JP2016071423A - 撮影方法、撮影装置、基板処理装置および検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】パターンマッチング処理やエッジ検出処理に適したグレースケール画像を、安定して取得する技術を提供する。
【解決手段】撮影方法は、アライメントマーク20のグレースケール画像を取得する工程(ステップS1)と、該グレースケール画像の階調ヒストグラムにおける、2つの分布範囲51,53を特定する工程(ステップS2)と、明階調側の分布範囲51について、最大度数の階調値(最頻度値)および分散を取得する工程(ステップS3)とを含む。また、撮影方法は、最頻度値と分散に基づいて、裾野階調値を取得する工程(ステップS4)と、裾野階調値と既定の目標階調値との比較に基づき、アライメントマーク20を撮影する際の照度またはカメラの露光時間を、変更するか否かを判定する工程(ステップS5)を含む。
【選択図】図4
【解決手段】撮影方法は、アライメントマーク20のグレースケール画像を取得する工程(ステップS1)と、該グレースケール画像の階調ヒストグラムにおける、2つの分布範囲51,53を特定する工程(ステップS2)と、明階調側の分布範囲51について、最大度数の階調値(最頻度値)および分散を取得する工程(ステップS3)とを含む。また、撮影方法は、最頻度値と分散に基づいて、裾野階調値を取得する工程(ステップS4)と、裾野階調値と既定の目標階調値との比較に基づき、アライメントマーク20を撮影する際の照度またはカメラの露光時間を、変更するか否かを判定する工程(ステップS5)を含む。
【選択図】図4
Description
この発明は、撮影対象物を撮影する技術に関し、特に、撮影対象物を照明する照度またはカメラの露光時間を調整する技術に関する。
従来の基板処理装置では、基板が適正な位置に配置されるように精密に位置合わせする処理(アライメント処理)や、基板処理を行う位置を特定する処理が行われる場合がある。これらの処理では、通常、基板等に設けられたマーク(撮影対象物)をカメラで撮影し、画像を取得される。そして、該画像に基づき、該マークの位置を検出することが行われている(例えば、特許文献1)。
例えば、グレースケール画像に基づいてマークの位置を検出する場合、パターンマッチング処理またはエッジ検出処理などが行われる。ここで、位置検出の誤差を小さくするためには、取得するグレースケール画像の明るさを調整することが必須とされている。
グレースケール画像は、一般的に、明るさが256階調の画素値(ここでは、最も暗い階調値が「0」、最も明るい階調値が「255」とする。)で濃淡が表現されている。このようなグレースケール画像における最も明るい画素の画素値(最高画素値)が目標基準値(例えば「200」)に一致しておれば、パターンマッチング処理やエッジ検出処理を高精度に行い得る。そこで、この最高画素値が目標基準値に一致するように、マークを照明する際の照度、または、カメラの露光時間が調整される。
しかしながら、従来のグレースケール画像の明るさ調整では、ノイズとして偶然に発生した画素の画素値が、最高画素値とされてしまう虞があった。例えば、実際に明るさ調整のためにグレースケール画像の最高画素値が「200」となるように照度または露光時間を調整したとしても、その後同条件の撮影で取得したグレースケール画像の最高画素値が「195」となってしまうことが日常的に発生している。これは、最高画素値が、1つのノイズ的に発生した画素に基づいて決定されてしまうために生じてしまうと考えられる。このように、従来の明るさ調整では、パターンマッチング処理やエッジ検出処理に適した明るさのグレースケール画像を、安定して取得することが困難となっており、改善が求められていた。
そこで、本発明は、パターンマッチング処理やエッジ検出処理に適したグレースケール画像を、安定して取得する技術を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、第1の態様は、撮影対象物を撮影する撮影方法であって、(a)第一照度および第一露光時間で照明された撮影対象物をカメラで撮影することによって、明るさを多階調で表現したグレースケール画像を取得する工程と、(b)前記グレースケール画像の階調ヒストグラムにおける、明階調側に分布する第一の山型の分布範囲および暗階調側に分布する第二の山型の分布範囲を特定する工程と、(c)前記第一の山型の分布範囲における、最大度数の階調値を最頻度値として取得する工程と、(d)前記第一の山型の分布範囲の分散を取得する工程と、(e)前記最頻度値および前記分散に基づき、前記第一の山型の分布範囲における明階調側の裾野の階調値を裾野階調値として取得する工程と、(f)前記裾野階調値および既定の目標階調値の比較に基づき、前記撮影対象物を照明する照度または前記カメラの露光時間を前記第一照度または第一露光時間から変更するか否か判定する工程とを含む。
また、第2の態様は、第1の態様に係る撮影方法であって、前記撮影対象物が、第一の色の部分および前記第一の色とは異なる第二の色の部分を有する。
また、第3の態様は、第2の態様に係る撮影方法であって、前記第一の色および第二の色が、白色および黒色である。
また、第4の態様は、撮影対象物を撮影する撮影方法であって、(A)相違する複数の照度または相違する複数の露光時間で撮影対象物をカメラで撮影することによって、明るさが多階調で表現された複数のグレースケール画像を取得する工程と、(B)前記複数のグレースケール画像の各々について、階調ヒストグラムにおける明階調側に分布する第一の山型の分布範囲および暗階調側に分布する第二の山型の分布範囲を特定する工程と、(C)前記複数のグレースケール画像の各々について、前記第一の山型の分布範囲における、最大度数の階調値を最頻度値として取得する工程と、(D)前記(A)工程にて前記複数のグレースケール画像を取得した際の前記複数の照度または前記複数の露光時間と、前記(C)工程にて取得した前記複数のグレースケール画像毎の最頻度値に基づき、前記照度または前記露光時間と前記最頻度値の関係式を取得する工程と、(E)第一照度または第一露光時間で前記撮影対象物を撮影して、前記グレースケール画像を取得する工程と、(F)前記(E)工程で取得した前記グレースケール画像について、前記第一の山型の分布範囲における前記最頻度値を取得する工程と、(G)前記(E)工程で取得した前記グレースケール画像について、前記第一の山型の分布範囲の分散を取得する工程と、(H)前記(F)工程で取得した前記最頻度値および前記(G)工程で取得した前記分散に基づき、前記第一の山型の分布範囲における明階調側の裾野の階調値を裾野階調値として取得する工程と、(I)前記裾野階調値と、前記(D)工程で取得した関係式とに基づいて、前記裾野階調値を既定の目標階調値に一致させるために要する照度または露光時間を算出する工程とを含む。
また、第5の態様は、第4の態様に係る撮影方法であって、前記(D)工程おける前記関係式が、前記照度または前記最頻度値を変数とする一次式である。
また、第6の態様は、撮影対象物を撮影する撮影装置であって、第一照度または第一露光時間で撮影対象物をカメラで撮影することによって、明るさを多階調で表現したグレースケール画像を示す画像データを取得する画像取得部と、前記画像データが示すグレースケール画像の階調ヒストグラムにおける、明階調側に分布する第一の山型の分布範囲および暗階調側に分布する第二の山型の分布範囲を特定する特定部と、前記第一の山型の分布範囲における、最大度数の階調値を最頻度値として取得する最頻度値取得部と、前記第一の山型の分布範囲の分散を取得する分散取得部と、前記最頻度値および前記分散に基づき、前記第一の山型の分布範囲における明階調側の裾野の階調値を裾野階調値として取得する裾野階調値取得部とを備える。
また、第7の態様は、第6の態様に係る撮影装置であって、前記裾野階調値および既定の目標階調値の比較に基づき、前記撮影対象物を照明する照度またはカメラの露光時間を前記第一照度または第一露光時間から変更するかどうか判定する判定部、をさらに備える。
また、第8の態様は、基板を処理する基板処理装置であって、基板に既定の処理を施す処理部と、第6または第7の態様に係る撮影装置とを備える。
また、第9の態様は、被検査試料を検査する検査装置であって、前記被検査試料について、既定の検査を行う検査部と、第6または第7の態様に係る撮影装置とを備える。
第1の態様に係る撮影方法によると、最頻度値および分散に基づく裾野階調値を、目標階調値に合うように照度調整または露光時間調整を行う。最頻度値および分差は、撮影状況やイメージセンサなどの状態によって生じるノイズの影響を受けずに照度調整または露光時間調整を行うことができる。したがって、誤差が低減されたグレースケール画像を取得できる。
第2の態様に係る撮影方法によると、撮影対象物を二色であるため、グレースケール画像のヒストグラムにおける二つの山型の分布範囲の特定が容易となる。
第3の態様に係る撮影方法によると、グレースケール画像における明暗を鮮明にできる。このため、二つの山型の分布範囲の特定が容易となる。
第4の態様に係る撮影方法によると、最頻度値および分散に基づく裾野階調値が、目標階調値に一致するように照度調整または露光時間調整を行う。最頻度値および分差は、撮影状況やイメージセンサなどの状態によって生じるノイズの影響を受けずに照度調整または露光時間調整を行うことができる。したがって、好適なグレースケール画像の取得を安定して行うことができる。また、予め照度または露光時間と最頻度階調値との関係式を取得しておくことで、照度または露光時間の設定を迅速に行うことができる。
第5の態様に係る撮影方法によると、照度および最頻度値の関係式が一次式であるため、演算を容易にできる。
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。
<1. 第1実施形態>
<1.1. 構成>
図1は、第1実施形態に係る基板処理装置1の概略構成図である。基板処理装置1は、各種被処理基板(以下、単に「基板」と称する。)に、処理液を塗布する装置として構成されている。被処理基板としては、例えば、液晶表示装置用ガラス基板、半導体ウェハ、プラズマディスプレイ用ガラス基板、磁気・光ディスク用のガラスまたはセラミック基板、有機エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ用ガラス基板、太陽電池用ガラス基板またはシリコン基板、フレキシブル基板、または、プリント基板などの電子機器向け基板が例示される。
<1.1. 構成>
図1は、第1実施形態に係る基板処理装置1の概略構成図である。基板処理装置1は、各種被処理基板(以下、単に「基板」と称する。)に、処理液を塗布する装置として構成されている。被処理基板としては、例えば、液晶表示装置用ガラス基板、半導体ウェハ、プラズマディスプレイ用ガラス基板、磁気・光ディスク用のガラスまたはセラミック基板、有機エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ用ガラス基板、太陽電池用ガラス基板またはシリコン基板、フレキシブル基板、または、プリント基板などの電子機器向け基板が例示される。
図1に示すように、基板処理装置1は、ノズル10、ノズル移動機構11、ステージ12、ステージ移動機構13、カメラ14、光源15および制御部16を備えている。
ノズル10は、ノズル移動機構11によって基板9の主面(表面)に平行に移動しつつ、処理液を吐出することによって、基板9の所望の領域に処理液を塗布する。なお、ノズル10を固定して、ステージ12をノズル10に対して移動させることによって、基板9に処理液が塗布されてもよい。また、ノズル10およびステージ12の双方を移動させてもよい。
ステージ12は、基板9を保持する保持部の一例である。ステージ移動機構13は、基板9の主面に平行な方向に移動させる。ステージ移動機構13は、リニアモータ、スライダ側のナット部材が螺合するネジ軸をサーボモータの駆動により回転駆動する電動スライダ機構などを利用することができる。ノズル移動機構11についても同様である。ノズル10、ノズル移動機構、ステージ12およびステージ移動機構13は、処理部を構成する。
カメラ14は、基板9に形成されている複数のアライメントマーク20(図2参照)を撮影する。カメラ14は、フォトダイオードを二次元に複数配列することによって構成されるイメージセンサと、各フォトデバイスから電気信号を読み取る読取機構などを備えている。また、カメラ14における露光時間(シャッタースピード)は、制御部16から出力される制御信号に基づいて、変更可能とされている。もちろん、カメラ14に照度を変更操作するための操作部を設け、オペレータが手動でカメラ14の露光時間を変更できるようにしてもよい。
図2は、第1実施形態に係るアライメントマーク20の平面図である。アライメントマーク20は、撮影対象物の一例である。該アライメントマーク20は、好ましくは、互いに色が異なる第一部分21および第二部分23とで構成されている。好ましくは、第一部分21はJIS慣用色名で白色とされ、第二部分23はJIS慣用色名で黒色とされる。本実施形態では、アライメントマーク20は、全体として矩形をなしており、十字状の第一部分21がその矩形の内部に配されている。なお、アライメントマーク20が、第一部分21のみで構成される場合も考えられる。具体的には、第一部分21のみがアライメントマークとして基板9に形成されていてもよい。この場合、第一部分21の色(例えば白色)と、その背景部分(具体的には、基板9の一部)の色が相違しておればよい。
図1に戻って、光源15は、カメラ14によって基板9のアライメントマーク20を撮影する際に、該アライメントマーク20を照明するように構成されている。該光源15の照度は、制御部16から出力される制御信号に基づいて、変更可能とされている。もちろん、光源15に照度を調整操作するための操作部を設けることによって、オペレータが手動で照度を変更できるようにしてもよい。
図3は、第1実施形態に係る制御部16の構成図である。制御部16は、CPU30、メモリー31、ハードディスクドライブなどの不揮発性のデータ記憶部32、操作部33および表示部34を備えたコンピュータとして構成されている。なお、制御部16は、他の要素を備えていてもよい。
データ記憶部32には、プログラムPGがインストールされている。プログラムPGは、可搬性の記録媒体35によって提供されてもよいし、ネットワーク36を経由して提供されてもよい。制御部16が、例えばカメラ14を制御する場合は、プログラムPGがメモリー31にロードされ、CPU30が該プログラムPGを実行する。
操作部33は、キーボード、ポインティングデバイス、スイッチ、ロータリーエンコーダー等である。ポインティングデバイスは、マウス、トラックパッド、タッチパネル、タブレット等である。
表示部34は、ディスプレイ、ランプ等である。ディスプレイは、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等である。
<1.2. 明るさ調整処理>
図4は、第1実施形態に係る明るさ調整処理を示す流れ図である。また、図5は、第1実施形態に係る明るさ調整処理におけるデータ処理の流れを示すブロック図である。図5に示す特定部41、最頻度値・分散取得部42、裾野階調値取得部43、判定部44および撮影制御部45は、CPU30がプログラムPGにしたがって動作することによって、ソフトウェア的に実現される機能ブロックである。なお、これらの機能ブロックは、専用回路によって構成されることによって、ハードウェア的に実現されてもよい。また、図5に示す例では、各データが、データ記憶部32に保存されているが、メモリー31上のみに保存されるようにしてもよい。
図4は、第1実施形態に係る明るさ調整処理を示す流れ図である。また、図5は、第1実施形態に係る明るさ調整処理におけるデータ処理の流れを示すブロック図である。図5に示す特定部41、最頻度値・分散取得部42、裾野階調値取得部43、判定部44および撮影制御部45は、CPU30がプログラムPGにしたがって動作することによって、ソフトウェア的に実現される機能ブロックである。なお、これらの機能ブロックは、専用回路によって構成されることによって、ハードウェア的に実現されてもよい。また、図5に示す例では、各データが、データ記憶部32に保存されているが、メモリー31上のみに保存されるようにしてもよい。
まず、アライメントマーク20をカメラ14で撮影することによって、グレースケール画像D1が取得される(ステップS1)。取得されたグレースケール画像D1は、データ記憶部32に保存される。
次に、特定部41によって、グレースケール画像D1の階調ヒストグラムにおける、2つの山型の分布範囲(明階調側に分布する第一の山型の分布範囲、および、暗階調側に分布する第二の山型の分布範囲)が特定される(ステップS2)。この特定結果は、特定データD2としてデータ記憶部32に保存される。
図6は、第1実施形態に係るグレースケール画像D1の階調ヒストグラムの一例を示す図である。図6に示す階調ヒストグラムにおいて、横軸が階調値(級数)を示し、縦軸が出現度数(度数)を示す。本例では、明るさが256階調(0〜255)で表現されたグレースケール画像D1が取得されている。また、最も明るい階調値を「255」とし、最も暗い階調値を「0」とされている。
図2に示す白黒のアライメントマーク20をカメラで撮影すると、図6に示すように、2つの山型の分布範囲51,53が現れる。分布範囲51は、グレースケール画像D1における明るい部分、すなわち、アライメントマーク20の白色の第一部分21に相当する。また、分布範囲53は、グレースケール画像D1における暗い部分、すなわち、アライメントマーク20の周辺の黒色の第二部分23に相当する。なお、グレースケール画像D1を取得する際に、カメラで得られた画素データについて、明暗を反転させる処理を行った場合、白色の第一部分21は暗階調側の分布範囲に,黒色の第二部分23は明階調側の分布範囲にそれぞれ対応することとなる。
図6に示すように、階調ヒストグラムにおいては、二つの分布範囲の他に、偶然出現するノイズ分布55,57が含まれている場合がある。このような階調ヒストグラムから、2つの山型の分布範囲51,53を特定する場合は、例えば、そのピークの出現頻度が基準となる度数Nよりも多い分布範囲を検出するようにすればよい。これによって、3つ以上の山型の分布範囲がノイズとして存在していたとしても、その中から、既定の度数N以上のピークを持つ2つの分布範囲51,53を容易に特定できる。
また、アライメントマーク20が白色および黒色の2色であるため、グレースケール画像の明暗を鮮明にできる。このため、分布範囲51,53が離れるため、これらの特定が容易である。
図4および図5に戻って、2つの山型の分布範囲が特定されると、最頻度値・分散取得部42によって、明階調側の山型の分布範囲における最も出現頻度が大きい階調値(最頻度値)および該分布範囲の分散が取得される(ステップS3)。取得された際頻度値・分散D3は、データ記憶部32に保存される。さらに、裾野階調値取得部43によって、最頻度値・分散D3に基づき、裾野階調値D4が取得される(ステップS4)。裾野階調値D4は、山型の分布範囲における明階調側の部分において、緩やかに傾斜する部分の階調値をいう。
図6に示す例の場合、明階調側の山型の分布範囲51において、ピークの階調値は「160」である。このため、該階調値「160」が最頻度値としてデータ記憶部32に保存される。また、分布範囲51の分散(ρ2)が、演算によって取得され、データ記憶部32に保存される。なお、最頻度値となる階調値が複数ある場合は、それらの階調値の平均値または中間値を最頻度値としてよい。また、いずれか1つの階調値を最頻度値としてもよく、例えば、分布範囲53の中央値に最も近い階調値が最頻度値として選択されるようにしてもよい。
本実施形態では、分布範囲51の分散(ρ2)から、分散の正の平方根である標準偏差(ρ)を求める。そして該標準偏差(ρ)を3倍(3ρ)したものを、最頻度値に加算して得た階調値が、裾野階調値D4とされる。つまり、最頻度値をN1とし、分散の正の平方根である標準偏差をρ、裾野階調値N2とおく。すると裾野階調値N2を求める式は、N2=N1+3ρ(式1)となる。図6に示す分布範囲51については、3ρが「20」である。このため、裾野階調値D4は「180」(=160+20)となる。
分布範囲51が正規分布に従うと仮定すると、N1±3ρに含まれる度数は、分布範囲51における全出現度数の99.73%と推定される。このため、裾野階調値D4は、分布範囲51における、最大階調値よりも小さく、かつ、最大階調値に近接した階調値となる。
なお、裾野階調値D4は、上記の式1に限定されるものではない。最頻度値に標準偏差ρに3よりも大きな値をかけた値(つまり、3ρよりも大きい値)を加算して、裾野階調値D4としてもよい。ただし、裾野階調値は、最大階調値よりも小さい値であることが望ましい。
図4および図5に戻って、裾野階調値D4が取得されると、判定部44は、裾野階調値D4および目標階調値D5を比較することによって、撮影条件を変更するか否かの判定を行う(ステップS5)。判定結果D6は、データ記憶部32に保存される。撮影条件の変更が必要な場合(ステップS5においてYES)、撮影制御部45は、撮影条件を変更する(ステップS6)。そして、ステップS1に戻って、再びステップS1〜S5の各工程が実行される。撮影条件の変更が不要な場合は(ステップS5においてNO)、明るさ調整処理が終了する。
例えば、図6に示す例において、目標階調値が「200」であったとする。すると、裾野階調値「180」は、目標階調値「200」よりも小さい。このため、より明るいグレースケール画像を取得するように、撮影条件が変更される。具体的には、光源15の照度が上げられる。また、照度を上げる代わりに、カメラ14の露光時間が長くなるように変更される。撮影制御部45が、照度および露光時間の双方を変更することも妨げられない。
このように、本実施形態では、裾野階調値D4が目標階調値D5と一致もしくは近接すると判定されるまで、撮影条件を変更しつつアライメントマーク20の撮影が実行される。
なお、判定部44は必ずしも備えられていなくてもよい。例えば、表示部34に裾野階調値D4を表示し、オペレータが該裾野階調値D4および目標階調値D5を比較して、撮影条件を変更しての再撮影が必要か否かを判定してもよい。
また、明階調側の分布範囲51に関して、再頻度値は、撮影条件の変更によって大きくなる一方、分散はほとんど変化しない。このため、分散については、はじめに取得した値を採用するようにしてもよい。これによって、再頻度値・分散取得部42の演算負担を軽くすることができる。
従来は、分布範囲51の最大階調値が目標階調値に合致するように、明るさ調整を行った場合、偶発的に発生した階調値を最大階調値として拾ってしまう可能性がある。このため、明るさ調整を高精度に行えないという問題が発生していた。
これに対して、本実施形態の明るさ調整によると、明階調側の山型の分布範囲51の最頻度値は、分布範囲51における最も出現頻度の高い階調値である。このため、再頻度値は、偶発的に発生する階調値の画素の影響を受け難い値となっている。また、分布範囲51が正規分布に従うものと仮定すると、分散(ρ2)から得られる3ρを再頻度値に加算して求められる裾野階調値は、分布範囲51の最大階調値よりも小さい値であって、最大階調値に近接した値となる。したがって、仮に偶発的に出現した画素の階調値が最大階調値となったとしても、裾野階調値はその影響をほとんど受けない。このような裾野階調値を指標として、該裾野階調値を目標階調値に近づくように、照度または露光時間を調整することによって、アライメントマーク20の位置検出に好適なグレースケール画像の撮影条件を決定することができる。このため、パターンマッチング処理やエッジ検出に適した明るさのグレースケール画像を、安定して取得できる。
<2. 第2実施形態>
図7は、第2実施形態に係る明るさ調整処理を示す流れ図である。本実施形態に係る明るさ調整処理では、まず、光源15の照度またはカメラ14の露光時間と、最頻度値との関係式が求められ、該関係式に基づき、必要となる照度または露光時間を算出するものである。なお、各工程は、制御部16が備えるCPU30が、プログラムPGにしたがって動作することにより実行されてもよいし、オペレータが実行してもよい。
図7は、第2実施形態に係る明るさ調整処理を示す流れ図である。本実施形態に係る明るさ調整処理では、まず、光源15の照度またはカメラ14の露光時間と、最頻度値との関係式が求められ、該関係式に基づき、必要となる照度または露光時間を算出するものである。なお、各工程は、制御部16が備えるCPU30が、プログラムPGにしたがって動作することにより実行されてもよいし、オペレータが実行してもよい。
詳細には、まず、照度または露光時間の条件をふって、アライメントマーク20をカメラ14で撮影する。これによって、照度または露光時間が異なる複数のグレースケール画像が取得される(ステップS11)。
次に、ステップS11で取得された複数のグレースケール画像の各々について、階調ヒストグラムにおける2つの山型の分布範囲を特定する(ステップS12)。このステップS12は、ステップS2と同じ要領で行われる。
そして、複数のグレースケール画像の各々について、ステップS12における特定結果に基づき、明階調側の分布範囲の最頻度値が取得される(ステップS13)。このステップS13は、ステップS3における最頻度値の取得と同じ要領で行われる。
ステップS13まで完了すると、ステップS11における照度または露光時間と、ステップS13で取得した最頻度値の関係式を取得する(ステップS14)。この関係式については、図8を参照しつつ説明する。
図8は、第2実施形態に係る光源15の照度と最頻度値の関係を示す図である。図8中、横軸は照度を示し、縦軸は最頻度値を示している。図8に示す例では、ステップS11において、光源15の照度を1〜11まで変更してアライメントマーク20をカメラ14で撮影し、得られた各グレースケール画像について、最頻度値がそれぞれ取得されている。
図8に示すように、照度と最頻度値は、ほぼ線形性を持つ関係にある。すなわち、照度を変数xとし、最頻度値をyとすると、それらの関係式は、y=16.209x+37.745(式2)という一次式に近似することができる。なお、図示を省略するが、露光時間をふってグレースケール画像を取得した場合においても、露光時間と最頻度値についても、線形性を持つ関係にある。したがって、露光時間と最頻度値の関係式も、一次式で近似することが可能である。
図7に戻って、ステップS14によって関係式が求められると、任意の撮影条件(第一照度または第一露光時間)でアライメントマーク20がカメラ14で撮影され、グレースケール画像が取得される(ステップS15)。そして、該グレースケール画像について、裾野階調値が取得される(ステップS16)。このステップS16は、ステップS2〜ステップS4と同じ要領で行われる。すなわち、階調ヒストグラムにおける2つの山型の分布範囲の特定、明階調側の分布範囲の最頻度値および分散の取得が順次行われ、その後、裾野階調値が取得される。
ステップS16において裾野階調値が取得されると、該裾野階調値と、ステップS14で取得された関係式とに基づいて、該裾野階調値を既定の目標階調値と一致させるために要する照度または露光時間が算出される(ステップS17)。
例えば、ステップS14において、図8で説明した関係式y=16.209x+37.745(式2)が得られているものとする。また、ステップS15において、光源15の照度を「8」としてグレースケール画像を取得したとする。さらに、ステップS16で取得された裾野階調値が「180」であり、目標階調値が「200」であったとする。すると、本例の場合、裾野階調値を「180」と「200」の差分値である「20」だけ、階調値を大きくする必要がある。ここで、関係式(式2)によると、最頻度値を「20」だけ大きくするために必要な照度の変更量は、該差分値を変数xの定数(すなわち、16.209)で除算することによって、1.23(=20/16.209)と求められる。すなわち、照度を9.23(=8+1.23)に変更すれば、裾野階調値が目標階調値に一致することを期待できる。
このように、本実施形態に係る明るさ調整処理によると、最頻度値と照度または露光時間の関係式(式2)を予め求めておくことによって、1度の撮影で得たグレースケール画像から、好適な撮影条件を決定することができる。したがって、撮影条件の再設定に要する労力を効果的に減らすことができる。また、第1実施形態と同様に、本実施形態においても、明るさ調整処理が、裾野階調値を基準にして実行される。このため、明るさ調整処理を高精度に行うことができる。
<3. 変形例>
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、グレースケール画像が、256階調の明暗で表現される画像としている。しかしながら、その他の階調(例えば、1024階調など)のグレースケール画像においても、本発明は有効である。
また、上記実施形態では、基板処理装置1は基板に処理液を塗布する装置として構成されている。しかしながら、その他の処理(例えば、露光、レーザ加工など)を行う処理部を基板処理装置に、カメラ14、および、特定部41、最頻度値・分散取得部42、裾野階調値取得部43、判定部44として機能するCPU30を有する制御部16を含む撮影装置を適用してもよい。また、本発明は、基板処理装置に限定されず、基板9を被検査試料とする検査装置にも適用可能である。つまり、所定の検査、例えば画像診断などを行う検査部と、上記撮影装置とを検査装置に備えてもよい。
この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。また、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。
1 :基板処理装置
10 :ノズル
11 :ノズル移動機構
12 :ステージ
13 :ステージ移動機構
14 :カメラ
15 :光源
16 :制御部
20 :アライメントマーク
21 :第一部分
23 :第二部分
30 :CPU
31 :メモリー
32 :データ記憶部
33 :操作部
34 :表示部
35 :記録媒体
36 :ネットワーク
41 :特定部
42 :分散取得部
43 :裾野階調値取得部
44 :判定部
45 :撮影制御部
51 :分布範囲(第一の山型の分布範囲)
53 :分布範囲(第二の山型の分布範囲)
9 :基板
D1 :グレースケール画像
D2 :特定データ
D3 :最頻度階調値・分散
D4 :裾野階調値
D5 :目標階調値
D6 :判定結果
PG :プログラム
10 :ノズル
11 :ノズル移動機構
12 :ステージ
13 :ステージ移動機構
14 :カメラ
15 :光源
16 :制御部
20 :アライメントマーク
21 :第一部分
23 :第二部分
30 :CPU
31 :メモリー
32 :データ記憶部
33 :操作部
34 :表示部
35 :記録媒体
36 :ネットワーク
41 :特定部
42 :分散取得部
43 :裾野階調値取得部
44 :判定部
45 :撮影制御部
51 :分布範囲(第一の山型の分布範囲)
53 :分布範囲(第二の山型の分布範囲)
9 :基板
D1 :グレースケール画像
D2 :特定データ
D3 :最頻度階調値・分散
D4 :裾野階調値
D5 :目標階調値
D6 :判定結果
PG :プログラム
Claims (9)
- 撮影対象物を撮影する撮影方法であって、
(a)第一照度および第一露光時間で照明された撮影対象物をカメラで撮影することによって、明るさを多階調で表現したグレースケール画像を取得する工程と、
(b)前記グレースケール画像の階調ヒストグラムにおける、明階調側に分布する第一の山型の分布範囲および暗階調側に分布する第二の山型の分布範囲を特定する工程と、
(c)前記第一の山型の分布範囲における、最大度数の階調値を最頻度値として取得する工程と、
(d)前記第一の山型の分布範囲の分散を取得する工程と、
(e)前記最頻度値および前記分散に基づき、前記第一の山型の分布範囲における明階調側の裾野の階調値を裾野階調値として取得する工程と、
(f)前記裾野階調値および既定の目標階調値の比較に基づき、前記撮影対象物を照明する照度または前記カメラの露光時間を前記第一照度または第一露光時間から変更するか否か判定する工程と、
を含む、撮影方法。 - 請求項1に記載の撮影方法であって、
前記撮影対象物が、第一の色の部分および前記第一の色とは異なる第二の色の部分を有する、撮影方法。 - 請求項2に記載の撮影方法であって、
前記第一の色および第二の色が、白色および黒色である、撮影方法。 - 撮影対象物を撮影する撮影方法であって、
(A)相違する複数の照度または相違する複数の露光時間で撮影対象物をカメラで撮影することによって、明るさが多階調で表現された複数のグレースケール画像を取得する工程と、
(B)前記複数のグレースケール画像の各々について、階調ヒストグラムにおける明階調側に分布する第一の山型の分布範囲および暗階調側に分布する第二の山型の分布範囲を特定する工程と、
(C)前記複数のグレースケール画像の各々について、前記第一の山型の分布範囲における、最大度数の階調値を最頻度値として取得する工程と、
(D)前記(A)工程にて前記複数のグレースケール画像を取得した際の前記複数の照度または前記複数の露光時間と、前記(C)工程にて取得した前記複数のグレースケール画像毎の最頻度値に基づき、前記照度または前記露光時間と前記最頻度値の関係式を取得する工程と、
(E)第一照度または第一露光時間で前記撮影対象物を撮影して、前記グレースケール画像を取得する工程と、
(F)前記(E)工程で取得した前記グレースケール画像について、前記第一の山型の分布範囲における前記最頻度値を取得する工程と、
(G)前記(E)工程で取得した前記グレースケール画像について、前記第一の山型の分布範囲の分散を取得する工程と、
(H)前記(F)工程で取得した前記最頻度値および前記(G)工程で取得した前記分散に基づき、前記第一の山型の分布範囲における明階調側の裾野の階調値を裾野階調値として取得する工程と、
(I)前記裾野階調値と、前記(D)工程で取得した関係式とに基づいて、前記裾野階調値を既定の目標階調値に一致させるために要する照度または露光時間を算出する工程と、
を含む、撮影方法。 - 請求項4に記載の撮影方法であって、
前記(D)工程おける前記関係式が、前記照度または前記最頻度値を変数とする一次式である、撮影方法。 - 撮影対象物を撮影する撮影装置であって、
第一照度または第一露光時間で撮影対象物をカメラで撮影することによって、明るさを多階調で表現したグレースケール画像を示す画像データを取得する画像取得部と、
前記画像データが示すグレースケール画像の階調ヒストグラムにおける、明階調側に分布する第一の山型の分布範囲および暗階調側に分布する第二の山型の分布範囲を特定する特定部と、
前記第一の山型の分布範囲における、最大度数の階調値を最頻度値として取得する最頻度値取得部と、
前記第一の山型の分布範囲の分散を取得する分散取得部と、
前記最頻度値および前記分散に基づき、前記第一の山型の分布範囲における明階調側の裾野の階調値を裾野階調値として取得する裾野階調値取得部と、
を備える、撮影装置。 - 請求項6に記載の撮影装置であって、
前記裾野階調値および既定の目標階調値の比較に基づき、前記撮影対象物を照明する照度またはカメラの露光時間を前記第一照度または第一露光時間から変更するかどうか判定する判定部、
をさらに備える、撮影装置。 - 基板を処理する基板処理装置であって、
基板に既定の処理を施す処理部と、
請求項6または7に記載の撮影装置と、
を備える、基板処理装置。 - 被検査試料を検査する検査装置であって、
前記被検査試料について、既定の検査を行う検査部と、
請求項6または7に記載の撮影装置と、
を備える、検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014196920A JP2016071423A (ja) | 2014-09-26 | 2014-09-26 | 撮影方法、撮影装置、基板処理装置および検査装置 |
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JP2016071423A true JP2016071423A (ja) | 2016-05-09 |
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ID=55864690
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JP2014196920A Pending JP2016071423A (ja) | 2014-09-26 | 2014-09-26 | 撮影方法、撮影装置、基板処理装置および検査装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107545572A (zh) * | 2016-06-23 | 2018-01-05 | 爱威科技股份有限公司 | 图像中目标的处理方法和装置 |
CN113055580A (zh) * | 2019-12-26 | 2021-06-29 | 中兴通讯股份有限公司 | 环境识别方法、拍摄模式切换方法、终端及存储介质 |
WO2024052207A1 (en) * | 2022-09-09 | 2024-03-14 | Inivation Ag | Electronic system for determining a most frequent data value from a plurality of electric signals |
-
2014
- 2014-09-26 JP JP2014196920A patent/JP2016071423A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107545572A (zh) * | 2016-06-23 | 2018-01-05 | 爱威科技股份有限公司 | 图像中目标的处理方法和装置 |
CN113055580A (zh) * | 2019-12-26 | 2021-06-29 | 中兴通讯股份有限公司 | 环境识别方法、拍摄模式切换方法、终端及存储介质 |
CN113055580B (zh) * | 2019-12-26 | 2023-10-03 | 中兴通讯股份有限公司 | 环境识别方法、拍摄模式切换方法、终端及存储介质 |
WO2024052207A1 (en) * | 2022-09-09 | 2024-03-14 | Inivation Ag | Electronic system for determining a most frequent data value from a plurality of electric signals |
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