JPH0618446A - X線光学系の調整方法 - Google Patents
X線光学系の調整方法Info
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- JPH0618446A JPH0618446A JP17462992A JP17462992A JPH0618446A JP H0618446 A JPH0618446 A JP H0618446A JP 17462992 A JP17462992 A JP 17462992A JP 17462992 A JP17462992 A JP 17462992A JP H0618446 A JPH0618446 A JP H0618446A
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- Japan
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- ray
- optical system
- laser beam
- optical axis
- mirror
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高分解能X線検査システムに関し,光学系の
高精度の調整方法の提供を目的とする。 【構成】 1)X線非破壊検査システムにおいて,X線
焦点位置を通りX線源のターゲットに垂直にレーザビー
ムをセッティングし,該レーザビームを光軸として光学
系の調整を行う,2)センサの中心にレーザビームが入
射するように光学部品をセッティングする,3)光軸上
にセッティングした物体にミラーを貼付するか,または
その物体の代わりにダミーのミラーを設置して,レーザ
ビームが該ミラーで反射し,もとの発射した位置に戻る
ように該物体の傾きを調整して光軸に垂直にセッティン
グする,4)前記ターゲット表面に金属膜を被着する,
5)前記ターゲット表面に金属膜を被着し,その上に透
過型蛍光板を貼付するように構成する。
高精度の調整方法の提供を目的とする。 【構成】 1)X線非破壊検査システムにおいて,X線
焦点位置を通りX線源のターゲットに垂直にレーザビー
ムをセッティングし,該レーザビームを光軸として光学
系の調整を行う,2)センサの中心にレーザビームが入
射するように光学部品をセッティングする,3)光軸上
にセッティングした物体にミラーを貼付するか,または
その物体の代わりにダミーのミラーを設置して,レーザ
ビームが該ミラーで反射し,もとの発射した位置に戻る
ように該物体の傾きを調整して光軸に垂直にセッティン
グする,4)前記ターゲット表面に金属膜を被着する,
5)前記ターゲット表面に金属膜を被着し,その上に透
過型蛍光板を貼付するように構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は実装部品の検査装置,特
に表面実装部品の半田付け工程後の検査装置に用いるX
線光学系の調整方法に関する。
に表面実装部品の半田付け工程後の検査装置に用いるX
線光学系の調整方法に関する。
【0002】近年,電子機器の小型化に伴い,使用する
プリント板の実装密度が高くなっており,また,フリッ
プチップ実装の場合のように外観では検査ができない影
の部分の検査を行う必要が生じている。
プリント板の実装密度が高くなっており,また,フリッ
プチップ実装の場合のように外観では検査ができない影
の部分の検査を行う必要が生じている。
【0003】通常のX線システムは,X線を蛍光板等で
光に変換した後,光学的センサによって検出する方法が
とられている。この方法は,光学系の光軸に対する垂直
出し,レンズの中心出し,フォーカスの調整等の操作が
必要である。
光に変換した後,光学的センサによって検出する方法が
とられている。この方法は,光学系の光軸に対する垂直
出し,レンズの中心出し,フォーカスの調整等の操作が
必要である。
【0004】
【従来の技術】図9(A),(B) はX線検査システムの説明
図である。図9(A) において,X線源1からX線を円錐
状に照射する。FはX線焦点位置である。X線はサンプ
ルの透過率が異なるため,X線センサ(X線 I.I. ;X
線イメージインテンシファイヤ)91上にX線の強度分布
をつくる。このとき, 影絵の原理によりサンプルの像は
センサ上に拡大投影される。
図である。図9(A) において,X線源1からX線を円錐
状に照射する。FはX線焦点位置である。X線はサンプ
ルの透過率が異なるため,X線センサ(X線 I.I. ;X
線イメージインテンシファイヤ)91上にX線の強度分布
をつくる。このとき, 影絵の原理によりサンプルの像は
センサ上に拡大投影される。
【0005】いま,X線源からサンプルまでの距離を
a,サンプルからセンサまでの距離をbとすると,投影
される像の幾何学的拡大率Mは M=(a+b)/a となる。これより分かるように,サンプルをX線源に近
づけるほど拡大率は大きくなる。
a,サンプルからセンサまでの距離をbとすると,投影
される像の幾何学的拡大率Mは M=(a+b)/a となる。これより分かるように,サンプルをX線源に近
づけるほど拡大率は大きくなる。
【0006】従来のX線検査システムは分解能が低く数
10μmの程度であり,幾何学的拡大率が小さく, 高精度
の光学系の調整を必要としなかった。ところが,プリン
ト板の高密度化に伴って, 被検査部品が小型化し,微小
な分解能を必要とするようになってきた。
10μmの程度であり,幾何学的拡大率が小さく, 高精度
の光学系の調整を必要としなかった。ところが,プリン
ト板の高密度化に伴って, 被検査部品が小型化し,微小
な分解能を必要とするようになってきた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図9(B) は高分解能X
線検査システム(理想的な系)の説明図である。図にお
いて,X線像を大きな拡大率で蛍光板に投影し,その像
を光学的 I.I.(イメージインテンシファイヤ)92で増幅
した後, 光学的センサ(CCD カメラ)7に入力する。
線検査システム(理想的な系)の説明図である。図にお
いて,X線像を大きな拡大率で蛍光板に投影し,その像
を光学的 I.I.(イメージインテンシファイヤ)92で増幅
した後, 光学的センサ(CCD カメラ)7に入力する。
【0008】このような光学系では以下の条件が必要と
なる。図10(A) 〜(C) は光学系の調整条件の説明図であ
る。 図10(A) :蛍光面全体での幾何学的拡大率を同一にする
必要があるため,被検査サンプル平面とX線センサ(蛍
光板)とを平行にする。
なる。図10(A) 〜(C) は光学系の調整条件の説明図であ
る。 図10(A) :蛍光面全体での幾何学的拡大率を同一にする
必要があるため,被検査サンプル平面とX線センサ(蛍
光板)とを平行にする。
【0009】図10(B) :解像度の低下を抑えるためレン
ズの中心軸と光学軸を一致させる。 図10(C) :(C) X線量の効率を向上し,X線強度のばら
つき等の影響を抑えるため,X線照射の強度分布におけ
るX線量が最も強い点を光学系の中心にする。
ズの中心軸と光学軸を一致させる。 図10(C) :(C) X線量の効率を向上し,X線強度のばら
つき等の影響を抑えるため,X線照射の強度分布におけ
るX線量が最も強い点を光学系の中心にする。
【0010】ところが,従来のX線光学系においては,
精度良く上記の条件を満たすように調整する方法はなか
った。また,透過型X線源のターゲットは反射効率が悪
く,レーザ光を反射させることが困難であった。そこ
で,ターゲット付近にミラーを設置することが考えられ
るがターゲット面に平行に精度よく設置しなければなら
ず,また,ミラー自身の吸収,散乱があるため,X線照
射強度の分布を乱す原因となり,X線を照射してX線照
射強度の分布を観測しながら,その分布の中心に光軸を
とることは困難であった。
精度良く上記の条件を満たすように調整する方法はなか
った。また,透過型X線源のターゲットは反射効率が悪
く,レーザ光を反射させることが困難であった。そこ
で,ターゲット付近にミラーを設置することが考えられ
るがターゲット面に平行に精度よく設置しなければなら
ず,また,ミラー自身の吸収,散乱があるため,X線照
射強度の分布を乱す原因となり,X線を照射してX線照
射強度の分布を観測しながら,その分布の中心に光軸を
とることは困難であった。
【0011】本発明は高分解能X線検査システムにおい
て上記の光学系の調整条件を満たした高精度の調整方法
の提供を目的とする。
て上記の光学系の調整条件を満たした高精度の調整方法
の提供を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は, 1)X線非破壊検査システムにおいて,X線焦点位置を
通りX線源のターゲットに垂直にレーザビームをセッテ
ィングし,該レーザビームを光軸として光学系の調整を
行うX線光学系の調整方法,あるいは 2)センサの中心にレーザビームが入射するように光学
部品をセッティングする前記1)記載のX線光学系の調
整方法,あるいは 3)光軸上にセッティングした物体にミラーを貼付する
か,またはその物体の代わりにダミーのミラーを設置し
て,レーザビームが該ミラーで反射し,もとの発射した
位置に戻るように該物体の傾きを調整して光軸に垂直に
セッティングする前記1)記載のX線光学系の調整方
法,あるいは 4)前記ターゲット表面に金属膜を被着した前記1)記
載のX線光学系の調整方法,あるいは 5)前記ターゲット表面に金属膜を被着し,その上に透
過型蛍光板を貼付した前記1記載のX線光学系の調整方
法により達成される。
通りX線源のターゲットに垂直にレーザビームをセッテ
ィングし,該レーザビームを光軸として光学系の調整を
行うX線光学系の調整方法,あるいは 2)センサの中心にレーザビームが入射するように光学
部品をセッティングする前記1)記載のX線光学系の調
整方法,あるいは 3)光軸上にセッティングした物体にミラーを貼付する
か,またはその物体の代わりにダミーのミラーを設置し
て,レーザビームが該ミラーで反射し,もとの発射した
位置に戻るように該物体の傾きを調整して光軸に垂直に
セッティングする前記1)記載のX線光学系の調整方
法,あるいは 4)前記ターゲット表面に金属膜を被着した前記1)記
載のX線光学系の調整方法,あるいは 5)前記ターゲット表面に金属膜を被着し,その上に透
過型蛍光板を貼付した前記1記載のX線光学系の調整方
法により達成される。
【0013】
【作用】本発明では,X線検査システムの光学系の光軸
を合わせるときに,X線焦点位置からターゲットに垂直
な軸をレーザで求め,これを基にして光軸を合わせる。
すなわち,センサ,レンズ等の中心をこの軸上に置き,
且つ各々をこの軸に垂直になるように調整する。
を合わせるときに,X線焦点位置からターゲットに垂直
な軸をレーザで求め,これを基にして光軸を合わせる。
すなわち,センサ,レンズ等の中心をこの軸上に置き,
且つ各々をこの軸に垂直になるように調整する。
【0014】この際,図7のようにターゲットの表面に
金属膜を被着し,反射率を上げ,ここにレーザを垂直に
照射することにより光軸を得ている。
金属膜を被着し,反射率を上げ,ここにレーザを垂直に
照射することにより光軸を得ている。
【0015】
【実施例】図1は本発明の実施例全体の構成図である。
図において,1はX線源,2はHeNeレーザ, 3はハーフ
ミラー,4は観測カメラ,5は蛍光板,6はレンズ,7
はCCD カメラ, 8は蛍光板,レンズ,CCD カメラのステ
ージコントローラ,9はI/O 回路, 10は画像入力(2)
部, 11は画像入力(1) 部, 12はメモリ, 13はCPU, 14は
バスである。
図において,1はX線源,2はHeNeレーザ, 3はハーフ
ミラー,4は観測カメラ,5は蛍光板,6はレンズ,7
はCCD カメラ, 8は蛍光板,レンズ,CCD カメラのステ
ージコントローラ,9はI/O 回路, 10は画像入力(2)
部, 11は画像入力(1) 部, 12はメモリ, 13はCPU, 14は
バスである。
【0016】上記構成の光学系において,光軸のセッテ
ィングおよび光学系の調整方法を以下に説明する。図2
(A) 〜(D) は本発明の第1の実施例の説明図である。
ィングおよび光学系の調整方法を以下に説明する。図2
(A) 〜(D) は本発明の第1の実施例の説明図である。
【0017】この実施例は,光学部品を中心軸に垂直に
設置するため,センサの中心にレーザビームが入射する
ように光学系を調整する方法である。 (1) まず,X線検査システムのセンサ(CCD エリアセン
サ) にレーザビームが入射するようにセンサを設置す
る。 (2) ここで, センサからの画像入力を行い, 入力画像の
最大値がセンサ内のどの座標(x,y)であるかを検出
する。 (3)この最大値の座標(x,y)がセンサの中心座標
(x0 ,y0 )からずれている場合には,最大値がセン
サの中心にくるように,センサをステージにより移動さ
せる。
設置するため,センサの中心にレーザビームが入射する
ように光学系を調整する方法である。 (1) まず,X線検査システムのセンサ(CCD エリアセン
サ) にレーザビームが入射するようにセンサを設置す
る。 (2) ここで, センサからの画像入力を行い, 入力画像の
最大値がセンサ内のどの座標(x,y)であるかを検出
する。 (3)この最大値の座標(x,y)がセンサの中心座標
(x0 ,y0 )からずれている場合には,最大値がセン
サの中心にくるように,センサをステージにより移動さ
せる。
【0018】以上の光軸調整のフロー図を図3に示す。
次に, このシステムにおいて,レンズをその中心を光軸
上に且つ光軸に垂直に設置する方法を説明する。
次に, このシステムにおいて,レンズをその中心を光軸
上に且つ光軸に垂直に設置する方法を説明する。
【0019】図2(A) :上記光軸調整により, センサの
中心にレーザビームが入力するようにセットされてい
る。 図2(B) :光軸上にレンズを移動する。レンズの中心と
光軸が大きく離れているときはレーザビームはセンサエ
リアから外れてしまうため, ビームの位置はつかめない
が, このときはレンズを同じ方向に移動し続ける。
中心にレーザビームが入力するようにセットされてい
る。 図2(B) :光軸上にレンズを移動する。レンズの中心と
光軸が大きく離れているときはレーザビームはセンサエ
リアから外れてしまうため, ビームの位置はつかめない
が, このときはレンズを同じ方向に移動し続ける。
【0020】図2(C) :レーザビームがセンサエリア内
に入力された場合は,センサのセット時と同様に, その
画像中の最大値の座標(x,y)を求める。このとき,
最大値の座標(x,y)がセンサエリアの中心座標(x
0 ,y0 )からずれている場合には,最大値がセンサエ
リアの中心にくるように,レンズを移動させる。
に入力された場合は,センサのセット時と同様に, その
画像中の最大値の座標(x,y)を求める。このとき,
最大値の座標(x,y)がセンサエリアの中心座標(x
0 ,y0 )からずれている場合には,最大値がセンサエ
リアの中心にくるように,レンズを移動させる。
【0021】図2(D) :レーザビームがセンサエリアの
中心にくると, レーザビームは真っ直ぐにセンサの中心
に入力する。このレンズの調整方法のフローも図3と略
同様である。
中心にくると, レーザビームは真っ直ぐにセンサの中心
に入力する。このレンズの調整方法のフローも図3と略
同様である。
【0022】図4は本発明の第2の実施例の説明図であ
る。この実施例は蛍光板(または蛍光板ホルダ)の垂直
出しを行っている。図ではハーフミラー3を使ってX線
源のターゲットに垂直なレーザ光がセットされている。
まず,垂直出しを行う光学部品(図では蛍光板ホルダ)
にミラーを貼付する。 次に,観測カメラによりハーフ
ミラーを観測し,初めにハーフミラーを透過して蛍光板
方向に進むレーザビームがハーフミラー中の位置P1 か
ら発射していることを検出する。このレーザビームがミ
ラーから反射してハーフミラー中の位置P2 に到達して
いることを観測する。このP1 とP2 が重なるように蛍
光板ホルダの水平垂直両方向の傾きを調整する。
る。この実施例は蛍光板(または蛍光板ホルダ)の垂直
出しを行っている。図ではハーフミラー3を使ってX線
源のターゲットに垂直なレーザ光がセットされている。
まず,垂直出しを行う光学部品(図では蛍光板ホルダ)
にミラーを貼付する。 次に,観測カメラによりハーフ
ミラーを観測し,初めにハーフミラーを透過して蛍光板
方向に進むレーザビームがハーフミラー中の位置P1 か
ら発射していることを検出する。このレーザビームがミ
ラーから反射してハーフミラー中の位置P2 に到達して
いることを観測する。このP1 とP2 が重なるように蛍
光板ホルダの水平垂直両方向の傾きを調整する。
【0023】以上により, 蛍光板の垂直度を精度よくと
ることができる。図5は本発明の第3の実施例の説明図
である。図において,X線源は透過型を用い,図7に示
されるようにターゲット(ベリリウム)表面には金属膜
を被着し,反射効率を良くしたものを使用している。
ることができる。図5は本発明の第3の実施例の説明図
である。図において,X線源は透過型を用い,図7に示
されるようにターゲット(ベリリウム)表面には金属膜
を被着し,反射効率を良くしたものを使用している。
【0024】HeNeレーザから照射されたレーザ光はハー
フミラーを通してその半分はターゲット面に照射され
る。ターゲット面に照射されたレーザ光は金属膜により
効率良く反射した後,ハーフミラーを介してそのレーザ
光の半分はレーザ照射口の方に戻り,他の光は光学系セ
ンサの方向に照射する。
フミラーを通してその半分はターゲット面に照射され
る。ターゲット面に照射されたレーザ光は金属膜により
効率良く反射した後,ハーフミラーを介してそのレーザ
光の半分はレーザ照射口の方に戻り,他の光は光学系セ
ンサの方向に照射する。
【0025】このとき,レーザ照射口に戻ってきたレー
ザスポットがレーザ照射口に重なる場合は,レーザ光が
ターゲット面に対して垂直に照射されていることにな
る。したがって,これがずれている場合はレーザビーム
をミラー8で調節し,レーザスポットがレーザ照射口に
重なるようにすることにより,X線焦点位置から発し,
ターゲット面に垂直なレーザビーム(光軸)を得ること
ができる。
ザスポットがレーザ照射口に重なる場合は,レーザ光が
ターゲット面に対して垂直に照射されていることにな
る。したがって,これがずれている場合はレーザビーム
をミラー8で調節し,レーザスポットがレーザ照射口に
重なるようにすることにより,X線焦点位置から発し,
ターゲット面に垂直なレーザビーム(光軸)を得ること
ができる。
【0026】このとき,蛍光板にレーザ光を透過するも
の,例えばプラスチックシンチレータを設置して,X線
照射を開始し,蛍光板上にできるX線の強度分布をカメ
ラで観測する。そしてガウス分布状のX線強度分布の中
心にレーザ光が照射されるようにする。
の,例えばプラスチックシンチレータを設置して,X線
照射を開始し,蛍光板上にできるX線の強度分布をカメ
ラで観測する。そしてガウス分布状のX線強度分布の中
心にレーザ光が照射されるようにする。
【0027】図6は本発明の第4の実施例の説明図であ
る。図において,ターゲットの表面に金属膜を被着した
後,プラスチックシンチレータやCaF 等のレーザ光を透
過する蛍光板を貼付する。このようにすれば上記の蛍光
板にプラスチックシンチレータを設置した場合と同様に
レーザ光を反射することができ, またこのX線透過型蛍
光板によってX線焦点位置を知ることができるので,直
接,ガウス分布状のX線強度分布の中心に光学系の中心
がくるように光軸を設定できる。
る。図において,ターゲットの表面に金属膜を被着した
後,プラスチックシンチレータやCaF 等のレーザ光を透
過する蛍光板を貼付する。このようにすれば上記の蛍光
板にプラスチックシンチレータを設置した場合と同様に
レーザ光を反射することができ, またこのX線透過型蛍
光板によってX線焦点位置を知ることができるので,直
接,ガウス分布状のX線強度分布の中心に光学系の中心
がくるように光軸を設定できる。
【0028】図8(A),(B) はX線源の断面図である。図
の(A) は透過型X線源,(B) は反射型X線源である。透
過型X線源は反射型X線源に比べてベリリウムウインド
ウとターゲットの間隔がない分だけサンプルをX線焦点
に近づけることができ拡大率を大きくとれるので,実施
例ではこれを使用した。
の(A) は透過型X線源,(B) は反射型X線源である。透
過型X線源は反射型X線源に比べてベリリウムウインド
ウとターゲットの間隔がない分だけサンプルをX線焦点
に近づけることができ拡大率を大きくとれるので,実施
例ではこれを使用した。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば, ターゲット面に垂直な
レーザ光をセットし,この軸を基準にして光学系を組む
ことによりX線検査システムの光学系の精度向上に寄与
することができた。
レーザ光をセットし,この軸を基準にして光学系を組む
ことによりX線検査システムの光学系の精度向上に寄与
することができた。
【0030】また,ターゲット表面に金属膜を被着させ
ることにより,簡単にターゲット表面に垂直なレーザビ
ームを得ることができ,これを光軸として光学系の調整
に用いることができる。
ることにより,簡単にターゲット表面に垂直なレーザビ
ームを得ることができ,これを光軸として光学系の調整
に用いることができる。
【図1】 本発明の実施例全体の構成図
【図2】 本発明の第1の実施例の説明図
【図3】 光軸調整のフロー図
【図4】 本発明の第2の実施例の説明図
【図5】 本発明の第3の実施例の説明図
【図6】 本発明の第4の実施例の説明図
【図7】 第3,4実施例のターゲットの説明図
【図8】 X線源の断面図
【図9】 X線検査システムの説明図
【図10】 光学系の調整条件の説明図
1 X線源 2 HeNeレーザ 3 ハーフミラー 4 観測カメラ 5 蛍光板 6レンズ 7 CCD カメラ 8 蛍光板,レンズ,CCD カメラのステージコントロー
ラ 9 I/O 回路 10 画像入力(2) 部 11 画像入力(1) 部 12 メモリ 13 CPU, 14 バス
ラ 9 I/O 回路 10 画像入力(2) 部 11 画像入力(1) 部 12 メモリ 13 CPU, 14 バス
Claims (5)
- 【請求項1】 X線非破壊検査システムにおいて,X線
焦点位置を通りX線源のターゲットに垂直にレーザビー
ムをセッティングし,該レーザビームを光軸として光学
系の調整を行うことを特徴とするX線光学系の調整方
法。 - 【請求項2】 センサの中心にレーザビームが入射する
ように光学部品をセッティングすることを特徴とする請
求項1記載のX線光学系の調整方法。 - 【請求項3】 光軸上にセッティングした物体にミラー
を貼付するか,またはその物体の代わりにダミーのミラ
ーを設置して,レーザビームが該ミラーで反射し,もと
の発射した位置に戻るように該物体の傾きを調整して光
軸に垂直にセッティングすることを特徴とする請求項1
記載のX線光学系の調整方法。 - 【請求項4】 前記ターゲット表面に金属膜を被着した
ことを特徴とする請求項1記載のX線光学系の調整方
法。 - 【請求項5】 前記ターゲット表面に金属膜を被着し,
その上に透過型蛍光板を貼付したことを特徴とする請求
項1記載のX線光学系の調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17462992A JPH0618446A (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | X線光学系の調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17462992A JPH0618446A (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | X線光学系の調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0618446A true JPH0618446A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=15981940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17462992A Withdrawn JPH0618446A (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | X線光学系の調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0618446A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109799079A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-05-24 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种多光谱相机的共光轴校调装置和方法 |
-
1992
- 1992-07-02 JP JP17462992A patent/JPH0618446A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109799079A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-05-24 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种多光谱相机的共光轴校调装置和方法 |
| CN109799079B (zh) * | 2019-03-29 | 2024-04-09 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种多光谱相机的共光轴校调装置和方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |