(57)【要約】【目的】平行光線によって画像認識をすることができる面光源装置を提供する。【構成】目標物である試料等の表面に、回路の画像パターン等の対象画像を投影するために、或いは検査装置への対象画像の取り込みのために使用される光源装置であって、回路の画像パターン等の対象画像の全体をカバーする大きさを有するエレクトロルミネセンス機能を発揮する面発光部を面光源として使用し、面光源に基づく平行光線によって所望の画像パターンを認識できるようにする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオード、パワートランジスタ等の電力素子、或いはプリント配線回路基板、液晶パネルその他の素子類の製造や検査に際して、目標物である試料等の表面に、回路の画像パターン等の対象画像を投影するために、或いは検査装置への対象画像の取り込みのために使用される光源装置として、回路の画像パターン等の対象画像の全体をカバーする大きさを有するエレクトロルミネセンス機能を発揮する画発光部を面光源として使用し、面光源に基づく平行光線によって所望の画像パターンを認識することができるようにした画像認識用面光源装置。
【請求項２】
エレクトロルミネセンス機能を発揮する面発光部は、発光層を含む表面電極と、背面電極とを絶縁層を挟んで配置し、それらの両電極にインバータを介して交流電圧を印加する構造を持ち、発光層は高誘電率バインダー中に蛍光体が分散されているエレクトロルミネセンスシートである請求項１記載の画像認識用面光源装置。
【請求項３】
エレクトロルミネセンス機能を発揮する面発光部は、高誘電率バインダー中に蛍光体を分散した成膜部分を面発光部にスパッタリング法或いは印刷法等の成膜手段によって膜状に形成されている請求項１記載の画像認識用面光源装置。
【請求項４】
面発光部は、対象画像を透過して目標物に投影する透過照明と、開口を有して、その開口から対象画像を目標物へ誘導する反射照明用面光源として用いられる請求項１記載の画像認識用面光源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイオード、パワートランジスタ等の電力素子、或いはプリント配線回路基板、液晶パネルその他の素子類の製造や検査に際して、目標物である試料等の表面に、回路の画像パターン等の対象画像を投影するために、或いは検査装置への対象画像の取り込みのために使用される光源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばプリント配線回路基板の製造のための露光機において、画像パターンの位置合わせ時には、ＣＣＤ（電荷結合素子画像センサー）で画像を取り込むことになるが、従来のように点光源を使用している場合には、多かれ少なかれ、像の鮮明を欠くという問題があった。図７は、点光源ｋと画像パターンｌ及び投影画像の関係を示しており、画像パターンｌは、光の回折によって縁より内側にも光が周り込み、ゴースト（薄影）ｌ″を生じるため、画像パターンの輪隔ｌ′がやせてしまい、臨界的には、数字の７と１とが区別しにくいというような問題を生ずる。
【０００３】
多くの場合、光源にはハロゲンランプやＬＥＤ（発光ダイオード）などが使用されているが、これらはどれも上記の問題をひき起こす。点光源である以上、光の回折や乱反射など避けられない問題があるからである。しかしながら、画像パターンの周囲に薄影ｌ″を生じるということは、ＣＣＤセンサーによる画像処理時にピクセルロスが多発することとなり、画像が正確に認識されず、問題は少なくない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記の点に着目してなされたもので、その課題は、平行光線によって画像認識をすることができる面光源装置を提供することである。また本発明の他の課題は、精度の高い画像を取り込めるようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するため本発明は、回路の画像パターン等の対象画像の全体をカバーする大きさを有するエレクトロルミネセンス機能を発揮する面発光部を面光源として使用し、面光源に基づく平行光線によって所望の画像パターンを認識することができるようにするという手段を講じたものである。
【０００６】
本発明の面光源装置は、ダイオード、パワートランジスタ等の電力素子、或いはプリント配線回路基板、液晶パネルその他の素子類の製造や検査に際して、目標物である試料等の表面に、回路の画像パターン等の対象画像を投影するために、或いは検査装置への対象画像の取り込みのために使用されるものである。本発明において目標物とは、ダイオードについては単晶品シリコンより成るウエハの類、或いはＣＣＤの結像面などである。また対象画像とは、投影対象にした画像の意味である。また投影という場合、本発明では透過照明であると、反射照明であるとを問わず、対象画像を目標物表面に映じさせること或いは取り込むことを指す。
【０００７】
本発明では、回路の画像パターン等の対象画像の全体をカバーする大きさを有する面発光素子や面発光膜を面光源として使用する。面発光素子としては、エレクトロルミネセンスシート（ＥＬシート）を適用することができる。エレクトロルミネセンスシートは、例えば発光層を含む表面電極と、背面電極とを絶縁層を挟んで配置し、それらの両電極にインバータを介して交流電圧を印加する構造を持ち、発光層は高誘電率バインダー中に蛍光体が分散されており、従って全面において発光させることができる、シート状の面発光素子として機能する。また、エレクトロルミネセンス機能を発揮する面発光部は、高誘電率バインダー中に蛍光体を分散した成膜部分を面発光部にスパッタリング法或いは印刷法等の成膜手段によって形成しても良い。
【０００８】
それ故、エレクトロルミネセンス機能が有している、面光源に基づく平行光線によって所望の画像パターンを、目標物表面に映じさせることができる。図８（ａ）に示すように画像パターンは目標物表面にＥＬシートを面光源ｊとする平行光線によって投影されるため、対象画像Ｌは目標物Ｍの表面に鮮明な投影像Ｌ′投影される。従って、図８（ｂ）、（ｃ）に示した７や１のような図形のものについても縁に薄影を生じさせることがなく、同形同大の明瞭な輪隔を持った画像として投影できることとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図示の実施形態により本発明をより詳細に説明する。図１は、透過照明用として構成された本発明に係る画像認識用面光源装置１０を示す例１に関するものであり、１１は面光源であるエレクトロルミネセンスシート、１２には絶縁ケース、１３は電気コードであり、エレクトロルミネセンスシート１１は円形の枠１４に張設したように平面状に形成されている。
【００１０】
透過照明用面光源装置１０は、図５に示すように、例えばワークターゲットマーク１５を対象画像として、ＣＣＤイメージセンサーから成る目標物１６に投影するためのものである。ワークターゲットマーク１５は、位置合わせ機構１７によって操作されるワークステージ１８上に設けられている。透過照明用面光源装置１０における光源光は、フォトツールターゲットマーク１５′及びワークターゲットマーク１５を透過して目標物１６に平行光線として到達し、鮮明な投影像をそこに結像する。面光源装置１０による平行光線であるため、従来の点光源光による回折や局部反射等を起こさず、画像認識の取り込みミスを大幅に削減することができた。
【００１１】
図２は、反射照明用として構成された本発明に係る画像認識用面光源装置２０を示す例２に関するものであり、２１は中心部に開口２５を設けて平面状に形成された面光源であるエレクトロルミネセンスシート、２２は絶縁ケース、２３は電気コードで、２４は円形の枠を示す。また図３は、反射照明用面光源装置３０を示す例３に関するもので、３１は円錐台形状に形成された基材３４の内面に成膜されたエレクトロルミネセンス機能を発揮する面光源である面発光部、３２は絶縁ケース、３３は電気コード、２５は中心部の開口を示す。
【００１２】
図２及び図３に示した反射照明用面光源装置２０、３０は、図６に示すような配置で使用される。即ち、ワークターゲットマーク１５は、位置合わせ機構１７によって操作されるワークステージ１８上に設けられており、これに対してＣＣＤイメージセンサーから成る目標物１６は外部に配置されていて、これらの間に反射照明用面光源装置２０、３０が配置され、ワークターゲットマーク１５等の対象画像は、各面光源装置２０、３０の中心部の開口２５、３５から目標物１６に誘導される。故に面光源装置２０の光源光はフォトツールターゲットマーク１５′及びワークターゲットマーク１５を平行光線で照明し、その対象画像は目標物１６に結像することとなる。また高輝度型の面光源装置３０も上記と同様に使用することができるが、さらに高輝度であるため半透明なレジスト膜を有するターゲットマーク等に適し、画像認識時の階調幅を大きくとれるという効果がある。
【００１３】
図４は、大面積露光テーブルに用いられる画像認識用面光源装置４０を示す例４に関するものであり、４１は大面積の面光源であるエレクトロルミネセンスシート、４２は絶縁ケース、４３は電気コード、４４は長方形状の枠を示す。この例４は、例えばプリント配線回路基板の検査装置のような大型の画像認識に用いられるもので、例１ないし３の面光源装置１０、２０、３０ではカバー仕切れない対象画像を目標物に投影するのに適している。例４の面光源装置４０は、エレクトロルミネセンスシートを用いて形成することも可能であるし、また例３のように高誘電率バインダー中に蛍光体を分散したエレクトロルミネセンス物質をスパッタリング等の成膜手段によって基板面に成膜する方法を取っても良い。
【００１４】
本発明は、例示したような面光源装置１０、２０、３０、４０に基づく平行光線によって所望の画像パターン等の対象画像を目標物１６に投影し画像認識を行なわしめることができるものである。面光源装置１０、２０、３０、４０それ自体の具体的形態は任意に決められ、形状は勿論のこと、構造的にもエレクトロルミネセンスシートを用いるか、エレクトロルミネセンス機能を発揮する成膜成分により膜状に形成するかを自由に選択することができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成されかつ作用するものであって、平行光線によって画像認識をすることができるので、従来の点光源による画像認識のようにピクセルロスを多発させることなく、画像を鮮明に認識可能となり、精度の高い画像取り込みが実現し、かつコスト的にも耐久性においても有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明に係る画像認識用面光源装置の実施形態に関する例１の正面図。
（ｂ）同じく側面図。
【図２】（ａ）同じく例２の正面図。
（ｂ）同じく側面図。
【図３】（ａ）同じく例３の正面図。
（ｂ）同じく側面から見た斜視図。
【図４】（ａ）同じく例４の正面図。
（ｂ）同じく側面図。
【図５】本発明を適用した透過照明方式の露光機の説明図。
【図６】本発明を適用した反射照明方式の露光機の説明図。
【図７】（ａ）点光源による結像の模式図。
（ｂ）点光源による結像の例１を示す図。
（ｃ）点光源による結像の例２を示す図。
【図８】（ａ）本発明による結像の模式図。
（ｂ）本発明による結像の例１を示す図。
（ｃ）本発明による結像の例２を示す図。
【符号の説明】
１０、２０、３０、４０  面光源装置
１１、２１、４１  面光源であるエレクトロルミネセンスシート
１５、１５′  対象画像としてのワークターゲットマーク
１６  目標物としてのＣＣＤ
２５、３５  開口
３１  面光源である面発光部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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