의 개구부(340)을 통해 렌즈(350)에 입사하고, 최종적으로 결상면인 검사 대상물(380), 예를 들면 기판의 표면에 조사된다. 광원으로부터의 광은 격자(320)의 차단부(324)에 의해 일부 광속이 차단되어 결상면에 그림자, 즉 패턴의 어두운 부분을 형성하고, 격자(320)의 투과부(322)를 통과하는 광속은 결상면에서 패턴의 밝은 부분을 형성한다.
광원(310)은 패턴광을 조사하기 위해 활용되는 종래의 광원을 이용하는 것이 가능하다. 광원(310)은 단순한 백색광원이나, 앞서 설명된 바와 같이 광학 패널 등을 사용한 디지털 프로젝터일 수 있다.
격자(320)는 투과부(322)와 차단부(324)를 갖는 줄무늬 형상의 격자이다. 투과부(322)는 격자의 개구부이고, 광원으로부터의 광은 투과부(322)를 투과하여 대상물 방향으로 조사되어 검사 대상물의 표면(결상면)에 조사된다. 차단부(324)는 광원으로부터의 광을 차단하며, 차단부(324)에 의해 광이 차단당한 대상물의 영역에는 그림자가 생긴다. 격자는 투과부와 차단부가 교번하여 배치되는 형태를 갖는다. 격자의 투과부와 차단부의 각 폭은 조사하고자 하는 패턴광의 피치에 따라 다양할 수 있다.
조리개(330)는 개구부(340)를 갖고, 격자(320)를 통과한 광이 조리개(330)의 개구부(340)를 통과하여, 렌즈(350)를 거쳐 대상물로 조사될 수 있게 한다. 격자의 투과부(322)와 차단부(324)가 교번하고 있기 때문에, 투과부(322)를 통과한 광이 조리개(330)의 개구부(340)를 통과할 수 있다(A). 또는, 광이 차단부(324)에 의해 가로막혀 투과하지 못하면 그림자가 생겨, 조리개(330)의 개구부(340)에서도 대응되는 위치에 음영이 생긴다(B).
렌즈(350)을 통과한 광이 결상면(380)에 도달할 때, 광원(310), 격자(320), 렌즈(350) 및 결상면(380) 상호간의 거리를 조절하는 방법, 또는 조리개(330)의 개구부(340)의 크기를 조절하는 방법 등을 통하여 초점이 맞는 범위, 즉 피사계의 심도를 조정할 수 있다. 광원으로부터의 광(310)은 격자(320)에 의해 일부가 차단되어 줄무늬 모양의 그림자가 형성되므로, 결상면(380)에 정확히 초점이 맞도록 패턴광 조사 장치의 각 구성 요소들을 조정하면 결상면에는 정확한 줄무늬 모양의 패턴이 형성된다. 따라서, 정확히 상이 맺히는 조건에서 구성요소들간의 거리 관계나 조리개의 크기 등을 조정함으로써 피사계 심도를 바꾸면, 검사 대상물에 상이 정확히 맺히지 않고 반대로 흐려지는 형태로 맺히도록 하는 이른바 디포커싱이나 아웃포커싱을 행하거나, '보케 효과'를 얻는 것이 가능하다.
결상면에 초점이 정확히 맞도록 하는 대신 디포커싱되도록 하면, 광원(310)으로부터의 광이 패턴 격자(320)의 투과부(322)를 통과하여 조사면에 생성되는 밝은 부분과, 패턴 격자(320)의 차단부(324)에 의해 차단됨으로써 조사면에 생성되는 그림자 부분이, 각각 초점이 흐려짐에 따라서 밝기가 변화하며 영역이 확장된다. 이에 따라 밝은 부분과 그림자 부분이 서로 일부 겹치게 됨에 따라, 패턴의 밝기 변화가 사인파와 유사하게 되는 시누소달 형태의 패턴광을 조사하는 것이 가능하다.
조리개의 개구부의 형상은 다양할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 개구부는 일반적인 조리개의 형상과 유사한 원형 개구부(340)일 수도 있으나, 도 4에 도시된 바와 같이, 조리개(430)의 개구부(440) 외곽선이 세로 방향을 기준으로 할 때 대칭인 사인파 곡선 형상을 갖는 조리개를 사용할 수 있다. 특히, 조리개의 개구부가 도 4와 같은 형상을 취하는 경우 가장 이상적인 시누소달 형태의 패턴광이 조사될 수 있다. 그러나 반드시 사인파 형태의 조리개가 사용될 필요는 없으며, 획득하고자 하는 3차원 영상의 품질이나 조리개의 가공 비용 등을 고려하면 앞서 설명된 원형 조리개나 타원형, 또는 기타 유사 곡선이나 다각형과 같은 적절한 다른 형상의 조리개를 활용하는 것이 가능하다.
이상과 같은 본 발명의 패턴광 조사 장치를 통하여, 단순한 형태의 줄무늬 격자만을 사용하더라도 이상적인 사인파 형태의 패턴광을 조사하여 3차원 영상의 품질을 높이는 것이 가능하다. 또한, 격자 제조시 가공 가능한 가장 작은 미세 단위로 가공하여 온-오프 형태의 줄무늬 격자를 만들어서 미세한 피치를 갖는 패턴광을 형성하는 것이 가능하며 동시에 격자의 크기를 최소화하는 것이 가능하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따르는 패턴광 조사 장치에서 조리개와 격자 사이의 거리 관계를 설명하기 위한 도면이다. 이상적인 시누소달 패턴광은, 패턴광에 의해 형성되는 결상면에서의 패턴의 가장 밝은 부분과 가장 어두운 부분 사이의 명암(contrast)의 차이가 최대가 되고, 이와 동시에 가장 밝은 부분과 어두운 부분 사이에서 패턴광의 명암이 변화하는 형태가 사인파의 곡선과 동일 혹은 유사한 형태여야 한다. 사인파의 곡선과 동일한 형태의 명암 변화는 앞서 설명된 바와 같이 단면이 사인파의 곡선 형태를 갖는 형상의 개구부를 갖는 조리개를 통과시킨 패턴광을 대상물에 디포커싱시켜 조사함으로써 획득하는 것이 가능하다. 한편 가장 밝은 부분과 가장 어두운 부분 사이의 명암의 차이를 최대화하기 위해서는, 격자의 차단부의 그림자에 의해 빛이 차단되는 경우에는 빛이 조리개를 전혀 통과하지 못해야 하고, 격자의 투과부를 통과하는 빛은 손실 없이 전체가 조리개의 개구부를 통과할 수 있어야 한다.
이상과 같은 조건은 도 5에 도시된 바와 같이 격자(520)의 차단부(524)에 의해 형성되는 그림자(528)의 세로 폭이, 조리개(530)의 위치에서 개구부(540)의 높이, 즉 세로 방향의 폭(a)보다 커서, 그림자(528)가 개구부(540) 전체를 덮을 수 있는 경우 달성 가능하며, 도 5와 같은 구성 하에서 시누소달 패턴광의 밝은 부분과 어두운 부분의 명암의 차이가 극대화된다. 도 5아 같은 위치 관계는 조리개의 개구부의 크기와 격자의 차단부/투과부의 크기를 조절하거나, 격자와 조리개 사이의 거리를 조절하는 것에 의해서 달성될 수 있다. 격자와 조리개 사이의 거리가 넓어지면 격자의 차단부의 그림자가 커지게 되고, 반대로 격자와 조리개 사이의 거리를 좁히면 격자의 차단부의 그림자가 작아지게 된다. 따라서 차단부의 그림자가 조리개의 개구부를 덮도록 격자와 조리개의 위치 관계를 조절함으로써, 본 발명에 따르는 패턴광 조사 장치를 통해 밝은 부분과 어두운 부분 사이의 명암의 차이가 최대가 되는 패턴광을 조사하는 것이 가능하다.
이상의 실시예를 통해, 광원으로부터의 광이 차단부와 투과부를 포함하는 격자를 통과하고 결상면에서 디포커싱되면서 사인파 패턴광을 조사하는 패턴광 조사 장치가 설명되었다. 이와 달리 광원으로부터의 광을 격자를 통과시키는 대신 LCD, LCOS, 또는 DMD 소자 등을 사용하는 디지털 광원 처리(Digital Light Processing) 방식의 디지털 프로젝터를 이용하여 패턴광을 조사하는 방식 또한 가능하다. 일례로, DMD 소자를 사용하는 디지털 프로젝터를 이용하면, 광원으로부터 조사된 광을 미세 구동거울을 포함하는 칩에 반사시켜 패턴이나 이미지를 조사하도록 할 수 있다. 이와 같이 디지털 프로젝터를 사용하는 경우에는 종래 방식에서처럼 격자를 필요로 하지 않는 대신 줄무늬 이미지를 조사함으로써 패턴광을 조사할 수 있다. 특히 본 발명의 디포커싱 원리를 활용하여 사인파 패턴광을 조사하는 것은 디지털 프로젝터를 사용하는 패턴광 조사 장치에서도 유사하게 활용이 가능하다.
도 6은 디지털 프로젝터를 통해 패턴 영상을 조사하여 패턴광을 형성하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패턴광 조사 장치를 도시한 것이다. 도 6의 패턴광 조사 장치는 광원을 DMD 소자를 사용하여 디지털 광원 처리 방식으로 패턴광을 조사하는 프로젝터(610)를 포함한다. 프로젝터(610)는 광원(611)과 미러(612) 및 렌즈(613)를 포함하며, 구성되어 있으며, 미러(612)는 마이크로미러가 집적된 DMD 소자일 수 있다. DMD 소자의 제어에 의해서, 별도의 격자를 포함하지 않더라도 격자를 통과시키는 것과 같은 형태의 줄무늬 패턴광을 바로 조리개로 조사하는 것이 가능하다. 예시를 위하여 DMD 소자를 사용한 프로젝터만이 설명되었으나, LCD나 LCOS 소자를 사용하는 경우 등 디지털 영상을 조사할 수 있는 다른 형태의 프로젝터들 또한 활용될 수 있음은 자명하다. 패턴 이미지가 격자를 통과하면서 초점이 결상면에서 정확히 맞지 않도록 디포커싱을 행하여 결상면에 사인파 패턴광을 형성하는 구성, 그리고 패턴 이미지가 조리개의 개구부의 세로 폭과 같거나 그보다 큰 상태에서 조사된 패턴의 밝은 부분과 어두운 부분의 명함비가 최대화되는 점 등은 앞서 도 3 내지 도 5와 관련하여 설명한 원리와 동일하므로 이하에서는 생략한다.
본 발명은 이상과 같이 바람직한 실시예를 통해 설명되고 예시되었다. 그러나, 당업자라면 이상의 명세서에서 설명된 패턴광 조사 장치가 조리개와 렌즈를 1개씩만 포함하고 있는 구성은 단순히 예시를 위한 것에 불과하고 이들 각각이 복수로 구성될 수 있다는 점을 비롯한 본 발명의 구성이, 이하 청구 범위의 사항 및 범주를 벗어나지 않고 여러 가지 변형 및 변경이 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다.

Claims (16)

  1. 광원으로부터의 광속들이 격자와 조리개를 통과하여 조사면에 모이도록 광 경로 상에 위치하는 렌즈를 포함하는 패턴광 조사 장치로서,
    상기 격자는 광원으로부터의 빛을 투과하는 투과부와, 광원으로부터의 빛을 차단하는 차단부가 교번하여 배치되는 줄무늬 형상이고,
    상기 광원으로부터의 광속들이 통과하게 되는 상기 조리개 및 상기 격자를 조정하여, 상기 조사면에 형성되는 광의 패턴을 시누소달 형태로 하는,
    패턴광 조사 장치
  2. 광원으로부터의 광속들이 조리개를 통과하여 조사면에 모이도록 광 경로 상에 위치하는 렌즈를 포함하는 패턴광 조사 장치로서,
    상기 광원은 줄무늬 이미지를 조사하고,
    상기 광원으로부터의 광속들이 통과하게 되는 상기 조리개를 조절하여, 상기 조사면에 형성되는 광의 패턴이 시누소달 형태의 명암을 갖도록 하는,
    패턴광 조사 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 시누소달 형태는, 상기 조리개의 개구부의 크기를 변경함으로써 조정 가능한,
    패턴광 조사 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 시누소달 형태는, 상기 광원과 상기 격자 사이의 거리, 상기 격자와 상기 광원 사이의 거리 또는 상기 조리개와 상기 광원 사이의 거리를 변경함으로써 조정 가능한,
    패턴광 조사 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 시누소달 형태는, 상기 조리개와 상기 광원 사이의 거리를 변경함으로써 조정 가능한,
    패턴광 조사 장치
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 조리개의 개구부는, 곡선을 상호 대칭으로 결합한 형상인 것을 특징으로 하는,
    패턴광 조사 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 결합한 형상은 원형이거나 타원형인 것을 특징으로 하는,
    패턴광 조사 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 조리개의 개구부는 상기 줄무늬에 수직하는 방향을 기준으로 두 개의 반주기 사인파 형상(441, 442)을 상호 대칭으로 결합한 형상(440)인 것을 특징으로 하는,
    패턴광 조사 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 조리개의 개구부는 다각형 형상인 것을 특징으로 하는,
    패턴광 조사 장치
  10. 제1항에 있어서,
    상기 조리개의 위치에서 형성되는 상기 격자의 차단부에 의한 그림자(528)의 세로 폭은 상기 조리개의 개구부의 세로 폭과 같거나 그보다 큰 것인,
    패턴광 조사 장치.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 조리개의 위치에서 형성되는 상기 줄무늬의 어두운 부분의 세로 폭은 상기 조리개의 개구부의 세로 폭과 같거나 그보다 큰 것인,
    패턴광 조사 장치.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광원은 DMD 소자를 사용하는 디지털 광원 처리(Digital Light Processing) 방식의 광원, LED 광원, LCD 광원 중 어느 하나인,
    패턴광 조사 장치.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 광원은 광원으로부터의 광을 마이크로미러를 포함하는 DMD 소자에 반사시켜 줄무늬 이미지를 조사하는 디지털 광원 처리 방식을 이용하는,
    패턴광 조사 장치.
  14. 3차원 기판 검사 장치로서,
    광조사부 및 측정부를 포함하고,
    상기 광조사부는, 제1항 또는 제2항에 따르는 패턴광 조사 장치를 포함하는,
    3차원 기판 검사 장치.
  15. 제1항 또는 제2항에 따르는 패턴광 조사 장치를 이용하여 대상물에 패턴광을 조사하는 방법으로서,
    상기 패턴광 조사 장치로부터 조사되는 패턴광을 디포커싱하여 상기 대상물에 시누소달 형태의 패턴광을 조사하는 디포커싱조사단계를 포함하는,
    패턴광 조사 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 디포커싱에 앞서 상기 패턴광 조사 장치로부터 조사되는 패턴광이 상기 대상물에 초점이 맞도록 상기 시누소달 형태의 패턴광을 조사하는 포커싱조사단계를 더 포함하고,
    상기 디포커싱조사단계는 상기 포커싱조사단계 이후 시누소달 형태의 패턴광을 조사하기 위하여 상기 광원과 상기 조리개의 위치 관계를 조절하는 것을 포함하는,
    패턴광 조사 방법.
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