JP2000028319A - 顕微鏡用自動調光装置 - Google Patents
顕微鏡用自動調光装置Info
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- JP2000028319A JP2000028319A JP10194593A JP19459398A JP2000028319A JP 2000028319 A JP2000028319 A JP 2000028319A JP 10194593 A JP10194593 A JP 10194593A JP 19459398 A JP19459398 A JP 19459398A JP 2000028319 A JP2000028319 A JP 2000028319A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光学顕微鏡とテレビカメラを組合せ、テレビ
カメラが撮像した試料の映像信号から微小寸法、線幅お
よび外観検査等の画像処理を行なう時、テレビカメラの
映像信号を常に一定規格信号レベルになるよう制御する
顕微鏡用自動調光装置において、高反射率のパターンと
低反射率のパターンが混在する場合、誤測定や測定再現
性の低下を生じない顕微鏡用自動調光装置を提供する。 【解決手段】 調光検出エリアを画像処理する透明膜パ
ターン部に設定し、このエリア内の映像信号を蓄積（加
算）処理することにより、透明膜パターン部の輝度差を
増強することができ、反射率の高い金属パターンの画像
処理と同等の処理精度を実現することが可能となる。
カメラが撮像した試料の映像信号から微小寸法、線幅お
よび外観検査等の画像処理を行なう時、テレビカメラの
映像信号を常に一定規格信号レベルになるよう制御する
顕微鏡用自動調光装置において、高反射率のパターンと
低反射率のパターンが混在する場合、誤測定や測定再現
性の低下を生じない顕微鏡用自動調光装置を提供する。 【解決手段】 調光検出エリアを画像処理する透明膜パ
ターン部に設定し、このエリア内の映像信号を蓄積（加
算）処理することにより、透明膜パターン部の輝度差を
増強することができ、反射率の高い金属パターンの画像
処理と同等の処理精度を実現することが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学顕微鏡とテレ
ビカメラ等の光電変換センサを組合せ、テレビカメラが
撮像した試料の映像信号から画像処理を行なう時のテレ
ビカメラの映像信号を常に一定規格信号レベルになるよ
う制御する顕微鏡用自動調光装置に関するものである。
ビカメラ等の光電変換センサを組合せ、テレビカメラが
撮像した試料の映像信号から画像処理を行なう時のテレ
ビカメラの映像信号を常に一定規格信号レベルになるよ
う制御する顕微鏡用自動調光装置に関するものである。
【０００２】このような顕微鏡装置としては、例えば微
小寸法測定機、線幅測定機、外観検査機等がある。
小寸法測定機、線幅測定機、外観検査機等がある。
【０００３】
【従来の技術】図３の一般的な光学顕微鏡を使用した画
像処理システムにおいて説明する。
像処理システムにおいて説明する。
【０００４】顕微鏡１の試料台２に搭載された試料３は
対物レンズ４にて拡大され、ビデオカメラ８により光電
変換され映像信号が得られる。次に、映像信号は自動調
光装置９に入力され、一定規格信号レベルになるように
透過率が０〜１００％に配置されたＮＤフィルター回転
機構部７を制御しビデオカメラ８への入射光を可変させ
て制御を行なうか顕微鏡１に組込まれた照明ランプ５の
ランプ電源部６により照明ランプ５の照度を制御して自
動調光を行なう。自動調光制御された映像信号は画像処
理装置１０により、微小寸法、線幅測定、外観検査等の
処理を行い結果画像等をビデオモニタ１１に表示する。
対物レンズ４にて拡大され、ビデオカメラ８により光電
変換され映像信号が得られる。次に、映像信号は自動調
光装置９に入力され、一定規格信号レベルになるように
透過率が０〜１００％に配置されたＮＤフィルター回転
機構部７を制御しビデオカメラ８への入射光を可変させ
て制御を行なうか顕微鏡１に組込まれた照明ランプ５の
ランプ電源部６により照明ランプ５の照度を制御して自
動調光を行なう。自動調光制御された映像信号は画像処
理装置１０により、微小寸法、線幅測定、外観検査等の
処理を行い結果画像等をビデオモニタ１１に表示する。
【０００５】自動調光装置の内部回路を図４により説明
する。ビデオカメラ８から得られた映像信号Ｖｓは自動
調光検出エリア内の映像信号を抽出するため、調光エリ
アスイッチング回路１２により検出範囲信号ＡＲＥＡに
より、抽出され、次に検出エリア内に自動調光検出する
ための検出条件である最大値検出回路１３と平均値検出
回路１４に分岐される。最大値検出回路１３で検出され
た信号は最大値基準電圧比較回路１５でＤＣ電圧を得
る。また、平均値検出回路１４でも同様に平均値基準電
圧比較回路１６でＤＣ電圧を得る。これらのＤＣ電圧は
入力映像信号が規格信号レベル０．７Ｖの時、ＤＣ＋５
Ｖを基準としており、検出条件選択用の調光検出条件ス
イッチング回路１７に入力され検出条件選択信号ＳＥＬ
ＥＣＴにより最大値基準電圧または平均値基準電圧が選
択される。次に、最大値基準電圧は最大値基準電圧比較
回路１８に入力されＤＣ＋５Ｖ入力時ＤＣ０Ｖを中心と
した電圧に変換され、入力電圧がＤＣ＋５Ｖ以上の時に
は、ＤＣ＋側をＤＣ＋５Ｖ以下の時には、ＤＣ−側の電
圧を出力しモータードライブ回路２０を制御して図３に
示すＮＤフィルター回転機構部７により、ＮＤフィルタ
ーを回転させビデオカメラ８への入射光を可変させて自
動調光を行なう。また、平均値基準電圧も同様に平均値
基準電圧比較回路１９に入力された後、ランプドライバ
ー回路２１により図１の顕微鏡１に組込まれた照明ラン
プ５のランプ電源部６により照明ランプ５の照度を制御
して自動調光を行なう。ＮＤフィルター回転による入射
光制御と照明ランプの照度制御の用途は使用する照明ラ
ンプの仕様により選択される。照明ランプの輝度を電圧
制御できない水銀ランプやキセノンランプの場合には、
ＮＤフィルターの回転のみによる入射光制御により行
い、ランプ輝度を電圧制御できるハロゲンランプの場合
には、ランプ電圧可変により照度制御して自動調光を行
なう。また、これらを組み合せても良い。
する。ビデオカメラ８から得られた映像信号Ｖｓは自動
調光検出エリア内の映像信号を抽出するため、調光エリ
アスイッチング回路１２により検出範囲信号ＡＲＥＡに
より、抽出され、次に検出エリア内に自動調光検出する
ための検出条件である最大値検出回路１３と平均値検出
回路１４に分岐される。最大値検出回路１３で検出され
た信号は最大値基準電圧比較回路１５でＤＣ電圧を得
る。また、平均値検出回路１４でも同様に平均値基準電
圧比較回路１６でＤＣ電圧を得る。これらのＤＣ電圧は
入力映像信号が規格信号レベル０．７Ｖの時、ＤＣ＋５
Ｖを基準としており、検出条件選択用の調光検出条件ス
イッチング回路１７に入力され検出条件選択信号ＳＥＬ
ＥＣＴにより最大値基準電圧または平均値基準電圧が選
択される。次に、最大値基準電圧は最大値基準電圧比較
回路１８に入力されＤＣ＋５Ｖ入力時ＤＣ０Ｖを中心と
した電圧に変換され、入力電圧がＤＣ＋５Ｖ以上の時に
は、ＤＣ＋側をＤＣ＋５Ｖ以下の時には、ＤＣ−側の電
圧を出力しモータードライブ回路２０を制御して図３に
示すＮＤフィルター回転機構部７により、ＮＤフィルタ
ーを回転させビデオカメラ８への入射光を可変させて自
動調光を行なう。また、平均値基準電圧も同様に平均値
基準電圧比較回路１９に入力された後、ランプドライバ
ー回路２１により図１の顕微鏡１に組込まれた照明ラン
プ５のランプ電源部６により照明ランプ５の照度を制御
して自動調光を行なう。ＮＤフィルター回転による入射
光制御と照明ランプの照度制御の用途は使用する照明ラ
ンプの仕様により選択される。照明ランプの輝度を電圧
制御できない水銀ランプやキセノンランプの場合には、
ＮＤフィルターの回転のみによる入射光制御により行
い、ランプ輝度を電圧制御できるハロゲンランプの場合
には、ランプ電圧可変により照度制御して自動調光を行
なう。また、これらを組み合せても良い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来の技術で
は半導体ＩＣやＴＦＴ基板の製造工程において図２に示
すように反射率の高い金属パターン２２と保護膜である
反射率の低い透明膜パターン２３が混在する場合の自動
調光が困難である。
は半導体ＩＣやＴＦＴ基板の製造工程において図２に示
すように反射率の高い金属パターン２２と保護膜である
反射率の低い透明膜パターン２３が混在する場合の自動
調光が困難である。
【０００７】自動調光後の映像信号２４の輝度波形を示
したのが図５であり、最大値検出および平均値検出制御
のいずれも金属パターン２２の反射率が高いため、この
金属パターンの輝度波形２６のレベルＶｍを規格レベル
になるよう制御する。従って、透明膜パターンの輝度波
形２７のレベルはＶｎと低くなり、図５の輝度波形にて
寸法測定、線幅測定処理実施時金属パターン部はＣＤ１
に示すようにはっきり現われるため、処理が容易である
が、透明膜パターン部はＣＤ２に示すようにエッジ部の
輝度差がないため、誤測定や測定再現性の低下となる欠
点がある。
したのが図５であり、最大値検出および平均値検出制御
のいずれも金属パターン２２の反射率が高いため、この
金属パターンの輝度波形２６のレベルＶｍを規格レベル
になるよう制御する。従って、透明膜パターンの輝度波
形２７のレベルはＶｎと低くなり、図５の輝度波形にて
寸法測定、線幅測定処理実施時金属パターン部はＣＤ１
に示すようにはっきり現われるため、処理が容易である
が、透明膜パターン部はＣＤ２に示すようにエッジ部の
輝度差がないため、誤測定や測定再現性の低下となる欠
点がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この時、図２のように、
処理を行なう透明膜パターン部だけを調光検出エリア２
５として設定し、この範囲内で最大値検出および平均値
検出制御を行なえば照明ランプの輝度が十分であれば自
動調光可能である。本発明は上記のように金属パターン
と透明膜パターンが混在しても、さらに、照明ランプの
輝度が不足していても、常に透明膜パターン部の画像処
理を高精度に処理可能とすることを目的とする。
処理を行なう透明膜パターン部だけを調光検出エリア２
５として設定し、この範囲内で最大値検出および平均値
検出制御を行なえば照明ランプの輝度が十分であれば自
動調光可能である。本発明は上記のように金属パターン
と透明膜パターンが混在しても、さらに、照明ランプの
輝度が不足していても、常に透明膜パターン部の画像処
理を高精度に処理可能とすることを目的とする。
【０００９】本発明は上記の目的を達成するため、処理
を行なう透明膜パターン部の調光検出エリア２５の映像
信号をデジタル（フレーム、ライン）メモリー、アナロ
グ（蓄積管）メモリまたはソフトウエアー等により蓄積
（加算）処理を追加したものである。
を行なう透明膜パターン部の調光検出エリア２５の映像
信号をデジタル（フレーム、ライン）メモリー、アナロ
グ（蓄積管）メモリまたはソフトウエアー等により蓄積
（加算）処理を追加したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】発明の実施例を図１により説明す
る。図３のビデオカメラ８から得られた映像信号Ｖｓは
自動調光検出エリア内の映像信号を抽出するため、調光
検出エリアスイッチング回路１２により検出範囲信号Ａ
ＲＥＡにより図２のエリア２５の映像信号が抽出され
る。次に抽出された映像信号は蓄積（加算）回路ブロッ
ク２８に入力されＡ／Ｄ変換回路２９により輝度レベル
を８ビットのデジタル信号に変換され、蓄積（加算）回
路３０により蓄積（加算）処理を行なう。この蓄積（加
算）回路３０は最大１６ビットまでのデジタル蓄積（加
算）回路（フレーム／ラインメモリー）で構成するかま
たはＣＰＵ３２内のメモリー上でソフトウエアー処理に
より蓄積（加算）処理を行ってもよく、また、この蓄積
（加算）回路２８にアナログメモリーである蓄積管を使
用してもよい。この時、問題となるのが映像信号に含ま
れるノイズ成分の処理である。映像信号上の透明膜パタ
ーン部の輝度波形は固定位置であり、さらに映像信号に
含まれるノイズ成分はランダムノイズのため蓄積（加
算）処理を行ってもノイズ成分は±され、透明膜パター
ン部の輝度波形だけが蓄積（加算）されることになる。
照明ランプの輝度不足に対する処理は、蓄積（加算）回
路３０における蓄積（加算）回数および蓄積時間を増加
することにより対応可能であり、実施例では最大２５５
回の蓄積（加算）が可能である。次に蓄積（加算）され
たデジタル信号はＤ／Ａ変換回路３１により元のアナロ
グ信号に変換され、次段の最大値検出回路１３と平均値
検出回路１４へ出力される。以下の処理は図４で説明し
た従来の技術と同じ処理である。
る。図３のビデオカメラ８から得られた映像信号Ｖｓは
自動調光検出エリア内の映像信号を抽出するため、調光
検出エリアスイッチング回路１２により検出範囲信号Ａ
ＲＥＡにより図２のエリア２５の映像信号が抽出され
る。次に抽出された映像信号は蓄積（加算）回路ブロッ
ク２８に入力されＡ／Ｄ変換回路２９により輝度レベル
を８ビットのデジタル信号に変換され、蓄積（加算）回
路３０により蓄積（加算）処理を行なう。この蓄積（加
算）回路３０は最大１６ビットまでのデジタル蓄積（加
算）回路（フレーム／ラインメモリー）で構成するかま
たはＣＰＵ３２内のメモリー上でソフトウエアー処理に
より蓄積（加算）処理を行ってもよく、また、この蓄積
（加算）回路２８にアナログメモリーである蓄積管を使
用してもよい。この時、問題となるのが映像信号に含ま
れるノイズ成分の処理である。映像信号上の透明膜パタ
ーン部の輝度波形は固定位置であり、さらに映像信号に
含まれるノイズ成分はランダムノイズのため蓄積（加
算）処理を行ってもノイズ成分は±され、透明膜パター
ン部の輝度波形だけが蓄積（加算）されることになる。
照明ランプの輝度不足に対する処理は、蓄積（加算）回
路３０における蓄積（加算）回数および蓄積時間を増加
することにより対応可能であり、実施例では最大２５５
回の蓄積（加算）が可能である。次に蓄積（加算）され
たデジタル信号はＤ／Ａ変換回路３１により元のアナロ
グ信号に変換され、次段の最大値検出回路１３と平均値
検出回路１４へ出力される。以下の処理は図４で説明し
た従来の技術と同じ処理である。
【００１１】
【発明の効果】以上により、使用する照明ランプが低輝
度で反射率の高い金属パターンと保護膜である反射率の
低い透明膜パターンが混在する場合でも、調光検出エリ
アを画像処理する透明膜パターン部に設定し、このエリ
ア内の映像信号を蓄積（加算）処理することにより、透
明膜パターン部の輝度差を増強することができ、反射率
の高い金属パターンの画像処理と同等の処理精度を実現
することが可能となる。
度で反射率の高い金属パターンと保護膜である反射率の
低い透明膜パターンが混在する場合でも、調光検出エリ
アを画像処理する透明膜パターン部に設定し、このエリ
ア内の映像信号を蓄積（加算）処理することにより、透
明膜パターン部の輝度差を増強することができ、反射率
の高い金属パターンの画像処理と同等の処理精度を実現
することが可能となる。
【図１】本発明の一実施例のブロック図
【図２】本発明の一実施例におけるエリアを示す画像処
理画面図
理画面図
【図３】光学顕微鏡を用いた画像処理システムの構成図
【図４】従来例の画像処理システムのブロック図
【図５】従来技術における輝度波形図
【図６】従来技術における画像処理画面図
１：光学顕微鏡、２：試料台、３：試料、４：対物レン
ズ、５：照明ランプ、６：ランプ電源部、７：ＮＤフィ
ルター回転機構部、８：ビデオカメラ、９：自動調光装
置、１０：画像処理装置、１１：ビデオモニタ、１２：
調光検出エリアスイッチング回路、１３：最大値検出回
路、１４：平均値検出回路、１５：最大値基準電圧比較
回路、１６：平均値基準電圧比較回路、１７：調光検出
条件スイッチング回路、１８：最大値基準電圧比較回
路、１９：平均値基準電圧比較回路、２０：モータード
ライブ回路、２１：ランプドライバー回路、２２：反射
率の高い金属パターン、２３：反射率の低い透明膜パタ
ーン、２４：動調光後の映像信号、２５：調光検出エリ
ア、２６：金属パターンの輝度波形、２７：透明膜パタ
ーンの輝度波形、２８：蓄積（加算）回路ブロック図、
２９：Ａ／Ｄ変換回路、３０：蓄積（加算）回路、３
１：Ｄ／Ａ変換回路。
ズ、５：照明ランプ、６：ランプ電源部、７：ＮＤフィ
ルター回転機構部、８：ビデオカメラ、９：自動調光装
置、１０：画像処理装置、１１：ビデオモニタ、１２：
調光検出エリアスイッチング回路、１３：最大値検出回
路、１４：平均値検出回路、１５：最大値基準電圧比較
回路、１６：平均値基準電圧比較回路、１７：調光検出
条件スイッチング回路、１８：最大値基準電圧比較回
路、１９：平均値基準電圧比較回路、２０：モータード
ライブ回路、２１：ランプドライバー回路、２２：反射
率の高い金属パターン、２３：反射率の低い透明膜パタ
ーン、２４：動調光後の映像信号、２５：調光検出エリ
ア、２６：金属パターンの輝度波形、２７：透明膜パタ
ーンの輝度波形、２８：蓄積（加算）回路ブロック図、
２９：Ａ／Ｄ変換回路、３０：蓄積（加算）回路、３
１：Ｄ／Ａ変換回路。
Claims (3)
- 【請求項１】 光学顕微鏡とテレビカメラ等の光電変換
センサを組合せ、テレビカメラが撮像した試料の映像信
号から微小寸法、線幅および外観検査等の画像処理を行
なう時の試料の反射率の変化および光学顕微鏡の対物レ
ンズ変倍時の照明輝度の変化に対し、テレビカメラの映
像信号を常に一定規格信号レベルになるよう制御するこ
とを特徴とする顕微鏡用自動調光装置。 - 【請求項２】 請求項１の装置において、テレビカメラ
が撮像した視野内で自動調光を行なう検出エリアを任意
に設定することを特徴とする顕微鏡用自動調光装置。 - 【請求項３】 請求項２の装置において、検出エリア内
の画像すなわち映像信号を蓄積処理することを特徴とす
る顕微鏡用自動調光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10194593A JP2000028319A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | 顕微鏡用自動調光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10194593A JP2000028319A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | 顕微鏡用自動調光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000028319A true JP2000028319A (ja) | 2000-01-28 |
Family
ID=16327132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10194593A Pending JP2000028319A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | 顕微鏡用自動調光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000028319A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006194593A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 線幅測定方法 |
| JP2007256562A (ja) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 顕微鏡カメラ |
| JP2009058377A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 検査装置 |
| EP2479207A1 (en) | 2011-01-19 | 2012-07-25 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Resin particle and method for producing the same |
| JP2014178284A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Olympus Corp | 画像取得システム、画像取得方法および画像取得プログラム |
-
1998
- 1998-07-09 JP JP10194593A patent/JP2000028319A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006194593A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 線幅測定方法 |
| JP4663334B2 (ja) * | 2005-01-11 | 2011-04-06 | 株式会社日立国際電気 | 線幅測定方法 |
| JP2007256562A (ja) * | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 顕微鏡カメラ |
| JP2009058377A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 検査装置 |
| EP2479207A1 (en) | 2011-01-19 | 2012-07-25 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Resin particle and method for producing the same |
| JP2014178284A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Olympus Corp | 画像取得システム、画像取得方法および画像取得プログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040325 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040830 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050105 |