KR20100087103A

KR20100087103A - 주기적 패턴 조명과 ｔｄｉ를 구비한 이미지 측정 시스템

Info

Publication number: KR20100087103A
Application number: KR1020107008376A
Authority: KR
Inventors: 메이어 벤-레비
Original assignee: 마하비전 아이엔씨.; 메이어 벤-레비
Priority date: 2007-09-16
Filing date: 2008-04-06
Publication date: 2010-08-03
Also published as: CN101918789A; WO2009034564A3; WO2009034564A2; JP2010539469A; US20100260409A1

Abstract

패턴화된 TDI 센서는, 높은 처리량으로 이미지화하고, 구조화된 조명, 모아레 기술, 3D 이미지화, 3D 계측과 같은 패턴화된 조명으로 측정하기 위해, 픽셀 배열에 걸친 주기적 패턴에 따라 변화하는 빛에 대해 개별적인 감광성을 갖는 픽셀 배열을 포함한다. 물체는, 물체에 대해 주기적으로 변화하는 조명을 사용하여 물체를 스캐닝하고, 조명의 반복길이와 부합하는 반복길이를 구비한 패턴화된 TDI 센서를 사용하여 물체를 스캐닝하고, 물체의 높이 또는 이미지와 같은 정보를 추출하기 위해 TDI 센서의 출력 신호를 분석함으로써 측정된다.

Description

주기적 패턴 조명과 ＴＤＩ를 구비한 이미지 측정 시스템{IMAGING MEASUREMENTS SYSTEM WITH PERIODIC PATTERN ILLUMINATION AND TDI}

본 발명은 구조화된 조명(structured illumination) 또는 모아레(Moire) 기술로 공지된 주기적 패턴의 조명을 구비한 이미지 측정 시스템에 관한 것으로, 더 구체적으로는 전술한 시스템에서의 처리량을 향상시키기 위한 이미지 측정 시스템에 관한 것이다.

주기적 패턴을 가진 이미지와 측정 시스템은 일반적으로 이미지 해상도 향상, 초점면(focal plane)의 이미지 정보 구별, 그리고 물체의 높이를 측정하기 위해 사인(sinusoidal) 주기의 조명을 이용한다. 이들 기술은 표준 공초점 이미지 현미경(standard confocal imaging microscopy) 또는 표준 삼각 높이 측정 시스템보다 약간 더 효율적이고 빠르며 더 좋은 해상도를 제공할 가능성을 갖는다. 예를 들어, 레이너 헤이츠먼, 생물학상 공초점의 현미경 관찰 3판의 안내서, 13장 "구조화 조명 방법" 「Springer 2006」를 보자. 처리량의 주요 한계는 불충분한 빛의 세기, 조명의 위상이 변하는 동안 동일한 물체를 이미지화 할 필요성과 광학적 이미지로부터 정보를 추출하기 위해 요구되는 다수의 계산에서 비롯된다. 이미지 추출을 위해 이용되었던지 높이 측정에 이용되었던지, 주기적 패턴의 조명을 이용하는 장치의 대부분은 다음의 요소를 포함한다:

-주기적 패턴으로 물체를 조명

-물체에 대한 패턴의 위상이 변화하는 동안 물체 스캐닝(scanning)

-스캐닝하는 동안 물체 이미지화

-요구된 매개변수(높이 또는 이미지) 추출을 위해 수학적 분석

US05867604호는 주기적 패턴의 조명으로 물체를 스캐닝함으로써 광학적 이미지 장치의 측면 해상도를 향상시키기 위한 방법을 개시한다. US05867604호의 개시에 따르면, 물체가 주기적 패턴의 조명으로 조명된다면, 두 개의 합성된 광학적 이미지 즉, 다시 말해서 S₁ 과 S₂ 는 수치적으로 프로세싱함으로써 추출될 수 있다. _.S₁은 고주파수 범위에서, 광학적 변조 전달 함수(MTF)보다 더 좋은 전달 함수를 가진 물체 반사율의 선형 변환이다. 그러므로 S₁은 광학적 이미지 자체보다 물체의 세부사항을 확인하기 위한 더 좋은 해상도를 구비한다. S₂는 S₁의 힐버트변환(Hilbert

transform)이다. S₁과 S₂는 초점에서 벗어나면 주기적 패턴의 조명 변조는 서서히 사라지기 때문에 초점에서만(분할 특성) 정보를 구별할 수 있다.

이미지의 분할과 해상도 향상 이외에, 산업용 계측 기계는 반도체범프(bump)와 같은 물체의 높이 측정을 위해 주기적 패턴의 조명 기술을 이용한다. 물체가 각도 α의 한 방향으로부터 주기적 패턴의 조명으로 조명되고 각도 β의 다른 방향으로부터 이미지화 된다면, 이미지 면(image plane)의 패턴 위상은 물체의 높이에 따를 것이다. 또한 격자와 경사각을 가진 조명을 이용하기 때문에, 높이 측정을 위한 이 구조는 모아레(Moire) 기술이라 불린다. US07023559호는 납땜범프와 같은 물체의 높이 측정을 위한 주기적 패턴의 조명을 구비한 측정 장치를 밝힌다. US07023559호의 개시에 따르면, 빛의 격자무늬는 주기적 패턴의 조명을 생성하는 물체에 투영되고 카메라는 상이한 각도로부터 물체를 이미지화 한다. 물체의 높이는 카메라에 의해 얻어진 이미지로부터 분석되는데, 각각의 이미지는 상이한 위치의 그리드(상이한 상)을 구비한다. 물체의 높이는 알려진 대상에 대한 교정을 통해 이 과정에서 측정된 상과 관련된다.

US06603103호는 지속적인 스캐닝을 이용하고 주기적 패턴의 조명을 구비한 측정 시스템을 개시한다. US06603103호의 개시에 따르면, 물체는 빛의 그리드에 의해 조명되고 CCD(세 개 선의 배열) 세 개 선에 의해 이미지화 된다. 물체는 등속으로 움직여지고, 그래서 물체의 임의의 지점은 세 번 이미지화 되는데, 매번 다른 CCD 선과 다른 상에 의해 이미지화 된다. 세 개의 이미지의 푸리에(Fourier) 분석은 신호의 상을 분석할 수 있고 따라서 물체의 높이를 측정할 수 있다.

균일한 조명과 함께 지속적인 스캐닝에 시간 지연 적분(TDI) 센서를 이용하는 것이 일반적이지만 주기적으로 패턴화 된 조명을 이용하지는 않는다. US04877326호는 물체를 이미지화 하기위해 TDI센서와 좁은선을 따라 대체로 균일하게 시준된 조명을 제공하도록 설계된 조명장치를 포함하는 검사시스템을 개시한다. US04877326호에 따르면, 검사를 위한 TDI의 적용은 흥미로운데, 왜냐하면 검사 과정은 빛이 제한되는 경향이 있고 TDI는 검사 속도의 둔화없이 적분시간의 증가를 가능하게 하기 때문이다.

시간 지연 적분 과정은 결국 조명의 고유 패턴의 임의의 정보를 제거할 것이기 때문에 US04877326호에 서술된 것과 같은 TDI 센서를 구비한 대부분의 스캐닝 장치는 주기적 패턴의 조명을 이용할 수 없다.

US06714283호는 구조화된 조명을 구비한 TDI 디바이스를 이용한 범위 측정 방법과 센서를 개시한다. TDI 과정에서 범위 정보 손실을 방지하기 위해, 광선의 반사를 위한 디바이스의 노출은 TDI 디바이스의 획득 사이클의 제1 적분 주기로 제한된다. US06714283호에 따르면, 단지 하나의 적분 주기로 TDI를 제한함으로써 상 정보 손실은 방지되지만, 센서의 잠재적인 적분 시간의 일부만 이용되기 때문에 이 또한 빛을 제한하는 적용에서 TDI의 이용을 막는다.

본 발명의 목적은 패턴화 된 감광성 시간 지연 적분(TDI) 센서로 물체를 이미지화하고 주기적 패턴으로 물체를 조명하는 광학적 스캐닝 이미지 장치를 제공함으로써 종래 기술의 한계를 극복하여 산출 시간을 절약하고 처리량을 향상시키려는 것이다.

본 발명은 패턴된 감광성 시간 지연 적분(TDI) 센서로 물체를 이미지화 하고 주기적 패턴으로 물체를 조명하는 광학적 스캐닝 이미지 장치를 제공함으로써 종래 기술의 한계를 극복한다.

패턴화 된 감광성 TDI 센서는, 감광성이 배열에 걸쳐 주기적으로 변화하고 센서에 이미지화 될 때의 조명과 동일한 주기를 갖는 픽셀 배열을 포함한다. 예를 들어, 픽셀의 일부가 빛으로부터 완전히 또는 부분적으로 차단되기 위해 센서는 감춰질 수 있다. 패턴화 된 감광성을 가진 TDI 센서의 적분 과정은 상과 진폭을 추출하기 위해 구조화된 조명에서 요구된 매개변수의 일부가 될 수 있기 때문에, 상기는 산출 시간을 절약하고 처리량을 향상시킨다.

본 발명은 배열 전체에 걸친 주기적 패턴에 따라 변화하는 빛에 대한 각각의 감광성을 구비하고, 픽셀의 배열을 포함하는, 물체의 이미지화를 위한 패턴화 된 TDI 센서를 개시한다. 본 발명은 물체 전체에 걸쳐 주기적으로 변화하는 물체를 스캐닝하는 단계, 조명의 반복길이에 부합하는 반복길이로 패턴화된 감광성 TDI 센서를 사용하여 물체를 이미지화 하는 단계 및 물체에 대한 정보를 추출하기 위해 TDI 센서의 출력 신호를 분석하는 단계를 포함하는 물체의 검사방법을 추가로 제공한다. 이러한 정보는 물체의 이미지 또는 높이일 수도 있다.

지금부터, 여기에 개시된 배열 전체에 걸친 주기적 패턴에 따라 변화하는 빛에 대해 각각의 감도를 구비한 픽셀의 배열을 포함하는, 물체를 이미지화 하기위한 TDI 센서이다.

많은 실시예에서, 픽셀은 다수의 열로 배열되어 있고 주기적 패턴의 위상 변이는 인접한 열 사이에서 시작된다. 어느 한 실시예에서, 패턴은 각각의 열을 따라 여섯 개 픽셀 길이의 주기를 갖고, 패턴의 위상은 인접한 열 사이에서 두 개 픽셀씩 이동한다. 다른 실시예에서, 패턴은 각각의 열을 따라 네 개 픽셀 길이의 주기 길이를 가지며 패턴의 위상은 인접한 열 사이에서 한 픽셀씩 이동한다.

또한, 여기에 개시된 것은 물체 검사 방법이다.

(a)물체 전체에 걸쳐 주기적으로 변화하는 조명을 사용하여 물체 스캐닝하는 단계 (b)조명의 반복길이와 비슷한 반복길이를 가지고 주기적으로 변화하는 감광성을 구비한 다수의 픽셀을 포함하는 패턴화 된 감광성 TDI 센서를 사용하여 물체 이미지화하는 단계; 및 (c)물체에 대한 정보 추출을 위해 TDI 센서의 출력 신호를 분석하는 단계를 포함하는 물체 검사 방법이다.

보통, 정보는 물체의 높이 및/또는 물체의 이미지를 포함한다. 일부 실시예에서, 이미지는 단지 물체의 초점이 맞은 정보를 포함한다. 다른 실시예에서, 이미지는 주기적 패턴 조명을 가진 위상 정보 및/또는 주기적 패턴 조명을 90도 위상 벗어난 정보를 포함한다.

또한 여기에 개시된 것은 상기에 개시된 TDI 센서를 포함하는 이미지화 기구이고 주기적 패턴의 조명을 사용하여 물체를 조명하기 위한 발광체인데, 여기에서 주기적 패턴의 조명은 TDI 픽셀의 주기적 패턴에 부합한다.

본 발명에 따르는 물체를 이미지하기 위한 TDI 센서는 픽셀 배열을 포함하고, 상기 픽셀은 상기의 배열 전체에 걸친 주기적 패턴에 따라 변화하는 빛에 대한 각각의 감광성을 구비한다.

본 발명에 따르는 TDI를 구비한 이미지 측정 시스템은 산출 시간을 절약하고 처리량 향상을 제공한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 단지 예를 통하여 여기에 서술된다.
도 1은 주기적 패턴의 조명과 패턴화 된 감광성 TDI 센서를 사용하여 물체 검사하기 위한 장치의 개략도.
도 2는 본 발명의 어느 한 실시예에서 패턴화 된 감광성 TDI 센서의 화소 배열의 부분적 체계를 보여주는 도면.
도 3은 패턴화 된 감광성 TDI 센서의 화소 배열의 또 다른 체계를 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 어느 한 실시예에서 분할되고 개선된 해상도 성능으로 물체를 이미지화 하기위한 광학적 구조를 보여주는 도면.
도 5는 하나의 초점면에서 도 4의 광학적 구조의 분할 성능을 입증하는 도면.
도 6은 다른 초점면에서 도 4의 광학적 구조의 분할 성능을 입증하는 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에서 직각이 아닌 조명 각도도 물체의 높이를 측정하기 위한 광학적 구조를 보여주는 도면.
도 8은 본 발명의 TDI 센서의 상세도를 보여주는 도면.

본 발명은 본 발명의 실시예의 개략적 레이아웃을 보여주는 도 1을 통해 더 잘 이해할 수 있다. 도 1은 주기적 조명 패턴(1)으로 조명된 물체(2)를 제시한다. 주기적 패턴으로 조명하기 위한 수단은 백 광원(back light source)으로 조명된 격자 이미지의 투영을 포함하고 있을 수도 있다. 주기적 패턴 조명의 세기는 바람직하게는 반복길이 δ에 의해 사인 곡선으로 변한다. 광학적 이미지 장치(3)는 패턴화 된 감광성 TDI 센서(4)에 물체의 광학적 이미지를 생성한다. 등속(V)으로 물체를 스캐닝하는 동안 TDI 센서는 라인 카메라 동기화의 일반적 방법으로 TDI 센서와 동기화되는 광학적 이미지를 수치적 데이터로 전환시키고, 프로세서(5)는 물체의 정보를 추출하기 위해 데이터를 분석한다.

도 8은 TDI 센서의 더 자세한 상세도를 제시한다. TDI 센서는 빛 세기에 민감한 픽셀의 배열(21)을 구성한다. 대표적인 배열은 128 라인과 4000 열의 픽셀을 구비할 수 있다. TDI 센서의 시간 지연 적분 과정에서, 픽셀은 동일한 열의 인접한 픽셀로부터 전하를 받고, 빛의 세기에 따라 전하를 더 추가하고 열을 따라 다음 픽셀에 전하를 전달한다. 한 픽셀에서 다음 픽셀로의 전하 전달은 물체의 스캐닝 속도와 일치된다. TDI 신호 출력은 물체의 동일한 지점을 이미지화 하는동안 열을 따라 생성된 전하의 적분이다. 샘플링 후, 수치적 데이터는 도 1의 프로세서(5)로 보내진다. 도 8의 그림 A는 픽셀 배열의 작은 면적(23)이 확대된 그림이다.

도 2는 도 8의 그림 A를 더 자세하게 보여주는 본 발명의 어느 한 실시예에서 감광성 패턴된 TDI 센서의 픽셀 배열의 부분적 체계를 제시한다. 바람직한 실시예의 TDI 배열은 각각 흰색과 검은색 사각형으로 표시된 능동픽셀과 수동픽셀을 포함한다. 능동픽셀은 빛의 세기에 민감하고 수동픽셀은, 예를 들어 그 픽셀들을 마스크(mask)함으로써, 빛에 둔감하게 만들어진다. 시간 지연 적분의 과정에서, 능동픽셀은 동일한 열의 인접한 픽셀로부터 전하를 받고, 빛의 세기에 따라 전하를 더 추가하고 열을 따라 다음 픽셀에 전하를 전달한다. 한 픽셀에서 다음 픽셀로의 전하 전달은 물체의 스캐닝 속도와 일치된다. 수동픽셀은 전하를 받고 전달하지만 빛에 민감하지 않기 때문에 수동픽셀은 전하를 추가하지 않는다. 수동픽셀은 픽셀에 근접한 빛을 막기 위해 마스크 될 수도 있고 또는 수동픽셀은 전기적으로 수동일 수도 있다. 능동과 수동픽셀은 조명 반복길이 δ에 부합하는 L 픽셀의 반복길이를 가진 반복적 패턴을 다음의 방법으로 형성한다.

G는 광학적 배율이고 p는 픽셀 크기이다. TDI 픽셀 배열의 모든 열은 동일한 주기적 패턴을 구비하지만 인접한 열 사이의 위상 변이(라디안에서)를 생성하는 M 픽셀의 인접한 열 사이의 변이가 있다.

정수 N은 다음의 식으로 규정된다.

N은 픽셀 배열의 라인에 따른 반복길이이고 능동과 수동픽셀의 패턴이 모든 N 열과 동일하다는 것을 의미한다. L과 M은 N이 정수이도록 선택되어 져야한다. L=6, M=2 및 N=3인 픽셀을 구비한 예는 도 2에서 제시된다. 도 3은 L=4, M=1 및 N=4인 또 다른 예를 보여주며, 또한 다른 배열 형태가 고려될 수도 있다. TDI 센서는 조명 패턴과 부합하는 패턴화 된 감광성을 구비하기 때문에, 시간 지연 적분의 과정에서 임의의 열의 출력은 이미지의 진폭과 위상 정보를 측정하고, 센서의 인접한 열은 방정식(2)으로 정의된 ξ와 동일한 위상 변이를 가진 동일한 진폭을 기본적으로 측정한다. 도 1의 프로세서(5)에 의한 푸리에 분석은 인접한 N개의 열 세트상에서, 이미지의 진폭과 위상 모두를 분석한다. 프로세서(5)는 위상과 관련된 물체의 높이를 추가로 분석한다. 다른 광학적 구조에서, 프로세서(5)는 또한 진폭과 위상 모두와 관련된 합성 이미지 S₁과 S₂를 분석한다.

도 4는 분할되고 향상된 해상도 능력으로 물체를 이미지화 하기위한 광학적 구조를 제시한다. 물체는 주기적 패턴(1)으로 조명되고, 패턴된 감광성 TDI 센서(4)를 가진 물체에 수직인 같은 각도의 방향으로 이미지화 된다. 빔 스플리터(7)는 조명과 이미지 광선을 결합하는데 이용된다. 동일 물체(31)가 조명 패턴을 투영하고 물체를 이미지 하는데 이용된다. 도 4의 광학적 구조는 두 개의 튜브 렌즈 즉, 조명을 위한 튜브 렌즈(33)와 TDI 센서에 이미지하기 위한 튜브 렌즈(32)로 구성된다. 도 1의 경우와 같이, 프로세서(5)는 TDI 센서를 통해 얻은 이미지의 진폭과 위상을 분석한다. 도 5와 도 6은 100μｍ의 높은 구상(ball-shaped) 납땜범프를 이미지화 하는 주기적 패턴 조명의 분할 능력을 입증한다. 도 5는 도 6보다 더 높은 초점면의 납땜범프의 이미지를 제시한다. 단지 초점의 깊이 이내의 좁은 조각은 조명 패턴에 의해 조절된다.

도 7은 주기적 패턴 조명으로 물체의 높이를 측정하기 위한 광학적 구조를 제시한다. 물체(2)는 각도 α에서 주기적 패턴으로 조명되고, 각도 β로부터 이미지 된다. 광 이미지 장치(3)는 패턴화 된 감광성 TDI 센서(4) 위에 물체의 광학적 이미지를 생성한다. TDI 센서(4)는 광학적 이미지를 전기적 신호로 전환 시키고, 광학적 이미지는 등속(Ｖ)으로 물체를 스캐닝하는 동안 수치적 데이터로 전환된다. 프로세서(5)는 물체의 높이 정보를 추출하기 위해 데이터를 분석한다. 조명과 이미지 각도에 따라, 물체의 높이(ｈ)와 이미지 면에서 이미지화 된 위상 변이(ψ) 사이는 선형 관계가 있다. 각도 α와 β는 기계적 공차의 영향을 받기 때문에, 위상과 높이는 의존성이 측정되고 교정되어야 한다. 교정은 상이한 소정의 높이(예를 들어 스텝 대상)를 구비한 다수의 특성을 가진 교정 대상을 이용하거나, 소정의 변위로 대상의 높이를 변화하기 위해 편평한 대상을 움직임으로써 행해질 수 있다. 교정은 또한 간섭계에 의해 교정된 구 모양의 대상을 이용 가능하다.

도 1의 이미지 시스템을 더 잘 이해하기 위해, 조명(1)에 관하여 속도(Ｖ)로 움직이는 물체 위의 한 지점(6)과 광학(물체(2)가 조명(1)에 대해 이동하거나 조명(1)이 물체(2)에 대해 이동할 경우)을 고려한다. 움직이는 동안, 한 지점(6)은 TDI 센서의 동일한 열(ｊ)을 따라 픽셀의 시퀀스에 이미지화 된다. 식(1) 에 따라 이미지면에서 L 픽셀에 부합하는 주기 길이 δ를 구비한 사인 함수 조명을 위해, 이미지(1)의 TDI 센서(4)에서 측정된 지점(6)의 광학적 이미지 세기,Ｉ(i,j)는 충족된다. Ｉ(i,j)는

이다.

여기에서 B₀와 B₁은 시간에 관계없는 상수이며 θ₁은 이미지 면의 위상이고 ｉ=1,2,3...은 한 지점(6)이 이미지화 되는 픽셀의 라인 인덱스이다. 인덱스 i는 지점(6)이 속도(V)로 움직이는 시간 동안 변화한다. 임의의 픽셀(i,j)은 이미지의 세기와 빛에 대한 픽셀의 전기적 감광성에 따라 전하를 생성한다. TDI의 능동과 수동픽셀이 주기 L을 가진 주기적 패턴을 생성하는 동안, TDI 픽셀의 감광성 q(i,j)는, 이미지 세기에 응답하여 생성된 전하에 관하여, 조화급수 형태로 쓰여 질 수 있다.

여기에서 C₀와 C₁... 은 상수이고, θ_j는 열 j에 따른 TDI 패턴의 위상이다. 지점(6)의 이미지 결과로 발생하는, TDI 센서에 의한 전체 전하 출력을 계산하기 위해 식 (5)의 감광성과 식(4)의 세기를 곱해야만 하고 i=1,2,3... 내지 i_Max 까지 더해야만 한다. 열(j)의 전하는 Ｑ(j)를 충족시킨다.

Q(j)는 다음의 형태로 쓰여질 수 있다

식 (7)에서, D₀는 식 (4)에서 지점의 광학적 이미지의 균일한 구성요소인, B₀의 결과로 발생하는 전하이다. D₀는 도 1의 광학적 시스템(3)의 변조 전달 함수(MTF)를 통해, 이미지로써 물체에 관련된다. D₁은 식(4)의 지점(6) 이미지 사인 구성요소인, B₁의 결과로 발생하는 전하이다. D₁은 D₀과 같이 변조 전달 함수를 가진 이미지로써 물체에 관련되고, D₁은 초점의 제한된 깊이 내의 정보만이 이미지에 기여할 수 있다는 것을 의미하는 분할특성을 구비한다. 위상(ψ)은 센서의 패턴화 된 위상과 관련되어 측정된 광학적 이미지의 위상이다. 샘플링 후, 전하는 숫자로 전환된다. 프로세서(5)의 역할은 D₀, D₁ 그리고 ψ를 추정하기 위해 요구된 수치적 분석이다. 식 (7)의 광학적 이미지는 N 개의 인접한 열 내의 대체로 일정하다고 가정한다. 이러한 가정은 N 픽셀 내의 물체가 편평하거나 또는 광학적 지점 범위가 N 픽셀만큼 클 경우 유효하다. 상기 가정과 함께, N 개의 인접한 열의 TDI 출력은

이고, 여기에서 N, ξ은 식 (2)와 식 (3)에서 정의된다.

식 (8)과 식 (9)로부터, N 데이터 지점 Ｑ(j), Ｑ(j+1),…Ｑ(j+N-1)의 푸리에 분석은 D₀, D₁ 그리고 ψ의 평가치를 추출한다.

예를 들어, 도 2의 패턴화 된 픽셀 배열을 고려한다. 여기에서 N=3 그리고 ξ=2π/3이다. N 개의 인접한 열 Ｑ(j-1), Ｑ(j) 및 Ｑ(j+1)의 세트는

에 의해 D₁ 추정의 기초가 되고 동일한 Ｑ(j-1), Ｑ(j) 및 Ｑ(j+1) 세트는

에 의해 ψ 추정의 기초가 된다.

US05867604호에 의해 정의된 바와같이 조명 S₁과 위상이 합성된 이미지와 조명 S₂ 와 90도 위상 벗어나 합성된 이미지가 추정된다.

여기에서 ψ_m 는 미러타켓이 위상 변이를 도입하지 않고 이미지 위상은 조명과 동일한 위상이기 때문에 미러타켓에 대해 측정함으로써 계산할 수 있는 기준 위상이다.

이상 본 발명을 한정적인 실시 예로서 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 요지 내에서 각종 변경 및 변형 가능하다는 것은 자명하므로, 본 발명은 전술한 실시 예로 한정되어서는 안 되며, 이하의 특허청구범위에 의해 제한되어야 할 것이다.

Claims

픽셀 배열을 포함하고, 상기 픽셀은 상기의 배열 전체에 걸친 주기적 패턴에 따라 변화하는 빛에 대한 각각의 감광성을 구비하는
물체를 이미지하기 위한 TDI 센서.
제1항에 있어서,
상기의 픽셀은 다수의 열로 배열되고, 상기의 주기적 패턴의 위상 변이는 인접한 상기 열 사이에서 진행되는
TDI 센서.
제2항에 있어서,
상기 패턴은 각각의 열을 따라 픽셀 여섯 개의 주기적 길이를 구비하는
TDI 센서.
제2항에 있어서,
상기 패턴의 상기 위상은 인접한 상기 열 사이에서 두 개의 상기 픽셀에 의해 변이되는
TDI 센서.
제2항에 있어서,
상기 패턴은 각각의 열을 따르는 픽셀 네 개의 주기적 길이를 포함하는
TDI 센서.
제2항에 있어서,
상기 패턴의 상기 위상은 인접한 상기 열 사이에서 한 개의 상기 픽셀에 의해 변이하는
TDI 센서.
(a) 물체 전체에 걸쳐 주기적으로 변화하는 조명으로 물체를 스캐닝하는 단계;
(b) 상기 조명의 반복길이와 부합하는 반복길이를 구비하고 주기적으로 변화하는 감광성을 구비한 다수의 픽셀을 포함하는 패턴화 된 감광성 TDI 센서로 가진 물체를 이미지화하는 단계; 및
(c) 물체에 대한 정보를 추출하기 위해 상기 TDI 센서의 출력 신호를 분석하는 단계를 포함하는
물체 검사 방법
제6항에 있어서,
상기 정보는 물체의 높이를 포함하는
물체 검사 방법.
제6항에 있어서,
상기 정보는 물체의 이미지를 포함하는
물체 검사 방법.
제8항에 있어서,
상기 이미지는 단지 물체의 초점면 정보만 포함하는
물체 검사 방법.
제8항에 있어서,
상기 이미지는 상기 주기적 패턴의 조명을 가진 위상 정보를 포함하는
물체 검사 방법.
제8항에 있어서,
상기 이미지는 상기 주기적 패턴의 조명을 90도 위상 벗어난 정보를 포함하는
물체 검사 방법.
TDI 픽셀의 주기적 패턴과 부합하는 주기적 패턴 조명으로 물체를 조명하기 위한 조명기구 및 제1항의 TDI 센서를 포함하는
이미지화 장치.