JP2005115732A - Image correction device and image correction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像補正装置及び画像補正方法に関するものである。より詳細には、検査対
象を走査して画像信号を出力するラインセンサを用いて検査を行う装置に関し、組立て精
度による画像の位置誤差、搬送手段の往復動作による画像貼り合わせ位置誤差、ラインセ
ンサの走査幅誤差等の測定及び補正を行う技術に関するものである。
The present invention relates to an image correction apparatus and an image correction method. More specifically, the present invention relates to an apparatus that performs an inspection using a line sensor that scans an inspection target and outputs an image signal, an image position error due to assembly accuracy, an image pasting position error due to a reciprocating operation of a conveyance unit, The present invention relates to a technique for measuring and correcting a scanning width error or the like.
従来の検査対象を走査して画像信号を出力するラインセンサを用いて検査を行う画像補
正装置の概略を図24に示す。
図24において、検査対象を走査するラインセンサ1と、ラインセンサ1を検査対象上、
Y軸方向に搬送する手段であるモータ5とボールネジ6、搬送テーブル8を案内するガイ
ドレール7a、7bとを備えている。ラインセンサ1の走査幅は、図24に示すように検査
対象よりも大きな測定領域で撮像するため、画像の補正が単純で容易に行えることができ
た。しかしながら、検査対象が測定範囲よりも大きくなる場合、換言するとラインセンサ
1の走査幅が検査対象幅よりも小さくなると、組立て精度による画像位置誤差のみならず、搬送手段の往復動作による画像貼り合わせ位置誤差、ラインセンサの走査幅誤差等の各種誤差が測定画像に大きな影響をおよぼすことになる。
FIG. 24 shows an outline of an image correction apparatus that performs inspection using a line sensor that scans a conventional inspection object and outputs an image signal.
In FIG. 24, the
A
特許文献1には、補正用基準試料を読み取って、補正用画像を得て補正画像に基づき補
正データを求め、その後検査対象物を撮像し、補正データに基づいて補正することが開示
されている。
また、特許文献2には、ラインセンサの駆動手段の位置座標値を検出する位置検出手段
と、ラインセンサからの画像信号の表示手段の所定の複数位置に対応する補正値を記憶し
て、画像データの座標値を補正する画像入力装置が記載されている。
検査対象が測定範囲よりも十分に小さい場合、前記誤差の影響は貼り合わせ画像、及び
測定精度に大きな影響を与える要因ではなかった。しかしながら、装置の高速化、装置の
小型化による測定範囲の狭領域化により、検査対象が走査幅より大きくなることがあり、
画像貼り合わせ部分の誤差量の影響が検査画像に大きな歪を発生させ、測定精度を大きく
劣化させる。また、組立て精度のみならず、画像補正装置の使用による各種部材等の経年
変化の影響も検査精度に影響を与える為、各種誤差量の補正が必要である。
When the inspection object is sufficiently smaller than the measurement range, the influence of the error is not a factor that greatly affects the bonded image and the measurement accuracy. However, due to the high speed of the device and the narrowing of the measurement range due to the miniaturization of the device, the inspection object may be larger than the scanning width,
The influence of the error amount in the image pasting portion causes a large distortion in the inspection image, and the measurement accuracy is greatly deteriorated. In addition, not only the assembly accuracy but also the influence of aging of various members due to the use of the image correction apparatus affects the inspection accuracy, so various error amounts must be corrected.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、組立てによる画像の位置誤差、搬送手段
の往復動作による画像貼り合わせ位置誤差、ラインセンサの走査幅誤差等の測定、及び補
正を高精度に行うことができる検査対象を撮影して得られる画像補正装置及び画像補正法
を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-described conventional problems, and performs measurement and correction of an image position error due to assembly, an image pasting position error due to a reciprocating operation of a conveying unit, a scanning width error of a line sensor, and the like with high accuracy. An object of the present invention is to provide an image correction apparatus and an image correction method that can be obtained by photographing an inspection target.
前記課題を解決するために本発明の画像補正装置は、検査対象を撮影して画像信号を出
力するラインセンサと、前記ラインセンサのライン方向の走査方向をS軸方向とし、前記
S軸方向に平行に搬送させるX軸駆動手段と前記X軸方向と直角方向であるY軸方向に検
査対象を載置したテーブルを移動させるY軸テーブル駆動手段と、前記ラインセンサによ
り検査対象を撮像した画像データを記録し合成するメモリとを有し、
前記ラインセンサの前記S軸方向の走査幅より大きい検査対象を撮像して得られる短冊
状の画像データを前記メモリ上にて合成して得られた画像データより前記X軸駆動手段と
Y軸駆動手段の直交度のずれを検出することを特徴としたものである。
In order to solve the above problems, an image correction apparatus according to the present invention includes a line sensor that captures an inspection target and outputs an image signal, a scanning direction in a line direction of the line sensor is an S-axis direction, and the S-axis direction is X-axis drive means for transporting in parallel, Y-axis table drive means for moving the table on which the inspection object is placed in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction, and image data obtained by imaging the inspection object by the line sensor And a memory for recording and synthesizing
The X-axis drive means and the Y-axis drive from image data obtained by combining strip-shaped image data obtained by imaging an inspection object larger than the scanning width in the S-axis direction of the line sensor on the memory. It is characterized by detecting the deviation of the orthogonality of the means.
また、本発明の画像補正装置は、検査対象を撮影して画像信号を出力するラインセンサ
と、前記ラインセンサのライン方向の走査方向をS軸方向とし、前記S軸方向に平行に搬
送させるX軸駆動手段と前記X軸方向と直角方向であるY軸方向に検査対象を載置したテ
ーブルを移動させるY軸テーブル駆動手段と、前記ラインセンサにより検査対象を撮像し
た画像データを記録し合成するメモリとを有し、
前記ラインセンサの前記S軸方向の操作幅より大きい検査対象を撮像して得られる短冊
状の画像データを前記メモリ上にて合成して得られた画像データより前記S軸とX軸の平
行度のずれを検出することを特徴としたものである。
The image correction apparatus according to the present invention includes a line sensor that shoots an inspection target and outputs an image signal, and the scanning direction of the line direction of the line sensor is an S-axis direction, and is conveyed in parallel with the S-axis direction. Recording and synthesizing image data obtained by imaging the inspection object by the line sensor and the Y-axis table driving means for moving the table on which the inspection object is placed in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction. Memory and
Parallelism between the S-axis and the X-axis from image data obtained by combining strip-shaped image data obtained by imaging an inspection object larger than the operation width in the S-axis direction of the line sensor on the memory. It is characterized by detecting the deviation of the difference.
また、本発明の画像補正装置は、検査対象を撮影して画像信号を出力するラインセンサ
と、前記ラインセンサのライン方向の走査方向をS軸方向とし、前記S軸方向に平行に搬
送させるX軸駆動手段と前記X軸方向と直角方向であるY軸方向に検査対象を載置したテ
ーブルを移動させるY軸テーブル駆動手段と、前記ラインセンサにより検査対象を撮像し
た画像データを記録し合成するメモリとを有し、
前記ラインセンサの前記S軸方向の走査幅より大きい検査対象を撮像して得られる短冊
状の画像データを前記メモリ上にて合成して得られるY軸方向の画像貼り合わせ位置の誤
差量を検出し、当該誤差量に応じて前記Y軸方向搬送手段の搬送量を補正することを特徴
としたものである。
The image correction apparatus according to the present invention includes a line sensor that shoots an inspection target and outputs an image signal, and the scanning direction of the line direction of the line sensor is an S-axis direction, and is conveyed in parallel with the S-axis direction. Recording and synthesizing image data obtained by imaging the inspection object by the line sensor and the Y-axis table driving means for moving the table on which the inspection object is placed in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction. Memory and
Detects the amount of error in the image pasting position in the Y-axis direction obtained by synthesizing on the memory strip-like image data obtained by imaging an inspection object larger than the scanning width in the S-axis direction of the line sensor. The transport amount of the Y-axis direction transport means is corrected according to the error amount.
また、本発明の画像補正装置は、検査対象を撮影して画像信号を出力するラインセンサ
と、前記ラインセンサのライン方向の走査方向をS軸方向とし、前記S軸方向に平行に搬
送させるX軸駆動手段と前記X軸方向と直角方向であるY軸方向に検査対象を載置したテ
ーブルを移動させるY軸テーブル駆動手段と、前記ラインセンサにより検査対象を撮像し
た画像データを記録し合成するメモリとを有し、
前記ラインセンサの前記S軸方向の走査幅より大きい検査対象を撮像して得られる短冊
状の画像データを前記メモリ上にて合成して得られるY軸方向の画像貼り合わせ位置の誤
差量を検出し、当該誤差量に応じて前記メモリへのY軸方向の画像格納位置を補正するこ
とを特徴としたものである。
The image correction apparatus according to the present invention includes a line sensor that shoots an inspection target and outputs an image signal, and the scanning direction of the line direction of the line sensor is an S-axis direction, and is conveyed in parallel with the S-axis direction. Recording and synthesizing image data obtained by imaging the inspection object by the line sensor and the Y-axis table driving means for moving the table on which the inspection object is placed in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction. Memory and
Detects the amount of error in the image pasting position in the Y-axis direction obtained by synthesizing on the memory strip-like image data obtained by imaging an inspection object larger than the scanning width in the S-axis direction of the line sensor. Then, the image storage position in the Y-axis direction in the memory is corrected according to the error amount.
また、本発明の画像補正装置は、検査対象を撮影して画像信号を出力するラインセンサ
と、前記ラインセンサのライン方向の走査方向をS軸方向とし、前記S軸方向に平行に搬
送させるX軸駆動手段と前記X軸方向と直角方向であるY軸方向に検査対象を載置したテ
ーブルを移動させるY軸テーブル駆動手段と、前記ラインセンサにより検査対象を撮像し
た画像データを記録し合成するメモリとを有し、
前記ラインセンサの前記S軸方向の走査幅より大きい検査対象を撮像して得られる短冊
状の画像データを前記メモリ上にて合成して得られる前記ラインセンサの走査幅のX軸方
向の画像貼り合わせ位置の誤差量を検出し、当該誤差量に応じて前記X軸方向搬送手段の
搬送量を補正することを特徴としたものである。
The image correction apparatus according to the present invention includes a line sensor that shoots an inspection target and outputs an image signal, and the scanning direction of the line direction of the line sensor is an S-axis direction, and is conveyed in parallel with the S-axis direction. Recording and synthesizing image data obtained by imaging the inspection object by the line sensor and the Y-axis table driving means for moving the table on which the inspection object is placed in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction. Memory and
Pasting an image in the X-axis direction of the scanning width of the line sensor obtained by combining strip-shaped image data obtained by imaging an inspection object larger than the scanning width in the S-axis direction of the line sensor on the memory An error amount of the alignment position is detected, and the conveyance amount of the X-axis direction conveyance unit is corrected according to the error amount.
また、本発明の画像補正装置は、検査対象を撮影して画像信号を出力するラインセンサ
と、前記ラインセンサのライン方向の走査方向をS軸方向とし、前記S軸方向に平行に搬
送させるX軸駆動手段と前記X軸方向と直角方向であるY軸方向に検査対象を載置したテ
ーブルを移動させるY軸テーブル駆動手段と、前記ラインセンサにより検査対象を撮像し
た画像データを記録し合成するメモリとを有し、
前記ラインセンサの前記S軸方向の走査幅より大きい検査対象を撮像して得られる短冊
状の画像データを前記メモリ上にて合成して得られる前記ラインセンサの走査幅のX軸方
向の画像貼り合わせ位置の誤差量を検出し、当該誤差量に応じて前記メモリへのX軸方向
の画像格納位置を補正することを特徴としたものである。
The image correction apparatus according to the present invention includes a line sensor that shoots an inspection target and outputs an image signal, and the scanning direction of the line direction of the line sensor is an S-axis direction, and is conveyed in parallel with the S-axis direction. Recording and synthesizing image data obtained by imaging the inspection object by the line sensor and the Y-axis table driving means for moving the table on which the inspection object is placed in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction. Memory and
Pasting an image in the X-axis direction of the scanning width of the line sensor obtained by combining strip-shaped image data obtained by imaging an inspection object larger than the scanning width in the S-axis direction of the line sensor on the memory An error amount of the alignment position is detected, and the image storage position in the X-axis direction in the memory is corrected according to the error amount.
また、本発明の画像補正装置は、検査対象を撮影して画像信号を出力するラインセンサ
と、前記ラインセンサのライン方向の走査方向をS軸方向とし、前記S軸方向に平行に搬
送させるX軸駆動手段と前記X軸方向と直角方向であるY軸方向に検査対象を載置したテ
ーブルを移動させるY軸テーブル駆動手段と、前記ラインセンサにより検査対象を撮像し
た画像データを記録し合成するメモリとを有し、
前記ラインセンサの前記S軸方向の走査幅より大きい検査対象を撮像して得られる短冊
状の画像データを前記メモリ上にて合成して得られるY軸方向の画像貼り合わせ位置の誤
差量を検出するとともに、前記ラインセンサの走査幅のX軸方向の画像貼り合わせ位置の
誤差量を検出し、それぞれのY軸方向とX軸方向の検出された誤差量に応じて前記X軸方
向とY軸方向搬送手段の搬送量を補正することを特徴としたものである。
The image correction apparatus according to the present invention includes a line sensor that shoots an inspection target and outputs an image signal, and the scanning direction of the line direction of the line sensor is an S-axis direction, and is conveyed in parallel with the S-axis direction. Recording and synthesizing image data obtained by imaging the inspection object by the line sensor and the Y-axis table driving means for moving the table on which the inspection object is placed in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction. Memory and
Detects the amount of error in the image pasting position in the Y-axis direction obtained by synthesizing on the memory strip-like image data obtained by imaging an inspection object larger than the scanning width in the S-axis direction of the line sensor. In addition, the error amount of the image pasting position in the X-axis direction of the scanning width of the line sensor is detected, and the X-axis direction and the Y-axis are detected according to the detected error amounts in the Y-axis direction and the X-axis direction, respectively. The conveyance amount of the direction conveyance means is corrected.
また、本発明の画像補正装置は、検査対象を撮影して画像信号を出力するラインセンサ
と、前記ラインセンサのライン方向の走査方向をS軸方向とし、前記S軸方向に平行に搬
送させるX軸駆動手段と前記X軸方向と直角方向であるY軸方向に検査対象を載置したテ
ーブルを移動させるY軸テーブル駆動手段と、前記ラインセンサにより検査対象を撮像し
た画像データを記録し合成するメモリとを有し、
前記ラインセンサの前記S軸方向の走査幅より大きい検査対象を撮像して得られる短冊
状の画像データを前記メモリ上にて合成して得られるY軸方向の画像貼り合わせ位置の誤
差量を検出するとともに、前記ラインセンサの走査幅のX軸方向の画像貼り合わせ位置の
誤差量を検出し、それぞれのY軸方向とX軸方向の検出された誤差量に応じて前記メモリ
への前記X軸方向とY軸方向の画像格納位置を補正することを特徴としたものである。
The image correction apparatus according to the present invention includes a line sensor that shoots an inspection target and outputs an image signal, and the scanning direction of the line direction of the line sensor is an S-axis direction, and is conveyed in parallel with the S-axis direction. Recording and synthesizing image data obtained by imaging the inspection object by the line sensor and the Y-axis table driving means for moving the table on which the inspection object is placed in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction. Memory and
Detects the amount of error in the image pasting position in the Y-axis direction obtained by synthesizing on the memory strip-like image data obtained by imaging an inspection object larger than the scanning width in the S-axis direction of the line sensor. In addition, the error amount of the image pasting position in the X-axis direction of the scanning width of the line sensor is detected, and the X-axis to the memory is determined according to the detected error amounts in the Y-axis direction and the X-axis direction. The image storage position in the direction and the Y-axis direction is corrected.
また、本発明の画像補正方法は、検査対象を撮影して画像信号を出力するラインセンサ
と、前記ラインセンサのライン方向の走査方向をS軸方向とし、前記S軸方向に平行に搬
送させるX軸駆動手段と前記X軸方向と直角方向であるY軸方向に検査対象を載置したテ
ーブルを移動させるY軸テーブル駆動手段と、前記ラインセンサにより検査対象を撮像し
た画像データを記録し合成するメモリとを有し、
前記ラインセンサの所定の走査幅で、検査対象を走査し、1ラインの走査が終了すると
Y軸テーブル移動手段にて前記ラインセンサが所定の分解能に相当する距離だけY軸方向
に移動して次の1ラインの走査を行い、この動作をY軸方向に所定の距離に相当するライ
ン数だけ繰り返して得られる短冊状画像データを前記メモリ上にて合成して得られる検査
画像データより前記X軸駆動手段とY軸テーブル駆動手段の直交度の取り付けずれを検出
することを特徴としたものである。
The image correction method of the present invention includes a line sensor that shoots an inspection target and outputs an image signal, and a scanning direction in the line direction of the line sensor is an S-axis direction, and is conveyed in parallel with the S-axis direction. Recording and synthesizing image data obtained by imaging the inspection object by the line sensor and the Y-axis table driving means for moving the table on which the inspection object is placed in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction. Memory and
The inspection object is scanned with the predetermined scanning width of the line sensor, and when scanning of one line is completed, the line sensor is moved in the Y-axis direction by a distance corresponding to a predetermined resolution by the Y-axis table moving means. The X-axis is obtained from the inspection image data obtained by synthesizing on the memory strip-like image data obtained by repeating this operation for the number of lines corresponding to a predetermined distance in the Y-axis direction. It is characterized in that a mounting deviation in the orthogonality between the driving means and the Y-axis table driving means is detected.
以上のように、本発明の画像補正装置及び画像補正方法によれば、組立て精度による画
像の位置誤差、搬送手段の往復動作による画像貼り合わせ位置誤差、ラインセンサの走査
幅誤差等が発生した場合でも、それらの誤差などを合成される画像検査データを用いて検
出し、補正することができ高精度な組立て調整が可能となる。
As described above, according to the image correction apparatus and the image correction method of the present invention, when an image position error due to assembly accuracy, an image pasting position error due to a reciprocating operation of the conveying unit, a scanning width error of the line sensor, or the like occurs. However, these errors and the like can be detected and corrected using synthesized image inspection data, and high-precision assembly adjustment can be performed.
以下に、検査対象がラインセンサの走査幅よりも大きい場合、本発明の画像補正装置及
び画像補正方法を使用して、検査画像に生じる各種誤差などの測定及びそれらの補正方法
などについて図面を用いて詳細に説明する。
Hereinafter, when the inspection object is larger than the scanning width of the line sensor, the image correction apparatus and the image correction method of the present invention are used to measure various errors generated in the inspection image and the correction methods thereof. Will be described in detail.
図1は、本発明の画像補正装置の全体の構成を模式的に示す図であり、図2は、ライン
センサ部の概略を示すための図である。図1、2において、本発明の画像処理装置の全体
の動作を説明する。
まず、ラインセンサ1とY軸テーブル8を検査開始位置への移動について説明する。
(1)CPU100からスキャン開始の指令信号1)が駆動系制御部101に送られる。
(2)CPU100からの信号が駆動系制御部101に入ると、検査開始位置への駆動信
号2)が、X軸補正部102とY軸補正部103を介してX軸駆動部104、及び検査対象
が載置される搬送テーブル8を搬送するY軸テーブル駆動部105に送られる。
(3)次に、X軸駆動部104、及びY軸テーブル駆動部105から出力される駆動信号
3)に応じて、X軸駆動手段、Y軸搬送手段を介して、ラインセンサ1及びY軸テーブル8
を所定の検査開始位置に移動させる。X搬送手段は、ラインセンサ1を検査対象9上をX
軸方向に搬送するモータ2とボールネジ3、ラインセンサ1を案内するガイドレール4a、4bからなり、Y軸搬送手段は、モータ5とボールネジ6、搬送テーブル7a、7bとからなる。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating the overall configuration of an image correction apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram for illustrating an outline of a line sensor unit. 1 and 2, the overall operation of the image processing apparatus of the present invention will be described.
First, the movement of the
(1) A scan start command signal 1) is sent from the
(2) When a signal from the
(3) Next, drive signals output from the
In accordance with 3), the
Is moved to a predetermined inspection start position. The X conveying means moves the
The
次に、検査信号の流れを説明する。
(4)ラインセンサ1が検査開始位置に移動後、CPU100からのラインセンサ1のス
キャン開始の指令信号4)がセンサI/Fボード106に送られる。
(5)CPU100からの信号がセンサI/Fボード106に入るとラインセンサ1に対
して、スキャン開始信号5)が送られ、検査対象9のスキャンを開始する。
このラインセンサ1は、図2に示すように、光源30、ポリゴンミラー31、走査レン
ズ32からなる走査光学系と集光レンズ33、位置検出素子34とからなる受光光学系に
て構成される。スキャン(走査)動作は、図2において、光源(レーザ)30からの光線
をポリゴンミラー31により偏向し、走査レンズ32を介して検査対象9の測定対象面に
走査光を照射する。測定対象からの反射光を集光レンズ33を介して、位置検出素子34
に集光して検査対象9の画像信号を得る。
ラインセンサ1の走査幅30mmの中を1500ポイント、即ち、20μmの分解能で
検査画像を取得する。もちろん、分解能は1500ポイント数を変化させることにより、
所望の解像度が得られる。そして、1ライン30mmの走査が終了すると、分解能20μ
m分だけY軸ステージ移動手段に駆動信号が送られ、Y軸方向の移動が行われたのち、次
の1ラインの走査が行われる。これを繰り返し30mm幅の走査を行い、30mm幅の短
冊状画像を撮影する。
(6)短冊画像の撮影が終了すると、走査終了信号6)がラインセンサ1からセンサI/F
ボード106に送られる。
(7)センサI/Fボード106にラインセンサ1からの走査終了信号が入ると、CPU
100へ走査終了信号が送られ、駆動系制御部101へX軸駆動信号が送られ、X軸補正
部102を介してX軸駆動部104へ信号が送られる。
(8)X軸駆動部104にX軸駆動信号が入ると、X軸駆動手段に駆動信号8)が送られ、
ラインセンサ1がX軸方向に30mm移動する。ラインセンサ1がX軸方向に30mm移
動後、(4)からの一連の動作が繰返し行われる。このようにして検査対象の全面の30mm幅の短冊状の画像信号が得られる。
Next, the flow of the inspection signal will be described.
(4) After the
(5) When a signal from the
As shown in FIG. 2, the
To obtain an image signal of the
An inspection image is acquired at a resolution of 1500 points within the scanning width of 30 mm of the
A desired resolution is obtained. When the scanning of 30 mm per line is completed, the resolution is 20 μm.
A drive signal is sent to the Y-axis stage moving means for m minutes, and after the movement in the Y-axis direction, the next one line is scanned. By repeating this, scanning with a width of 30 mm is performed, and a strip-like image with a width of 30 mm is taken.
(6) When photographing of the strip image is completed, the scanning end signal 6) is sent from the
Sent to the
(7) When a scanning end signal from the
A scan end signal is sent to 100, an X-axis drive signal is sent to the drive
(8) When an X-axis drive signal is input to the
The
次に画像データの流れについて説明する。
(9)ラインセンサ1で取り込まれたデータ9)は、センサI/Fボード106に送られる。
(10)入力されたデータ9)は、センサI/Fボード106からの画像データ10)として画像メモリ107上に蓄えられる。
(11)画像メモリ107上に蓄えられたデータは、補正部108へ画像データ11)を出力し、補正部108を介して補正した画像データを検査画像上で結合する。
このとき、画像メモリ107上に蓄えられている画像データの方向性などを考慮し、画
像データを結合し、合成画像(検査画像)を検査メモリ109において形成する。この合
成された検査画像を用いてCPU100にて誤差量を算出し、算出された誤差量を補正値
として補正部108に記憶する。そして、短冊状画像のX軸方向、Y軸方向の貼り合わせ
位置誤差量を補正部108により補正値として読み出し、この補正値を用いて、検査メモ
リ109上の格納アドレスを補正して記憶する。もちろん画像メモリ107、補正部10
8、検査メモリ109を一体化した構成をとることも可能である。
(12)検査メモリ109で形成した検査画像データ12)をCPU100に送り、検査を行う。
検査対象のスキャン動作と画像メモリ107上への撮影画像の保存は連動して行われてい
る。
Next, the flow of image data will be described.
(9) The data 9) captured by the
(10) The input data 9) is stored on the
(11) The data stored on the
At this time, in consideration of the directionality of the image data stored on the
8. It is also possible to adopt a configuration in which the
(12) The inspection image data 12) formed in the
The scan operation to be inspected and the storage of the captured image on the
図2は、ラインセンサ1の構成を説明するための図であり、前述したように、光源(レ
ーザ)30からの光線をポリゴンミラー31により偏向し、走査レンズ32を介して測定
対象面に走査光を照射する。そして、測定対象9からの反射光を集光レンズ33を介して、位置検出素子34に集光する。測定対象9が、高低差があるような場合、本発明のラインセンサの構成においては、測定対象の高さが異なると位置検出素子34に入る光線の位置が違ってくるため、高さ検出をも行うことができる。
FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the
検査対象の撮影、画像データの記憶、画像データの合成、補正値の算出などの流れにつ
いて、例を挙げて、図面を参照しながら説明する。
The flow of imaging of an inspection target, storage of image data, synthesis of image data, calculation of correction values, and the like will be described with reference to the drawings, taking examples.
なお、短冊状画像を「1」から「6」の6枚の合成画像とする。(図面とは番号表示が異なるが1番から6番の図面を表示するものとする。)
理解を容易にするため図3で、検査対象9がアルファベットの「A」で、大きさが18
0mm×200mmの場合を説明する。即ち、具体的には、X軸、Y軸の分解能は20μ
m、X軸検査対象領域を180mm、Y軸検査対象領域を200mmとし、検査開始位置
は図面の左上部とする。CPU100からのスキャン(走査)開始の指令信号により、検
査開始位置への移動が終了すると、走査幅30mm(分解能20μmで1500ドット)
で検査対象9上をスキャンしながら、Y軸方向へ200mm(分解能20μmで10,0
00ライン)搬送を行い短冊状画像「1」を撮影する。200mmの搬送による短冊状画像「1」の撮影が終了すると、ラインセンサ1をX軸方向へ30mm搬送し、走査幅30mmで検査対象9をスキャンしながら、短冊状画像「1」の撮影時と逆方向へ移動しながら、短冊状画像「2」を撮影する。この動作を繰り返し行い、短冊状画像「6」までを撮影し画像メモリ107上に保存する。画像メモリ107には、短冊状画像「1」から「6」の画像は、図4のように直列状に保存される。即ち、30mm幅の1枚の短冊状画像データのX軸のアドレス値は、0〜1500、Y軸のアドレス値は、0〜10,000で、6枚を直列状に保存するので、Y軸のアドレス値は、60,000となる。そして、画像メモリ107上に保存された短冊状画像は、検査メモリ109にて図5のように、X軸のアドレス値が0〜9,000、Y軸のアドレス値が0〜10,000として合成される。
It is assumed that the strip-like images are six composite images “1” to “6”. (No. 1 to 6 drawings are displayed although the number display is different from the drawings.)
To facilitate understanding, in FIG. 3, the
A case of 0 mm × 200 mm will be described. Specifically, the X-axis and Y-axis resolution is 20 μm.
m, the X-axis inspection target area is 180 mm, the Y-axis inspection target area is 200 mm, and the inspection start position is the upper left of the drawing. When the movement to the inspection start position is completed by the scan start command signal from the
200mm in the Y-axis direction while scanning on the inspection object 9 (10,0 at a resolution of 20 μm)
00 line) is conveyed and a strip-shaped image “1” is taken. When shooting of the strip-shaped image “1” by 200 mm transport is completed, the
分解能が20μmであるので、X軸方向、Y軸方向の検査領域より、画像メモリ107
上X軸方向は1500ドット、Y軸方向は10、000ライン分の短冊状画像が6枚分格
納される。画像メモリ107上に格納された画像データは、検査メモリ109上で合成さ
れ検査画像を作成するが、単純に貼り合わせを行うと以下のような問題を発生する。
Since the resolution is 20 μm, the
Six strip images for 1500 dots in the upper X-axis direction and 10,000 lines in the Y-axis direction are stored. The image data stored on the
即ち、検査メモリ109上で画像合成を行うが、画像メモリ107上のアドレス0番地
の位置で貼り合わせると、Y軸方向は、往復動作による撮影を行うために、Y軸方向の移
動量200mmに対する移動量誤差の影響により、実際の検査対象の画像に対して、図6
に示すように、Y軸方向に段差(Y軸方向貼り合わせ誤差Ey)が発生したような検査画
像になってしまう。また、X軸方向についても、走査幅30mmに対する移動量誤差の影
響により、図8に示すように実際の検査対象の画像に対して段差(X軸方向貼り合わせ誤
差)が発生したような検査画像になってしまう。
In other words, image synthesis is performed on the
As shown in FIG. 4, the inspection image has a level difference (Y-axis direction bonding error Ey) in the Y-axis direction. Also in the X-axis direction, an inspection image in which a step (X-axis direction bonding error) has occurred with respect to the actual inspection target image as shown in FIG. 8 due to the influence of the movement amount error with respect to the scanning width of 30 mm. Become.
検査対象9を短冊状画像を撮影して合成することに起因して発生する段差を補正するた
めに、隣り合う短冊状画像の貼り合わせ位置誤差を、検査メモリ109の検査画像よりC
PU100で算出する。この算出された値を補正量として、駆動系制御部101とX軸駆
動部104及びY軸駆動部103の間に配置した補正部102、103に記憶し、この補
正値を用いて、駆動系制御部からの駆動信号を補正し、X軸駆動部104及びY軸テーブ
ル駆動部105に送ってラインセンサ1の移動量(X軸方向移動量)及びY軸テーブル移
動量を補正する。
In order to correct a level difference caused by photographing and synthesizing the strip-shaped image of the
Calculate with PU100. The calculated value is stored as a correction amount in the
また、検査メモリ109に合成された検査画像よりCPU100で算出した補正量を、
画像メモリ107と検査メモリ109間に配置した補正部108に記憶し、検査メモリ1
09で格納する画像データの格納位置(アドレス)を補正することで、貼り合わせ位置誤
差を補正することができる。図7は、Y軸方向の貼り合わせ位置、図9はX軸方向の貼り
合わせ位置を補正したものである。
In addition, the correction amount calculated by the
The data is stored in the
By correcting the storage position (address) of the image data stored in 09, the bonding position error can be corrected. FIG. 7 corrects the bonding position in the Y-axis direction, and FIG. 9 corrects the bonding position in the X-axis direction.
図6、図7を用いてY軸方向貼り合わせ誤差の補正を具体的に説明する。図6のY軸方
向貼りあわせ誤差Eyを検査メモリ109に格納される短冊状が像データ「2」の先頭アドレスを(1500、10,000)から(1500、10,000−Ey)として貼りあわせる。以下同じようにして短冊状画像を貼りあわせて図7に示す合成画像を作成する。
The correction of the Y-axis direction bonding error will be specifically described with reference to FIGS. The strip shape stored in the
図8に示すX軸方向の貼り合わせ誤差を有する合成画像の補正も格納される先頭アドレ
スを補正して、同様にして貼りあわせて図9に示す合成画像を作成する。
In the correction of the composite image having the X-axis direction combining error shown in FIG. 8, the head address stored is also corrected, and the composite image shown in FIG.
次に、格子状の検査パターンを用いて、本発明の画像補正装置を説明する。 Next, the image correction apparatus of the present invention will be described using a grid-like inspection pattern.
図10は、本発明の実施例1における画像補正装置の概略図である。図10において、
検査対象9を撮影して画像信号を出力するラインセンサ1と、ラインセンサ1を検査対象
9上、X軸方向に搬送する手段であるモータ2とボールねじ3、センサを案内するガイド
レール4a、4bと、検査対象9を固定する搬送テーブル8と、搬送テーブル8をY軸方
向に搬送する手段であるモータ5とボールねじ6、搬送テーブル8を案内するガイドレー
ル7a、7bとを備えている。
FIG. 10 is a schematic diagram of the image correction apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG.
A
本実施例における検査対象9の例を図11に示す。図11は、X軸方向のパターン11
とY軸方向パターン12により構成される格子状の検査パターン10であり、パターン1
1とパターン12の交差角の直角が正確に形成されており、また、規則的なパターンを持
つものにおいても適用でき、その検査対象に適用できる検査パターンの一例を図12に示
す。
An example of the
And a Y-
FIG. 12 shows an example of an inspection pattern in which the right angle of the crossing angle between 1 and the
図13は、本実施例の画像貼り合わせによる検査画像の形成の概略図である。図13に
おいて、図10に示す本実施例の画像補正装置のラインセンサ1によるS軸方向の走査と
搬送手段5、6、7a、7bによるY軸方向の往復搬送により、短冊状の画像13を撮影す
る。ラインセンサ1の走査幅は所定の長さWであるため、走査幅Wよりも大きい検査対象
を撮影する場合、短冊状画像13の撮影終了後、X軸方向の搬送手段2、3、4a、4bに
より、ラインセンサ1を走査幅W分だけX軸方向に搬送し、検査対象の別領域を撮影する。これを測定全領域にわたり繰返し、X,Y搬送手段の座標軸を位置検出手段にて検出して検査画像の撮影画像を貼り合わせて合成することで、検査画像が形成される。
FIG. 13 is a schematic diagram of the formation of an inspection image by image pasting according to the present embodiment. In FIG. 13, a strip-shaped
使用のラインセンサ1は、30mm幅であり、検査対象は、330mm×250mmで、また、ラインセンサ内は1500ポイントの検知源を有し、20μmの解像度を有するものである。そして、ラインセンサ内の1500ポイントの走査がS軸方向の走査であり、S軸方向の走査後Y軸方向に所定の距離だけ移動後、次の1ラインの走査を行い、これをY軸方向に所定の距離(この例では、250mm)に相当するライン数だけ繰り返し、短冊状画像を撮影する。また、解像度は、前記ラインセンサの検知ポイントを1500ポイント以外の適当な数に設定することにより、20μmまでにおいて所望の解像度が得られる。
The
本実施例の画像補正装置において、装置組立てにより、X軸とY軸の角度関係にずれが
発生したときの走査線、及び撮影画像への影響を図14(a)、(b)に示す。同様に装置組立てにより、X軸とS軸の角度関係に誤差が発生したときの走査線、及び撮影画像への影響を図15(a),(b)に示す。
FIGS. 14A and 14B show the influence on the scanning line and the photographed image when a deviation occurs in the angular relationship between the X axis and the Y axis due to the assembly of the image correction apparatus according to the present embodiment. Similarly, FIGS. 15A and 15B show the influence on the scanning line and the photographed image when an error occurs in the angular relationship between the X axis and the S axis by assembling the apparatus.
図14(a)は、X軸とY軸の角度関係に誤差が発生した場合に走査線14へ及ぼす影
響の概略図である。図3に示す本発明における装置において、装置組立てにより、X軸と
Y軸の移動軸が直角でなく角度関係に誤差αが発生して設置された場合、走査線14が角
度関係の誤差αだけ傾くことを示したものである。
FIG. 14A is a schematic diagram of the influence on the
即ち、走査線が、下向きに角度αだけ傾いている場合、短冊状画像13の貼り合わせで
合成される検査画像は、上向きに補正されて合成されるため、角度αだけ上へ傾く合成さ
れた検査画像が得られることになる。
That is, when the scanning line is tilted downward by an angle α, the inspection image synthesized by laminating the strip-shaped
図14(b)は、X軸とY軸の角度関係に誤差αが発生した場合、その誤差αだけ走査
線14が傾き、短冊状画像13の貼り合わせで合成される検査画像が、貼り合わせ基準軸
であるY軸に対してX軸とY軸の角度関係の誤差αだけ傾くことを示したものである。
FIG. 14B shows that when an error α occurs in the angular relationship between the X-axis and the Y-axis, the
図15(a)は、X軸とS軸の角度関係に誤差βが発生した場合に走査線へ及ぼす影響
の概略図である。図10に示す本発明における装置において、装置組立てにより、X軸と
S軸の角度関係に誤差βが発生した場合、走査線14が角度関係の誤差βだけ傾くことを
示したものである。
FIG. 15A is a schematic diagram of the influence on the scanning line when an error β occurs in the angular relationship between the X axis and the S axis. In the apparatus according to the present invention shown in FIG. 10, when an error β occurs in the angular relationship between the X axis and the S axis by assembling the apparatus, the
図15(b)は、X軸とS軸の角度関係に誤差が発生した場合、前記誤差βだけ走査線
14が傾き、短冊状画像13の貼り合わせで合成される検査画像が、貼り合わせ基準軸で
あるY軸に対してX軸とS軸の角度関係の誤差βだけ傾くことを示したものである。ライ
ンセンサ1の走査軸であるS軸が、ラインセンサ1のX軸方向の搬送手段によるX移動軸
と平行でなく角度βだけ傾いて設置されている場合である。ラインセンサ1が上向きにβ
だけ傾いて走査され、1500ポイントの画像データが得られるが、それらの画像データ
は、画像メモリ107上に記憶されるが、その画像メモリ107では一次元に記録されて
おり、検査メモリ109上で合成され結果として得られる出力データは、図15(b)に
示すように、下向きに短冊状の検査画像データが得られる。従って、傾き角βを検出して
ラインセンサ1のS軸をラインセンサ1のX移動軸に合わせることができる。
FIG. 15B shows that when an error occurs in the angular relationship between the X axis and the S axis, the
The image data of 1500 points is obtained by tilting the image data, but the image data is stored in the
本発明の実施例1に示す画像補正装置のX軸とY軸のラインセンサ1のX軸とY軸の移
動軸の直角度の測定は、図11に示す検査対象を撮影し、図13に示す検査画像から検査
対象のエッジ位置を測定する。図16においてX軸の傾き角度は、X軸方向のパターン1
1に着目し、エッジ位置のY軸座標値を短冊状画像13毎に抽出する。つまり、検査対象
のX軸方向のパターンのY軸方向の幅の両端、即ち、エッジのY位置を検出する。即ち、
1ライン(30mm)のS軸方向の走査ごとに検査対象のX軸方向のパターンのエッジの
Y位置を検出し、短冊ごとの代表値を抽出する。このとき抽出データが多いほど、測定精
度がよくなる。短冊画像13毎に抽出した代表値aXを用いて、例えば最小自乗法により
一次式で算出した代表値から得られる1次関数の傾きから計算することができる。この傾
き角度γは、γ=tan−1(aX)から、計算することができる。
The perpendicularity of the X-axis and Y-axis movement axes of the X-axis and Y-
Focusing on 1, the Y-axis coordinate value of the edge position is extracted for each strip-shaped
For each scan of one line (30 mm) in the S-axis direction, the Y position of the edge of the pattern in the X-axis direction to be inspected is detected, and a representative value for each strip is extracted. At this time, the more extracted data, the better the measurement accuracy. Using the representative value aX extracted for each
同様に図17においてY軸の傾き角度は、Y軸方向のパターン12に着目し、エッジ位
置のX軸座標値を抽出する。つまり、検査対象のY軸方向のパターンのX軸方向の幅の両
端、即ち、エッジのX位置を検出する。即ち、1ライン(30mm)のS軸方向の走査ご
とに検査対象のY軸方向のパターンのエッジのX位置を検出し、短冊ごとの代表値を抽出
する。このとき抽出数が多いほど、測定精度がよくなる。抽出した代表値を用いて、例え
ば最小自乗法により一次式で算出した代表値から得られる1次関数の傾きaYから、計算
することができる。このとき、傾き角度δは、δ=tan−1(aY)の式により算出される。
Similarly, in FIG. 17, the inclination angle of the Y axis pays attention to the
以上説明したように、上記X軸、Y軸それぞれの傾き角度から、X軸とY軸の直角度を容易に算出できる。 As described above, the perpendicularity between the X axis and the Y axis can be easily calculated from the inclination angles of the X axis and the Y axis.
次に、X軸とS軸の傾き角度の測定方法を説明する。X軸とS軸の平行度の測定は、図
11に示す検査対象を撮影し、図18に示す短冊状画像を合成した検査画像から検査対象
のエッジ位置を測定する。図18においてS軸の傾き角度は、X軸方向のパターン11に
着目し、短冊状画像13毎にY軸座標値を複数の位置で抽出する。抽出した複数の位置で
の座標値(X、Y)から短冊状画像13毎に例えば最小自乗法を使用して1次関数で近似
した特性方程式17a、17b、17c、17d、17e、17fの傾きaSiから算出し、それ
らの傾き角度εiの平均値から、計算することができる。このとき、傾き角度εiは、εi
=tan−1(aSi)で算出される。ここでiはi=a、b、c、d、e、fである。
上記X軸、S軸それぞれの傾き角度から、X軸とS軸の平行度を容易に算出できる。
また、図11のXYパターンの検査対象を撮影し、図13の検査画像を合成して、X軸、
Y軸の直行度とX軸とS軸との平行度の両方の測定を行い、同時に処理することによって、迅速な補正を行うことができる。
Next, a method for measuring the tilt angle between the X axis and the S axis will be described. The parallelism between the X axis and the S axis is measured by photographing the inspection object shown in FIG. 11 and measuring the edge position of the inspection object from the inspection image obtained by synthesizing the strip-shaped image shown in FIG. In FIG. 18, the inclination angle of the S-axis focuses on the
= Tan-1 (aSi). Here, i is i = a, b, c, d, e, f.
The parallelism between the X axis and the S axis can be easily calculated from the inclination angles of the X axis and the S axis.
Also, the inspection object of the XY pattern in FIG. 11 is photographed, and the inspection image in FIG.
By measuring both the straightness of the Y-axis and the parallelism of the X-axis and the S-axis, and processing them simultaneously, a quick correction can be performed.
このようにして、X軸とY軸の直角度、X軸とS軸の平行度を算出し、図10に示す画
像補正装置の組立て調整を行うことで、高精度の装置組立てが実現できるとともに、高精
度の検査画像合成が実現でき、画像補正装置を用いての高精度な検査が実現できる。また、組立て調整時のみならず、所定の時間毎にX軸、Y軸、S軸の校正を行うことで、高精度な画像補正装置と画像補正方法を提供できる。
In this way, by calculating the perpendicularity of the X axis and the Y axis and the parallelism of the X axis and the S axis, and performing assembly adjustment of the image correction apparatus shown in FIG. 10, high-accuracy apparatus assembly can be realized. High-accuracy inspection image synthesis can be realized, and high-accuracy inspection using an image correction apparatus can be realized. Further, by calibrating the X-axis, Y-axis, and S-axis not only at the time of assembly adjustment but every predetermined time, it is possible to provide a highly accurate image correction apparatus and image correction method.
本実施例は、図19において、検査対象として、Y軸方向に所定間隔で配置したパター
ン18を持つ検査対象を用いるものである。実施例1において図13を用いて説明した検
査画像の合成と同様に、走査幅Wで検査対象上を走査しながら、Y軸方向に走査長Lだけ
搬送し、短冊状画像の撮影を行い、撮影終了後、走査幅W分だけX軸方向に搬送し、同様
に測定を行って合成画像を得る。このとき、図20(a)に示すようにY軸方向に搬送量
誤差が発生するとき、短冊状画像13の貼り合わせにより合成される検査画像は、図20
(b)に示すように、Y軸方向に貼り合わせ位置誤差量19を発生する。
In the present embodiment, in FIG. 19, an inspection
As shown in (b), a bonding
本実施例における補正方法は、貼り合わせ位置誤差量19を検査画像から算出し、Y軸
方向の搬送手段であるモータ5への指令信号を、貼りあわせ位置誤差量19の分だけ調整
し、Y軸方向の搬送位置誤差を補正し、高精度の検査を実現するものである。
In the correction method in this embodiment, the bonding
また、貼り合わせ位置誤差量19をY軸方向の搬送手段を調整して補正する機械的な方
法の他に、貼り合わせ位置誤差量19を検査画像から算出し、短冊状画像データのメモリ
へのY軸方向格納位置を貼り合わせ位置誤差量19に応じて補正することで、Y軸方向の
搬送位置誤差を補正し、高精度の検査を実現するものである。そして、画像補正装置の組
立て調整時のみならず、定期的に校正することで、高精度の検査を保証することができる
ものである。また、検査対象として、検査対象のパターンを画像補正装置自体に持たせる
ことでも実現可能である。更に組立て調整時のみならず、所定の時間毎に校正を行うこと
で、高精度な画像補正装置と画像補正方法を提供できる。
In addition to the mechanical method of correcting the bonding
本実施例は、図21において、検査対象として、X軸方向に所定間隔Tで配置したパタ
ーン20を持つ検査対象を用いるものである。実施例1において図6を用いて説明した検
査画像の合成と同様に、走査幅Wで検査対象上を走査しながら、Y軸方向に走査長Lだけ
搬送し、短冊状画像の撮影を行い、撮影終了後、走査幅W分だけX軸方向に搬送し、同様
に測定を行って合成画像を得る。
In this embodiment, an inspection object having a
このとき、図22(a)、(b)に示すようにX軸方向の搬送量誤差やラインセンサ1の走査幅Wの誤差量が発生すると、短冊状画像13の貼り合わせにより合成される検査画像は、図22(c)に示すように、X軸方向に貼り合わせ位置誤差を発生する。これにより、検査画像におけるX軸方向の所定間隔パターンの間隔が伸縮する。この伸縮により、実際の検査対象の形状が貼り合わせ位置において大きくずれ、検査の精度を劣化させる。
At this time, as shown in FIGS. 22A and 22B, if a conveyance amount error in the X-axis direction or an error amount of the scanning width W of the
本実施例における補正方法は、所定間隔Tからの画像伸縮量ΔTを検査画像から算出し、画像伸縮量ΔTに応じてX軸方向の搬送手段であるモータ2への指令信号を補正することで、画像伸縮を補正し高精度の検査を実現するものである。
The correction method in the present embodiment calculates the image expansion / contraction amount ΔT from the predetermined interval T from the inspection image, and corrects the command signal to the
また、画像伸縮量をΔTをX軸方向の搬送手段を調整して補正する機械的な方法の他に、画像伸縮量をΔTを検査画像から算出し、短冊状画像データのメモリへのX軸方向格納位置を画像伸縮量をΔTに応じて補正することで、X軸方向の搬送位置誤差を補正し、高精度の検査を実現するものである。そして、画像補正装置の組立て調整時のみならず、定期的に校正することで、高精度の検査を保証することができるものである。また、検査対象として、検査対象のパターンを画像補正装置自体に持たせることでも実現可能である。更に、組立て調整時のみならず、定期的に所定の時間毎に校正を行うことで、高精度な画像補正装置と画像補正方法を提供できる。 In addition to the mechanical method of correcting the image expansion / contraction amount by adjusting the conveying means in the X-axis direction, ΔT is calculated from the inspection image, and the image expansion / contraction amount is calculated from the inspection image by the X-axis to the memory of the strip-shaped image data By correcting the image storage amount in accordance with ΔT in the direction storage position, the conveyance position error in the X-axis direction is corrected, and high-precision inspection is realized. Then, not only when the image correction apparatus is assembled and adjusted, but also by periodically calibrating it, it is possible to guarantee a highly accurate inspection. It can also be realized by providing the image correction apparatus itself with a pattern to be inspected as an inspection target. Furthermore, a highly accurate image correction apparatus and image correction method can be provided by performing calibration not only at the time of assembly adjustment but also at regular intervals.
本実施例は、図23に示すように、検査対象9について、X軸、Y軸方向に所定間隔で
配置したパターンを持つ検査対象を用いるものである。実施例1において図13を用いて
説明した検査画像の合成と同様に、走査幅Wで検査対象上を走査しながら、Y軸方向に走
査長Lだけ搬送し、短冊状画像の撮影を行い、撮影終了後、走査幅W分だけX軸方向に搬
送し、同様に測定を行って合成画像を得る。
In the present embodiment, as shown in FIG. 23, an inspection object having a pattern arranged at predetermined intervals in the X-axis and Y-axis directions is used for the
このとき、図20(a)、図22(a)、(b)に示したようにX軸、及びY軸方向の搬送量誤差や走査幅Wの誤差が発生すると、検査精度を劣化させる要因となる。 At this time, as shown in FIGS. 20 (a), 22 (a), and 22 (b), if an error in the conveyance amount in the X-axis and Y-axis directions or an error in the scanning width W occurs, a factor that degrades the inspection accuracy. It becomes.
本実施例においては、図23に記載された検査対象を用いてX軸とY軸の搬送量誤差を
測定し、X軸とY軸の搬送手段の搬送量誤差を機械的に補正することで、高精度の検査を
実現するものである。
また、X軸、Y軸の搬送誤差を測定し、搬送手段を調整して補正する機械的な方法の他
に、短冊状画像データのメモリへのX軸方向格納位置、Y軸方向格納位置を補正すること
で、X軸、Y軸方向の搬送位置誤差を補正し、高精度の検査を実現するものである。そし
て、画像補正装置の組立て調整時のみならず、定期的に校正することで、高精度の検査を
保証することができるものである。また、検査対象として、検査対象のパターンを画像補
正装置自体に持たせることでも実現可能である。更に、組立て調整時のみならず、定期的
に所定の時間毎に校正を行うことで、高精度な画像補正装置と画像補正方法を提供できる。
In this embodiment, the X-axis and Y-axis conveyance amount errors are measured using the inspection object shown in FIG. 23, and the X-axis and Y-axis conveyance unit errors are mechanically corrected. Realizes high-precision inspection.
In addition to the mechanical method of measuring the X-axis and Y-axis conveyance errors and adjusting and correcting the conveyance means, the X-axis direction storage position and the Y-axis direction storage position of the strip-shaped image data in the memory are set. By correcting, the conveyance position error in the X-axis and Y-axis directions is corrected, and high-precision inspection is realized. Then, not only when the image correction apparatus is assembled and adjusted, but also by periodically calibrating it, it is possible to guarantee a highly accurate inspection. It can also be realized by providing the image correction apparatus itself with a pattern to be inspected as an inspection target. Furthermore, a highly accurate image correction apparatus and image correction method can be provided by performing calibration not only at the time of assembly adjustment but also at regular intervals.
本発明にかかる画像補正は、組立て精度による画像の誤差、搬送手段の往復動作による
画像貼り合わせ位置誤差、ラインセンサの走査幅誤差等が発生した場合でも、搬送手段へ
の機械的な補正や、メモリへの格納位置を補正する電気的な補正を利用することで高精度
な組立て調整が実現でき、外観基板検査等の調整に有用である。
The image correction according to the present invention includes mechanical correction to the conveying means even when an image error due to assembly accuracy, an image pasting position error due to the reciprocating operation of the conveying means, a scanning width error of the line sensor, etc. By using electrical correction for correcting the storage position in the memory, highly accurate assembly adjustment can be realized, which is useful for adjustments such as appearance substrate inspection.
1 ラインセンサ
2、5 モータ
3、6 ボールネジ
4a、4b、7a、7b ガイドレール
8 搬送レール
9 検査対象
10 格子状の検査パターン
11 X軸方向パターン
12 Y軸方向パターン
13 短冊状画像
14 走査線
18 Y軸方向に所定間隔で配置した検査パターン
19 Y軸方向貼り合わせ位置ズレ
20 X軸方向に所定間隔で配置した検査パターン
100 CPU
101 駆動系制御部
102 X軸補正部
103 Y軸補正部
104 X軸駆動部
105 Y軸テーブル駆動部
106 センサI/Fボード
107 画像メモリ
108 補正部
109 検査メモリ
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (20)
前記ラインセンサの前記S軸方向の走査幅より大きい検査対象を撮像して得られる短冊状の画像データを前記メモリ上にて合成して得られた画像データより前記X軸駆動手段とY軸駆動手段の直交度のずれを検出することを特徴とする画像補正装置。 A line sensor that shoots an inspection target and outputs an image signal, a scanning direction in the line direction of the line sensor as an S-axis direction, and an X-axis driving unit that conveys the line sensor in parallel to the S-axis direction, and a right angle to the X-axis direction Y-axis table driving means for moving the table on which the inspection object is placed in the Y-axis direction which is the direction, and a memory for recording and synthesizing image data obtained by imaging the inspection object by the line sensor,
The X-axis drive means and the Y-axis drive from image data obtained by combining strip-shaped image data obtained by imaging an inspection object larger than the scanning width in the S-axis direction of the line sensor on the memory. An image correction apparatus for detecting a deviation in orthogonality of means.
前記ラインセンサの前記S軸方向の操作幅より大きい検査対象を撮像して得られる短冊状の画像データを前記メモリ上にて合成して得られた画像データより前記S軸とX軸の平行度のずれを検出することを特徴とする画像補正装置。 A line sensor that shoots an inspection target and outputs an image signal, a scanning direction in the line direction of the line sensor as an S-axis direction, and an X-axis driving unit that conveys the line sensor in parallel to the S-axis direction, and a right angle to the X-axis direction Y-axis table driving means for moving the table on which the inspection object is placed in the Y-axis direction which is the direction, and a memory for recording and synthesizing image data obtained by imaging the inspection object by the line sensor,
Parallelism between the S-axis and the X-axis from image data obtained by combining strip-shaped image data obtained by imaging an inspection object larger than the operation width in the S-axis direction of the line sensor on the memory. An image correction apparatus that detects a shift of the image.
前記ラインセンサの前記S軸方向の走査幅より大きい検査対象を撮像して得られる短冊状の画像データを前記メモリ上にて合成して得られるY軸方向の画像貼り合わせ位置の誤差量を検出し、当該誤差量に応じて前記Y軸方向搬送手段の搬送量を補正することを特徴とする画像補正装置。 A line sensor that shoots an inspection target and outputs an image signal, a scanning direction in the line direction of the line sensor as an S-axis direction, and an X-axis driving unit that conveys the line sensor in parallel to the S-axis direction, and a right angle to the X-axis direction Y-axis table driving means for moving the table on which the inspection object is placed in the Y-axis direction which is the direction, and a memory for recording and synthesizing image data obtained by imaging the inspection object by the line sensor,
Detects the amount of error in the image pasting position in the Y-axis direction obtained by synthesizing on the memory strip-like image data obtained by imaging an inspection object larger than the scanning width in the S-axis direction of the line sensor. An image correction apparatus that corrects the conveyance amount of the Y-axis direction conveyance unit according to the error amount.
前記ラインセンサの前記S軸方向の走査幅より大きい検査対象を撮像して得られる短冊状の画像データを前記メモリ上にて合成して得られるY軸方向の画像貼り合わせ位置の誤差量を検出し、当該誤差量に応じて前記メモリへのY軸方向の画像格納位置を補正することを特徴とする画像補正装置。 A line sensor that shoots an inspection target and outputs an image signal, a scanning direction in the line direction of the line sensor as an S-axis direction, and an X-axis driving unit that conveys the line sensor in parallel to the S-axis direction, and a right angle to the X-axis direction Y-axis table driving means for moving the table on which the inspection object is placed in the Y-axis direction which is the direction, and a memory for recording and synthesizing image data obtained by imaging the inspection object by the line sensor,
Detects the amount of error in the image pasting position in the Y-axis direction obtained by synthesizing on the memory strip-like image data obtained by imaging an inspection object larger than the scanning width in the S-axis direction of the line sensor. An image correction apparatus that corrects the image storage position in the Y-axis direction in the memory according to the error amount.
前記ラインセンサの前記S軸方向の走査幅より大きい検査対象を撮像して得られる短冊状の画像データを前記メモリ上にて合成して得られる前記ラインセンサの走査幅のX軸方向の画像貼り合わせ位置の誤差量を検出し、当該誤差量に応じて前記X軸方向搬送手段の搬送量を補正することを特徴とする画像補正装置。 A line sensor that shoots an inspection target and outputs an image signal, a scanning direction in the line direction of the line sensor as an S-axis direction, and an X-axis driving unit that conveys the line sensor in parallel to the S-axis direction, and a right angle to the X-axis direction Y-axis table driving means for moving the table on which the inspection object is placed in the Y-axis direction which is the direction, and a memory for recording and synthesizing image data obtained by imaging the inspection object by the line sensor,
Pasting an image in the X-axis direction of the scanning width of the line sensor obtained by combining strip-shaped image data obtained by imaging an inspection object larger than the scanning width in the S-axis direction of the line sensor on the memory An image correction apparatus that detects an error amount of an alignment position and corrects the conveyance amount of the X-axis direction conveyance unit according to the error amount.
前記ラインセンサの前記S軸方向の走査幅より大きい検査対象を撮像して得られる短冊状の画像データを前記メモリ上にて合成して得られる前記ラインセンサの走査幅のX軸方向の画像貼り合わせ位置の誤差量を検出し、当該誤差量に応じて前記メモリへのX軸方向の画像格納位置を補正することを特徴とする画像補正装置。 A line sensor that shoots an inspection target and outputs an image signal, a scanning direction in the line direction of the line sensor as an S-axis direction, and an X-axis driving unit that conveys the line sensor in parallel to the S-axis direction, and a right angle to the X-axis direction Y-axis table driving means for moving the table on which the inspection object is placed in the Y-axis direction which is the direction, and a memory for recording and synthesizing image data obtained by imaging the inspection object by the line sensor,
Pasting an image in the X-axis direction of the scanning width of the line sensor obtained by combining strip-shaped image data obtained by imaging an inspection object larger than the scanning width in the S-axis direction of the line sensor on the memory An image correction apparatus that detects an error amount of the alignment position and corrects an image storage position in the X-axis direction in the memory according to the error amount.
前記ラインセンサの前記S軸方向の走査幅より大きい検査対象を撮像して得られる短冊状の画像データを前記メモリ上にて合成して得られるY軸方向の画像貼り合わせ位置の誤差量を検出するとともに、前記ラインセンサの走査幅のX軸方向の画像貼り合わせ位置の誤差量を検出し、それぞれのY軸方向とX軸方向の検出された誤差量に応じて前記X軸方向とY軸方向搬送手段の搬送量を補正することを特徴とする画像補正装置。 A line sensor that shoots an inspection target and outputs an image signal, a scanning direction in the line direction of the line sensor as an S-axis direction, and an X-axis driving unit that conveys the line sensor in parallel to the S-axis direction, and a right angle to the X-axis direction Y-axis table driving means for moving the table on which the inspection object is placed in the Y-axis direction which is the direction, and a memory for recording and synthesizing image data obtained by imaging the inspection object by the line sensor,
Detects the amount of error in the image pasting position in the Y-axis direction obtained by synthesizing on the memory strip-like image data obtained by imaging an inspection object larger than the scanning width in the S-axis direction of the line sensor. In addition, the error amount of the image pasting position in the X-axis direction of the scanning width of the line sensor is detected, and the X-axis direction and the Y-axis are detected according to the detected error amounts in the Y-axis direction and the X-axis direction, respectively. An image correction apparatus for correcting a conveyance amount of a direction conveyance unit.
前記ラインセンサの前記S軸方向の走査幅より大きい検査対象を撮像して得られる短冊状の画像データを前記メモリ上にて合成して得られるY軸方向の画像貼り合わせ位置の誤差量を検出するとともに、前記ラインセンサの走査幅のX軸方向の画像貼り合わせ位置の誤差量を検出し、それぞれのY軸方向とX軸方向の検出された誤差量に応じて前記メモリへの前記X軸方向とY軸方向の画像格納位置を補正することを特徴とする画像補正装置。 A line sensor that shoots an inspection target and outputs an image signal, a scanning direction in the line direction of the line sensor as an S-axis direction, and an X-axis driving unit that conveys the line sensor in parallel to the S-axis direction, and a right angle to the X-axis direction Y-axis table driving means for moving the table on which the inspection object is placed in the Y-axis direction which is the direction, and a memory for recording and synthesizing image data obtained by imaging the inspection object by the line sensor,
Detects the amount of error in the image pasting position in the Y-axis direction obtained by synthesizing on the memory strip-like image data obtained by imaging an inspection object larger than the scanning width in the S-axis direction of the line sensor. In addition, the error amount of the image pasting position in the X-axis direction of the scanning width of the line sensor is detected, and the X-axis to the memory is determined according to the detected error amounts in the Y-axis direction and the X-axis direction. Correction apparatus for correcting the image storage position in the direction and the Y-axis direction.
前記ラインセンサの所定の走査幅で、検査対象を走査し、1ラインの走査が終了するとY軸テーブル移動手段にて前記ラインセンサが所定の分解能に相当する距離だけY軸方向に移動して次の1ラインの走査を行い、この動作をY軸方向に所定の距離に相当するライン数だけ繰り返して得られる短冊状画像データを前記メモリ上にて合成して得られる検査画像データより前記X軸駆動手段とY軸テーブル駆動手段の直交度の取り付けずれを検出することを特徴とする画像補正方法。 A line sensor that shoots an inspection target and outputs an image signal, a scanning direction in the line direction of the line sensor as an S-axis direction, and an X-axis driving unit that conveys the line sensor in parallel to the S-axis direction, and a right angle to the X-axis direction Y-axis table driving means for moving the table on which the inspection object is placed in the Y-axis direction which is the direction, and a memory for recording and synthesizing image data obtained by imaging the inspection object by the line sensor,
The inspection object is scanned with the predetermined scanning width of the line sensor, and when scanning of one line is completed, the line sensor is moved in the Y-axis direction by a distance corresponding to a predetermined resolution by the Y-axis table moving means. The X-axis is obtained from the inspection image data obtained by synthesizing on the memory strip-like image data obtained by repeating this operation for the number of lines corresponding to a predetermined distance in the Y-axis direction. An image correction method characterized by detecting a mounting deviation of orthogonality between a driving means and a Y-axis table driving means.
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