JPS62215805A - パタ−ン位置検出方法及び装置 - Google Patents
パタ−ン位置検出方法及び装置Info
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- JPS62215805A JPS62215805A JP5823586A JP5823586A JPS62215805A JP S62215805 A JPS62215805 A JP S62215805A JP 5823586 A JP5823586 A JP 5823586A JP 5823586 A JP5823586 A JP 5823586A JP S62215805 A JPS62215805 A JP S62215805A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔目 次〕
・概要
・産業上の利用分野
・従来の技術
・発明が解決しようとする問題点
・問題点を解決するための手段
・作用
・実施例
・発明の効果
〔概 要〕
検査対象パターンの画像データをマスクパターンデータ
に対して位置移動させた場合の重なり面積の変化をFF
T演算により求め最大面積の位置を算出して対象パター
ンの位置ずれを検出するパターン検出方法。
に対して位置移動させた場合の重なり面積の変化をFF
T演算により求め最大面積の位置を算出して対象パター
ンの位置ずれを検出するパターン検出方法。
本発明は、プリント板のパターンカッター又はワイヤボ
ンダー等のようにパターンに合せてプリント板を位置決
めし各種処理を行う自動機におけるパターン位置検出方
法および装置に関する。
ンダー等のようにパターンに合せてプリント板を位置決
めし各種処理を行う自動機におけるパターン位置検出方
法および装置に関する。
プリント板の高密度化に伴ない、パターン及びパターン
間隔が微細化し、ワイヤポンディング、パターンカッテ
ィング等のプリント板組立作業および検査作業を行う自
動機においてパターンの正確な位置検出が必要となって
きた。
間隔が微細化し、ワイヤポンディング、パターンカッテ
ィング等のプリント板組立作業および検査作業を行う自
動機においてパターンの正確な位置検出が必要となって
きた。
従来のプリント板のパターン位置検出方法としては、テ
レビカメラから取り込んだ画像情報を対象パターンと背
景とに分けるために2値化し、2値画像からパターンの
特徴を抽出して位置を認識する方法が行われていた。
レビカメラから取り込んだ画像情報を対象パターンと背
景とに分けるために2値化し、2値画像からパターンの
特徴を抽出して位置を認識する方法が行われていた。
前記従来のパターン位置検出方法においては、対象パタ
ーンを含む画像全体を2値化しなければならず、処理時
間を多く要し、また外乱により画像が変動する場合適当
なスライスレベルで2値化することが難しく、正確な位
置検出ができない場合があった。
ーンを含む画像全体を2値化しなければならず、処理時
間を多く要し、また外乱により画像が変動する場合適当
なスライスレベルで2値化することが難しく、正確な位
置検出ができない場合があった。
本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであっ
て、処理速度が速く、正確で信顛性の高いパターン検出
方法およびその方法を実施するための装置の提供を目的
とする。
て、処理速度が速く、正確で信顛性の高いパターン検出
方法およびその方法を実施するための装置の提供を目的
とする。
この目的を達成するため、本発明では、プリント板上の
検出すべきパターンの画像情報を演算回路に入力し、こ
れを予め入力したマスクパターンに対し画素単位で移動
させた場合の重なり部分の面積の変化を求め、最大面積
の位置からパターン位置を検出するパターン位置検出方
法において、(a)前記画像情報を形成するステップと
、(b)該画像情報をA/D変換するステップと、(c
)X方向の時系列データを読み取るステップと、 (d)時系列データを高速フーリエ変換するステップと
、 (e)周波数系数の乗算を行うステップと、(f)乗算
結果を逆高速フーリエ変換して前記重なり部分の面積を
位置関数として求めるステップと、 (g)前記面積が最大となるピーク位置を求めるステッ
プと、 (h)前記ピーク位置と前記マスクパターンに基(位置
とを比較して位置ずれ量を算出するステップと、 からなることを特徴とする。
検出すべきパターンの画像情報を演算回路に入力し、こ
れを予め入力したマスクパターンに対し画素単位で移動
させた場合の重なり部分の面積の変化を求め、最大面積
の位置からパターン位置を検出するパターン位置検出方
法において、(a)前記画像情報を形成するステップと
、(b)該画像情報をA/D変換するステップと、(c
)X方向の時系列データを読み取るステップと、 (d)時系列データを高速フーリエ変換するステップと
、 (e)周波数系数の乗算を行うステップと、(f)乗算
結果を逆高速フーリエ変換して前記重なり部分の面積を
位置関数として求めるステップと、 (g)前記面積が最大となるピーク位置を求めるステッ
プと、 (h)前記ピーク位置と前記マスクパターンに基(位置
とを比較して位置ずれ量を算出するステップと、 からなることを特徴とする。
テレビカメラ等により対象パターンの画像を演算回路に
入力しこれをA/D変換し対象パターンの位置に関する
データを読み取る。この検査パターンデータを予め入力
したマスクパターンデータに対し画素単位で移動させた
場合の重なり部分の面積の変化を求めるために、前記検
査パターンデータを高速フーリエ変換し、さらに周波数
係数の乗算を行う。乗算結果を逆高速フーリエ変換して
前記重なり部分の面積を位置関数として求める。
入力しこれをA/D変換し対象パターンの位置に関する
データを読み取る。この検査パターンデータを予め入力
したマスクパターンデータに対し画素単位で移動させた
場合の重なり部分の面積の変化を求めるために、前記検
査パターンデータを高速フーリエ変換し、さらに周波数
係数の乗算を行う。乗算結果を逆高速フーリエ変換して
前記重なり部分の面積を位置関数として求める。
前記面積が最大となるピーク位置を求め、マスクパター
ンに基く位置と比較して位置ずれ量を検出する。
ンに基く位置と比較して位置ずれ量を検出する。
第1図は本発明方法を実施するためのパターン位置検出
装置の一実施例の構成図である。XYテーブル1上にプ
リント板2が搭載される。プリント板上2上には検出す
べきパターン3が形成されている。なお、パターン3は
大きさを誇張して描いである。パターン3をスリット光
で照射するために、レーザ光源4、全反射ミラー5およ
びシリンドリカルレンズ6が設けられる。レーザ光源4
がらの光(例えばHe−Neレーザ光)は全反射ミラー
5で反射され、シリンドリカルレンズ6を通過すること
により平面状スリット光7となり照射部に直線状スキャ
ンライン(光切断線)8を形成する。このスキャンライ
ン8の方向(例えばX方向とする)に直角な方向(Y方
向)の斜め上方にテレビカメラ9が設けられる。テレビ
カメラ9は撮影した画像を記憶するためのフレームメモ
リ10に連結され、このフレームメモリ10は中央制御
装置(CPU)13に連結される。このCPU13には
さらに、パターン3の設計値データであるマスクパター
ンのデータを記憶したデータメモリ11および高速フー
リエ変換ボード(FFTボード)12が連結される。C
PUI 3はプリント板2に各種処理を施すための処理
機構(例えばパターンカッター)の駆動制御回路14に
連結される。
装置の一実施例の構成図である。XYテーブル1上にプ
リント板2が搭載される。プリント板上2上には検出す
べきパターン3が形成されている。なお、パターン3は
大きさを誇張して描いである。パターン3をスリット光
で照射するために、レーザ光源4、全反射ミラー5およ
びシリンドリカルレンズ6が設けられる。レーザ光源4
がらの光(例えばHe−Neレーザ光)は全反射ミラー
5で反射され、シリンドリカルレンズ6を通過すること
により平面状スリット光7となり照射部に直線状スキャ
ンライン(光切断線)8を形成する。このスキャンライ
ン8の方向(例えばX方向とする)に直角な方向(Y方
向)の斜め上方にテレビカメラ9が設けられる。テレビ
カメラ9は撮影した画像を記憶するためのフレームメモ
リ10に連結され、このフレームメモリ10は中央制御
装置(CPU)13に連結される。このCPU13には
さらに、パターン3の設計値データであるマスクパター
ンのデータを記憶したデータメモリ11および高速フー
リエ変換ボード(FFTボード)12が連結される。C
PUI 3はプリント板2に各種処理を施すための処理
機構(例えばパターンカッター)の駆動制御回路14に
連結される。
次に上記パターン検出装置によるパターン検出の原理お
よび作用について説明する。
よび作用について説明する。
テレビカメラ9により撮影した入力画像は、第2図(a
)に示すように、パターン断面形状を表わしX方向の位
置に対応した高さ方向のデータがフレームメモリ10に
記憶される。従って、X方向位置に対応したパターン形
状のデータを時系列データとしてフレームメモリから読
み取ることができる。予めデータメモリ11に入力しで
ある位置ずれのないマスクパターン(パターン3の設計
データに基くパターン)は、第2図(b)に実線で示す
ように、所定の設計位置に正確な矩形を形成する。この
ようなマスクパターンに対しフレームメモリ10に入力
されたパターンは、第2図(b)の点線で示すように位
置ずれし、また外乱のため波形にずれやくずれが発生し
ている。従って、一方のパターンの位置を固定して、他
のパターンを画素単位でX軸方向に位置を移動させ各位
置tにおける両波形の重なり面積g(t)を求め面積変
化を調べると第2図(c)のような波形が得られる。実
際には点線の検出パターンデータを負の位置側に反転さ
せてから画素単位で正方向に移動させて重なり面積を求
める。入カバターン(点線)とマスクパターン(実線)
が一致したとき、重なり面積が最大となりその位置が位
置合せすべき検出パターンの位置である。従って、第2
図(c)の重なり面積g(t)のピーク位置tpをを求
めれば検出対象パターンの位置が検出されることになる
。
)に示すように、パターン断面形状を表わしX方向の位
置に対応した高さ方向のデータがフレームメモリ10に
記憶される。従って、X方向位置に対応したパターン形
状のデータを時系列データとしてフレームメモリから読
み取ることができる。予めデータメモリ11に入力しで
ある位置ずれのないマスクパターン(パターン3の設計
データに基くパターン)は、第2図(b)に実線で示す
ように、所定の設計位置に正確な矩形を形成する。この
ようなマスクパターンに対しフレームメモリ10に入力
されたパターンは、第2図(b)の点線で示すように位
置ずれし、また外乱のため波形にずれやくずれが発生し
ている。従って、一方のパターンの位置を固定して、他
のパターンを画素単位でX軸方向に位置を移動させ各位
置tにおける両波形の重なり面積g(t)を求め面積変
化を調べると第2図(c)のような波形が得られる。実
際には点線の検出パターンデータを負の位置側に反転さ
せてから画素単位で正方向に移動させて重なり面積を求
める。入カバターン(点線)とマスクパターン(実線)
が一致したとき、重なり面積が最大となりその位置が位
置合せすべき検出パターンの位置である。従って、第2
図(c)の重なり面積g(t)のピーク位置tpをを求
めれば検出対象パターンの位置が検出されることになる
。
X方向の入カバターンをX(t)、マスクパターンをh
(t)とするとその重なり面積の変化は、で表わされる
畳込み積分により計算できる。
(t)とするとその重なり面積の変化は、で表わされる
畳込み積分により計算できる。
この計算は以下に示す畳込み定理により周波数領域の乗
算に置き換えて計算することができ、これによって計算
処理時間が短縮される。
算に置き換えて計算することができ、これによって計算
処理時間が短縮される。
畳込み定理
g(t)=h(t)*X(t) <H(f) XCf)
以上の検出計算原理を用いたパターン位置検出方法のフ
ローチャートを第3図に示す。
以上の検出計算原理を用いたパターン位置検出方法のフ
ローチャートを第3図に示す。
ステップa: テレビカメラ9によりパターンを撮影し
画像情報を装置に入力する。
画像情報を装置に入力する。
ステップb二 入力された画像をA/D変換し、フレー
ムメモリIOに書き込む。
ムメモリIOに書き込む。
ステップC; X方向位置に対する画像データの高さを
時系列のデータとしてフレー ムメモリlOにより読み取る(X(t)を求める)。
時系列のデータとしてフレー ムメモリlOにより読み取る(X(t)を求める)。
ステップd: 読み取った時系列データX(t)をFF
T演算ボード12により周波数 データX (f)に変換する。マスクパターンのデータ
H(f)は予めデータ メモリ11に記憶させておく。
T演算ボード12により周波数 データX (f)に変換する。マスクパターンのデータ
H(f)は予めデータ メモリ11に記憶させておく。
ステップe: 入カバターンとマスクパターンの周波数
データ同士を乗算しH(f)X(f)を計算する。
データ同士を乗算しH(f)X(f)を計算する。
ステップf : H(f)X(f)(7)周波数関数
を逆FFT変換して位置関数g(t)に戻す。
を逆FFT変換して位置関数g(t)に戻す。
ステップg: 求めたg(t)から最大面積となるピー
ク位置tpを算出する。
ク位置tpを算出する。
ステップh: 位置ずれのない場合(マスクパターン同
士の場合)のピーク位置と前 記tpとの差を求めX方向の位置ず れ量とする。
士の場合)のピーク位置と前 記tpとの差を求めX方向の位置ず れ量とする。
次にY方向の画像を入力してX方向の場合と同様のステ
ップを繰返し、Y方向の位置ずれ量を求める。以上によ
り対象パターンのX、Y座標が検出される。
ップを繰返し、Y方向の位置ずれ量を求める。以上によ
り対象パターンのX、Y座標が検出される。
第4図は本発明方法を実施するためのパターン位置検出
装置の別の実施例の構成を示す。この実施例においては
、パターン3を含むプリント板l全体が光源15により
照明され、パターン3の上方からテレビカメラ9がパタ
ーン3を撮影する。
装置の別の実施例の構成を示す。この実施例においては
、パターン3を含むプリント板l全体が光源15により
照明され、パターン3の上方からテレビカメラ9がパタ
ーン3を撮影する。
パターン3はプリント基板面に比べ反射光量が多いため
、明るさの差としてパターンが識別される。
、明るさの差としてパターンが識別される。
従って、フレームメモリlOには、第5図(a)に示す
ように、パターン形状に対応した明るいパターン対応部
3′が入力される。このフレームメモリの例えば点線部
をスキャンして、第5図(b)に示すようなX方向位置
に対応した時系列データを読取ることができる。これは
前記実施例の第2図(a)で示すデータに対応する。こ
の明るさ情報に基く時系列データを用いて、前記実施例
の場合と同様のステップによりパターン位置検出が行わ
れる。
ように、パターン形状に対応した明るいパターン対応部
3′が入力される。このフレームメモリの例えば点線部
をスキャンして、第5図(b)に示すようなX方向位置
に対応した時系列データを読取ることができる。これは
前記実施例の第2図(a)で示すデータに対応する。こ
の明るさ情報に基く時系列データを用いて、前記実施例
の場合と同様のステップによりパターン位置検出が行わ
れる。
本発明方法の別の実施例を第6図に示す。この実施例で
は、第6図(a)に示すように、フレームメモリ内の複
数のスキャンライン(点線)について時系列データを求
め位置検出の計算を行うものである。これによりさらに
高精度で信顛性の高い位置検出ができる。(b)図はマ
スクパターンについての時系列データの例である。目盛
はビット数を表わす。このような時系列データを反転さ
せ画素単位で移動して元のデータと重ね合せた場合の面
積の変化を(c)図に示す。ピーク位置Lpのビットは
240である。
は、第6図(a)に示すように、フレームメモリ内の複
数のスキャンライン(点線)について時系列データを求
め位置検出の計算を行うものである。これによりさらに
高精度で信顛性の高い位置検出ができる。(b)図はマ
スクパターンについての時系列データの例である。目盛
はビット数を表わす。このような時系列データを反転さ
せ画素単位で移動して元のデータと重ね合せた場合の面
積の変化を(c)図に示す。ピーク位置Lpのビットは
240である。
以上説明したように、本発明に係るパターン位置検出方
法においては、検出対象パターンとマスクパターンとの
重ね合せ面積の変化によりパターン位置を算出するため
、検出対家人カバターンの外乱による歪み等にかかわら
ず正確な位置検出が行われる。また畳込み定理を用いて
FFT変換により重なり面積を算出するため演算処理時
間は短くてすむ。
法においては、検出対象パターンとマスクパターンとの
重ね合せ面積の変化によりパターン位置を算出するため
、検出対家人カバターンの外乱による歪み等にかかわら
ず正確な位置検出が行われる。また畳込み定理を用いて
FFT変換により重なり面積を算出するため演算処理時
間は短くてすむ。
第1図は本発明方法を実施するための装置の構成説明図
、第2図は本発明方法の原理説明図、第3図は本発明方
法のフローチャート、第4図は本発明方法を実施するた
めの装置の別の実施例の構成説明図、第5図は第4図の
実施例の入力データの説明図、第6図は本発明方法の別
の実施例の説明図である。 2・・・プリント板、 3・・・パターン、
6・・・シリンドリカルレンズ、7・・・スリット光、
8・・・スキャンライン、 9・・・テレビカメ
ラ、工0・・・フレームメモリ、 11・・・データ
メモリ、12・・・高速フーリエ変換ボード、 13・・・CPU。
、第2図は本発明方法の原理説明図、第3図は本発明方
法のフローチャート、第4図は本発明方法を実施するた
めの装置の別の実施例の構成説明図、第5図は第4図の
実施例の入力データの説明図、第6図は本発明方法の別
の実施例の説明図である。 2・・・プリント板、 3・・・パターン、
6・・・シリンドリカルレンズ、7・・・スリット光、
8・・・スキャンライン、 9・・・テレビカメ
ラ、工0・・・フレームメモリ、 11・・・データ
メモリ、12・・・高速フーリエ変換ボード、 13・・・CPU。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、プリント板上の検出すべきパターンの画像情報を演
算回路に入力し、これを予め入力したマスクパターンに
対し画素単位で移動させた場合の重なり部分の面積の変
化を求め、最大面積の位置からパターン位置を検出する
パターン位置検出方法において、 (a)前記画像情報を形成するステップと、 (b)該画像情報をA/D変換するステップと、 (c)X方向の時系列データを読み取るステップと、 (d)時系列データを高速フーリエ変換するステップと
、 (e)周波数系数の乗算を行うステップと、 (f)乗算結果を逆高速フーリエ変換して前記重なり部
分の面積を位置関数として求めるステップと、 (g)前記面積が最大となるピーク位置を求めるステッ
プと、 (h)前記ピーク位置と前記マスクパターンに基く位置
とを比較して位置ずれ量を算出するステップと、 からなることを特徴とするパターン位置検出方法。 2、前記面積の変化は畳込み積分で計算し、該畳込み積
分は前記高速フーリエ変換により周波数領域の乗算に置
き換えて計算することを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載のパターン位置検出方法。 3、前記X方向の位置検出後、Y方向についても同様の
ステップを繰返すことを特徴とする特許請求の範囲第1
項又は第2項記載のパターン位置検出方法。 4、前記画像情報は、同一方向に関し2本以上のスキャ
ンラインについて作成されることを特徴とする特許請求
の範囲第1項から第3項までのいずれか1項記載のパタ
ーン位置検出方法。 5、前記画像情報形成ステップは、検出すべきパターン
上に平面状スリット光を照射して直線状照射部を形成し
、該照射部のデータをテレビカメラを介してフレームメ
モリに入力することにより行い、プリント板面上に突出
するパターンの厚さに応じた画像情報を形成することを
特徴とする特許請求の範囲第1項から第4項までのいず
れか1項記載のパターン位置検出方法。 6、前記画像情報形成ステップは、プリント板上の検出
すべきパターン全体を光で照射し、該照射面のデータを
テレビカメラを介してフレームメモリに入力することに
より行い、プリント板面に対するパターンの反射光量の
差に応じた画像情報を形成することを特徴とする特許請
求の範囲第1項から第4項までのいずれか1項記載のパ
ターン位置検出方法。 7、プリント板上の検出すべきパターンを照射する光照
射手段と、パターンを撮影するテレビカメラと、該テレ
ビカメラを介して入力された画像を予め入力されたマス
クパターンのデータに基いて演算処理を行う演算回路か
らなり、該演算回路は画像をマスクパターンに対し画素
単位で移動させた場合の重なり部分の面積を求め、その
最大値からパターン位置を検出するように構成されたパ
ターン位置検出装置において、 前記演算回路は;画像をA/D変換し;X方向の時系列
データを読み取り;時系列データを高速フーリエ変換し
;周波数系数の乗算を行い;乗算結果を逆高速フーリエ
変換して前記重なり部分の面積を位置関数として求め;
前記面積が最大となるピーク位置を求め;前記ピーク位
置と前記マスクパターンに基く位置とを比較して位置ず
れ量を算出するように構成したことを特徴とするパター
ン位置検出装置。 8、前記光照射手段は、レーザ光源およびシリンドリカ
ルレンズを含み、パターン上にスリット光を照射して直
線状照射部を形成することを特徴とする特許請求の範囲
第7項記載のパターン位置検出装置。 9、前記光照射手段は、検出すべきパターン全体を照射
する光源からなることを特徴とする特許請求の範囲第7
項記載のパターン位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61058235A JPH0715365B2 (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | パターン位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61058235A JPH0715365B2 (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | パターン位置検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62215805A true JPS62215805A (ja) | 1987-09-22 |
| JPH0715365B2 JPH0715365B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=13078431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61058235A Expired - Lifetime JPH0715365B2 (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | パターン位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715365B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996012931A1 (en) * | 1994-10-24 | 1996-05-02 | Adaptive Optics Associates, Incorporated | A system for dimensioning objects |
| JP2014089085A (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Anritsu Sanki System Co Ltd | 変位測定装置および変位測定方法 |
| CN114384772A (zh) * | 2020-10-22 | 2022-04-22 | 佳能株式会社 | 处理装置和方法、测量装置和方法、光刻装置、制造物品的方法、模型、生成方法和装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5817404A (ja) * | 1981-07-23 | 1983-02-01 | Fuji Photo Film Co Ltd | 多色光学フイルタおよびその製造方法 |
-
1986
- 1986-03-18 JP JP61058235A patent/JPH0715365B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5817404A (ja) * | 1981-07-23 | 1983-02-01 | Fuji Photo Film Co Ltd | 多色光学フイルタおよびその製造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996012931A1 (en) * | 1994-10-24 | 1996-05-02 | Adaptive Optics Associates, Incorporated | A system for dimensioning objects |
| JP2014089085A (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Anritsu Sanki System Co Ltd | 変位測定装置および変位測定方法 |
| CN114384772A (zh) * | 2020-10-22 | 2022-04-22 | 佳能株式会社 | 处理装置和方法、测量装置和方法、光刻装置、制造物品的方法、模型、生成方法和装置 |
| US12307643B2 (en) | 2020-10-22 | 2025-05-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Processing apparatus, measurement apparatus, lithography apparatus, method of manufacturing article, model, processing method, measurement method, generation method, and generation apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0715365B2 (ja) | 1995-02-22 |
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