(57)【要約】【課題】集光部材と照明ユニット、そしてそれを利用した光学検査装置を提供する。【解決手段】本発明は、集光部材を利用して検査対象物に照射される光を集光することを特徴とする。この特徴によると、検査対象物（印刷回路基板）に照射される光の損失を最小化し、基板に形成されたパターン傾斜面の鮮明なイメージデータを獲得することが可能である。【選択図】図３
2010223955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を放出する光源と、
入射される光の方向に沿って光を反射、又は透過させる光分離部材と、
前記光源から放出され、前記光分離部材によって反射される光を屈折させて照明対象に集光させ、前記照明対象から反射される光を前記光分離部材に案内する集光部材と、
を包含することを特徴とする照明ユニット。
【請求項２】
前記集光部材は、前記光分離部材が光を反射する方向に前記光分離部材から離隔配置され、
前記集光部材の中心部には、光が通過するホールが形成され、
前記光分離部材と対向する前記集光部材の第１面と、前記第１面の反対面である第２面の中、何れか一面には、前記ホールを中心に対称になるように多数の傾斜面が提供されることを特徴とする請求項１記載の照明ユニット。
【請求項３】
前記傾斜面の傾斜角は、前記ホールに向って内側に行くほど小さくなることを特徴とする請求項２記載の照明ユニット。
【請求項４】
前記傾斜面は、前記ホールに向って内側に傾くように提供されることを特徴とする請求項３記載の照明ユニット。
【請求項５】
前記傾斜面は、前記ホールを中心に外側に傾くように提供されることを特徴とする請求項３記載の照明ユニット。
【請求項６】
前記集光部材は、前記光分離部材の長さに対応する長さを有し、
前記傾斜面は、前記集光部材の長さ方向に沿って長く延長されることを特徴とする請求項４、又は請求項５記載の照明ユニット。
【請求項７】
前記傾斜面は、平面であることを特徴とする請求項６記載の照明ユニット。
【請求項８】
前記傾斜面は、曲面であることを特徴とする請求項６記載の照明ユニット。
【請求項９】
前記集光部材は、前記光分離部材が光を反射する方向に前記光分離部材から離隔配置され、
前記光分離部材は、対向する前記集光部材の第１面の反対面である第２面が下に凸な模様の曲面であることを特徴とする請求項１記載の照明ユニット。
【請求項１０】
前記集光部材は、前記光分離部材が光を反射する方向に前記光分離部材から離隔配置され、
前記光分離部材と対向する前記集光部材の第１面の反対面である第２面の中心部は、平面であり、前記第２面の周辺部は、下に凸な模様の曲面であることを特徴とする請求項１記載の照明ユニット。
【請求項１１】
前記集光部材の前記第１面は、平面であることを特徴とする請求項９、又は請求項１０記載の照明ユニット。
【請求項１２】
前記光源と前記光分離部材との間に位置し、前記光源が放出する光を平行光に変換する平行光変換部材をさらに包含することを特徴とする請求項２記載の照明ユニット。
【請求項１３】
前記平行光変換部材の前記光源に向かう面は、凸な模様の曲面であり、前記平行光変換部材の前記光分離部材に向かう面は、平面であることを特徴とする請求項１２記載の照明ユニット。
【請求項１４】
前記光分離部材と前記平行光変換部材との間に介在され、前記平行光変換部材を透過する前記平行光の光均一度が向上されるように前記平行光を拡散させる拡散部材をさらに包含することを特徴とする請求項１２記載の照明ユニット。
【請求項１５】
前記光分離部材は、ビームスプリッターであることを特徴とする請求項１４記載の照明ユニット。
【請求項１６】
前記光分離部材は、ハーフミラーであることを特徴とする請求項１４記載の照明ユニット。
【請求項１７】
前記光分離部材と前記拡散部材との前記平行光に垂直な方向の長さは、同一であることを特徴とする請求項１５、又は請求項１６記載の照明ユニット。
【請求項１８】
前記光源、前記平行光変換部材、前記拡散部材、そして前記光分離部材は、光軸が水平方向に向かうように一列に配置され、
前記集光部材は、前記光分離部材が光を反射する方向に前記光分離部材から離隔配置されることを特徴とする請求項１４記載の照明ユニット。
【請求項１９】
第１方向に沿って水平的に一列に配置され、前記第１方向に垂直な第２方向に沿って上下に積層される複数個の光源と、
長さの方向が前記第１方向に向かい、前記第１及び第２方向に垂直な第３方向に前記光源から離隔配置され、入射される光の方向に沿って光を反射、又は透過させる光分離部材と、
長さ方向が前記第１方向に向かい、前記第２方向に沿って前記光分離部材の下に離隔配置され、前記光源から放出され前記光分離部材によって反射される光を屈折させ、照明対象に集光させ、前記照明対象から反射される光を前記光分離部材に案内する集光部材と、を包含することを特徴とする照明ユニット。
【請求項２０】
前記光源と前記光分離部材との間に長さ方向が前記第１方向に向かい、前記第２方向に沿って上下に積層され、前記光源が放出する光を平行光に変換する平行光変換部材をさらに包含することを特徴とする請求項１９記載の照明ユニット。
【請求項２１】
前記光分離部材と前記平行光変換部材との間に長さ方向が前記第１方向に向かうように介在され、前記平行光変換部材を透過する前記平行光の光均一度が向上されるように前記平行光を拡散させる拡散部材をさらに包含することを特徴とする請求項２０記載の照明ユニット。
【請求項２２】
前記光源、前記平行光変換部材、前記拡散部材、前記光分離部材、そして前記集光部材は、ハウジングに収容されて１つのモジュール形態で提供されることを特徴とする請求項２１記載の照明ユニット。
【請求項２３】
前記集光部材は、前記光分離部材に対応する長さを有する板形状で提供され、前記集光部材の中心部には、光が通過するホールが前記第１方向に沿って貫通形成され、
前記光分離部材と対向する前記集光部材の上面には、前記ホールを中心に対称になり、前記ホールに向って内側の方に傾いた多数の傾斜面が提供され、前記傾斜面の傾斜角は、前記ホールに向って内側に行くほど小さくなることを特徴とする請求項１９記載の照明ユニット。
【請求項２４】
前記集光部材は、前記光分離部材に対応する長さを有する板形状で提供され、前記集光部材の中心部には、光が通過するホールが前記第１方向に沿って貫通形成され、
前記光分離部材と対向する前記集光部材の上面には、前記ホールを中心に対称になり、前記ホールを中心に外側の方に傾いた多数の傾斜面が提供され、前記傾斜面の傾斜角は、前記ホールに向って内側に行くほど小さくなることを特徴とする請求項１９記載の照明ユニット。
【請求項２５】
前記集光部材は、前記光分離部材に対応する長さを有する板形状で提供され、前記集光部材の中心部には、光が通過するホールが前記第１方向に沿って貫通形成され、
前記集光部材の下面には、前記ホールを中心に対称になり、前記ホールに向って内側に傾いた多数の傾斜面が提供され、前記傾斜面の傾斜角は、前記ホールに向って内側に行くほど小さくなることを特徴とする請求項１９記載の照明ユニット。
【請求項２６】
前記集光部材は、前記光分離部材に対応する長さを有する板形状で提供され、前記集光部材の中心部には光が通過するホールが前記第１方向に沿って貫通形成され、
前記集光部材の下面には、前記ホールを中心に対称になり、前記ホールを中心に外側の方に傾いた多数の傾斜面が提供され、前記傾斜面の傾斜角は、前記ホールに向って内側に行くほど小さくなることを特徴とする請求項１９記載の照明ユニット。
【請求項２７】
前記集光部材は、前記光分離部材に対応する長さを有し、
前記光分離部材に対向する前記集光部材の第１面は、平面であり、
前記第１面の反対面である第２面が下に凸する模様の曲面であることを特徴とする請求項１９記載の照明ユニット。
【請求項２８】
前記集光部材は、前記光分離部材に対応する長さを有し、
前記光分離部材に対向する前記集光部材の第１面は、平面であり、
前記第１面の反対面である第２面の中心部は、平面であり、前記第２面の周邊部は、下に凸する模様の曲面であることを特徴とする請求項１９記載の照明ユニット。
【請求項２９】
光学検査装置において、
検査対象物を一方向に移動させる移動ユニットと、
前記検査対象物の移動経路上部に提供され、前記移動ユニットによって移動される前記検査対象物に光を照射する照明ユニットと、
前記照明ユニットの光が照射される前記検査対象物を撮影する撮影ユニットと、を包含し、
前記照明ユニットは、光を放出する光源と、
入射される光の方向に沿って光を反射、又は透過させる光分離部材と、
前記光源から放出され、前記光分離部材によって反射される光を屈折させ、照明対象に集光させ、前記照明対象から反射される光を前記光分離部材に案内する集光部材と、を包含することを特徴とする光学検査装置。
【請求項３０】
前記集光部材は、前記光分離部材が光を反射する方向に前記光分離部材から離隔配置され、
前記集光部材の中心部には、光が通過するホールが形成され、
前記光分離部材に対向する前記集光部材の第１面と、前記第１面の反対面である第２面との何れか一面には、前記ホールを中心に対称になるように多数の傾斜面が提供されることを特徴とする請求項２９記載の光学検査装置。
【請求項３１】
前記傾斜面の傾斜角は、前記ホールに向って内側に行くほど小さくなることを特徴とする請求項３０記載の光学検査装置。
【請求項３２】
前記傾斜面は、前記ホールに向って内側の方に傾くように提供されることを特徴とする請求項３１記載の光学検査装置。
【請求項３３】
前記傾斜面は、前記ホールを中心に外側の方に傾くように提供されることを特徴とする請求項３１記載の光学検査装置。
【請求項３４】
前記集光部材は、前記光分離部材の長さに対応する長さを有し、
前記傾斜面は、前記集光部材の長さ方向に沿って長く延長されることを特徴とする請求項３２、又は請求項３３記載の光学検査装置。
【請求項３５】
前記傾斜面は、平面であることを特徴とする請求項３４記載の光学検査装置。
【請求項３６】
前記傾斜面は、曲面であることを特徴とする請求項３４記載の光学検査装置。
【請求項３７】
前記集光部材は、前記光分離部材が光を反射する方向に前記光分離部材から離隔配置され、
前記光分離部材に対向する前記集光部材の第１面の反対面である第２面が下に凸する模様の曲面であることを特徴とする請求項２９記載の光学検査装置。
【請求項３８】
前記集光部材は、前記光分離部材が光を反射する方向に前記光分離部材から離隔配置され、
前記光分離部材に対向する前記集光部材の第１面の反対面である第２面の中心部は、平面であり、前記第２面の周辺部は、下に凸する模様の曲面であることを特徴とする請求項２９記載の光学検査装置。
【請求項３９】
前記集光部材の前記第１面は、平面であることを特徴とする請求項３７、又は請求項３８記載の光学検査装置。
【請求項４０】
前記光源と前記光分離部材との間に位置し、前記光源が放出する光を平行光に変換する平行光変換部材をさらに包含することを特徴とする請求項３０記載の光学検査装置。
【請求項４１】
前記平行光変換部材の前記光源に向かう面は、凸な模様の曲面であり、前記平行光変換部材の前記光分離部材に向かう面は、平面であることを特徴とする請求項４０記載の光学検査装置。
【請求項４２】
前記光分離部材と前記平行光変換部材との間に介在され、前記平行光変換部材を透過する前記平行光の光均一度が増加されるように前記平行光を拡散させる拡散部材をさらに包含することを特徴とする請求項４０記載の光学検査装置。
【請求項４３】
前記光分離部材は、ビームスプリッターであることを特徴とする請求項４２記載の光学検査装置。
【請求項４４】
前記光分離部材は、ハーフミラーであることを特徴とする請求項４２記載の光学検査装置。
【請求項４５】
前記光分離部材と前記拡散部材との前記平行光に垂直な方向の長さは、同一であることを特徴とする請求項４３、又は請求項４４記載の光学検査装置。
【請求項４６】
前記光源、前記平行光変換部材、前記拡散部材、前記光分離部材、そして前記集光部材とは、ハウジングに収容され１つのモジュール形態で提供されることを特徴とする請求項４２記載の光学検査装置。
【請求項４７】
前記光源、前記平行光変換部材、前記拡散部材、そして前記光分離部材とは光軸が水平方向に向かうように一列で配置され、
前記集光部材は、前記光分離部材が光を反射する方向に前記光分離部材から離隔配置されることを特徴とする請求項４６記載の光学検査装置。
【請求項４８】
前記撮影ユニットは、ラインスキャンカメラであることを特徴とする請求項３０記載の光学検査装置。
【請求項４９】
光が通過するホールが長さ方向に沿って中心部に形成された板形状で提供され、上面と下面との何れか１つの一面に前記ホールを中心として対称になるように多数の傾斜面が形成されることを特徴とする集光部材。
【請求項５０】
前記傾斜面の傾斜角は、前記ホールに向って内側に行くほど小さくなることを特徴とする請求項４９記載の集光部材。
【請求項５１】
前記傾斜面は、前記ホールに向って内側に傾くように提供されることを特徴とする請求項５０記載の集光部材。
【請求項５２】
前記傾斜面は、前記ホールを中心に外側に傾くように提供されることを特徴とする請求項５０記載の集光部材。
【請求項５３】
前記傾斜面は、前記集光部材の長さ方向に沿って長く延長されることを特徴とする請求項５１、又は請求項５２記載の集光部材。
【請求項５４】
前記傾斜面は、平面であることを特徴とする請求項５３記載の集光部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集光部材と照明ユニット、及びこれを利用する光学検査装置に関し、より詳細には光を集光する集光部材、集光部材を利用して検査対象物（印刷回路基板）に光を照射する照明ユニット、そして照明ユニットが照射する光を利用して検査対象物（印刷回路基板）に形成されたパターンを撮像し、撮像された影像情報を処理して検査対象物に形成されたパターンの欠陥有無を検査する光学検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、液晶ディスプレイ装置の駆動集積回路（ＬＣＤ  Ｄｒｉｖｅｒ  ＩＣ）、メモリー及びＬＳＩなどの各種半導体集積回路及び超小型製品などに使用される主要材料の１つである印刷回路基板は、フィルム、テープなどの形態で製造されている。
【０００３】
このような印刷回路基板の中でＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）又はＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ）基板と総称される印刷回路基板が広く用いられている。このようなフィルム、テープの形態の印刷回路基板は、露光、現象、エッチングなどの製造工程によってパターンが形成され、このようなパターンは、半導体デバイスが徐々に超小型化されることに従って極微細化され、作業者の目を通じたパターン欠陥の検査が次第に不可能になっているというのが実情である。従って、印刷回路基板のパターンの欠陥を正確に検出することが自動光学検査装置の核心である検査信頼性向上に重要な要因になる。
【０００４】
さらにフィルム、テープ形態の印刷回路基板の中でパターン幅が極微細化しているＴＡＢ、ＣＯＦ基板の検査において、既存の照明装置から発生する明るさの限界、及び検査領域内の光の均一度は、非常に重要である。しかし、既存の照明装置は、光源の光が検査対象物表面まで到達する前、光の損失が多く発生し、結局、光の損失の後に残った光の量だけがレンズを通じてイメージセンサーに伝達されるので、安定化するイメージを得ることが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】韓国特許登録第１０−２４６２６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、検査対象物（印刷回路基板）に照射される光の損失を最小化し、パターン表面に全体的により均一な輝度を得て検査信頼性を向上させることができる集光部材と照明ユニット、そしてこれを利用する光学検査装置とを提供することである。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、ここに制限されず、言及されない他の課題は、以下の記載から当業者に明確に理解されるはずである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を達成すべく本発明による照明ユニットは、光を放出する光源と、入射される光の方向に沿って光を反射、又は透過させる光分離部材と、前記光源から放出され、前記光分離部材によって反射される光を屈折させて照明対象に集光させ、前記照明対象から反射される光を前記光分離部材に案内する集光部材とを包含することを特徴とする。
【０００９】
前記のような構成を有する本発明による照明ユニットにおいて、前記集光部材は、前記光分離部材が光を反射する方向に前記光分離部材から離隔配置され、前記集光部材の中心部には、光が通過するホールが形成され、前記光分離部材と対向する前記集光部材の第１面と、前記第１面との反対面である第２面の何れか一面には、前記ホールを中心に対称になるように多数の傾斜面が提供されることができる。
【００１０】
前記傾斜面の傾斜角は、前記ホールに向って内側に行くほど小さくなり得る。
【００１１】
前記傾斜面は、前記ホールに向って内側に傾くように提供され得る。
【００１２】
前記傾斜面は、前記ホールを中心に外側に傾くように提供され得る。
【００１３】
前記集光部材は、前記光分離部材の長さに対応する長さを有し、前記傾斜面は、前記集光部材の長さ方向に沿って長く延長される。
【００１４】
前記傾斜面は、平面、或いは曲面であり得る。
【００１５】
前記集光部材は、前記光分離部材が光を反射する方向に前記光分離部材から離隔配置され、前記光分離部材は、対向する前記集光部材の第１面の反対面である第２面が下に凸な模様の曲面であり得る。
【００１６】
前記集光部材は、前記光分離部材が光を反射する方向に前記光分離部材から離隔配置され、前記光分離部材と対向する前記集光部材の第１面の反対面である第２面の中心部は平面であり、前記第２面の周辺部は下に凸な模様の曲面であり得る。
【００１７】
前記集光部材の前記第１面は、平面であり得る。
【００１８】
前記光源と前記光分離部材との間に位置し、前記光源が放出する光を平行光に変換する平行光変換部材をさらに包含することができる。
【００１９】
前記平行光変換部材の前記光源に向かう面は、凸な模様の曲面であり、前記平行光変換部材の前記光分離部材に向かう面は、平面であり得る。
【００２０】
前記光分離部材と前記平行光変換部材との間に介在され、前記平行光変換部材を透過する前記平行光の光均一度が向上されるように前記平行光を拡散させる拡散部材をさらに包含することができる。
【００２１】
前記光分離部材は、ビームスプリッターであり得る。
【００２２】
前記光分離部材は、ハーフミラーであり得る。
【００２３】
前記光分離部材と前記拡散部材との前記平行光に垂直な方向の長さは、同一であり得る。
【００２４】
前記光源、前記平行光変換部材、前記拡散部材、そして前記光分離部材は、光軸が水平方向に向かうように一列に配置され、前記集光部材は、前記光分離部材が光を反射する方向に前記光分離部材から離隔配置され得る。
【００２５】
前記の課題を達成すべく本発明による照明ユニットは、第１方向に沿って水平的に一列に配置され、前記第１方向に垂直な第２方向に沿って上下に積層された複数個の光源と、長さの方向が前記第１方向に向かい、前記第１及び第２方向に垂直な第３方向に前記光源から離隔配置され、入射される光の方向に沿って光を反射、又は透過させる光分離部材と、長さの方向が前記第１方向に向かい、前記第２方向に沿って前記光分離部材の下に離隔配置され、前記光源から放出され、前記光分離部材によって反射される光を屈折させ、照明対象に集光させ、前記照明対象から反射される光を前記光分離部材に案内する集光部材とを包含することを特徴とする。
【００２６】
上述するような構成を有する本発明による照明ユニットにおいて、前記光源と前記光分離部材との間に長さの方向が前記第１方向に向かい、前記第２方向に沿って上下に積層され、前記光源が放出する光を平行光に変換する平行光変換部材をさらに包含することができる。
【００２７】
前記光分離部材と前記平行光変換部材との間に長さの方向が前記第１方に向かうように介在され、前記平行光変換部材を透過する前記平行光の光均一度が向上されるように前記平行光を拡散させる拡散部材をさらに包含することができる。
【００２８】
前記光源、前記平行光変換部材、前記拡散部材、前記光分離部材、そして前記集光部材とは、ハウジングに収容されて１つのモジュール形態で提供され得る。
【００２９】
前記集光部材は、前記光分離部材に対応する長さを有する板形状で提供され、前記集光部材の中心部には、光が通過するホールが前記第１方向に沿って貫通形成され、前記光分離部材と対向する前記集光部材の上面には、前記ホールを中心に対称になり、前記ホールに向って内側の方に傾いた多数の傾斜面が提供され、前記傾斜面の傾斜角は、前記ホールに向って内側に行くほど小さくなり得る。
【００３０】
前記集光部材は、前記光分離部材に対応する長さを有する板形状で提供され、前記集光部材の中心部には、光が通過するホールが前記第１方向に沿って貫通形成され、前記光分離部材と対向する前記集光部材の上面には、前記ホールを中心に対称になり、前記ホールを中心に外側の方に傾いた多数の傾斜面が提供され、前記傾斜面の傾斜角は、前記ホールに向って内側に行くほど小さくなり得る。
【００３１】
前記集光部材は、前記光分離部材に対応する長さを有する板形状で提供され、前記集光部材の中心部には、光が通過するホールが前記第１方向に沿って貫通形成され、前記集光部材の下面には、前記ホールを中心に対称になり、前記ホールに向って内側に傾いた多数の傾斜面が提供され、前記傾斜面の傾斜角は、前記ホールに向って内側に行くほど小さくなり得る。
【００３２】
前記集光部材は、前記光分離部材に対応する長さを有する板形状で提供され、前記集光部材の中心部には、光が通過するホールが前記第１方向に沿って貫通形成され、前記集光部材の下面には、前記ホールを中心に対称になり、前記ホールを中心に外側の方に傾いた多数の傾斜面が提供され、前記傾斜面の傾斜角は、前記ホールに向って内側に行くほど小さくなり得る。
【００３３】
前記集光部材は、前記光分離部材に対応する長さを有し、前記光分離部材に対向する前記集光部材の第１面は、平面であり、前記第１面の反対面である第２面は、下に凸する模様の曲面であり得る。
【００３４】
前記集光部材は、前記光分離部材に対応する長さを有し、前記光分離部材に対向する前記集光部材の第１面は、平面であり、前記第１面の反対面である第２面の中心部は、平面であり、前記第２面の周辺部は、下に凸する模様の曲面であり得る。
【００３５】
前記の課題を達成すべく本発明による光学検査装置は、検査対象物を一方向に移動させる移動ユニットと、前記検査対象物の移動経路上部に提供され、前記移動ユニットによって移動される前記検査対象物に光を照射する照明ユニットと、前記照明ユニットの光が照射される前記検査対象物を撮影する撮影ユニットと、を包含し、前記照明ユニットは、光を放出する光源と、入射される光の方向に沿って光を反射、又は透過させる光分離部材と、前記光源から放出され、前記光分離部材によって反射される光を屈折させ、照明対象に集光させ、前記照明対象から反射される光を前記光分離部材に案内する集光部材を包含することを特徴とする。
【００３６】
上述するような構成を有する本発明による光学検査装置において、前記集光部材は、前記光分離部材が光を反射する方向に前記光分離部材から離隔配置され、前記集光部材の中心部には、光が通過するホールが形成され、前記光分離部材と対向する前記集光部材の第１面と、前記第１面の反対面である第２面の何れか一面には、前記ホールを中心に対称になるように多数の傾斜面が提供され得る。
【００３７】
前記傾斜面の傾斜角は、前記ホールに向って内側に行くほど小さくなり得る。
【００３８】
前記傾斜面は、前記ホールに向って内側の方に傾くように提供され得る。
【００３９】
前記傾斜面は、前記ホールを中心に外側の方に傾くように提供され得る。
【００４０】
前記集光部材は、前記光分離部材の長さに対応する長さを有し、前記傾斜面は、前記集光部材の長さ方向に沿って長く延長され得る。
【００４１】
前記傾斜面は、平面であり得る。
【００４２】
前記傾斜面は、曲面であり得る。
【００４３】
前記集光部材は、前記光分離部材が光を反射する方向に前記光分離部材から離隔配置され、前記光分離部材に対向する前記集光部材の第１面の反対面である第２面が下に凸する模様の曲面であり得る。
【００４４】
前記集光部材は、前記光分離部材が光を反射する方向に前記光分離部材から離隔配置され、前記光分離部材に対向する前記集光部材の第１面の反対面である第２面の中心部は、平面であり、前記第２面の周辺部は、下に凸する模様の曲面であり得る。
【００４５】
前記集光部材の前記第１面は、平面であり得る。
【００４６】
前記光源と前記光分離部材との間に位置し、前記光源が放出する光を平行光に変換する平行光変換部材をさらに包含することができる。
【００４７】
前記平行光変換部材の前記光源に向かう面は、凸な模様の曲面であり、前記平行光変換部材の前記光分離部材に向かう面は、平面であり得る。
【００４８】
前記光分離部材と前記平行光変換部材との間に介在され、前記平行光変換部材を透過する前記平行光の光均一度が増加されるように前記平行光を拡散させる拡散部材をさらに包含することができる。
【００４９】
前記光分離部材は、ビームスプリッターであり得る。
【００５０】
前記光分離部材はハーフミラーであり得る。
【００５１】
前記光分離部材と前記拡散部材との前記平行光に垂直な方向の長さは、同一であり得る。
【００５２】
前記光源、前記平行光変換部材、前記拡散部材、前記光分離部材、そして前記集光部材は、ハウジングに収容されて１つのモジュール形態で提供され得る。
【００５３】
前記光源、前記平行光変換部材、前記拡散部材、そして前記光分離部材は、光軸が水平方向に向かうように一列で配置され、前記集光部材は、前記光分離部材が光を反射する方向に前記光分離部材から離隔配置され得る。
【００５４】
前記撮影ユニットは、ラインスキャンカメラであり得る。
【００５５】
前記の課題を達成すべく本発明による集光部材は、光が通過するホールが長さ方向に沿って中心部に形成された板形状で提供され、上面と下面の中何れか１つの一面に前記ホールを中心に対称になるように多数の傾斜面が形成されることを特徴とする。
【００５６】
上述するような構成を有する本発明による集光部材において、前記傾斜面の傾斜角は、前記ホールに向って内側に行くほど小さくなり得る。
【００５７】
前記傾斜面は、前記ホールに向って内側に傾くように提供され得る。
【００５８】
前記傾斜面は、前記ホールを中心に外側に傾くように提供され得る。
【００５９】
前記傾斜面は、前記集光部材の長さ方向に沿って長く延長され得る。
【００６０】
前記傾斜面は、平面であり得る。
【発明の効果】
【００６１】
本発明によると、検査対象物（印刷回路基板）に照射される光の損失を最小化することが可能である。さらに、本発明によると、パターンの傾斜面の鮮明なイメージデータを獲得することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
以下に説明する図面は、ただ一例の目的のためのもので本発明の範囲を限定するものではない。
【図１】本発明による光学検査装置を概略的に示す図である。
【図２】図１の“Ａ”部分の平面図である。
【図３】図１及び図２の照明ユニットの構成を示す側断面図である。
【図４】図３の光分離部材と集光部材との斜視図である。
【図５】図３の集光部材を拡大して示す図である。
【図６】本発明による照明ユニットの動作状態を示す図である。
【図７】本発明による照明ユニットの動作状態を示す図である。
【図８】集光部材の他の実施形態を示す図である。
【図９】集光部材の他の実施形態を示す図である。
【図１０】集光部材の他の実施形態を示す図である。
【図１１】集光部材の他の実施形態を示す図である。
【図１２】集光部材の他の実施形態を示す図である。
【図１３】照明ユニットの他の実施形態を示す側断面図である。
【図１４】照明ユニットのその他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施形態に従う集光部材と照明ユニット、そしてこれを利用する光学検査装置に対して詳細に説明する。まず、各々の図面の構成要素に参照の符号を附加することにおいて、同一な構成要素に対しては、たとえ他の図面上に表示されてもできるだけ同一な符号を有するようにしていることに注意しなければならない。また本発明を説明することにおいて、関連する公知の構成または、機能に対する具体的な説明が本発明の要旨をぼかすと判断される場合は、その詳細な説明は、省略する。
【００６４】
図１は、本発明による光学検査装置を概略的に示す図面であり、図２は、図１の“Ａ”部分の平面図である。
【００６５】
図１及び図２を参照すると、本発明による光学検査装置１は、移動ユニット１００、照明ユニット２００、そして撮影ユニット３００とを含む。光学検査装置１の検査対象物１０は、フィルム（Ｆｉｌｍ）、又はテープ（Ｔａｐｅ）タイプのフレキシブル印刷回路基板であり、光学検査装置１は、フレキシブル印刷回路基板に形成されたパターンの欠陥可否を検査する。
【００６６】
移動ユニット１００は、検査対象物１０を一方向に移動させる。照明ユニット２００は、検査対象物１０の移動経路の上部に提供され、移動ユニット１００によって移動される検査対象物１０に光を照射する。撮影ユニット３００は、照明ユニット２００の光が照射される検査対象物１０を撮像し、検査対象物１０に形成されたパターンのイメージデータを獲得する。
【００６７】
移動ユニット１００は、巻出部（Ｆｅｅｄ  Ｒｏｌｌｅｒ）１１０、案内ローラ１２０、そして巻取部（Ｗｉｎｄｉｎｇ  Ｒｏｌｌｅｒ）１３０とを含む。巻出部１１０には、検査対象物１０がリールに巻かれ、巻出部１１０から送出された検査対象物１０は、案内ローラ１２０を経て巻取部１３０のリールに巻かれる。
【００６８】
移動ユニット１００は、検査対象物１０を一定距離ほど移動させた後、停止させるステップバイステップ（Ｓｔｅｐ  ｂｙ  Ｓｔｅｐ  ）方式で検査対象物１０を移動させ得る。検査対象物１０が一時的に停止されている間、照明ユニット２００は、検査対象物１０の移送方向に垂直な方向に移動しながら、検査対象物１０に光を照射することが可能である。さらに、撮影ユニット３００は、照明ユニット２００と共に対象物１０の移送方向に垂直な方向に移動することが可能であり、照明ユニット２００が照射する光を利用して検査対象物１０に形成されたパターンを撮像する。移動ユニット１００は、検査対象物１０を一時的に停止させることなく継続的に移動させ得る。その時、照明ユニット２００と撮影ユニット３００は、複数個が提供される。
【００６９】
撮影ユニット３００は、ＣＣＤラインセンサーと同一なイメージセンサー（図示せず）とレンズ（図示せず）とを有するＣＣＤカメラとして、検査対象物１０の表面（パターンなど）を撮影して検査対象物１０に対する影像データを獲得する。獲得された影像データは、影像処理部（図示せず）に提供される。図示せずの光学検査装置１は、撮影ユニット３００で撮影されたイメージが提供される影像処理部（図示せず）を有するのは、当然であり、影像処理部（図示せず）は、典型的なコンピュータシステム（マイコン）として具備され、自動光学検査に従う諸般の動作を制御し、処理する。例えば、撮影ユニット３００としてラインスキャン（Ｌｉｎｅ  Ｓｃａｎ）カメラが使用される。
【００７０】
図３は、図１及び図２の照明ユニット２００の構成を示す側断面図である。そして図４は、図３の光分離部材と集光部材との斜視図であり、図５は、図３の集光部材を拡大して示す図面である。
【００７１】
図３乃至図５を参照すると、照明ユニット２００は、ハウジング２１０、光源２２０、光分離部材２３０、平行光変換部材２４０、拡散部材２５０、そして集光部材２６０とを含む。光源２２０、光分離部材２３０、平行光変換部材２４０、拡散部材２５０、そして集光部材２６０とはハウジング２１０に収容され、１つのモジュールの形態で提供される。
【００７２】
ハウジング２１０は、概ねに六面体の形状で提供される。ハウジング２１０は、四角形形状の上部壁２１４と下部壁２１６とを有して、上部壁２１４のエッジと下部壁２１６とのエッジは、側壁２１２によって連結される。光源２２０、平行光変換部材２４０、拡散部材２５０、そして光分離部材２３０は、光軸が水平方向に向かうようにハウジング２１０の内に一列に配置され、集光部材２６０は、光分離部材２３０が光を反射する方向に光分離部材２３０から離隔配置され得る。ハウジング２１０の上部壁２１４には、光分離部材２３０が透過させる光が通過するようにホール２１５が形成され、ハウジング２１０の下部壁２１６には、集光部材２６０が透過させる光が通過するように開口部２１７が形成される。
【００７３】
光源２２０は、光を放出する。光源２２０としては、線型に配列された多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）が使用でき、その他にも、線型チューブ蛍光ランプ、ハロゲンランプ、又はメタルハライドランプが光源２２０として使用できる。
【００７４】
光分離部材２３０は、入射される光の方向に沿って光を反射、又は透過させることが可能である。つまり、光分離部材２３０は、光源２２０から入射される光を、集光部材２６０に向かう方向に反射し、集光部材２６０から入射される光を、上部壁２１４のホール２１５に向かう方向に透過させることが可能である。光分離部材２３０としては、対角線方向にミラー２３２が提供されるビームスプリッター（Ｂｅａｍ  Ｓｐｌｉｔｅｒ）が使用できる。
【００７５】
平行光変換部材２４０は、光源２２０と光分離部材２３０との間に位置し、光源２２０が放出する光を平行光に変換させる。平行光変換部材２４０の光源２２０に向かう面は、凸する模様の曲面に提供され得るし、平行光変換部材２４０の光分離部材２３０に向かう面は平面に提供され得る。
【００７６】
拡散部材２５０は、光分離部材２３０と平行光変換部材２４０との間に位置し、平行光変換部材２４０を通過した平行光の光均一度が増えるように平行光を拡散させる。図３の平面上において平行光に対して垂直な方向に従う拡散部材２５０の長さは、光分離部材２３０の長さと同一なことができる。
【００７７】
集光部材２６０は、光源２２０から放出され、光分離部材２３０によって反射される光を屈折させ、検査対象物（照射対象）に集光させ、検査対象物（照射対象）から反射される光を光分離部材２３０に案内する。
【００７８】
集光部材２６０は、光分離部材２３０に対応する長さを有する板形状に提供される。集光部材２６０の中心部には、光が通過するホール２６４が長さ方向に沿って貫通形成される。光分離部材２３０と対向する集光部材の第１面（上面）には、ホール２６４を中心に対称になるように多数の傾斜面２６２が提供され得る。傾斜面２６２は、集光部材２６０の長さ方向に沿って長く延長され得るし、傾斜面２６２は、平面、又は曲面に形成され得る。
【００７９】
傾斜面２６２は、ホール２６４に向って内側に傾くように形成され、傾斜面２６２の傾斜角は、ホール２６４に向って内側に行くほど小さくなり得る（θ１＞θ２＞θ３＞θ４）。傾斜面２６２の傾斜角がホール２６４に向って内側に行くほど小さくなると、光が入射される部分の深さが小さくなり、光の屈折率が変化され得る。つまり、傾斜面２６２の中で大きい傾斜角θ１を有する外側傾斜面での光の屈折角φ１が、小さい傾斜角θ４を有する内側傾斜面での光の屈折角φ４より大きくなり得る。そのように光の屈折角が集光部材２６０の外側から内側に行くほど小さくなると（φ１＞φ２＞φ３＞φ４）、集光部材２６０の第１面（上面）に入射される光が集光部材２６０を透過した後、一場所に集めることが可能である。
【００８０】
図６及び図７は、本発明による照明ユニットの動作状態を示す図面である。図６は、照明ユニットがパターンＰの平面に光を照射する場合を示し、図７は、照明ユニットがパターンＰのエッジ傾斜面に光を照射する場合を示す。
【００８１】
図６及び図７を参照すると、光源２２０から放出された光は、平行光変換部材２４０を透過して平行光に変換される。平行光は、拡散部材２５０を透過して光均一度が向上されるように拡散され、光分離部材２３０に入射される。光分離部材２３０のミラー２３２は、入射された光を集光部材２６０に向かう方向に反射し、反射光は、集光部材２６０から入射される。集光部材２６０の中心領域に入射される光は、ホール２６４を通じて検査対象物１０に形成されたパターンＰに照射される。集光部材２６０の周辺領域に入射される光は、傾斜面２６２によって屈折され、検査対象物１０に形成されたパターンＰに集光される。検査対象物１０のパターンＰに照射された光は、パターンＰによって反射された後、集光部材２６０のホール２６４を通じて光分離部材２３０に入射される。光分離部材２３０に入射される光は、ミラー２３２を透過し、撮影ユニット３００に入射される。
【００８２】
このように、光分離部材２３０の下に集光部材２６０を具備し、光分離部材２３０によって反射される光を集光して検査対象物１０に照射すると、集光部材２６０が具備されない従来の照明ユニットと異なり、光の損失を最小化することが可能である。また、損失が最少化された状態で光が検査対象物に照射されると、より鮮明なパターンのイメージデータを獲得することが可能である。
【００８３】
図７の場合、照明ユニットは、パターンＰのエッジ傾斜面に光を照射する。集光部材２６０が具備されない従来の照明ユニットの場合、照明ユニットの光は、エッジ傾斜面に向って垂直に下方に照射され、光がエッジ傾斜面によって反射された後、光分離部材に向かわずにパターンの外側に分散されるので、パターンのエッジ傾斜面の鮮明なイメージを獲得することができない。しかし、本発明の照明ユニットは、パターンＰのエッジ傾斜面に傾いた方向から光を照射し、エッジ傾斜面によって反射された光が外側に分散されず、光分離部材２３０に入射されるので、パターンのエッジ傾斜面の鮮明なイメージを獲得することができる。
【００８４】
図８乃至図１２は、集光部材の他の実施形態を示す図面である。
【００８５】
図８に示すように、集光部材２６０の第１面（上面）に提供される傾斜面２６２＿１は、ホールを中心に外側に傾くように提供され得るし、傾斜面２６２の傾斜角は、ホールに向って内側に行くほど小さくなることができる（θ１＞θ２＞θ３＞θ４）。
【００８６】
図９及び図１０に示すように、傾斜面２６２＿２、２６２＿３は、集光部材２６０の第２面（下面）に提供され得る。傾斜面２６２＿２は、ホールに向って内側に傾くように提供され得るし（図９）、傾斜面２６２＿３は、ホールを中心に外側に傾くように提供され得る（図１０）。そして、傾斜面２６２＿２、２６２＿３は、ホールに向って内側に行くほど小さくなり得る（θ１＞θ２＞θ３＞θ４）。
【００８７】
図１１に示すように、集光部材２６０’は、光分離部材に対向する第１面Ｐ１が平面になり、第１面Ｐ１の反対面である第２面Ｓ１が下に凸する模様の曲面を形成するように提供され得る。
【００８８】
図１２に示すように、集光部材２６０”は、光分離部材に対向する第１面Ｐ１と、第１面Ｐ１の反対面である第２面の中心部Ｐ２とが平面になり、第２面の周辺部Ｓ１が下に凸する模様の曲面を形成するように提供され得る。
【００８９】
図１３は、照明ユニットの他の実施形態を示す側断面図である。図１３に示す照明ユニットは、図３に示した照明ユニットと同一な機能を遂行するから、その詳細な説明は省略し、以下には、構成要素の配置の構造上の差異点に対して主に説明する。
【００９０】
図１３を参照すると、照明ユニットは、ハウジング２１０、光源２２０−１、２２０−２、２２０−３、光分離部材２３０、平行光変換部材２４０−１、２４０−２、２４０−３、拡散部材２５０、そして集光部材２６０を包含する。光源２２０−１、２２０−２、２２０−３、光分離部材２３０、平行光変換部材２４０−１、２４０−２、２４０−３、拡散部材２５０、そして集光部材２６０とは、ハウジング２１０に収容されて１つのモジュール形態で提供され得る。
【００９１】
ハウジング２１０は、概ねに六面体の形状に提供され得る。ハウジング２１０は、四角形形状の上部壁２１４と下部壁２１６とを有し、上部壁２１４のエッジと下部壁２１６のエッジとは、側壁２１２によって連結される。ハウジング２１０の上部壁２１４には、光分離部材２３０が透過させる光が通過するようにホール２１５が形成され、ハウジング２１０の下部壁２１６には、集光部材２６０が透過させる光が通過するように開口部２１７が形成される。
【００９２】
光源２２０−１、２２０−２、２２０−３は、図１３の平面に垂直な第１方向に沿って水平的に複数個が１列に配置され、第１方向に垂直な第２方向に沿って上下に積層され得る。光分離部材２３０は、長さ方向が第１方向に向かい、第１及び第２方向に垂直な第３方向に光源２２０−１、２２０−２、２２０−３から離隔されるように配置され得る。集光部材２６０は、長さ方向が第１方向に向かい、第２方向に沿って光分離部材２３０の下に離隔配置され得る。平行光変換部材２４０−１、２４０−２、２４０−３は、光源２２０−１、２２０−２、２２０−３と光分離部材２３０との間に長さ方向が第１方向に向かい、第２方向に沿って上下に積層され得る。拡散部材２５０は、光分離部材２３０と平行光変換部材２４０−１、２４０−２、２４０−３との間に長さ方向が第１方向に向かうように介在され得る。
【００９３】
以上は、光分離部材２３０としてビームスプリッター（Ｂｅａｍ  Ｓｐｌｉｔｅｒ）が使用された場合を例として説明した。しかし、光分離部材としては、ビームスプリッター以外にも、図１４に示すようにハーフミラー（Ｈａｌｆ  Ｍｉｒｒｏｒ）２３０’も使用できる。
【００９４】
本発明の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したことに過ぎないものであり、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で様々な修正及び変形が可能である。したがって、本発明に開示された実施形態は、本発明の技術思想を限定するためではなく説明するためのものであり、そのような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、下の請求範囲によって解釈しなければならないし、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に包含されることとして解釈されなければならない。
【符号の説明】
【００９５】
１  光学検査装置
１００  移動ユニット
２００  照明ユニット
２１０  ハウジング
２２０  光源
２３０  光分離部材
２４０  平行光変換部材
２５０  拡散部材
２６０  集光部材
２６２  傾斜面
２６４  ホール
３００  撮影ユニット
【図１】
2010223955.tif 000003
【図２】
2010223955.tif 000004
【図３】
2010223955.tif 000005
【図４】
2010223955.tif 000006
【図５】
2010223955.tif 000007
【図６】
2010223955.tif 000008
【図７】
2010223955.tif 000009
【図８】
2010223955.tif 000010
【図９】
2010223955.tif 000011
【図１０】
2010223955.tif 000012
【図１１】
2010223955.tif 000013
【図１２】
2010223955.tif 000014
【図１３】
2010223955.tif 000015
【図１４】
2010223955.tif 000016