JPS59144918A - 所定パタ−ンの位置決め方法及び装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 この発明は、映像内にパターンの位置決め？：する方法
及び装置に関し、特にこのパターンを検索する領域の大
ぎさを変化させるようにしたパターンの位置決め方法及
び装置に関する。

映像内に所定パターンの位置決めをするパターン位置決
定システムは公知の技術である。位置決定システムの一
例は「自動半導体ボンディング装置」と題して１９７６
年１２月４日、アダム他に与えられた米国特許第５．７
７６，４４７号に示されている。アダムのものにおいて
は、対象を配置し、その情報を用いて工具の位置を定め
、対象に処理を行なう。アダムにおける対象は半導体集
積回路であり、工具はワイヤ・ポンダのボンディング−
ヘッドである。

一般に、パターン位置決め装置は、基準パターンと映像
の各部分を比較することにより、映像内にパターンの位
置を決定する。この映像はビデオ・カメラにより観察さ
れる。このビデオ・カメラは対象から反射された光を入
射するように配置される。このビデオ・カメラは入射さ
れる光を走査して反射光に存在する対象の映像に対応し
たアナログ出力を発生する。このビデオ・カメラは対象
から反射さ灼た光をラスク走査するのが通常である。

ビデオ・カメラで発生したアナログ出力は、映像内の対
応位置で反射された光の強度に比例した大きさをもつ。

対象から反射された光は、ビデオ・カメラにより電気的
匠反復して走査さ青する。

ビデオ・カメラのアナログ出力はディジタル化され、発
生したディジタル出力はメモリに記憶される。アナログ
出力をディジタル出力するときは、ある大きさが選択さ
れる。アナログ出力は公知の速度でサンプリングされる
。サンプリングされたアナログ出力の大きさがある大き
さを超えると、１のレベルのディジタル信号が出力され
る。サンプリングされたアナログ出力の大きさが上記大
きさ以上のときは他のレベルのディジタル信号が出力さ
れる。ディジタル信号は、発生されるに従い、メモリに
記憶されるディジタル出力を形成する。

ディジタル出力の記憶では、各ディジタルと映像内のデ
ィジタル信号の対応位置との間の関係が解かるように保
持される。

ビデオ・メモリ内のディジタル的な映像は記憶されてい
る基準映像と比較される。通常、比較は、ビデオ・メモ
リ内の映像が基準に対してシフトされるに従い、反りさ
れる。比較を反復することにより、所定パターンである
基準映像との間で最も良く一致するものが検出される。

ビデオ映像内のパターン位置は記録され、情報を整列装
置に転送した後、整列装置を付勢して工具に対する対象
の位置を変更する。この目的のため、Ｘ−Ｙテーブルが
用いられる。このテーブルにはモータが取付られており
、これが付勢されると、対象と工具の相対位置が変更さ
れる。通常、このモータば、記憶した映像内のパターン
位置を用い、対象の所定パターンを工具に対する所望位
置に移動させるのに必要な相対移動の距離及び方向を決
定する変位装置により駆動される。

従来の構成は、いずれもビデオ・カメラのアナログ出力
から供給されるディジタル出力が１のデイジタルＱレベ
ルか、他のディジタル・レベルがを判断するときに適応
しきい値を用いるパターン位置決め方法及び装置を示す
ものではない。

発明の要約 ここに開示するパターン位置決め方法及び装置は、これ
に入射する光の走査（ラスク走査でよい）によるアナロ
グ出力を発生するビデオΦカメラを備えている。このビ
デオ・カメラは対象の表面から反射された光を導く光路
に治って配置される。

対象の表面は所定パターンを含む種々の特徴をもち、こ
の所定パターンがこの発明装置により位置決めをするも
のである。対象の表面から反射される入射光がビデオ・
カメラに受光されると、ビデオ・カメラはアナログ出力
を発生し、このアナログ出力の大きさがその部分に対応
した映像内で、その位Ｕｔの表面の映像内の光強度に比
例して変化する。換言すれば、ビデオ・カメラが対象か
ら反射される入射光を走査するに従い、ビデオ・カメラ
が発生するアナログ出力は、入射光内の映像が走査され
るときに、ビデオ・カメラに入射される光の強度に比例
して変化する。ビデオ・カメラのアナログ出力はディジ
タル変換回路に供給され、ここでアナログ出力を２ベル
の１つからなるディジタル出力に変換される。アナログ
出力はしきい値信号と比較され、アナログ出力の大きさ
は２つのディジタルφレベルのいずれを表わすものであ
るかが判断される。

アナログ出力は積分回路にも接続されており、この積分
回路はビデオ・カメラのアナログ出力の大きさの時間積
分を表わした出力を発生する。この積分回路は選択した
被走査映像の一部（以下、窓という）のみに接続可能で
ある。積分回路の積分出力は、窓の大きさに従って積分
出力を調整するためのアナログ割算（即ち分数の掛算処
理）を実行することにより、正規化される。窓が大きい
程、除数を大きくして、窓の大きさと無関係な正規化出
力を発生する。積分され、かつ正規化された出力は手動
により調整可能なポテンショメータを介してサンプル・
ホールド回路に供給可能である。このサンプル・ホール
ド回路は各走査後に付勢され、積分し、かつ正規化した
出力の更新値を出力する。サンプル・ホールド回路の出
力はしきい値信号となる。即ち、積分し、かつ正規化し
た出力はサンプル・ホールド回路にラッチされ、その出
力信号とケる。

サンプル・ホールド回路から出力さねるしきい値信号は
比較器の１の入力に供給される。比較器の他の入力はビ
デオ・カメラのアナログ出力に供給される。比較器は、
ビデオ・カメラのアナログ出力がしきい値信号と所定の
関係があるときは１のディジタル・レベルを発生し、ビ
デオ。カメラのアナログ出力がしきい値信号と所定の関
係がないときは他のディジタル・レベルを発生する。所
定の関係とげ、例えばアナログ出力としきい値信号との
間のレベル差である。比較器は、レベル差がある値以上
のときは１のディジタル−レベルを発生し、レベル差が
その値より小さいときは他のディジタルφレベルを発生
する。

比較器の出力はビデオ同期回路に供給される。

この同期回路は（垂直及び水同期信号に関係した）公知
の速度で比較器の出力をサンプリングする。

サンプリングした直列出力はシフト・レジスタにロード
され、並列ワーｒ形式に変換される。この並列ワードは
転送されてぎデオ・メモリに記憶される。記憶する方法
及び構成はコンピュータ制御により、並列ワードの記憶
位置と反射光内の対象の表面の映像との関係を正しく保
持するものである。換言すれば、並列ワードの各ビット
関係及び映像内の各ビットにより表わされる位＃は既知
である。

所定パターンの基準表示は基準メモリに記憶される。基
準表示は例えば設定処理の際にオペレータの操−作によ
りビデオ・メモリから基準メモリにロードされる。実際
の場合、オペレータは所定パターンを選択できる。所定
パターンが選択され、記憶されると、この発明の装置は
複数の対象の表面上に所定パターンの位置決めし、各対
象を逐次的にビデオ・カメラの視野に投入する。

ビデオのメモリ及び基準メモリは相関器に接続される。

相関器は基準パターンとビデオ・メモリに記憶されてい
るビデオ表示とを比較する。ビデオ表示は相関器により
シフトされ、ビデオ表示と゛基準パターンとの間におけ
る最良の一致を判断する。最良の一致は、基準パターン
との不一致が最小となるビデオ表示内の位置を判断する
ことにより決定可能である。最良の一致が判断されると
、その位置が記憶され、必要ならば改善した処理を用い
、再びビデオ表示内に所定パターンを配置する。改善し
た処理とは前回の処理により判断されたパターンの位置
を用いることである。基準パターントヒデオ衣示の相対
的なシフトは、試行した各比較以下のものである。改善
した処理を実行する前に、コンピュータは、最良の一致
に対する不一致の集積が十分に小さく、対象上の所定パ
ターンの実際位置を表わす結果であるか否かを判断する
。

前述の窓はコンピュータによりセットされる。

もし所定パターンが窓の中に含まれるときは、コンピュ
ータは次の対象のために窓の領域を他の所定の大きさに
縮少させることができる。もし、所定パターンが窓の中
に含まれていないときは、コンぎユータは窓の領域の大
きさを拡大させることができる。次に新しい相関処理が
試行さＪする。拡大されたこの窓は新しい目的のため相
関処理でも用いられる。

この発明の装置は対象の表面にある１以上の所定パター
ンを位置決めするのに用いることが可能である。第１パ
ターンを位置決めし、その位置をコンピュータに記憶す
る。第２のパターンを別の窓を用いて位置決めし、その
位置をコンピュータに記憶する。次に、コンピュータは
パターンの実際の位置と記憶している基準位置との間の
差を調べる。これにより、コンピュータはＸ及びＹ方向
の変位及び角度の変位を計算する。次に、この変位は対
象と工具との間を相対的に移動させるＸ−Ｙテーブル用
の変位制御に入力される。もし、角度変位が必要でない
ときは、位置決め装置は１の所定パターンのみの位置決
めを必要とし、当該１の所定パターンのみの位置に基づ
くｘ及びＹ方向の変位を変位制御に供給する。必要なら
ば、コンピュータは変位制御として動作させてもよい。

この発明は、パターン位置沙め装置内に適応しきい値回
路が得られる効果がある。

この発明は、適当なしきい値を判断してビデオ・カメラ
の１走査期間におけるビデオ・アナログ出力と比較させ
る適応しきい値回路が得られる効果がある。

この発明は、適当なしきい値信号を判断して１走査のア
ナログ出力を積分することによりビデオ・カメラのアナ
ログ出力を比較させる適応しきい値回路が得られる効果
がある。

この発明は、複数の領域から選択した大きさの窓により
、ビデオ・カメラに提供される映像の窓内の領域を表わ
したビデオ・カメラのディジタル出力を記憶することが
できる効果がある。

本発明は、選択された異なる大きさをもつ所定パターン
の基準表示を記憶することにより、異なる大きさの所定
パターンの位置決めをすることができる所定パターンの
位置決め装置が得られる効果もある。

好適実施例の説明 図面、特に第１図を参照する。ビデオ・カメラ２０の焦
点を、例えば半導体集積回路からなる対象２２を観察す
るよう妃合せる。対象２２をモータ２６及び２７により
移動可能なＸ−Ｙテーブル２４上に配置する。モータ２
６及び２７は線３゜及び３１を介して必要な位置決め信
号を供給する変位制御に接続される。テーブル２４には
工具（第１図には示していない）が設けられる。テーブ
ル２４は工具と対象２２との間で相対的な移動をする。

ここに示すシステムの目的は対象２２上に所定パターン
の位置決めをし、工具に対する対象２２の実際位置と所
望の相対位置との間の位置決め誤差を判断する。

工具及び種々の変位制御の一例は、「自動半導体ポンデ
ィング装置」と題し、１９７３年１２月４日アダム他に
与えられた米国特許第６．７７６　、４４７号、「認識
装置」と題し、１９８２年９月２８日にガス（Ｇｕｔｈ
　）に与えられた米国特許第４．３５２．１２５　号及
ｖここで引用された［コンビユータ制御フィルム・テー
ブルをもつステップと反イ夏な−４−るカメラ」と題し
、１９７０年１１月１０日、エープルズ（Ａｂｌｅｓ　
）に与えらＪまた米国特許第６，５６９，２５６号に示
さ七ている。

ビデオ・カメラ２０は、ラスタ走査型のもσ）でよく、
複数の光学的走査の各走査において対象２２から反射さ
れた光のアナログ出力を発生する。

ビデオ・カメラ２０が対象２２を走査するに際に、発生
する゛γアナログ出力大きさは、現在走査中の対象２２
上の点から受は取る光に比例する。従って、対象２２の
映像は、対象（第１図に示すようにその上面）から反射
された光からなるもので、大きさが変化するアナログ出
力に変換される。ビデオ・カメラ２０のアナログ出力は
線３５を介して半導体のスイッチ３７及び比較器４００
Å力となる。スイッチ３７は線４３の信号によりオンと
なる。スイッチ３７がオンとなると、ビデオ拳カメラ２
０のアナログ出力は線５０を介して演算増幅器４８に入
力される。線５０はコンデンサ５２の一帰にも接続され
ている。演算増幅器４８の出力は線５４を介して多０重
ＤＡＣであるアナログ乗算器５６の入力に接続される。

半導体のスイッチ６０はコンデンサ５２の両端に接続さ
す１．ている。

線６２を介するフリップ・フロン７°６４σ）Ｑ出力か
らの信号によりスイッチ６０がオンとなると、コンデン
サ５２は短絡され、コンデンサ５４に貯えられていた電
荷はスイッチ６０を介して放′醒さｈる。この放電は、
新しい走査が開始され、かつ線６８及び７０に適当な信
号が供給されることにより開始されると生じる。スイッ
チ６０がオンとなる間に、ビデオ・カメラ２０に対する
垂直走査信号がリセットされ、相当期間の新しい走査を
開始シ、コンデンサ５２を放電させることが目的である
。

アナログ乗算器５６も多線のチャン−ネル７４を介して
入力されている。アナログ人力は、演算増幅器４８から
線５４を介してアナログ乗算器５６へ入力され、チャン
ネル７４を介してアナログ乗算器５６に対するディジタ
ル入力により決定された量により乗算される。アナログ
乗算器５６の出力は線７８を介してポテンショメータ８
２の一端に接続されており、その他端は接地されている
。

ポテンショメータ８２の接触子は線８５を介してサンプ
ル・ホールド回路９００人力に接続される。

サンプル・ホールド回路９０は線９５からも入力される
。サンプル・ホールド回路９０の出力は線１００を介し
て比較器４０の負入力に接続され、比較器４０の正入力
にはビデオ・カメラ２０からの線３５が接続されている
。比較器４０の出力は線１０５に接続されている。

動作において、第１図の適応しきい値回路１１０はざデ
オ・カメラ２０のアナログ出力を入力する。

スイッチ３７がオンとなり、ビデオやカメラ２０のアナ
ログ出力から選択した部分が演算増幅器４８に入力とし
て供給される。この選択した部分は対象２２から反射さ
れた映像の横断面領域に対応する。換言すれば、対象２
２の表面の選択部分に対応するビデオ・カメラ２０のア
ナログ出力のみがスイッチ３７の制御により演ｑ、増幅
器４８の人力に供給される。必要ならば選択領域は対象
２２の全表面又はそれ以下の部分を構成可能である。演
算増幅器４８及びコンデンサは積分器１１４を構成する
。対象２２の走査後、演算増幅器４８の出力は、ビデオ
・カメラ２０が撮像するときにスイッチ３７により制御
された窓内の選択領域から反射された全ての光量を表わ
す。アナログ乗算器５６は演算増幅器４８から受は取る
信号の大きさを減少させる働きをする。チャンネル７４
に供給される分数値は窓の大きさにより決定される。ア
ナログ乗算器５６は正規化器１１７を構成する。従って
、演算増幅器４Ｂは積分信号を出力し、乗算器５６は正
規化信号を出力する。

乗算器５６の正規化信号は、更新された値であり、ビデ
オ・カメラ２０のアナログ出力と比較される。ポテンシ
ョメータ８２は必要に応じてしきい値信号を手動により
副整する。走査が完了した後は、ポテンショメータ８２
の出力をサンプル・ホールド回路９０に記憶し次の走査
において用いる。ポテンショメータ８２の出力をサンプ
ル・ホールド回路９０に記憶した後、スイッチ６０はオ
ンとなり、次の走査のため積分器１１４をリセットする
。これにより、適応しとい値回路１１０は、各走査後に
比較器４０に更新したしきい値レベルを供給することが
でき、光のレベル変化や実質的に同一だが対象２２を置
換した別の対象から反射される光柑の差異に対して急速
に調整することができるものとなる。

比較器４０の出力は２つのディジタル・レベルの１つで
ある。選択さハるディジタルφレベルは、ビデオ・カメ
ラ２０のアナログ出力とサンプル・ホールド回路９０の
しきい値信号との間の所定関係により決定される。例え
ば、比較器４０は、ビデオ・カメラ２０のアナログ出力
の大きさがサンプル・ホールド回路９０のしきい値信号
の大きさ以上となるとハイを出力する。次に、比較器４
０は、ビデオ−カメラ２０のアナログ出力の大きさがサ
ンプル・ホールド回路９０のしきい値信号の大きさより
小さくなると、ロー信号を発生する。

第２図に示すように、ビデオ同期回路１３０は出力線４
３．６８．７０．９５及びチャンネル７４を接続してい
る。ビデオ同期回路１３０には複数のフリップ・フロッ
プ１３４があり、コンぎユータ１４０の制御によりビデ
オ同期回路１３０内のロジックにより決定された個有の
信号をセットさせる。ビデオ同期回路１３０内で必要と
するロジックは、適当なカウンタ及び記憶素子又はマイ
クロコントローラをもつ標準的な制御ロジックである。

チャンネル７４はビデオ同期回路１３０に複数のフリッ
プ・フロツゾ即ちレジスタにも接続されている。ただし
、適当なシーフェンス及び（又は）線４３．６Ｂ　、Ｔ
ｏ　、９５及びチャンネル９５に対するビデオ同期回路
１３０の出力の特性は第１図との関連で前述した。線１
０５は、比較器４０（第１図）の出力からシフト・レジ
スタ１４５０入力に接続されている。各走査線が適当な
数のディジタル信号に分割されるようにするため、線１
４７には適当なりロック信号が供給される。ディジタル
信号はシフト−レジスタ１４５（７４ＬＳ’５４７から
なる）がフルになるまでクロック駆動された後、シフト
・レジスタ１４５の内容はビデオ・メモリ回路１５２に
転送され、ビデオ・カメラ２０（第１図）のディジタル
表示としてビデオ・メモリ１５４に記憶される。シフ）
−レジスタ１４５の出力は多線のチャンネル１６０に供
給される。チャンネル１６０は双方向トライステート・
バッファ１６５（７４Ｌ８２４５からなる）にも接続さ
れている。部品のあるものは特定の開業的な設計者に関
係していることに注意すべきである。その目的は適当と
する部品の特性に関する付加情報を読者に提供すること
にある。チャンネル１６０はビデオΦメモリ回路１５２
内の双方向トライステート・バッファ１７０に接続され
、かつ基準メモリ回路１Ｂθ内の双方向トライステート
・バッファ１８０に接続される。チャンネル１６０は相
関器１９５内に設けられているレジスタ１８５及び１８
７にも接続されている。バッファ１６５は、チャンネル
１６０に対する接続と反対側が多線のチャンネル２００
にも接続されている。チャンネル２００はコンピュータ
１４０内のＣＰＵ（中央処理袋（ｆｉＪ−）２０５にも
接続されている。

チャンネル２０５は多線のチャンネル２１０を゛介シて
コンピュータ１４０のメモリ２１５に接続されている。

メモリ２１５はコンピュータ１４０用の直接データ及び
プログラム・メモリを記憶する。コンピュータ１４０は
、例えばテキサス・インスツルメント社により製造され
た９９０／’１０１でよい。このコンピュータ１４０は
多線のチャンネル２２０．２２１及び２２２を介してＣ
ＲＵ（通信レジスタ・ユニツ））２２６．２２７及び２
２８にそれぞれ接続されている。他のＣＲＵは必要に応
じて例えば前述の変位回路との通信用に設けてもよい。

ＣＲＵ２２６は、ｃｐｕ２０５の接続と反対側を多線の
チャンネル２３２を介して相関器１９５内のレジスタ２
３５に接続させている。ＣＲＵ２２７は多線のチャンネ
ル２４０を介してビデオ・メモリ回路１５２内のレジス
タ２４３に接続されている。ＣＲＵ２２Ｂは多線のチャ
ンネル２４６を介して基準メモリ回路１８０内のシーク
エンサ２５０に接続されている。

ＣＰＵ２０５の外部データ線はチャンネル２００に接続
されている。ＣＰＵ２０５のアドレス線は多線のチャン
ネル２５４に接続さ幻ている。

チャンネル２５４はビデオ同期回路１３０にも接続され
、制御用の情報を記憶する。チャンネル２５４はビデオ
・メモリ回路１５２内のマルチプレクサ２５６（７４Ｌ
Ｓ１５７からなる）及びマルチプレクサ２５９（７４Ｌ
Ｓ１５７からなる）に接続される。シフトΦレジスタ１
４５の出力はビデオ・メモリ１５４に記憶され、ビデオ
・カメラ２０により観測される映像、又はＣＰＵ２０５
により設定された窓内の少なくとも一部の映像のディジ
タル表示を形成する。ＣＰＵ２０５は制御バッファ１７
０に接続されている線２６６を介して必要な制ｆＡ１を
設定し、シフト・レジスタ１４５の出力をビデオ・メモ
リ１５４に記憶させることカテキる。しかし、通常の動
作では、シークエンサ２５０は周辺ロジック回路と組合
されたマイクロコントローラからなり、アンド・ｒ−ト
２７２０１人力及びマルチプレクサ２５６の制御入力に
接続されている綜２６９を介してビデオ・メモリ１５４
にシフト・レジスタ１５４の出力を記憶する処理を実行
する。線２６９の適当な信号により、レジスタ１４５が
フルとなり、情報を転送する準備ができたことをビデオ
同期回路１３０が示すと、バッファ１７０はレジスタ１
４５に接続され、その出力を受は取る。

シークエンサ２５０は第２図のシステム内の他の種々の
部品に多数の制御信号を供給するようにされる。シーク
エンサ２５０はチャンネル２４６及びＣＰＵ２０５を介
してＣＰＵ２０５から命令を受は取る。シークエンサ２
５０は多線のチャンネル２８５を介してアドレス・カウ
ンタ２８０に必要な制御信号を供給する。これらの制御
信号はアドレス・カウンタ２８０を増加させるクロック
信号を含む。バッファ１７３の機能はシークエンサ２５
０に接続された線２９０により制御される。

バッファ１７３はチャンネル１６０に対する接続と反対
側を基準メモリ２９５及びラッチ３００（７４１，８２
７３からなる）に接続させている。

ランチ３００のラッチ機能は線３０５を介してシークエ
ンサ２５０により制御される。シークエンサ２５０けビ
デオ・メモリ回路１５２内の検索領域ユニット３１６に
接続された線３１２及び相関器１９５内の比較器３２０
に接続された線３１３から入力される。史に、シークエ
ンサ２５０の出力は線３２４．３２６．３２８を介して
相関器１９５内のレジスタ１８５，１８７、−アキュム
レータ３３２、レジスタ２３５及び２４３にそれぞれ接
続されている。シークエンサ２５０は線３３５を介して
キャリ・ビットをビデオ・メモリ回路１５２内の加算器
３３８にも供給する。

アドレス−カウンタ２８０の出力は多線チャンネル３４
５を介してマルチプレクサ２５９及び加算器３３８に入
力として供給される。ラッチ３００の出力は多線のチャ
ンネル３５０を介して相関器１９５内の並列な排他的論
理和回路３５３に入力として供給される。

検索領域ユニット３１６はチャンネル１６０に接続され
、ＣＰＵ２０５のデータを受は取り、レジスタ３６０〜
３６３に記憶させる。レジスタ３６０〜３６３はビデオ
・メモリ１５４に記憶されている表示内の検索領域につ
いて０丹、Ｙ座標を保持している。この座標にはビデメ
・メモリ１５４からチャンネル２５４を介してレジスタ
１８５及び１８７に転送される第１ｘ位置及び第１Ｙ位
置のアドレスが含まれている。これらのレジスタ１８５
及び１８７には転送される最終メモリ位回の座標も含ま
れている。最終部分の表示がレジスタ１８５及び１８７
に転送さオ（ると、検索領域ユニット３１６は＆４３１
２’＆介してシークエンサ２５０にそのことを知らせる
。検索領域ユニット３１６は多重チャンネル３７０を介
して加算器３３８及びレジスタ３４３に接続される。検
索領域ユニット３１６は加算器３３８に基点座標を供給
し、ここでアドレス・カウンタ２８０からのアドレスと
組み合されてビデオ・メモリ１５４内の適当な゛アドレ
スを生成する。加算器３３８の出力は多線のチャンネル
３７５を介してマルチプレクサ２５６に入力として供給
される。シークエンサ２５０により選択されると、加算
器３３８により生成されたアドレスはマルチプレクサ２
５６を介してビデオ・メモリ１５４のアドレス人力に供
給される。マルチプレクサ２５６の出力は多線のチャン
ネル３８０を介してビデオ会メモリ１５４のアドレス入
力に接続される。ビデオ・メモリ１５４のデータ入力は
多線チャンネル３８５を介してバッファ１７０の一端に
接続され、その反対端はチャンネル１６０に接続されて
いる。

基準メモリ２５５のアドレス入力は多線のチャンネル３
９０を介してマルチプレクサ２５９の出力に接続される
。基準メモリ２９５のデータ線は多線のチャンネル３９
５を介してバッファ１７３σ）一端（その反対側はチャ
ンネル１６０に接続）に、及びランチ３００の入力に接
続されている。

多線のチャンネル４００に接続されている検索領域ユ＝
７）３１６の出力は、相関器１９５内のバレル（ｂａｒ
ｒｅｌ　）シフタ４０５に入力として接続されている。

バレル・シフタ４０５は多線のチャンネル４１０を介し
てレジスタ１８５及び１８７に接続されている。バレル
・シフタの出力は多線のチャンネル４１５を介して排他
的論理和回路３５３に供給される。排他的論理和回路３
５３の出力は多線のチャンネル４２５を介してカウンタ
４２０に接続される。カウンタ４２０の出力は多線のチ
ャンネル４３０を介してアキュムレータ３３２に接続さ
れる。多線のチャンネル４３５はアキュムレータ３３２
の出力を比較器３２０及びレジスタ２３５に供給する。

動作において、オペレータは所定パターンを定義する設
定処理を起動する。対象の走査はコンピュータ１４０の
制御によりビデオ・メモリ１５４に記憶される。オペレ
ータはモニタ（図示なし）上にカーソルを置き、所定の
パターンを定義し、所定パターンのサイズを与える。１
以上の所定のパターンを用いるときは、オペレータは追
加パターンを定義する。次にコンぎユータは所定の１又
は複数パ゛ターンを基準メモリ２９５に記憶する。

パターン位置決定システムは、ビデオ命カメラ２０に提
供される対象上に配置される所定パターンの位置決めを
する準備がここで整う。対象が機械的に位置決めされる
と、ビデオ同期回路が起動さ旧、対象の走査がビデオ・
メモリー５４に記憶される。コンピュータは検索領域座
標をレジスタ３６０〜３６３にロードする。シークエン
サ２５０は基準メモリ２９５に記憶している所定パター
ンの大きさをコンぎユータに知らせる。その後、所定パ
ターンの位置決めをする。検索領域の初期部分を加算器
３３８から供給されるアドレスを用いてレジスター８５
及び１８７にロードする。

検索領域ユニット３１６はバレル・シフタ４０５にシフ
ト情報を人力する。バレル・シフタ４０５の出力は排他
的論理和ｒ−）　３５３によってラッチ３００にラッチ
された所定パターンの初期部分と比較される。アドレス
・カウンタ２８０から供給されるアドレスを用い、基準
メモリ２９５を読み出し、ランチ３００にラッチする。

排他的論理和デート３５３は不一致の数が決められ、こ
の数！ はビデオの行又は列を表わすビデオ・メモリー５４の表
示としてカウンタによりカウントされる。行又は列を完
了すると、不一致の総計がアキュムレータ３３２に加算
され、る。全ての行又は列を調べた後、アキュムレータ
３３２の出力はレジスタ２３５の内容と比較される。レ
ジスタ２３５の内容がアキュムレータ３３２の内容より
大きいときは、アキュムレータ３３２の内容はレジスタ
２３５にロードされ、ビデオ・メモリ１５４内のその位
置のアドレスがレジスタ２４３にロードされる。

この動作を最良の一致位置が得られるまで反復する。次
にコンピュータ２０５はレジスタ２４３及び２３２をア
クセスし、結果が所定の基準を満足するものであるかを
判断する。

位置決めが有効であると判断すると、コンピュータ２０
５は、検索領域ユニット３１６がレジスタ２４３の位置
に近い開始座標をもち、バレル・シフタ４０５に対して
小ビットのシフト・アドレス出力をする更新検索を指定
できる。

第６図に示すように、ロジック図は２つの所定パターン
の位置決めをするのに適当であるかを判断するコンピュ
ータ１４０の動作の一部を示す。

この動作はロジック・ステップ４５０から始まり、ロジ
ック中ステップ４５０を出るとロジック・ステー）４５
２に入る。ロジック・ステート４５２において可能なら
ば第１の所定パターンの位置が検出される。位置が見付
からないときはロジックはロジック中ステップ４５４に
入る。ロジック−ステラ：７°４５４において、検索領
域は拡大される。

次にロジック・ステートはロジック・ステート４５２に
再び入り、第１の所定パターンを配置する別の試行をす
る。第１の所定パターンが見付ると、ロジック・ステー
ト４５２を抜は出てロジック・ステート４５６に入る。

ロジック・ステート４５６において、可能ならば第２の
所定パターンの検出なする。第２の所定パターンが見付
られなかったときは、ロジックはロジック・ステップ４
５８に入り、検索領域を拡大する。次にロジックはロジ
ック中ステートＡ５６に入る。第２０″Ｊ所定パターン
が見付かると、ロジックはロジック−ステート４５６を
抜は出し、ロジック・ステップ４６０に入る。ロジック
・ステップ４６０において、コンピュータは所定パター
ンの実際位置と所望位置との間の差を＠ｆｑする。この
情報は前述の変位制御に供給される。この情報にはＸ及
びＹ変位と角度変位とが含まれろ。次いでロジックはロ
ジック・ステップ４６０を抜は出し、この処理を終了す
るロジック・ステップ４６２に入る。

第４図において、ロジック・ステップ４７０がコンぎユ
ータの処理を開始する。ロジックがロジック−ステップ
４７０を抜は出し、ロジック・ステート４７２に入る。

ロジック・ステート４７２において、コンピュータｉ・
文、初期検索領域内に所定パターンを配置したか否かを
判断する。初期検索領域内に所定パターンが配置されて
いないときは、ロジックはロジック−ステート４７２を
抜は出し、ロジック・ステップ４７°４に入る。ロジッ
ク・ステップ４７４において、検索領域はビデオΦカメ
ラ２０（第１図）に提供された次の対象用の複数の選択
領域から別の選択領域に拡大される。

次にロジックはロジック・ステップ４７４を抜は出し、
ロジック・ステップ４７６に入り、ここでコンピュータ
は別の処理な続ける。初期検索領域内にパターンを配置
するロジック・ステート４７２にロジックがあるならば
、ロジックはロジック・ステップ４７８において、検索
領域（ま複数の選択検索領域から選択された他の選択領
域に縮少さ上する。ロジックは次にロジック・ステップ
４７６に入る。

ある特定σ）実施例に関係させてこの発明を説明したが
、当該技術に習熟している者には他の変更も示唆するも
のであることが理解され、このような変更は全てこの発
明の特許請求の範囲に含むことを意図している。

【図面の簡単な説明】

第１図は適当しきい値回路の詳細なブロック図、第２図
はパターン位置決めシステムのブロック図、第ろ図は第
２図に示すシステムの動作の一部のロジック図、第４図
は第２図に示すシステムの動作の一部のロジック図であ
る。 ２０・・・ビデオ・カメラ、２２・・・対象、２４・・
・テーブル、３７．６０・・・スイッチ、４８・・・演
算増幅器、５６・・・マルチプレクサ、９０・・・しき
い値回路、１３０・・・ビデオ同期回路、１４０・・・
コンピュータ、１５２・・・ビデオ・メモ′り回路、１
５４・・・ビデオ・メモリ、１８０・・・基準メモリ回
路、１９５・・・相関器、２０５・・・０１・Ｕ３２９
５・・・基準メモリ、３１Ｇ・・・検索領域ユニット　
。 代理人　浅　利　　　皓 手続補正書（方式） 昭和♂／年９月４ζ日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和、フサ年特許願第夛５ψｐ／７　号２、発明の名称 デ嫂パフ−ソー７７１）１ス帷竹、ゑ令゛→走唱Ｌ３、
補正をする者 事件との関係　特５′１出願人 ４、代理人 ５、補正命令の「１付 昭和３７年　ン月２ｙ日 ６、補１１−により増加する発明の数 ７、補１１：の対象 図面Ｊ）浄、’！　　（内容に変更なし）８、補正の内
容　　別紙のとおり

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （＋１　　映像内に所定パターンの位置決めをする所定
   パターンの位置決め装置において、 （ａ）　　映像を反復的に走査し、各走査において前記
   映像に対応するアナログ出力を発生するビデオ・カメラ
   と、 （ｂｌ　　前記アナログ出力乞入力してディジタル出力
   を形成するように接続された比較器と、（ｃｌ　　所定
   パターンの基準表示を記憶する基準メモリと、 （ｄ）　　前記比較器の出力を入力し、前記映像のディ
   ジタル表示を記憶するビデオΦメモリと、（ｅ）　　前
   記基準メモリ及び前記ビデオ・メモリに接続され、前記
   基準パターンと前記ディジタル表示の一部との間におけ
   る複数の比較から最小の差をもつ選択領域内の一比較を
   検出することにより前記映像内に前記所定パターンの位
   置を決定する論理回路網と、 （ｆ）　　前記ビデオ書メモリ及び前記論理回路網に接
   続され、前記選択領域内に前記パターンを検出しないと
   きは異なる大きさの複数の選択可能領域から特定の領域
   を選択するデータ処理手段とを有することを特徴とする
   所定パターンの位置決め装置。 （２）所定パターンの位置決め装置において、（ａ）　
   　前記所定パターンの表示を記憶する基準メモリと、 （ｂ）　　映像を走査したディジタル表示を記憶するビ
   デオ・メモリと、 （ｃ）　　前記ビデオ・メモリに１の所定検索領域の座
   標を記憶する検索手段と、 （ｄ）　　前記検索手段、前記ビデオ・メモリ及び前記
   基準メモリに接続され、前記所定検索領域内に前記所定
   パターンを位置決めする位置決め手段と、（ｅ）　　前
   記位置決め手段に応答すると共に前記検索手段に接続さ
   れ、１の前記所定検索領域と異なる大きさの他の所定検
   索領域を選択して前記検索手段に記憶する適応手段と を套することを特徴とする所定パターンの位置決め装置
   。 （３）所定パターンの位置決め方法において、（ａ）　
   　前記所定パターンの基準表示を記憶する段階と、 （ｂ）　　映像のディジタル表示を記憶する段階と、（
   ｃ）　　ある大きさの１の検索領域及び前記ディジタル
   表示内の位置を選択する段階と、 （ｄ）１の前記検索領域及び前記基準表示内に前記ディ
   ジタル表示の各部分を比較し、前記パターンが１の前記
   検索領域内に存在するか否かを判断する段階と、 （ｅ）　　前記段階（ｄ）後に前記ある大きさと異なる
   大きさの他の検索領域を選択する段階と を有することを特徴とする所定パターンの位置決め方法
   。 （４）対象の表面に所定パターンの位置決めをする所定
   パターンの位置決め装置において、（ａ）　　複数の光
   学的走査のそれぞれにおいて前記対象から反射された光
   を入射し、前記表面の映像に対応するアナログ出力を発
   生する映像カメラと、（ｂ）　　前記所定パターンの基
   ゛準表示を記憶する基準メモリと、 （Ｃ）　　前記アナログ出力を入力するように接続され
   、前記各光学的走査から１の光学的走査を入力し、前記
   アナログ出力の少なくとも一部の大きさから決定された
   しきい値出力を発生する適応しきい値回路と、 （ｄ）　　前記アナログ出力の１の入力及び前記しきい
   値出力に接続されて前記しきい値を入力すると共に、前
   記しきい値出力の犬ぎさの間の差が所定値を超えたとき
   はディジタル出力に表示をする比較器と、 ｔｅｌ　　前記比較器に接続され、前記ディジタル出力
   を入力し、かつ前記映像のディジタル表示を記憶するビ
   デオ・メモリと、 （ｆ）　　前記ビデオ・メモリ及び前記基準メモリに接
   続され、前記映像内に前記所定パターンの位置を決定す
   る論理回路網と を有することを特徴とする所定パターンの位置決め装置
   。 （５）映像内σ）所定パターンの位置決めをする整列装
   置において、 ｆａｉ　　前配所定パターンを有する対象と、ｆｂｌ　
   　少なくとも一方向に移動可能な位置決めテーブルと、 （ｃ）　　前記対象の一連の光学的走査において前記対
   象から反射さ第１、入射される光量に比例したアナログ
   出力を４６生する映像カメラと、ｆｄ）　　前記アナロ
   グ出力を入力するように接続され、前記対象の前回の光
   学的走査において前記映像カメラのアナログ出力から決
   定されたしきい値出力を、前記対象の光学的走査に供給
   する適応しきい値回路と、 （ｅ）１０入力に前記出力を供給すると共に、他の入力
   に前記しきい値出力を供給するように接続され、前記ア
   ナログ出力と前記しきい値出力との間の差が所定レベル
   を超えたときはディジタル出力に表示を発生する比較器
   と、 ＋ｆ＋　　前記パターンの基準表示を記憶する基準メモ
   リと、 （ｇ）前記比較器の前記ディジタル出力のビデオ表示を
   記憶するビデオ・メモリと、 （ｈ）　　前記基準メモリ及び前記ビデオ・メモリに接
   続さね、前記ビデオ表示を前記基準表示と比較して前記
   所定パターンと前記ビデオ表示を位置決めし、前記所定
   パターンの位置を表わす変位を発生する論理回路網と、 ｆｉ）　　前記対象と前記工具との間に接続され、制御
   信号に応答して相対的に移動する変位装置と、（ｊ）　
   　前記論理回路網と前記変位装置に接続され、前記制御
   信号を発生する変位制御手段とを有することを特徴とす
   る整列装置。 （６）特許請求の範囲第５項記載の整列装置において、
   前記ビデオ・メモリに接続され、前記ビデオ表示の選択
   部分を前記論理回路網に供給するビデオ選択回路を更に
   含むことを特徴とする整列装置。 （力　特許請求の範囲第６項記載の整列装置において、
   前記選択部分は前記対象上の方形領域を表わすことを特
   徴とする整列装置 （８）特許請求の範囲第７項記載の整列装置において、
   前記方形領域は複数の選択可能な方形領域であることを
   特徴とする整列装置。 （９）　　バター　ｙ　位Ｉｔ決め方法において、ｆａ
   ）　　対象の表面をビデオ・カメラにより反復的に走査
   してアナログ信号を発生する段階と、（ｂ）　　前記対
   象の表面の選択領域に対応する前記アナログ信号を積分
   し、１の走査において積分信号を形成する段階と、 ｆｃｌ　　前記選択領域の大きさに対応する係数により
   前記積分信号の大きさの正規化出力を発生する段階と、 （ｄ）１の前記走査において前記正規化出力を記憶する
   段階と、 （ｅ）１の前記走査に続く他の走査においてアナログ信
   号と前記正規化信号とを比較し、ディジタル出力を発生
   する段階と を有することを特徴とするパターン位置決め方法。