專利名稱：高分辨率圖象拾取方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種拾取高分辯率圖象的方法及其裝置。更具體地，本發(fā)明涉及到一種高分辯率圖象拾取方法及其裝置，用于增強(qiáng)圖象拾取系統(tǒng)的分辯率，它被用于生產(chǎn)線上檢查電子設(shè)備和其它埸合的顯示設(shè)備上的壞點(diǎn)時(shí)自動(dòng)地確定檢查結(jié)果的可靠性，這些顯示設(shè)備比如是液晶板，陰罩，CRT板和等離子顯示器。
作為讀取顯示在顯示設(shè)備上的屏幕的主要的方法，是提供了一個(gè)使用CCD區(qū)域傳感器，該傳感器是兩維的傳感器。
在該方法中，排列在兩維傳感器的列和行中的象素與排列在顯示設(shè)備的列和行中的象素互相關(guān)聯(lián)(下面除非特別說明，顯示設(shè)備的象素被稱為″顯示象素″，傳感器的象素被稱為傳感器象素″)，其中象素是如此排列的，即多個(gè)傳感器象素與一個(gè)顯示象素相關(guān)聯(lián)。
以3000×1000象素液晶板作為顯示設(shè)備為例來解釋。液晶板包括象素的顯示部分和非顯示部分。在這些顯示部分的光檢查中的壞點(diǎn)可分為兩類暗點(diǎn)，它是液晶板在顯示狀態(tài)時(shí)不進(jìn)行顯示的一組顯示象素；亮點(diǎn)，它是在非顯示狀態(tài)中進(jìn)行顯示的一組顯示象素。用于檢查這些壞點(diǎn)的自動(dòng)檢查裝置，需要確定顯示設(shè)備中這些壞點(diǎn)的正確位置。在這種情況下，當(dāng)兩個(gè)傳感器象素被分配到一個(gè)顯示象素中時(shí)，在行方向需要6000個(gè)象素。
可是，要增加傳感器象素以滿足增長(zhǎng)的液晶板高密度象素的要求是不容易的。這是由于在半導(dǎo)體制造過程中，由于增加傳感器象素，傳感器象素本身出現(xiàn)壞點(diǎn)的可能性增加。為此原因，倘若使用具有傳感器象素少的CCD區(qū)域傳感器，其中的方法甚至不允許實(shí)施所需的自動(dòng)檢查裝置。作為使用具有少的傳感器象素的CCD區(qū)域傳感器的方法，傳統(tǒng)的方法是在第一位置利用多個(gè)CCD區(qū)域傳感器，以及這樣的方法，即移動(dòng)CCD區(qū)域傳感器的相對(duì)位置，并以小步移動(dòng)來檢查目標(biāo)(例如，參見文章″LCD顯示圖象質(zhì)量的自動(dòng)檢查技術(shù)″雜志″Monthly LCD Intelligence″，66-75頁，1996年3月出版)。
可是，上述的兩種常規(guī)方法具有如下問題。
首先，利用多個(gè)CCD區(qū)域傳感器的第一種方法，它很難對(duì)齊檢查裝置的圖象拾取光學(xué)系統(tǒng)，此外，它在處理圖象拾取傳感器之間顯示象素的圖象拾取部分的重疊部分時(shí)很復(fù)雜。因此，它不是所要采用的方法。而且，當(dāng)CCD區(qū)域傳感器很昂貴時(shí)，利用多個(gè)CCD區(qū)域傳感器會(huì)使得整個(gè)圖象拾取系統(tǒng)價(jià)格非常高。
在移動(dòng)CCD區(qū)域傳感器的相對(duì)位置并以小步移動(dòng)來檢查目標(biāo)的第二個(gè)方法中，由于CCD區(qū)域傳感器的象素?cái)?shù)沒有增加，不要期望分辯率有一個(gè)跳躍性的改變。例如，將顯示象素51的幅度設(shè)置得小于圖7所示的傳感器象素50，結(jié)果顯示象素的數(shù)量可以增加，其中顯示象素被分配到傳感器象素。這種情況是當(dāng)顯示象素在行方向計(jì)數(shù)2000個(gè)象素時(shí)圖象拾取傳感器在行方向計(jì)數(shù)到1000個(gè)象素。在這種情況，即使CCD區(qū)域傳感器和檢查目標(biāo)之間的相對(duì)位置以小步移動(dòng)，也可能獲得唯一顯示象素的信息，因?yàn)橹挥幸粋€(gè)圖象拾取傳感器被分配到兩個(gè)顯示象素。
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種高分辯率的圖象拾取方法和裝置，它能解決上述問題，并且容易實(shí)現(xiàn)高分辯率。
為實(shí)現(xiàn)這些和其它目標(biāo)，按照本發(fā)明的第一方面，提供一種高分辯率圖象拾取方法，包括將捕捉檢查目標(biāo)上的圖象信息的圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素分成多個(gè)區(qū)域；并針對(duì)劃分的區(qū)域的每一個(gè)從檢查目標(biāo)上捕捉圖象信息，因此最后用所有光接收象素的區(qū)域來捕捉在檢查目標(biāo)上的圖象信息。
按照本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供一種按照第一方面的高分辯率圖象拾取方法，其中圖象信息是如此捕捉的，即在檢查目標(biāo)與圖象拾取傳感器之間提供光接收象素區(qū)域分解部分，每個(gè)光接收象素區(qū)域分解部分相應(yīng)于圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素放置，其面積小于一個(gè)光接收象素，只有從檢查目標(biāo)發(fā)出的、通過光接收象素區(qū)域分解部分的光才被圖象拾取傳感器的光接收象素捕捉，以作為圖象信息。
按照本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供一種高分辯率圖象拾取裝置，它包括圖象拾取傳感器，具有捕捉檢查目標(biāo)上圖象信息的多個(gè)光接收象素；光接收象素區(qū)域分解元件，具有光接收象素區(qū)域分解部分，該元件放置在圖象拾取傳感器與檢查目標(biāo)之間，而且每個(gè)光接收象素區(qū)域分解部分相應(yīng)于圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素放置，其面積小于一個(gè)光接收象素的面積，只有從檢查目標(biāo)發(fā)出的、通過光接收象素區(qū)域分解部分的光才被圖象拾取傳感器的光接收象素捕捉，以作為圖象信息。
按照本發(fā)明的第四方面，提供一種按照第三方面的高分辯率圖象拾取裝置，其中，光接收象素區(qū)域分解元件是具有光閥功能的平板元件，每個(gè)光接收象素區(qū)域分解部分是該平板元件的孔徑。
按照本發(fā)明第五方面，提供一種按照第三或第四方面的高分辯率圖象拾取裝置，其中，每個(gè)光接收象素區(qū)域分解部分的尺寸在水平和垂直方向都為圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素的一半，檢查目標(biāo)上的圖象信息以圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素的1/4為單元被捕捉到圖象拾取傳感器。
按照本發(fā)明的第六方面，提供一種按照第三至第五方面任意一個(gè)的高分辯率圖象拾取裝置，其中光接收象素區(qū)域分解元件是由光屏蔽材料制成的暴光控制板，并具有與圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素一一對(duì)應(yīng)的針孔，其中高分辯率圖象拾取裝置還包括如此安裝的透鏡，使得通過該針孔的光在圖象拾取傳感器的光接收象素上形成圖象。
按照本發(fā)明的第七方面，提供一種按照第三至第六方面任意一個(gè)的高分辯率圖象拾取裝置，其中光接收象素區(qū)域分解元件在每次圖象拾取傳感器的暴光完成后移動(dòng)，其中圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素面的暴光是多次完成的，以增強(qiáng)分辯率。
按照本發(fā)明的第八方面，提供一種按照第三至第七方面任意一個(gè)的高分辯率圖象拾取裝置，其中圖象拾取傳感器是具有多個(gè)100％的孔徑的圖象拾取傳感器。
按照本發(fā)明的第九方面，提供一種按照第三至第八方面任意一個(gè)的高分辯率圖象拾取裝置，其中光接收象素區(qū)域分解元件由平板元件給定，該平板元件具有一些裝置能控制從檢查目標(biāo)發(fā)射光的位置和尺寸，這些裝置的數(shù)量是與圖象拾取傳感器的光接收象素?cái)?shù)量相對(duì)應(yīng)的。
按照本發(fā)明的第十方面，提供一種高分辯率圖象拾取裝置，包括圖象拾取傳感器，具有捕捉檢查目標(biāo)上圖象信息的多個(gè)光接收象素；光接收象素區(qū)域分解元件，具有光接收象素區(qū)域分解部分，該元件放置在圖象拾取傳感器與檢查目標(biāo)之間，而且每個(gè)光接收象素區(qū)域分解部分相應(yīng)于圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素放置，其面積小于一個(gè)光接收象素的面積。
其中光接收象素區(qū)域分解元件的光接收象素區(qū)域分解部分的光發(fā)射部分如此移動(dòng)，使得只有從檢查目標(biāo)發(fā)出的、通過光接收象素區(qū)域分解部分的光發(fā)射部分的光才被圖象拾取傳感器的光接收象素捕捉，以作為圖象信息。
按照本發(fā)明的第十一方面，提供一種按照第十方面的高分辯率圖象拾取裝置，其中光接收象素區(qū)域分解元件是一個(gè)具有光屏蔽功能的液晶閥，每個(gè)光接收象素區(qū)域分解部分是液晶象素，光發(fā)射部分是光發(fā)射象素。
本發(fā)明該方面的高分辯率圖象拾取裝置，其中圖象拾取的象素?cái)?shù)增加了，它能實(shí)現(xiàn)指定的傳感器象素?cái)?shù)即為顯示檢查目標(biāo)所需的象素。在這種情況下，通過選擇沒有壞點(diǎn)和少的圖象拾取傳感器的CCD區(qū)域傳感器來優(yōu)化本發(fā)明該方面的光學(xué)系統(tǒng)，就可實(shí)現(xiàn)高分辯率。
下面解釋按照本發(fā)明該方面的獲得高分辯率的效果。
圖8顯示了拍攝一部分的圖象，其中在不發(fā)射光的陰影部分有規(guī)律地形成孔。假設(shè)有孔的部分被拾取，以照亮圖象。在該例子中，當(dāng)一個(gè)傳感器象素被分配到四個(gè)孔時(shí)，傳感器象素的尺寸由60，61指示。移動(dòng)傳感器象素60一個(gè)孔距成為傳感器象素61。同時(shí)，當(dāng)一個(gè)傳感器象素被指定一個(gè)孔時(shí)，傳感器象素的尺寸由63指示。
現(xiàn)在假設(shè)在必要檢測(cè)具有相對(duì)于常規(guī)孔65只有50％不發(fā)射光部分的異?？?4。在這種情況下，在拾取正?？?5的圖象中所接收的光量設(shè)為100，而在拾取包括50％發(fā)射部分的異?？?4的圖象中所接收的光量為50。然后，在下列兩種情況(a)和(b)是重合的。應(yīng)說明情況(a)相應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)方法，情況(b)相應(yīng)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
(a)對(duì)于傳感器象素61，從四個(gè)正?？?5接收的總光量為400，而對(duì)于60從三個(gè)正?？?5和一個(gè)異常孔64接收的光量為350。結(jié)果，傳感器象素61，60在接收的光量方面互相不同，為[400∶350]＝[1.0∶0.875]，結(jié)果傳感器像素61的接收光量是傳感器象素60的1.14倍。
(b)利用設(shè)置到傳感器象素63的分辯率，傳感器象素63接收的光量即射到正常孔65上的光量為100，傳感器象素63接收的光量即射到異?？?4上的光量為50。結(jié)果，傳感器象素63在接收的光量方面不同，射到正?？?5和射到異?？?4上的光量為[100∶50]＝[1.0∶0.5]，因此射到正?？?5上的、由傳感器象素63接收的光量是射到異?？?4上的、由傳感器象素63接收的光量的兩倍。
在(a)，(b)兩種情況中比較，檢測(cè)異?？?4的靈敏度在此是不同的，[(b)的靈敏度∶(a)的靈敏度]＝[2∶1.14]，因此有1.75倍的差別。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)傳感器象素尺寸小即分辯率高的情況(b)在檢測(cè)靈敏度方面比情況(a)要高。
盡管在現(xiàn)有技術(shù)中顯示的、以小步移動(dòng)象素的相對(duì)位置的例子中的方法試圖增強(qiáng)檢測(cè)靈敏度以到達(dá)(b)的情況，但它不是一個(gè)解決方法。參見圖8，傳感器象素62顯示了傳感器象素60被移動(dòng)傳感器象素60半個(gè)孔距的情況。在這種半個(gè)孔距的情況，傳感器象素62所接收的光量為350，等于傳感器象素60所接收的光量，該情況與情況(a)類似。與情況(b)比較，顯然，靈敏度差異對(duì)應(yīng)著1.75這樣一個(gè)結(jié)果的因數(shù)。
相反，本發(fā)明能獲得的檢測(cè)靈敏度與情況(b)相當(dāng)。即圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素被分解成小區(qū)域，多個(gè)分解的小區(qū)域被分配給顯示象素，它是檢查目標(biāo)。通過如此做，圖象拾取的象素量顯著增加，由此，顯示象素即檢查目標(biāo)所需的、指定的傳感器象素?cái)?shù)可以實(shí)現(xiàn)。用圖8的例子來解釋，當(dāng)常規(guī)方法是將一個(gè)象素上的圖象信息從整個(gè)傳感器象素60捕捉時(shí)，本發(fā)明則提出將一個(gè)光接收象素分解成比如四個(gè)，即傳感器象素60的整個(gè)區(qū)域被分解成比如四個(gè)傳感器象素63，使得它可能捕捉相對(duì)于一個(gè)顯示象素的四個(gè)圖象信息，因此提高分辯率。
本發(fā)明該方面的高分辯率圖象拾取裝置，通過選擇沒有壞點(diǎn)和少的圖象拾取傳感器的CCD區(qū)域傳感器來優(yōu)化本發(fā)明該方面的光學(xué)系統(tǒng)，就可實(shí)現(xiàn)高分辯率。
利用按照本發(fā)明的該方案在于提高分辯率的圖象拾取方法和裝置，圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素被分解成小的區(qū)域，并且這些多個(gè)分解的小區(qū)域被分配給檢查目標(biāo)的一個(gè)檢查目標(biāo)部分，由此，圖象拾取的象素?cái)?shù)可顯著地增加，因此可容易地實(shí)現(xiàn)高分辯率。而且利用價(jià)格相當(dāng)?shù)偷摹⒕哂邢笏貕狞c(diǎn)的可靠性很小、圖象拾取傳感器數(shù)少的CCD區(qū)域傳感器，就可能使分辯率有很大的增強(qiáng)。另外，相對(duì)于圖象拾取傳感器的尺寸來調(diào)整光接收象素區(qū)域分解部分的大小可以容易地獲得所需的分辯率。
通過下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行描述，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)將更清楚。


圖1是采用按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的高分辯率圖象拾取方法的高分辯率圖象拾取裝置的示意圖；圖2顯示了在圖1裝置中使用的圖象拾取傳感器；圖3顯示了在圖1裝置中使用的、具有孔徑的暴光控制板；圖4是該實(shí)施例中圖象捕捉過程的流程圖；圖5A至5D顯示了具有孔徑的平板在圖象拾取傳感器之前的移動(dòng)，在左部分可以發(fā)射光，其中圖5A顯示了象素的左上部分被暴光的情況；圖5B顯示了象素的右上部分被暴光的情況；圖5C顯示了象素的左下部分被暴光的情況；圖5D顯示了象素的右下部分被暴光的情況；圖6顯示了本實(shí)施例中捕捉到圖象存貯器中的象素?cái)?shù)據(jù)；圖7顯示了用于解釋現(xiàn)有技術(shù)的、顯示象素與傳感器象素之間分配關(guān)系；圖8顯示了用于解釋本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的操作和效果的、顯示象素與傳感器象素之間分配關(guān)系；圖9A至9E顯示了按照本發(fā)明其它實(shí)施例具有光發(fā)射象素和光屏蔽象素的液晶閥，其中圖9A顯示了這種情況，其中光通過閥的液晶象素的左上光發(fā)射象素20a發(fā)射，使得圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素被暴光，這與圖5A對(duì)應(yīng)。
其中圖9B顯示了這種情況，其中光通過閥的液晶象素的右上光發(fā)射象素20a發(fā)射，使得圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素被暴光，這與圖5B對(duì)應(yīng)。
其中圖9C顯示了這種情況，其中光通過閥的液晶象素的左下光發(fā)射象素20a發(fā)射，使得圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素被暴光，這與圖5C對(duì)應(yīng)。
其中圖9D顯示了這種情況，其中光通過閥的液晶象素的右下光發(fā)射象素20a發(fā)射，使得圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素被暴光，這與圖5D對(duì)應(yīng)。
其中圖9E顯示了這種情況，其中圖象拾取傳感器的所有光接收象素都不暴光，因此顯示光屏蔽象素20b。
在描述本發(fā)明之前，應(yīng)注意在整個(gè)附圖中相同的部分用相同的標(biāo)號(hào)表示。
下面，將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是采用按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的高分辯率圖象拾取方法的高分辯率圖象拾取裝置的結(jié)構(gòu)圖。在圖1中，圖象拾取傳感器1具有幾乎100％面對(duì)檢查目標(biāo)4的數(shù)個(gè)孔徑；暴光控制板2，它放置在圖象拾取傳感器1之前并在圖象拾取傳感器1與檢查目標(biāo)4之間，它用作為光接收象素區(qū)域分解元件，所具有的區(qū)域孔徑2a每個(gè)都作為光接收象素區(qū)域分解部分；棱鏡3，放置在暴光控制板2的檢查目標(biāo)側(cè)。為簡(jiǎn)單起見，假設(shè)圖象拾取傳感器1具有3×3共9個(gè)光接收象素1a，如圖2所示。即該裝置包括具有數(shù)個(gè)幾乎100％的孔徑的圖象拾取傳感器1；具有孔徑2a的暴光控制板2，孔徑2a是在發(fā)射光小于圖象拾取傳感器1的部分形成的，對(duì)應(yīng)于位于圖象拾取傳感器1之前的圖象拾取傳感器象素，并可小步移動(dòng)，其中具有孔徑2a的暴光控制板2在圖象拾取傳感器暴光時(shí)小步移動(dòng)，其中暴光是相對(duì)于每個(gè)圖象拾取傳感器象素的區(qū)域多次完成的。因此，孔徑的分辯率增強(qiáng)。
暴光控制板2具有孔徑2a，通過這些孔，如圖3的陰影部分，可以發(fā)光。在本實(shí)施例中，為了加倍水平和街垂直方向的分辯率，形成的孔的尺寸在水平方向和垂直方向都是圖象拾取傳感器1的光接收象素1a的1/2，該孔用作為向圖象拾取傳感器1發(fā)射光的發(fā)射部分，其中孔被稱作為孔徑2a。因此，對(duì)應(yīng)于圖2所示圖象拾取傳感器1的9個(gè)光接收象素1a，在暴光控制板2上形成了9個(gè)孔徑2a，如圖3所示。
再假設(shè)通過其驅(qū)動(dòng)源為脈沖馬達(dá)或線性馬達(dá)的板位置移動(dòng)裝置7，具有孔徑2a暴光控制板2可以小步移動(dòng)，并且暴光控制板2可在水平和垂直言方向以四倍于1/2象素步驟移動(dòng)。
圖象拾取傳感器1可以獲得每個(gè)象素的灰度信號(hào)，該信號(hào)以數(shù)字形式送到計(jì)算機(jī)5。在計(jì)算機(jī)5中，該信號(hào)例如以8比特密度數(shù)據(jù)并與象素的行列兼容的形式存貯在存貯器6中，另外，在計(jì)算機(jī)5中存貯了所述的執(zhí)行壞點(diǎn)檢查的圖象處理算法的程序。該圖象處理算法的典型例子是將目標(biāo)象素與其周圍象素的圖象數(shù)據(jù)比較，因此檢測(cè)出超過算法閾值的部分。
圖4顯示了本實(shí)施例的高分辯率圖象拾取裝置捕捉到圖象數(shù)據(jù)處理流程。圖5A至圖5D顯示了在每個(gè)小步移動(dòng)之后暴光控制板2停在圖象拾取傳感器1前面的位置。處理流程如下。
首先，圖4中的步驟#1，移動(dòng)暴光控制板2到相對(duì)于圖象拾取傳感器1的左上位置，如圖5A所示。在圖5A的位置，用虛線表示的暴光控制板2的下邊緣和右邊緣與用實(shí)線表示的圖象拾取傳感器1的下邊緣和右邊緣重合。
下面，在步驟#2，檢查目標(biāo)4在圖5A狀態(tài)為圖象拾取傳感器1暴光，由此通過圖象拾取傳感器1捕捉檢查目標(biāo)4的象素?cái)?shù)據(jù)送到計(jì)算機(jī)5，因此圖象數(shù)據(jù)g11LU′g12LU′g13LU′g21LU′g22LU′g23LU′g31LU′g32LU′g33LU′被存貯在圖6所示的圖象存貯器6中，其中描述字符″LU″表示這些圖象數(shù)據(jù)是從位于左上位置的暴光控制板2產(chǎn)生的。
下面，在步驟#3，將位于圖5A位置的暴光控制板2移動(dòng)到相對(duì)于圖象拾取傳感器1的右上位置，如圖5B所示。在圖5B的位置，用虛線表示的暴光控制板2的下邊緣和左邊緣與用實(shí)線表示的圖象拾取傳感器1的下邊緣和左邊緣重合。
下面，在步驟#4，檢查目標(biāo)4在圖5B狀態(tài)為圖象拾取傳感器1暴光，由此通過圖象拾取傳感器1捕捉檢查目標(biāo)4的象素?cái)?shù)據(jù)送到計(jì)算機(jī)5，因此圖象數(shù)據(jù)g11RU′g12RU′g13RU′g21RU′g22RU′g23RU′g31RU′g32RU′g33RU′被存貯在圖6所示的圖象存貯器6中，其中描述字符″RU″表示這些圖象數(shù)據(jù)是從位于右上位置的暴光控制板2產(chǎn)生的。
下面，在步驟#5，將位于圖5B位置的暴光控制板2移動(dòng)到相對(duì)于圖象拾取傳感器1的左下位置，如圖5C所示。在圖5C的位置，用虛線表示的暴光控制板2的上邊緣和右邊緣與用實(shí)線表示的圖象拾取傳感器1的上邊緣和右邊緣重合。
下面，在步驟#6，檢查目標(biāo)4在圖5C狀態(tài)為圖象拾取傳感器1暴光，由此通過圖象拾取傳感器1捕捉檢查目標(biāo)4的象素?cái)?shù)據(jù)送到計(jì)算機(jī)5，因此圖象數(shù)據(jù)g11LD′ g12LD′ g13LD′ g21LD′ g22LD′ g23LD′g31LD′g32LD′g33LD′被存貯在圖6所示的圖象存貯器6中，其中描述字符″LD″表示這些圖象數(shù)據(jù)是從位于左下位置的暴光控制板2產(chǎn)生的。
下面，在步驟#7，將位于圖5C位置的暴光控制板2移動(dòng)到相對(duì)于圖象拾取傳感器1的右下位置，如圖5D所示。在圖5D的位置，用虛線表示的暴光控制板2的上邊緣和左邊緣與用實(shí)線表示的圖象拾取傳感器1的上邊緣和左邊緣重合。
下面，在步驟#8，檢查目標(biāo)4在圖5D狀態(tài)為圖象拾取傳感器1暴光，由此通過圖象拾取傳感器1捕捉檢查目標(biāo)4的象素?cái)?shù)據(jù)送到計(jì)算機(jī)5，因此圖象數(shù)據(jù)g11RD′ g12RD′ g13RD′ g21RD′ g22RD′ g23RD′g31RD′g32RD′g33RD′被存貯在圖6所示的圖象存貯器6中，其中描述字符″RD″表示這些圖象數(shù)據(jù)是從位于右下位置的暴光控制板2產(chǎn)生的。
應(yīng)注意的是四個(gè)圖象數(shù)據(jù)例如g11LU′g11RU′g11LD′g11RD′總稱為圖象數(shù)據(jù)g11。類似，圖象存貯器6還存貯圖象數(shù)據(jù)g12，…g33。
作為上述處理的結(jié)果，圖象拾取傳感器1和每個(gè)光接收象素1a只是部分順序暴光，即如圖5A至5D所示的左上，右上，左下和右下部分順序暴光。也就是說，對(duì)于每個(gè)狀態(tài)，在指定給為圖象拾取傳感器1暴光的每個(gè)光接收象素1a的部分之外，具有孔徑2a的暴光控制板2不存在，圖象拾取傳感器1的每個(gè)光接收象素1a在圖5A中只產(chǎn)生左上部分的圖象信息，在圖5B中只產(chǎn)生右上部分的圖象信息，在圖5C中只產(chǎn)生左下部分的圖象信息，在圖5D中只產(chǎn)生右下部分的圖象信息。因此在每種情況的圖象信息被存貯在圖象存貯器6的相應(yīng)位置，如圖6所示。結(jié)果，如圖6所示，獲得了在檢查目標(biāo)上水平方向和垂直方向上分解成六等份的圖象數(shù)據(jù)，作為整個(gè)圖象數(shù)據(jù)。即，通過上述的上下左右小步移動(dòng)具有孔徑2a的暴光控制板2，就使水平和垂直方向的分辯率都增加了一倍。此后，類似于常規(guī)的壞點(diǎn)檢查過程可以執(zhí)行高分辯率的圖象密度數(shù)據(jù)捕捉。
顯然，可理解的是通過改變具有孔徑2a的暴光控制板2的尺寸和改變與該尺寸對(duì)應(yīng)的小步移動(dòng)量就可增強(qiáng)分辯率。例如，考慮到具有2000×2000個(gè)象素的CCD區(qū)域傳感器作為圖象拾取傳感器1，并且具有孔徑2a的暴光控制板2的孔徑2a的水平和垂直尺寸相對(duì)于圖象拾取傳感器1只有光接收象素1a的1/3，其中具有孔徑2a的暴光控制板2在水平和垂直方向每個(gè)都以1/3象素步距移動(dòng)9次。在這種情況，結(jié)果是相當(dāng)于分辯率增強(qiáng)9倍，因此可獲得相當(dāng)于使用6000×6000的CCD區(qū)域傳感器的分辯率。
例如，當(dāng)檢查目標(biāo)為具有大量的200μm顯示象素的21英寸CRT顯示屏?xí)r，使用2000×2000象素圖象拾取傳感器的結(jié)果是只要分配200μm傳感器象素，正如在觀察埸方面的轉(zhuǎn)換。這意味著只有一個(gè)傳感器象素可被分配給顯示象素。結(jié)果，如果進(jìn)行分辯率的檢查將導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的問題。為此，在上述的本發(fā)明的實(shí)施例中，采用下列措施。采用具有2000×2000個(gè)象素的CCD區(qū)域傳感器作為圖象拾取傳感器，板的孔徑即孔的水平和垂直尺寸是圖象拾取傳感器1中每個(gè)象素尺寸的1/2，其中具有孔徑的板在水平和垂直方向都以1/2象素步距移動(dòng)四次。在這種情況下，分辯率相當(dāng)于增強(qiáng)四倍，由此可獲得相當(dāng)于使用4000×4000 CCD區(qū)域傳感器的分辯率。該例子會(huì)取得在要獲得的本發(fā)明的操作中所描述的效果。增強(qiáng)了四成的分辯率可以使檢測(cè)異?？椎撵`敏度比現(xiàn)有技術(shù)高1.75倍。
利用按照本發(fā)明的實(shí)施例的高分辯率圖象拾取方法和裝置，圖象拾取傳感器1的每個(gè)光接收象素1a被分解成小的區(qū)域，并且這些多個(gè)分解的小區(qū)域被分配給檢查目標(biāo)的一個(gè)檢查目標(biāo)部分，由此，圖象拾取的象素?cái)?shù)可顯著地增加，因此可容易地實(shí)現(xiàn)高分辯率。而且利用價(jià)格相當(dāng)?shù)偷摹⒕哂邢笏貕狞c(diǎn)的可靠性很小、圖象拾取傳感器數(shù)少的CCD區(qū)域傳感器，就可能使分辯率有很大的增強(qiáng)。另外，相對(duì)于圖象拾取傳感器的尺寸來調(diào)整光接收象素區(qū)域分解部分的大小可以容易地獲得所需的分辯率。應(yīng)注意的是本發(fā)明并不限制于上述的實(shí)施例，它可以有各種改型。
例如，作為光接收象素區(qū)域分解元件的暴光控制板2并不限制于1個(gè)事先具有孔并將移動(dòng)的板。可能采用這樣一種方法，例如發(fā)射光的部分和不發(fā)射光的部分利用比如液晶閥20之類從外部來自動(dòng)控制，如圖9A-9E所示。即，光接收象素區(qū)域分解元件可由板元件比如具有光接收象素區(qū)域分解部分的液晶閥20給出，或由類似的設(shè)備給出，該設(shè)備從檢查目標(biāo)4發(fā)射光，并可從該元件外部控制檢查目標(biāo)的光的發(fā)射位置和尺寸，以及與圖象拾取傳感器1的光接收象素的數(shù)量相應(yīng)的該設(shè)備的數(shù)量。更具體地，圖9E中的閥20具有液晶象素，每個(gè)發(fā)光象素20a從檢查目標(biāo)4發(fā)射光，每個(gè)光屏蔽象素20b不從檢查目標(biāo)4發(fā)射光。因此，不用閥20本身的移動(dòng)，就可控制液晶象素，如此發(fā)光象素20a與光屏蔽象素20b切換，就象發(fā)光象素移動(dòng)一樣，如圖9A-9D所示。
而且，在上面的實(shí)施例中，處理流程是從左上到右上到左下到右下次序進(jìn)行的。可是，該次序也不限制于一個(gè)中，只要它能使整個(gè)象素區(qū)域最終都暴光。
而且，在存貯器6中被捕捉的圖象數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)也不是限制性的。
另外，在上述實(shí)施例中，具有孔徑的暴光控制板2被放置在棱鏡3的后面?？墒?，該位置并不限制于此，而是任意位置，只要它在圖象拾取傳感器1之前。
這里引用1996年6月28日申請(qǐng)的整個(gè)日本專利申請(qǐng)?zhí)?-169127作為參考，包括說明書，權(quán)利要求書，附圖，和簡(jiǎn)要部分。
盡管通過上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行了描述，但應(yīng)注意的是不脫離本發(fā)明的精神和范圍，普通專業(yè)技術(shù)人員可作出各種變化和改型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求
1，一種高分辯率圖象拾取方法，包括將捕捉檢查目標(biāo)(4)上的圖象信息的圖象拾取傳感器(1)的每組光接收象素(1a)分成多個(gè)區(qū)域；并且針對(duì)每個(gè)分解的區(qū)域捕捉來自檢查目標(biāo)的圖象，因此最后用所有光接收象素的區(qū)域來捕捉在檢查目標(biāo)上的圖象信息。
2，按照權(quán)利要求1的高分辯率圖象拾取方法，其中圖象信息是如此捕捉的，即在檢查目標(biāo)與圖象拾取傳感器之間提供光接收象素區(qū)域分解部分，每個(gè)光接收象素區(qū)域分解部分相應(yīng)于圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素放置，其面積小于一個(gè)光接收象素，只有從檢查目標(biāo)發(fā)出的、通過光接收象素區(qū)域分解部分的光才被圖象拾取傳感器的光接收象素捕捉，以作為圖象信息。
3，一種高分辯率圖象拾取裝置，它包括圖象拾取傳感器(1)，具有捕捉檢查目標(biāo)(4)上圖象信息的多個(gè)光接收象素(1a)；光接收象素區(qū)域分解元件(2)，具有光接收象素區(qū)域分解部分(2a)，該元件放置在圖象拾取傳感器與檢查目標(biāo)之間，而且每個(gè)光接收象素區(qū)域分解部分相應(yīng)于圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素放置，其面積小于一個(gè)光接收象素的面積，其中，只有從檢查目標(biāo)發(fā)出的、通過光接收象素區(qū)域分解部分的光才被圖象拾取傳感器的光接收象素捕捉，以作為圖象信息。
4，按照權(quán)利要求3的高分辯率圖象拾取裝置，其中，光接收象素區(qū)域分解元件是具有光閥功能的平板元件，每個(gè)光接收象素區(qū)域分解部分(2a)是該平板元件的孔徑。
5，按照權(quán)利要求3或4的高分辯率圖象拾取裝置，其中，每個(gè)光接收象素區(qū)域分解部分的尺寸在水平和垂直方向都為圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素的一半，檢查目標(biāo)上的圖象信息以圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素的1/4為單元被捕捉到圖象拾取傳感器。
6.按照權(quán)利要求3至5的高分辯率圖象拾取裝置，其中光接收象素區(qū)域分解元件是由光屏蔽材料制成的暴光控制板(2)，并具有與圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素(2a)一一對(duì)應(yīng)的針孔，其中高分辯率圖象拾取裝置還包括如此安裝的透鏡(3)，使得通過該針孔的光在圖象拾取傳感器的光接收象素上形成圖象。
7.按照權(quán)利要求3至6的高分辯率圖象拾取裝置，其中光接收象素區(qū)域分解元件(2)在每次圖象拾取傳感器的暴光完成后移動(dòng)，其中圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素面的暴光是多次完成的，以增強(qiáng)分辯率。
8.按照權(quán)利要求3至7的高分辯率圖象拾取裝置，其中圖象拾取傳感器是具有多個(gè)100％的孔徑的圖象拾取傳感器。
9.按照權(quán)利要求3至8的高分辯率圖象拾取裝置，其中光接收象素區(qū)域分解元件由平板元件給定，該平板元件具有一些裝置能控制從檢查目標(biāo)發(fā)射光的位置和尺寸，這些裝置的數(shù)量是與圖象拾取傳感器的光接收象素?cái)?shù)量相對(duì)應(yīng)的。
10.一種高分辯率圖象拾取裝置，包括圖象拾取傳感器(1)，具有捕捉檢查目標(biāo)(4)上圖象信息的多個(gè)光接收象素(1a)；光接收象素區(qū)域分解元件(20)，具有光接收象素區(qū)域分解部分(20a，20b)，該元件放置在圖象拾取傳感器與檢查目標(biāo)之間，而且每個(gè)光接收象素區(qū)域分解部分相應(yīng)于圖象拾取傳感器的每個(gè)光接收象素放置，其面積小于一個(gè)光接收象素的面積，其中光接收象素區(qū)域分解元件的光接收象素區(qū)域分解部分的光發(fā)射部分(20a)如此移動(dòng)，使得只有從檢查目標(biāo)發(fā)出的、通過光接收象素區(qū)域分解部分的光發(fā)射部分的光才被圖象拾取傳感器的光接收象素捕捉，以作為圖象信息。
11.按照權(quán)利要求10的高分辯率圖象拾取裝置，其中光接收象素區(qū)域分解元件是一個(gè)具有光屏蔽功能的液晶閥(20)，每個(gè)光接收象素區(qū)域分解部分(2a)是液晶象素，光發(fā)射部分(20a)是光發(fā)射象素。
全文摘要
一種高分辯率圖象拾取方法,包括:將捕捉檢查目標(biāo)上的圖象信息的圖象拾取傳感器的每組光接收象素分成多個(gè)區(qū)域;并針對(duì)每個(gè)分解的區(qū)域捕捉來自檢查目標(biāo)的圖象,從而最后用所有光接收象素的區(qū)域來捕捉檢查目標(biāo)上的圖象信息。
文檔編號(hào)G11B20/00GK1178374SQ9711802
公開日1998年4月8日 申請(qǐng)日期1997年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月27日
發(fā)明者湯川典昭, 植田秀司, 野村剛, 下野健 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社