JPH10274508A - Image input device - Google Patents

Image input device

Info

Publication number
JPH10274508A
JPH10274508A JP9080382A JP8038297A JPH10274508A JP H10274508 A JPH10274508 A JP H10274508A JP 9080382 A JP9080382 A JP 9080382A JP 8038297 A JP8038297 A JP 8038297A JP H10274508 A JPH10274508 A JP H10274508A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
line sensor
stage
imaging
image data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9080382A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Arai
治 荒井
Takahiko Matsumoto
孝彦 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP9080382A priority Critical patent/JPH10274508A/en
Publication of JPH10274508A publication Critical patent/JPH10274508A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】一定の輝度値を有し、且つ位置に対して同期し
た画像データを得ることができる画像入力装置を提供す
る。 【解決手段】対象物を撮像して画像信号を出力する一次
元光電変換素子を備えたラインセンサと、ラインセンサ
をその走査方向と直角な方向に移動させる駆動手段と、
ラインセンサの位置を検出する位置検出手段と、ライン
センサから一定周期で画像信号を取得し、画像信号を画
像データとして出力する撮像制御手段と、位置検出手段
によって検出される画像信号出力時のラインセンサの位
置に基づいて画像データの位置を求める画像処理手段と
を備えていることを特徴とする画像入力装置が提供され
る。
(57) Abstract: Provided is an image input device having a constant luminance value and capable of obtaining image data synchronized with a position. A line sensor including a one-dimensional photoelectric conversion element that captures an image of an object and outputs an image signal, a driving unit that moves the line sensor in a direction perpendicular to a scanning direction thereof,
Position detection means for detecting the position of the line sensor, image pickup control means for acquiring an image signal from the line sensor at regular intervals and outputting the image signal as image data, and a line at the time of output of the image signal detected by the position detection means An image processing device for obtaining a position of image data based on a position of the sensor.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、一次元光電変換素
子を用いた画像入力装置に関し、例えば、リードフレー
ムや半導体基板の表面検査などに用いられる検査測定用
画像入力装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image input device using a one-dimensional photoelectric conversion element, and more particularly to an image input device for inspection and measurement used for surface inspection of a lead frame or a semiconductor substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、従来の画像入力装置の原理を示
す図である。図6によれば、走査方向がX方向である一
次元光電変換素子を備えたラインセンサ17と、X方向
及びそれと直角な方向であるY方向に移動可能なXYス
テージ12とが設けられている。図示されない半導体ウ
エハなどの被測定物は、XYステージ12上に載置さ
れ、被測定物の像は、対物レンズ2を介してラインセン
サ17上で結像し、該結像した画像はラインセンサ17
によって撮像される。該XYステージ12はそれをY方
向に導くガイド3に沿って移動し、ラインセンサ2は、
XYステージ12がY方向に一定距離移動する毎にリニ
アエンコーダ13から生成される撮像同期信号に同期し
て画像信号を画像データとして出力し、その画像データ
は図示しない記憶手段に記憶される。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a diagram showing the principle of a conventional image input device. According to FIG. 6, a line sensor 17 having a one-dimensional photoelectric conversion element whose scanning direction is the X direction, and an XY stage 12 movable in the X direction and the Y direction which is a direction perpendicular to the X direction are provided. . An object to be measured such as a semiconductor wafer (not shown) is placed on the XY stage 12, and an image of the object to be measured is formed on the line sensor 17 via the objective lens 2. 17
Is imaged. The XY stage 12 moves along a guide 3 for guiding it in the Y direction, and the line sensor 2
Each time the XY stage 12 moves a certain distance in the Y direction, an image signal is output as image data in synchronization with an imaging synchronization signal generated from the linear encoder 13, and the image data is stored in a storage unit (not shown).

【0003】このように、被測定物は、XYステージ1
2上に載置され、Y方向に一定速度で移動しながら、走
査方向がX方向であるラインセンサ17によって撮像さ
れる。このとき、XYステージ12が上記一定距離移動
する間にラインセンサ17のCCD(電荷結合素子)に
蓄積された電荷が、画像信号として撮像同期信号に同期
して出力される。そして、XYステージ12が撮像範囲
全体をY方向に走査することにより、被測定物の二次元
の画像データを得ることができる。このとき、撮像同期
信号は、XYステージ12の一定距離移動毎に出力され
るので、得られる画像データは、Y方向の所定間隔毎の
画像データの集合として、位置ずれなく記憶される。
As described above, the object to be measured is an XY stage 1
2 while being moved at a constant speed in the Y direction, an image is taken by the line sensor 17 whose scanning direction is the X direction. At this time, the electric charges accumulated in the CCD (charge-coupled device) of the line sensor 17 while the XY stage 12 moves by the predetermined distance are output as image signals in synchronization with the imaging synchronization signal. Then, the XY stage 12 scans the entire imaging range in the Y direction, so that two-dimensional image data of the measured object can be obtained. At this time, since the imaging synchronization signal is output every time the XY stage 12 moves by a certain distance, the obtained image data is stored without displacement as a set of image data at predetermined intervals in the Y direction.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図7は、撮
像同期信号とラインセンサ17のCCD(電荷結像素
子)が蓄積する電荷量のタイミングチャートを示す。こ
の電荷量は画像データの輝度値に対応する。図7(a)
によれば、XYステージ12が一定速度でY方向に所定
距離移動する毎に撮像同期信号が出力される。そして、
ラインセンサ17のCCDに徐々に蓄積された電荷は、
撮像同期信号に同期して出力され、さらに次の撮像同期
信号が出力されるまでの間、再度蓄積される。
FIG. 7 shows a timing chart of the image pickup synchronizing signal and the amount of electric charge accumulated in the CCD (electric charge imaging element) of the line sensor 17. This charge amount corresponds to the luminance value of the image data. FIG. 7 (a)
According to the above, each time the XY stage 12 moves a predetermined distance in the Y direction at a constant speed, an imaging synchronization signal is output. And
The electric charge gradually accumulated in the CCD of the line sensor 17 is
It is output in synchronization with the imaging synchronization signal, and is accumulated again until the next imaging synchronization signal is output.

【0005】このように、上記従来の画像入力装置で
は、所定距離の移動毎にリニアエンコーダ13から撮像
同期信号が出力されるので、撮像同期信号の周期T1
は、XYステージ12の移動速度によって決まる。この
とき、XYステージ12の移動速度が一定であれば周期
T1は一定であり、図7(a)に示すように画像データ
の輝度値も一定である。尚、この例では被測定物は均一
な輝度を有するものとなる。
As described above, in the above-described conventional image input device, the imaging synchronization signal is output from the linear encoder 13 every time the linear image pickup device moves by a predetermined distance.
Is determined by the moving speed of the XY stage 12. At this time, if the moving speed of the XY stage 12 is constant, the period T1 is constant, and the luminance value of the image data is also constant as shown in FIG. In this example, the measured object has a uniform luminance.

【0006】しかしながら、通常、XYステージ12の
移動速度は、その機構的な精度の影響により若干の変動
が生じる。そのため、撮像同期信号の周期T1が変動
し、その結果、1周期毎の撮像時間が変動してしまう。
従って、図7(b)に示すように、本来あらかじめ設定
された一定の基準周期T2で出力されるはずの画像デー
タが、上記電荷の蓄積時間T1の変動のため、その輝度
値も変動し、正確な画像データが得られないという問題
点がある。
However, usually, the moving speed of the XY stage 12 slightly fluctuates due to the influence of its mechanical accuracy. Therefore, the cycle T1 of the imaging synchronization signal fluctuates, and as a result, the imaging time for each cycle fluctuates.
Accordingly, as shown in FIG. 7 (b), the luminance value of the image data, which should have been output at the predetermined reference period T2, also fluctuates due to the fluctuation of the charge accumulation time T1. There is a problem that accurate image data cannot be obtained.

【0007】一方、上述のようにリニアエンコーダ13
がXYステージ12の所定距離の移動を検出する毎に撮
像同期信号が出力されるのではなく、一定周期で撮像同
期信号を出力して撮像を行ってもよい。この場合、XY
ステージ12の移動速度が変動しても、撮像時間が一定
のため、常に一定の輝度値を有する画像信号が出力され
る。しかし、移動速度が変動することによって、画像デ
ータ上での位置座標との対応が不正確になり、画像に歪
みが生じるおそれがある。
On the other hand, as described above, the linear encoder 13
Instead of outputting an imaging synchronization signal every time the XY stage 12 detects movement of a predetermined distance, imaging may be performed by outputting an imaging synchronization signal at a fixed period. In this case, XY
Even if the moving speed of the stage 12 fluctuates, an image signal having a constant luminance value is always output because the imaging time is constant. However, when the moving speed fluctuates, the correspondence with the position coordinates on the image data becomes inaccurate, and the image may be distorted.

【0008】また、ラインセンサ17をXYステージ1
2に対して移動させる場合も同様に速度変動の問題点が
生じる。従って、ラインセンサ17とXYステージ12
の相対速度が変動する場合に、画像データが不安定にな
る。
The line sensor 17 is connected to the XY stage 1
In the case of movement with respect to 2, the problem of speed fluctuation similarly arises. Therefore, the line sensor 17 and the XY stage 12
When the relative speed of the image fluctuates, the image data becomes unstable.

【0009】そこで、本発明の目的は、XYステージ1
2とラインセンサ17の相対速度が変動して撮像同期信
号が変動した場合であっても、一定の輝度値を有し、且
つ位置に対して同期した画像データを得ることができる
画像入力装置を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide an XY stage 1
An image input device that has a constant luminance value and can obtain image data synchronized with the position even when the imaging synchronization signal fluctuates due to the relative speed of the line sensor 17 and the line sensor 17 fluctuating. To provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第一の構成は、対象物を撮像して画像信号を
出力する一次元光電変換素子を備えたラインセンサと、
該ラインセンサをその走査方向と直角な方向に移動させ
る駆動手段と、前記ラインセンサの位置を検出する位置
検出手段と、前記ラインセンサから一定周期で前記画像
信号を取得し、該画像信号を画像データとして出力する
撮像制御手段と、前記位置検出手段によって検出される
前記画像信号出力時の前記ラインセンサの位置に基づい
て前記画像データの位置を求める画像処理手段とを備え
ていることを特徴とする画像入力装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a line sensor having a one-dimensional photoelectric conversion element for imaging an object and outputting an image signal.
Driving means for moving the line sensor in a direction perpendicular to the scanning direction, position detecting means for detecting the position of the line sensor, acquiring the image signal from the line sensor at regular intervals, and converting the image signal to an image. Imaging control means for outputting data as data, and image processing means for obtaining the position of the image data based on the position of the line sensor at the time of outputting the image signal detected by the position detection means. Image input device.

【0011】また、上記目的を達成するための本発明の
第二の構成は、対象物を撮像して画像信号を出力する一
次元光電変換素子を備えたラインセンサと、前記対象物
が載置されるステージと、該ステージを前記ラインセン
サの走査方向と直角な方向に移動させる駆動手段と、前
記ステージの位置を検出する位置検出手段と、前記ライ
ンセンサから一定周期で前記画像信号を取得し、該画像
信号を画像データとして出力する撮像制御手段と、前記
位置検出手段によって検出される前記画像信号出力時の
前記ステージの位置に基づいて前記画像データの位置を
求める画像処理手段とを備えていることを特徴とする画
像入力装置である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a line sensor having a one-dimensional photoelectric conversion element for picking up an image of an object and outputting an image signal; A stage to be moved, driving means for moving the stage in a direction perpendicular to the scanning direction of the line sensor, position detecting means for detecting the position of the stage, and acquiring the image signal from the line sensor at regular intervals. Imaging control means for outputting the image signal as image data, and image processing means for obtaining a position of the image data based on a position of the stage at the time of outputting the image signal detected by the position detection means. An image input device characterized in that:

【0012】そして、本発明の構成による画像入力装置
において、取得された各画像データを、位置検出手段に
より検出された位置の座標を参照して合成することによ
って、被測定物全体の歪みのない画像データを求めるこ
とができる。
In the image input device according to the present invention, the obtained image data are combined with reference to the coordinates of the position detected by the position detecting means, so that the entire object to be measured is free from distortion. Image data can be obtained.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲がこの
実施の形態に限定されるものではない。
Embodiments of the present invention will be described below. However, the technical scope of the present invention is not limited to this embodiment.

【0014】図1は、本発明の第一の実施の形態におけ
る画像入力装置のブロック構成図である。画像入力装置
は、画像入力部10、それを制御する測定制御部20を
備えている。さらに、画像入力装置はパーソナルコンピ
ュータ30を有する。このパーソナルコンピュータ30
は、測定制御部20の操作及び測定制御部20から送ら
れる画像データの処理のために用いられる。パーソナル
コンピュータ30には、プリンタ31、キーボード3
2、マウス33、モニタ34などが接続され、さらに、
測定制御部20から送られる画像データを処理するため
の画像処理ボード35を搭載している。
FIG. 1 is a block diagram of an image input apparatus according to the first embodiment of the present invention. The image input device includes an image input unit 10 and a measurement control unit 20 that controls the image input unit 10. Further, the image input device has a personal computer 30. This personal computer 30
Is used for operation of the measurement control unit 20 and processing of image data sent from the measurement control unit 20. The personal computer 30 includes a printer 31 and a keyboard 3
2, mouse 33, monitor 34, etc. are connected.
An image processing board 35 for processing image data sent from the measurement control unit 20 is mounted.

【0015】画像入力部10には、まず、ベース11上
に配置され、被測定物が載置されるXYステージ12が
設けられる。XYステージ12は、例えばその内部に駆
動部(図示省略)を有し、上述の図5におけるX方向及
びY方向に移動することができる。そして、撮像同期用
スケールとしてのリニアエンコーダ13が、XYステー
ジ12のY方向の移動を検出し、一定距離移動毎に撮像
同期信号Bを出力する。さらに、撮像部15が、ベース
11から上方に延びる支柱14に取り付けられている。
この撮像部15は、走査方向がX方向である一次元光電
変換素子を備えたラインセンサ17及び被測定物の像を
一次元光電変換素子の撮像面上に結像する光学系16を
備えている。そして、光源18からの光を光ファイバ1
9などで画像入力部10に導き、XYステージ12上に
載置された半導体ウエハなどの被測定物の種類に応じ
て、被測定物に光を照射する。即ち、被測定物の上から
落射照明し、または、被測定物の下から透過照明する。
The image input unit 10 is provided with an XY stage 12 which is placed on a base 11 and on which an object to be measured is placed. The XY stage 12 has, for example, a driving unit (not shown) therein, and can move in the X direction and the Y direction in FIG. 5 described above. Then, the linear encoder 13 serving as an imaging synchronization scale detects the movement of the XY stage 12 in the Y direction, and outputs an imaging synchronization signal B every time the XY stage 12 moves by a certain distance. Further, an imaging unit 15 is attached to a column 14 extending upward from the base 11.
The imaging unit 15 includes a line sensor 17 having a one-dimensional photoelectric conversion element whose scanning direction is the X direction, and an optical system 16 for forming an image of an object to be measured on an imaging surface of the one-dimensional photoelectric conversion element. I have. Then, the light from the light source 18 is transmitted to the optical fiber 1.
The light is guided to the image input unit 10 at 9 or the like, and the object is irradiated with light according to the type of the object to be measured such as a semiconductor wafer placed on the XY stage 12. That is, incident illumination is performed from above the object to be measured, or transmitted illumination is performed from below the object to be measured.

【0016】測定制御部20は、ステージ制御信号Aを
出力してXYステージ12のスキャン移動を制御するス
テージ制御部21を有する。それによって制御されるX
Yステージ12の移動に応じて、リニアエンコーダ13
からエンコーダ信号Bが出力される。
The measurement control unit 20 has a stage control unit 21 that outputs a stage control signal A to control the scan movement of the XY stage 12. X controlled by it
According to the movement of the Y stage 12, the linear encoder 13
Outputs an encoder signal B.

【0017】エンコーダ信号Bは、XYステージ12が
一定距離移動する毎に出力され、エンコーダ座標検出部
22に入力される。エンコーダ座標検出部22は、入力
されたエンコーダ信号Bを順次カウントすることによ
り、XYステージ12のY方向の移動距離即ちエンコー
ダ座標(XYステージ12の位置)を検出することがで
きる。
The encoder signal B is output each time the XY stage 12 moves a predetermined distance, and is input to the encoder coordinate detector 22. The encoder coordinate detector 22 can detect the moving distance of the XY stage 12 in the Y direction, that is, the encoder coordinates (the position of the XY stage 12) by sequentially counting the input encoder signal B.

【0018】また、撮像開始信号発生部24には、クロ
ック信号発生部25から所定の周期のクロック信号Dが
入力される。そして、撮像開始信号発生部24は、例え
ば所定数のクロック信号Dの発生毎に撮像開始信号Cを
出力する。
Further, a clock signal D having a predetermined cycle is input from the clock signal generator 25 to the imaging start signal generator 24. Then, the imaging start signal generator 24 outputs an imaging start signal C every time a predetermined number of clock signals D are generated, for example.

【0019】出力された撮像開始信号Cは、撮像制御部
23及び座標記憶部26に入力される。まず、撮像制御
部23は、撮像開始信号Cに基づいて撮像制御信号Eを
出力して、ラインセンサ17の撮像を制御する。ライン
センサ17は、この撮像制御信号Eに基づいて、前の撮
像制御信号Eから今回の撮像制御信号Eの間撮像した画
像信号Fを撮像制御部23に出力する。撮像制御部23
は、画像信号FをA/D変換して画像データ信号Hとし
てパーソナルコンピュータ30に出力する。従って、画
像データ信号Hは一定周期毎に出力されるが、XYステ
ージ12の速度変動に伴う位置のばらつきには対応して
いない。
The output imaging start signal C is input to the imaging control unit 23 and the coordinate storage unit 26. First, the imaging control unit 23 outputs an imaging control signal E based on the imaging start signal C, and controls the imaging of the line sensor 17. The line sensor 17 outputs an image signal F captured between the previous imaging control signal E and the current imaging control signal E to the imaging control unit 23 based on the imaging control signal E. Imaging control unit 23
A / D-converts the image signal F and outputs it to the personal computer 30 as an image data signal H. Therefore, the image data signal H is output at regular intervals, but does not correspond to the variation in the position due to the speed variation of the XY stage 12.

【0020】一方、撮像開始信号Cが座標記憶部26に
入力されると、座標記憶部26は、撮像開始信号Cに同
期して、エンコーダ座標検出部22がカウントしている
XYステージ12のY方向の座標(エンコーダ座標信号
B’)を読み出して記憶する。そして、座標データ信号
Gとしてパーソナルコンピュータ30に出力する。
On the other hand, when the imaging start signal C is input to the coordinate storage section 26, the coordinate storage section 26 synchronizes with the imaging start signal C and reads the Y of the XY stage 12 counted by the encoder coordinate detection section 22. The direction coordinates (encoder coordinate signal B ′) are read and stored. Then, it outputs to the personal computer 30 as a coordinate data signal G.

【0021】さらに、測定制御部20には、光源18の
ON/OFFなどを行う光源制御部27が設けられてい
る。また、パーソナルコンピュータ30からは、例え
ば、XYステージ12の移動速度の設定又は測定の開始
など測定に必要な各種指令信号Iが測定制御部20に送
られる。
Further, the measurement control section 20 is provided with a light source control section 27 for turning on / off the light source 18 and the like. Further, from the personal computer 30, various command signals I necessary for measurement such as setting of the moving speed of the XY stage 12 or start of measurement are sent to the measurement control unit 20.

【0022】このような画像入力装置において、本発明
の実施の形態では、一定周期で出力される撮像開始信号
Cに基づいてラインセンサ17から画像信号Eが出力さ
れたとき、同時に、座標記憶部26によって、エンコー
ダ座標検出部22からXYステージ12のY方向の位置
即ちエンコーダ座標が記憶される。そして、撮像制御部
23から出力される画像データ信号Hと座標記憶部26
から出力される座標データ信号Gが同期してパーソナル
コンピュータ30に入力される。
In such an image input device, in the embodiment of the present invention, when the image signal E is output from the line sensor 17 based on the imaging start signal C output at a constant period, the coordinate storage unit 26 stores the position of the XY stage 12 in the Y direction, that is, the encoder coordinates from the encoder coordinate detection unit 22. Then, the image data signal H output from the imaging control unit 23 and the coordinate storage unit 26
Are input to the personal computer 30 in synchronization with each other.

【0023】そこで、この画像入力装置によって取得さ
れた画像データを利用して、そのエッジ位置を求める場
合は、画像データ信号Hから得られる各画像データが一
定間隔に位置決めされているライン座標に対応するエン
コーダ座標を参照して、補間演算などにより求められ
る。この方法について以下に説明する。
Therefore, when the edge position is obtained by using the image data obtained by the image input device, each image data obtained from the image data signal H corresponds to the line coordinates positioned at a constant interval. With reference to the encoder coordinates to be calculated, it is obtained by an interpolation operation or the like. This method will be described below.

【0024】図2は、画像データのライン座標とエンコ
ーダ座標の対応を示す図である。図2は、横軸にライン
座標、縦軸にエンコーダ座標を示し、例えば、ライン座
標9ライン目の画像データ信号Hに対応する座標データ
信号Gが有するエンコーダ座標の位置情報はP9である
ことを示す。同様に、10ライン目、11ライン目及び
12ライン目の画像データ信号Hに対応する位置はそれ
ぞれP10、P11及びP12である。
FIG. 2 is a diagram showing the correspondence between the line coordinates of the image data and the encoder coordinates. FIG. 2 shows the line coordinates on the horizontal axis and the encoder coordinates on the vertical axis. For example, the position information of the encoder coordinates included in the coordinate data signal G corresponding to the image data signal H on the ninth line is P9. Show. Similarly, positions corresponding to the image data signals H on the tenth, eleventh, and twelfth lines are P10, P11, and P12, respectively.

【0025】図2によれば、一定の間隔を有するライン
座標において、例えば、9ライン目撮像時のXYステー
ジ12の移動速度より、10ライン目撮像時の移動速度
が速く、XYステージ12が一定周期の間により長い距
離を移動するので、エンコーダ座標P9とP10の間隔
と比較して、エンコーダ座標P10とP11の間隔は長
くなる。さらに、11ライン目撮像時の移動速度は、1
0ライン目撮像時の移動速度より遅いため、エンコーダ
座標P10とP11の間隔と比較して、エンコーダ座標
P11とP12の間隔は短い。
According to FIG. 2, at a line coordinate having a constant interval, for example, the moving speed of the XY stage 12 at the time of imaging the tenth line is faster than the moving speed of the XY stage 12 at the time of imaging the ninth line, and the XY stage 12 is kept constant. The distance between the encoder coordinates P10 and P11 is longer than the distance between the encoder coordinates P9 and P10 because the distance moves longer during the cycle. Further, the moving speed at the time of imaging the 11th line is 1
Since the moving speed is lower than the moving speed at the time of imaging the 0th line, the interval between the encoder coordinates P11 and P12 is shorter than the interval between the encoder coordinates P10 and P11.

【0026】一方、画像データ信号Hは、まず、画像処
理ボード35によって画像処理され、画像データからそ
のエッジの位置などが計測される。その画像エッジのY
座標Qは、画像データ信号Hにおけるライン座標である
ので、そのエッジ位置の実際の位置を求めるときは、そ
のライン座標を座標データ信号Gに基づいたエンコーダ
座標に変換する必要がある。このとき、画像エッジ座標
Qが例えば9.35として求められたとすると、座標データ
信号Gに基づいたエンコーダ座標への変換は、例えば、
P9とP10と間の距離に比例した直線補間によって行
うことができる。即ち、求められた画像エッジ座標Qの
エンコーダ座標における座標Pnは、以下の式によって
求めることができる。 Pn=P9+(P10−P9)×(9.35−9) この座標Pnは、図2においては、点Lと点Mを直線で
結び、その直線と画像エッジ座標QのY座標(9.35)と
の交点Nにおけるエンコーダ座標に対応する。
On the other hand, the image data signal H is first subjected to image processing by the image processing board 35, and the position of the edge thereof is measured from the image data. Y of the image edge
Since the coordinates Q are line coordinates in the image data signal H, it is necessary to convert the line coordinates into encoder coordinates based on the coordinate data signal G when obtaining the actual position of the edge position. At this time, assuming that the image edge coordinates Q are obtained as, for example, 9.35, the conversion into the encoder coordinates based on the coordinate data signal G is performed, for example, as follows.
This can be performed by linear interpolation proportional to the distance between P9 and P10. That is, the coordinates Pn of the obtained image edge coordinates Q in the encoder coordinates can be obtained by the following equation. Pn = P9 + (P10−P9) × (9.35-9) In FIG. 2, the coordinates Pn are obtained by connecting the point L and the point M with a straight line, and the straight line and the Y coordinate (9.35) of the image edge coordinate Q. Corresponds to the encoder coordinates at the intersection N of.

【0027】このように、XYステージ12の移動速度
が変動した場合であっても、座標データ信号Gの有する
エンコーダ座標に基づいて画像データ信号Hの有する画
像データの座標をエンコーダ座標に変換することによっ
て、エンコーダ座標の位置に同期した正確な画像データ
を得ることが可能となる。
As described above, even when the moving speed of the XY stage 12 fluctuates, the coordinates of the image data included in the image data signal H are converted into the encoder coordinates based on the encoder coordinates included in the coordinate data signal G. Accordingly, it is possible to obtain accurate image data synchronized with the position of the encoder coordinates.

【0028】ところで、図3(a)は、ラインセンサ1
7の毎回の撮像における撮像範囲を示す図である。横軸
はエンコーダ座標、縦軸は電荷量を示す。ラインセンサ
17の一次元光電変換素子(以下CCD画素という)の
Y方向の幅が例えばΔd、また、エンコーダ座標におけ
る1ラインの幅即ち一回の撮像の間の移動距離である撮
像距離ΔLも例えばΔdとすると、ラインセンサ17に
よる1ラインの撮像は、XYステージ12をΔL即ちΔ
d移動させる間に行われる。図3(a)によれば、ライ
ンセンサ17のCCD画素がC1の位置で9ライン目の
撮像を開始し、C2の位置で終了する。また、10ライ
ン目の撮像は、C2の位置からC3の位置まで行われ
る。従って、一回に出力される画像信号Fに寄与する撮
像範囲は、図3(a)に示すように撮像距離ΔLをΔd
とすると2Δdとなる。
FIG. 3A shows the line sensor 1.
FIG. 7 is a diagram illustrating an imaging range in each imaging of No. 7; The horizontal axis indicates the encoder coordinates, and the vertical axis indicates the charge amount. The width in the Y direction of the one-dimensional photoelectric conversion element (hereinafter, referred to as a CCD pixel) of the line sensor 17 is, for example, Δd, and the width of one line in encoder coordinates, that is, the imaging distance ΔL, which is the movement distance during one imaging, is also, for example. Assuming that Δd, imaging of one line by the line sensor 17 is performed by moving the XY stage 12 to ΔL, that is, Δ
This is performed during d movement. According to FIG. 3A, the imaging of the ninth line starts at the position of the CCD pixel of the line sensor 17 at the position of C1, and ends at the position of C2. The imaging of the tenth line is performed from the position C2 to the position C3. Accordingly, as shown in FIG. 3A, the imaging range that contributes to the image signal F output at one time is determined by setting the imaging distance ΔL to Δd
Then, it becomes 2Δd.

【0029】このとき、例えば、9ライン目の撮像によ
る画像信号Fに同期して座標記憶部26が記憶するエン
コーダ座標は、走査開始時のラインセンサ17の位置で
ある9ライン目の幅ΔLの画像データの左端P9であ
る。同様に10番目及び11番目の画像信号Fに対応す
る座標はP10及びP11である。ところが、図3
(a)に示すように、各画像信号Fにおいて、取得した
電荷量即ち輝度値が最も大きい位置はその撮像範囲のほ
ぼ中央部であり、上述した画像エッジ座標Qは、この撮
像範囲の中央部の座標PT9に対応する座標である。
At this time, for example, the encoder coordinates stored in the coordinate storage unit 26 in synchronization with the image signal F obtained by imaging the ninth line are the width ΔL of the ninth line which is the position of the line sensor 17 at the start of scanning. This is the left end P9 of the image data. Similarly, coordinates corresponding to the tenth and eleventh image signals F are P10 and P11. However, FIG.
As shown in (a), in each image signal F, the position where the acquired charge amount, that is, the luminance value is the largest, is almost at the center of the imaging range, and the above-described image edge coordinates Q are at the center of the imaging range. Are the coordinates corresponding to the coordinates PT9.

【0030】従って、画像エッジ座標Q(9.35)を撮像
範囲の中央座標PT9に基づいてエンコーダ座標に変換
することによって、より測定誤差のない正確な画像デー
タを得ることが可能となる。例えば9ライン目及び10
ライン目の撮像範囲の中央座標PT9は、 PT9=(P9+P10)/2 PT10=(P10+P11)/2 によって求められる。従って、例えば、画像エッジ座標
Q(9.35)のエンコーダ座標への変換は、上述と同様
に、上記撮像範囲の中央座標PT9及びP10に基づい
て、PT9とPT10と間の距離に比例した直線補間に
よって行われる。即ち、求められた画像エッジ座標のエ
ンコーダ座標における座標PTnは、以下の式によって
求めることができる。 PTn=PT9+(PT10−PT9)×(9.35−
9) この座標PTnは、図3(b)においては、図2の点L
と点Mに相当する点L’と点M’を直線で結び、その直
線と画像エッジ座標QのY座標(9.35)との交点N’に
おけるエンコーダ座標に対応する。これによって、より
測定誤差のない正確な画像データを得ることが可能とな
る。
Therefore, by converting the image edge coordinates Q (9.35) to the encoder coordinates based on the center coordinates PT9 of the imaging range, it becomes possible to obtain more accurate image data without measurement errors. For example, 9th line and 10th line
The central coordinate PT9 of the imaging range of the line is obtained by PT9 = (P9 + P10) / 2 PT10 = (P10 + P11) / 2. Therefore, for example, the conversion of the image edge coordinates Q (9.35) to the encoder coordinates is performed by linear interpolation proportional to the distance between PT9 and PT10 based on the center coordinates PT9 and P10 of the imaging range, as described above. Done. That is, the coordinates PTn of the obtained image edge coordinates in the encoder coordinates can be obtained by the following equation. PTn = PT9 + (PT10-PT9) × (9.35-
9) In FIG. 3B, this coordinate PTn is a point L in FIG.
And a point L 'and a point M' corresponding to the point M are connected by a straight line, and correspond to the encoder coordinates at the intersection N 'of the straight line and the Y coordinate (9.35) of the image edge coordinates Q. This makes it possible to obtain more accurate image data without measurement errors.

【0031】上記図3(a)においては、図面の都合
上、ラインセンサ17のCCD画素が移動しているよう
に表示されているが、実際は、XYステージ12がライ
ンセンサ17に対して移動する。本発明に実施の形態に
おいては、ラインセンサ17とXYステージ12が相対
移動すればよいので、ラインセンサ17のXYステージ
12に対する移動と、XYステージ12のラインセンサ
17に対する移動は、実質的に同一の効果を有する。
In FIG. 3A, the CCD pixels of the line sensor 17 are displayed as moving for convenience of the drawing, but the XY stage 12 actually moves with respect to the line sensor 17. . In the embodiment of the present invention, since the line sensor 17 and the XY stage 12 only need to move relatively, the movement of the line sensor 17 with respect to the XY stage 12 and the movement of the XY stage 12 with respect to the line sensor 17 are substantially the same. Has the effect of

【0032】図4は、本発明の第二の実施の形態におけ
る画像入力装置のブロック構成図である。本実施の形態
においては、XYステージ12に代わって、固定式のス
テージ12’が設けられ、上記XYステージ12の移動
に代わって、ラインセンサ17をY方向に移動させる。
具体的には、後述するラインセンサ17をY方向に駆動
する駆動部40が設けられ、ラインセンサ17が所定距
離移動する毎にリニアエンコーダ43からエンコーダB
が出力される。この駆動部40は、測定制御部20内の
ラインセンサ制御部28からのラインセンサ制御信号J
によって制御される。
FIG. 4 is a block diagram of an image input apparatus according to a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, a fixed stage 12 ′ is provided instead of the XY stage 12, and the line sensor 17 is moved in the Y direction instead of the movement of the XY stage 12.
Specifically, a driving unit 40 for driving a line sensor 17 described later in the Y direction is provided. Each time the line sensor 17 moves by a predetermined distance, the linear encoder 43
Is output. The driving unit 40 receives a line sensor control signal J from the line sensor control unit 28 in the measurement control unit 20.
Is controlled by

【0033】そして、第一の実施の形態と同様に、出力
される画像データ信号Hと座標データ信号Gに基づい
て、上述と同様な変換処理を行うことにより、リニアエ
ンコーダ13の位置に対応した画像データを得ることが
可能となる。また、ラインセンサ17は、XYステージ
12と比較して軽量であるので、その移動制御が比較的
容易である。従って、その速度変動がより低く抑えら
れ、より精度の高い正確な移動制御を行うことが可能と
なる。但し、その速度に変動があっても、本実施の形態
による画像データ信号H及び座標データ信号Gに基づい
て正確な画像データが得られる。
Then, as in the first embodiment, the same conversion processing as described above is performed on the basis of the output image data signal H and coordinate data signal G, so as to correspond to the position of the linear encoder 13. Image data can be obtained. Further, since the line sensor 17 is lighter in weight than the XY stage 12, its movement control is relatively easy. Therefore, the speed fluctuation is suppressed lower, and it is possible to perform more accurate movement control. However, even if the speed fluctuates, accurate image data can be obtained based on the image data signal H and the coordinate data signal G according to the present embodiment.

【0034】図5は、本実施の形態におけるラインセン
サ17を移動させるための駆動部40を示す概略図であ
り、図5(a)はその上面図、図5(b)は図5(a)
のAA’線に沿った断面図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a driving unit 40 for moving the line sensor 17 according to the present embodiment. FIG. 5 (a) is a top view thereof, and FIG. )
3 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG.

【0035】図5(a)によれば、X方向に延びたライ
ンセンサ17は、Y方向に延びたスキャンガイド41に
沿って移動する。リニアエンコーダ43が、スキャンガ
イド41に沿って配置され、ラインセンサ17の位置
は、ラインセンサ17に一体となって設けられたエンコ
ーダヘッド42により読み取られる。また、ラインセン
サ17は、例えば、超音波モータ44によって駆動され
る。
According to FIG. 5A, the line sensor 17 extending in the X direction moves along the scan guide 41 extending in the Y direction. A linear encoder 43 is arranged along the scan guide 41, and the position of the line sensor 17 is read by an encoder head 42 provided integrally with the line sensor 17. The line sensor 17 is driven by, for example, an ultrasonic motor 44.

【0036】このように、本発明の実施の形態において
は、ラインセンサ17と被測定物のどちらか一方を移動
させて、被測定物の画像を撮像する場合において、その
相対移動速度がばらついた場合においても、毎回出力さ
れる画像信号に同期して記憶されるエンコーダ座標に基
づいて画像データ信号の画像処理を行うことにより、撮
像ムラなどのない正確な画像データが得られる。
As described above, in the embodiment of the present invention, when either the line sensor 17 or the object to be measured is moved to capture an image of the object to be measured, the relative movement speed varies. Even in such a case, by performing image processing of the image data signal based on the encoder coordinates stored in synchronization with the image signal output each time, accurate image data without unevenness in imaging can be obtained.

【0037】また、本実施の形態の画像入力装置は、図
1に示すように、XYステージ12が移動し、ラインセ
ンサ17が固定である場合において、光学系16はライ
ンセンサ17と一体となっている、即ちラインセンサと
ともに固定されている第一の構成、及び図4に示すよう
に、XYステージ12は固定であり、ラインセンサ17
が移動する場合において、光学系16はラインセンサ1
7と一体となっている、即ちラインセンサ17とともに
移動する第二の構成に加えて、XYステージ12が移動
し、ラインセンサ17が固定である場合において、光学
系16はXYステージ12と一体となっている、即ちX
Yステージ12とともに移動する第三の構成(図示省
略)、及びXYステージ12は固定であり、ラインセン
サ17が移動する場合において、光学系16はXYステ
ージ12と一体となっている、即ちXYステージ12と
ともに固定されている第四の構成(図示省略)の4つの
構成において実現することが可能である。
In the image input device according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, when the XY stage 12 moves and the line sensor 17 is fixed, the optical system 16 is integrated with the line sensor 17. In other words, as shown in FIG. 4, the XY stage 12 is fixed and the line sensor 17 is fixed.
Move, the optical system 16 is connected to the line sensor 1.
The optical system 16 is integrated with the XY stage 12 when the XY stage 12 moves and the line sensor 17 is fixed, in addition to the second configuration that is integrated with the XY stage 12, that is, moves together with the line sensor 17. That is, X
A third configuration (not shown) that moves together with the Y stage 12, and the XY stage 12 is fixed, and when the line sensor 17 moves, the optical system 16 is integrated with the XY stage 12, ie, the XY stage. This can be realized in four configurations of a fourth configuration (not shown) fixed together with the configuration 12.

【0038】なお、第一の構成におけるステージ12
は、ラインセンサ17の走査方向と平行な軸を回転中心
とする回転ドラム型ステージであってもよい。
The stage 12 in the first configuration
May be a rotary drum type stage whose center of rotation is an axis parallel to the scanning direction of the line sensor 17.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
ラインセンサ又はXYステージを移動させて被測定物の
画像を撮像する画像入力装置において、その移動速度に
変動が生じた場合であっても、撮像された画像信号の出
力に同期して記憶されるエンコーダ座標に基づいて、位
置ずれがなく、且つ一定の輝度値を有する正確な画像デ
ータを得ることが可能となる。
As described above, according to the present invention,
In an image input device that captures an image of an object to be measured by moving a line sensor or an XY stage, even if the movement speed fluctuates, the image is stored in synchronization with the output of a captured image signal. Based on the encoder coordinates, it is possible to obtain accurate image data having no displacement and having a constant luminance value.

【0040】また、XYステージに代わって、ラインセ
ンサを移動させることにより、その移動速度をより正確
に制御することができるので、速度変動を最小限に抑え
ることができる。
Further, by moving the line sensor instead of the XY stage, the moving speed can be controlled more accurately, so that the speed fluctuation can be minimized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第一の実施の形態における画像入力装
置のブロック構成図である。
FIG. 1 is a block diagram of an image input device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】画像データの座標変換処理を説明するための図
である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a coordinate conversion process of image data.

【図3】図3(a)はラインセンサ17の毎回の撮像に
おける撮像範囲を示す図であり、図3(b)は、撮像範
囲の中央座標に基づいた座標変換処理を説明するための
図である。
3A is a diagram illustrating an imaging range in each time of imaging by a line sensor 17, and FIG. 3B is a diagram illustrating a coordinate conversion process based on center coordinates of the imaging range. It is.

【図4】本発明の第二の実施の形態における画像入力装
置のブロック構成図である。
FIG. 4 is a block diagram of an image input device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】駆動部40を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a driving unit 40.

【図6】従来の画像入力装置の原理を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the principle of a conventional image input device.

【図7】従来の撮像同期信号と画像データの輝度値のタ
イミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart of a conventional imaging synchronization signal and a luminance value of image data.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 XYステージ 13 リニアエンコーダ 17 ラインセンサ 22 エンコーダ座標検出部 23 撮像制御部 24 撮像開始信号発生部 25 クロック信号発生部 26 座標記憶部 40 駆動部 43 リニアエンコーダ Reference Signs List 12 XY stage 13 Linear encoder 17 Line sensor 22 Encoder coordinate detection unit 23 Imaging control unit 24 Imaging start signal generation unit 25 Clock signal generation unit 26 Coordinate storage unit 40 Drive unit 43 Linear encoder

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】対象物を撮像して画像信号を出力する一次
元光電変換素子を備えたラインセンサと、 該ラインセンサをその走査方向と直角な方向に移動させ
る駆動手段と、 前記ラインセンサの位置を検出する位置検出手段と、 前記ラインセンサから一定周期で前記画像信号を取得
し、該画像信号を画像データとして出力する撮像制御手
段と、 前記位置検出手段によって検出される前記画像信号出力
時の前記ラインセンサの位置に基づいて前記画像データ
の位置を求める画像処理手段とを備えていることを特徴
とする画像入力装置。
1. A line sensor having a one-dimensional photoelectric conversion element for capturing an image of an object and outputting an image signal, driving means for moving the line sensor in a direction perpendicular to a scanning direction thereof, Position detecting means for detecting a position, image capturing control means for acquiring the image signal from the line sensor at a constant period, and outputting the image signal as image data, and outputting the image signal detected by the position detecting means. Image processing means for obtaining the position of the image data based on the position of the line sensor.
【請求項2】対象物を撮像して画像信号を出力する一次
元光電変換素子を備えたラインセンサと、 前記対象物が載置されるステージと、 該ステージを前記ラインセンサの走査方向と直角な方向
に移動させる駆動手段と、 前記ステージの位置を検出する位置検出手段と、 前記ラインセンサから一定周期で前記画像信号を取得
し、該画像信号を画像データとして出力する撮像制御手
段と、 前記位置検出手段によって検出される前記画像信号出力
時の前記ステージの位置に基づいて前記画像データの位
置を求める画像処理手段とを備えていることを特徴とす
る画像入力装置。
2. A line sensor having a one-dimensional photoelectric conversion element for imaging an object and outputting an image signal, a stage on which the object is mounted, and a stage perpendicular to a scanning direction of the line sensor. Driving means for moving the stage in any direction, position detecting means for detecting the position of the stage, image capturing control means for acquiring the image signal from the line sensor at a constant cycle, and outputting the image signal as image data, An image input device, comprising: image processing means for obtaining the position of the image data based on the position of the stage at the time of outputting the image signal detected by the position detection means.
JP9080382A 1997-03-31 1997-03-31 Image input device Pending JPH10274508A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9080382A JPH10274508A (en) 1997-03-31 1997-03-31 Image input device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9080382A JPH10274508A (en) 1997-03-31 1997-03-31 Image input device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10274508A true JPH10274508A (en) 1998-10-13

Family

ID=13716742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9080382A Pending JPH10274508A (en) 1997-03-31 1997-03-31 Image input device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10274508A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010021214A1 (en) * 2008-08-20 2010-02-25 株式会社 日立ハイテクノロジーズ Pattern defect inspecting apparatus and method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010021214A1 (en) * 2008-08-20 2010-02-25 株式会社 日立ハイテクノロジーズ Pattern defect inspecting apparatus and method
JP2010048587A (en) * 2008-08-20 2010-03-04 Hitachi High-Technologies Corp Pattern defect inspecting device and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12013524B2 (en) Method and apparatus for imaging a sample using a microscope scanner
US12192668B2 (en) Method and apparatus for imaging a sample using a microscope scanner
US5319442A (en) Optical inspection probe
EP3915511A1 (en) Motion blur compensation
KR100689319B1 (en) Scanning Confocal Microscope
US4920429A (en) Exposure compensation for a line scan camera
JP5668227B2 (en) Image measuring device
JPH11183149A (en) 3D measuring device
JP4137212B2 (en) Height measuring method and height measuring apparatus
JPH08154921A (en) Fingerprint imager
JPH10311705A (en) Image input device
JPH05107038A (en) Image sensing apparatus
JPH10275221A (en) Image input device
CN1228570A (en) Image scanning unit
JP4654693B2 (en) Inspection image imaging device
JPH10274625A (en) Image input device
JP4426131B2 (en) Scanning beam measurement evaluation method and measurement evaluation apparatus for scanning optical system
CN1322735C (en) Adjustable graphic interface of optical mechanism and its operation method
JP2522706B2 (en) Line sensor connection deviation detection method
JP4255625B2 (en) Multi-beam scanning optical system beam measuring apparatus and multi-beam scanning optical system beam measuring method
JPH1032743A (en) Image adding device
JPH08279034A (en) Image synthesis processing method and scanner
JPH08201038A (en) Object shape measuring method and object shape measuring apparatus
JPH10326337A (en) Image processing device
JP2003008841A (en) Image input device