JP2001318305A - オートフォーカス方法 - Google Patents

オートフォーカス方法

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JP2001318305A
JP2001318305A JP2000137682A JP2000137682A JP2001318305A JP 2001318305 A JP2001318305 A JP 2001318305A JP 2000137682 A JP2000137682 A JP 2000137682A JP 2000137682 A JP2000137682 A JP 2000137682A JP 2001318305 A JP2001318305 A JP 2001318305A
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JP
Japan
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work
chip
imaging system
focusing
image pickup
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JP2000137682A
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English (en)
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Mikio Kikko
幹雄 橘高
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】短時間で合焦点を探すことができるオートフォ
ーカス方法を提供する。 【解決手段】 ワークの複数の分割された領域のそれぞ
れに撮像系の焦点を合わせるためのオートフォーカス方
法であって、撮像系とワークの内の少なくとも一方を、
撮像系の光軸に沿う方向に所定範囲移動させて、複数の
分割された領域の内のある1つの領域の表面に撮像系の
焦点が合う合焦点を探索する探索工程(S802)と、
探索工程で探索された合焦点を記憶する記憶工程(S8
04)と、撮像系とワークの内の少なくとも一方を、撮
像系の光軸に沿う方向に、合焦点を中心として所定範囲
よりも小さい範囲内で移動させて、ある1つの領域の近
傍の領域の表面に焦点を合わせる焦点合わせ工程(S8
06)とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オートフォーカス
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のオートフォーカス方法としては、
例えば特開平8−97271号公報に開示されているよ
うに、規格厚さ誤差の範囲をスキャンして合焦させる方
法、特開平6−178188号公報に開示されているよ
うに、ロット内の分散を推定して、スキャン範囲を設定
して合焦させる方法などが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】以下、従来例について
より詳しく説明する。
【0004】図2は、ウェハーとチップを示した図で、
ウェハー201は、半導体ウェハーで、チップ202
は、ウェハーを切断したチップである。チップに付した
番号(1,2,3,…)は、チップNo.である。
【0005】図5は、チップの厚さを示す図で、50
1,502,503は、別々のウェハーでのチップ厚さ
を表す曲線である。横軸は、ウェハー内の位置をチップ
No.で表わしており、縦軸は、ウェハーの厚さであ
る。ウェハーの規格厚さ誤差を±L3、単一ウェハー内
の厚さ誤差を±L2、隣接チップ間の厚さの差を±L1
とするとL3>L2>L1の関係にある。
【0006】特開平8−97271号公報は、規格厚さ
誤差すなわちL3にしたがってスキャン範囲を設定する
ものであり、隣接チップ間の厚さの差L1に従うスキャ
ン範囲設定に比べスキャン範囲を広くする必要があり、
オートフォーカス時間は長くかかる。なお、スキャン範
囲とは、合焦点を探すために、チップの厚さ方向(撮像
系の光軸に沿う方向)に撮像系の焦点位置を移動させる
範囲を指す。
【0007】図6は、チップの厚さ誤差を示す図で、単
一ウェハー内のチップ厚の差をチップNo.1のチップ
を基準にあらわしている。横軸は、チップNo.で、縦
軸は、チップ厚の差である。
【0008】図7は、チップ厚のばらつきを示す表で、
チップNo.1からチップNo.20までのデータであ
る。隣接チップ間の厚さの差の最大は、5μm(チップ
NO.12−チップNO.13、チップNO.19−チ
ップNO.20)でありL1に相当する。
【0009】一方、スキャン範囲設定を特開平6−17
8188号公報でのXs=x−3σ、Xe=x+3σに
従って設定すると、スキャン範囲は、50μm程度必要
であり±L1(=5+5=10μm)に比べて広くな
る。
【0010】即ち、特開平8−97271号公報に開示
されている方法、特開平6−178188号公報に開示
されている方法のいずれにおいても、オートフォーカス
時間が長くかかるという問題点があった。
【0011】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その目的は、短時間で合焦点を探す
ことができるオートフォーカス方法を提供することであ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明に係わるオートフォーカ
ス方法は、ワークの複数の分割された領域のそれぞれに
撮像系の焦点を合わせるためのオートフォーカス方法で
あって、前記撮像系と前記ワークの内の少なくとも一方
を、前記撮像系の光軸に沿う方向に所定範囲移動させ
て、前記複数の分割された領域の内のある1つの領域の
表面に前記撮像系の焦点が合う合焦点を探索する探索工
程と、前記探索工程で探索された合焦点を記憶する記憶
工程と、前記撮像系と前記ワークの内の少なくとも一方
を、前記撮像系の光軸に沿う方向に、前記合焦点を中心
として前記所定範囲よりも小さい範囲内で移動させて、
前記ある1つの領域の近傍の領域の表面に焦点を合わせ
る焦点合わせ工程とを具備することを特徴としている。
【0013】また、この発明に係わるオートフォーカス
方法において、前記撮像系は、テレビカメラを用いて前
記ワークを撮影することを特徴としている。
【0014】また、この発明に係わるオートフォーカス
方法において、前記探索工程では、前記テレビカメラに
より撮影された画像のコントラストが最大となる点を探
索することを特徴としている。
【0015】また、この発明に係わるオートフォーカス
方法において、前記ワークは、インクジェットプリンタ
のヒーターボードであることを特徴としている。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施形態
について説明する。
【0017】なお、本実施形態は、ウェハーを切断して
作られるチップ等の連続したワークのオートフォーカス
において、近傍ワークの合焦位置および近傍ワーク間の
厚み差にもとづいてスキャン範囲を設定することでスキ
ャン範囲を狭く設定し、短時間でのオートフォーカスを
可能にするものである。
【0018】以下、図面を参照して説明する。
【0019】図1は、オートフォーカス機能を持つ画像
認識装置を示す図である。
【0020】図1において、ワーク101は、インクジ
ェットプリンタのヒーターボードで、ウェハー201か
ら切り出されたチップ202である。顕微鏡102は、
ワーク101の表面を拡大する光学系で、CCDカメラ
103は、顕微鏡102で拡大されたワーク101の表
面を撮影する。パルスモーター104は、顕微鏡10
2、CCDカメラ103から成る撮像系をワーク101
の表面のフォーカス方向に移動させる駆動源である。画
像処理装置105は、CCDカメラ103、パルスモー
ター104に接続されており、CCDカメラ103から
の画像データの処理、およびパルスモータ104の位置
決め動作等の制御を行う。接続ケーブル106は、CC
Dカメラ103と画像処理装置105とを接続するケー
ブルである。接続ケーブル107は、パルスモーター1
04と画像処理装置105とを接続するケーブルであ
る。
【0021】図3は、画像処理装置105のブロック図
である。
【0022】図3において、CPU301は、画像処理
装置105を制御するCPUで、バス306に接続され
ている。ROM302は、制御プログラム、データを記
憶するROMでバス306に接続されている。RAM3
03は、画像データ等を記憶するRAMでバス306に
接続されている。CCDカメラI/F304は、CCD
カメラ103からの画像データを入力するためのインタ
フェースで、バス306に接続されている。パルスモー
タI/F305は、パルスモータ104を位置決め駆動
するためのインタフェースで、バス306に接続されて
いる。バス306は、CPU301、ROM302、R
AM303、CCDカメラI/F304およびパルスモ
ータI/F305をバス接続するバスである。
【0023】図4は、撮像系の位置とコントラストの関
係を示す図である。横軸は、顕微鏡102、CCDカメ
ラ103とからなる撮像系の位置を表わし、縦軸は、合
焦度合いであるコントラスト値を表わしており、ピーク
が合焦点となる。
【0024】図8は、オートフォーカスの動作を示すフ
ローチャートであり、1枚のウェハー201から切り出
されたチップ202についてチップNo.1,2,3,
…の順でオートフォーカスする手順を示す。以下フロー
チャートに従って説明する。
【0025】ステップS801は、チップ101がウェ
ハー201のチップNo.1のチップか判別するステッ
プで、チップNo.1であればステップS802に進
み、No.2以降であればステップS806に進む。ス
テップS802では、スキャン範囲(チップの厚さ方向
に撮像系を動かす範囲)をウェハーの規格厚さ誤差(±
L3)で設定する。
【0026】ステップS803では、設定されているス
キャン範囲で合焦点を捜す。即ち、画像処理装置105
により、図4に示したようなコントラストが最大となる
位置を探す。
【0027】ステップS804では、ステップS803
で捜した合焦点位置を記憶する。ステップS805は、
ウェハーの最終チップか否かを判別するステップで最終
チップであれば終了し、最終チップでなければ、ステッ
プS801に戻る。
【0028】ステップS806は、スキャン範囲をステ
ップS804で記憶した値を中心にして、±L1に設定
するステップである。なお、±L1とは、隣接チップ間
の厚さの差を示す。したがって、このフローチャートに
従えば、スキャン幅をチップNo.1で±L3、チップ
No.2以降で±L1としてのオートフォーカスが可能
となる。即ち、通常はL3の値の方がL1の値よりも小
さいので、No.1のチップに対してはスキャン範囲が
大きいが、No.2以降のチップに対してはスキャン範
囲を小さくすることができ、オートフォーカスの高速化
を図ることができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
近傍ワークの合焦位置と近傍ワーク間の厚み差にもとづ
いてスキャン範囲を設定することで、短時間のオートフ
ォーカスが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】オートフォーカス機能を持つ画像認識装置を示
す図である。
【図2】ウェハーとチップを示す図である。
【図3】画像処理装置のブロック図である。
【図4】撮像系の位置とコントラストの関係を示す図で
ある。
【図5】チップの厚さを示す図である。
【図6】チップの厚さ誤差を示す図である。
【図7】チップの厚さばらつきを示す図である。
【図8】オートフォーカスの動作を示すフローチャート
である。
【符号の説明】
101 ワーク(チップ) 102 顕微鏡 103 CCDカメラ 104 パルスモーター 105 画像処理装置 106,107 接続ケーブル 201 ウェハー 202 チップ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワークの複数の分割された領域のそれぞ
    れに撮像系の焦点を合わせるためのオートフォーカス方
    法であって、 前記撮像系と前記ワークの内の少なくとも一方を、前記
    撮像系の光軸に沿う方向に所定範囲移動させて、前記複
    数の分割された領域の内のある1つの領域の表面に前記
    撮像系の焦点が合う合焦点を探索する探索工程と、 前記探索工程で探索された合焦点を記憶する記憶工程
    と、 前記撮像系と前記ワークの内の少なくとも一方を、前記
    撮像系の光軸に沿う方向に、前記合焦点を中心として前
    記所定範囲よりも小さい範囲内で移動させて、前記ある
    1つの領域の近傍の領域の表面に焦点を合わせる焦点合
    わせ工程とを具備することを特徴とするオートフォーカ
    ス方法。
  2. 【請求項2】 前記撮像系は、テレビカメラを用いて前
    記ワークを撮影することを特徴とする請求項1に記載の
    オートフォーカス方法。
  3. 【請求項3】 前記探索工程では、前記テレビカメラに
    より撮影された画像のコントラストが最大となる点を探
    索することを特徴とする請求項2に記載のオートフォー
    カス方法。
  4. 【請求項4】 前記ワークは、インクジェットプリンタ
    のヒーターボードであることを特徴とする請求項1に記
    載のオートフォーカス方法。
JP2000137682A 2000-05-10 2000-05-10 オートフォーカス方法 Withdrawn JP2001318305A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012008254A (ja) * 2010-06-23 2012-01-12 Shicoh Engineering Co Ltd 撮影装置及びマイクロスコープ

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Effective date: 20070807