JPS62232504A - 位置検出装置 - 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】 ［発明の屈する分野］ 本発明は、被検物体そのものまたは被検物体上のパター
ン位置を検出する装置に関し、特にテレビカメラ（撮像
管）あるいはＣＯＤ等の撮像手段で撮像して得た画像信
号を適応的に二値化し、その二次元二値画像中の特定画
像パターンの位置座標を比較的小型のテンプレートを用
いたテンプレートマツチング処理により検出する位置検
出装置に関する。

このような位置検出装置は、例えば半導体焼付工程でウ
ェハあるいはマスク（またはレチクル）を位置合せする
場合に好適に用いられる。

［従来の技術］ 従来より、様々な位置検出装置において、ある対象物例
えばマーク等を検出するとき、撮像手段によって得られ
る対象物の映像出力信号を例えば２５６階調（８ビツト
）あるいは６４階調（６ビツト）等にデジタル化して−
Ｈフレームメモリに格納した後二値化処理を行ない、こ
の二値化データについてテンプレートマツチング処理に
よって被検物体の画像パターンを検出することは広く知
られている。

この二値化処理における二値化閾値は、銀像時の照明光
の光量、被＠象物の反射率等の入力状況により変化し、
このことは対象物を明瞭に切り出した二値画像を得るこ
とを困難としている。

このような場合、二値化閾値を得るには入力画像の全画
素について濃度ヒストグラムを抽出し、その谷にあたる
部分を閾値とする方法が一般的である。例えば、第９図
（ａ）のような画像の濃度ヒストグラムは同図（ｂ）の
ようになり、背景による山と対象物による山が現われる
。従って、２つの山の谷の部分を閾値とすれば対称物と
背景に分離できる。

しかし、特に半導体焼付装置等において、ウェハ上のあ
るマークを検出するために、搬像手段によって得られた
入力画像を二値化する場合、（１）ウェハの種類、ウェ
ハの表面処理の違い、照度むら、照明光の経時的光量変
化により二値化閾値が変化する （２）１度ヒストグラムより二値化閾値を決定する場合
、第９図（Ｃ）のように搬像視野に対してマークの大き
さが非常に小さいと、その濃度ヒストグラムは同図（ｄ
）のようになり背景による山がヒストグラムの大部分を
占め、同図１）のような谷ができず二値化閾値をはっき
りと決定できない という問題点により対象物（マーク）を明瞭に切り出し
た二値画像を得ることは困難であった。

・また、テンプレートマツチング処理ではテンプレート
を大きくするとメモリ容量が増え、ハードウェア規模が
大きくなったり、処理速度が低下するという問題がある
。

一方、テンプレートを小さくした場合、（１）目的パタ
ーンの特徴をテンプレートに充分に反映することができ
ず、誤検知の原因となる（２）ノイズパターンの影響を
受は易く、誤検知の原因となる というような欠点がある。

以上のように、従来は対象物（マーク）の特徴が明瞭に
現われたこ値画像を得ることは困難であり、一方、対象
物の特徴が明瞭に現われていない二値画像を用いてテン
プレートマツチング処理を行なうと、未検知、誤検知の
原因となるという問題点があった。

［発明の目的］ 本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたもので、対象
物の種類、表面処理の違い、照度むら、照明光の経時的
光量変化等によるｍ像手段の入力状況およびマーク等の
対象物の大きざによらず、常に最適な二値化閾値を決定
して入力画像を二値化し、これによって得られる好条件
の二次元二値画像中より、小型のテンプレートを使用し
て複数回のテンプレートマツチング処理を行ない、さら
に処理結果について条件判定をすることにより高検出率
、高精度に対象物の位置を検知、計測する位置検出装置
を提供することを目的とする。

このような位置検出装置は、様々な種類のウェハを扱わ
なければならない半導体焼付装置における予備位置検出
装置として用いた場合、特に有効である。

［発明の構成と作用］ 本発明は、対象となるマーク等をｒａｓｂた後、位置検
出のための二値化を行なう際、マーク等の大きさあるい
は照明の明るさ等の影響を受けることなく適応的に二値
化閾値を決定することにより適正な二値画像を得て、こ
の二値画像をもとに小型のテンプレートを用いたテンプ
レートマツチング処理により位置検出を行なうことを特
徴とする。

このように、適正な二値画像を得ることにより、高精度
かつ高検出率に位置検出を行なうことが可能となる。

本発明の位置検出装置の構成は、画像を二値化する二値
化部と、二値画像からマーク等の位置を検出する位置検
出部の二部構成となっている。

し実施例１ 以下、図面に従って本発明の詳細な説明する。

本実施例では二値化部にラプラシアン回路を用いた場合
を示すが、後述するようにラプラシアン回路に限るわけ
ではない。

第７図は、本発明の一実施例に係る位置検出装置が適用
されるパターン焼付は装置の外観を示す。

同図において、１は集積回路パターンを具えたマスク（
またはレチクル）で、他のマスクセツティングマークや
ファイン・アライメントマークを具えるものとする。２
はマスクチャックで、マスク１を保持してマスク１を平
面内並びに回転方向に移動させる。３は縮小投影レンズ
である。４は感光層を具えるウェハで、ファイン・アラ
イメントマークとプリアライメントマークを具えるもの
とする。５はウェハステージで、ウェハ４を保持してそ
れを平面内並びに回転方向に移動させたり、ウェハ焼付
は位置（投影野内）とテレビ・プリアライメント位置間
を移動する。６は、テレビ・プリアライメント用検知装
置の対物レンズ、７は撮像管（または固体撮像素子）、
８は映像観察用のテレビ受像器である。９は双眼ユニッ
トで、投影レンズ３を介してウェハ４の表面を観察する
ために役立つ。１０は、光源１０ａを発したマスク照明
光を収束させるための照明光学系並びにファイン・アラ
イメント用の検知装置を収容する上部ユニットである。

ウェハステージ５は図示しないウェハ搬送手段により搬
送されたウェハ４を所定の位置で保持し、まず、テレビ
・プリアライメント用対物レンズ６の視野内にウェハ上
のプリアライメントマークが入る位置まで移動する。こ
の時の位置精度は機械的なプリアライメント精度による
ものであり、対物レンズ６の視野はおよそ直径１〜２ｍ
ｍ程度である。この視野内のアライメントマークは［４
管７で検知され、テレビ・プリアライメント視野内での
アライメントマークの座標位置が検出される。

ここで、投影光学系のファイン・アライメント用検知位
置と前述のテレビ・プリアライメントにおける座標の原
点は予め設定されているのでこの２点の位置と、テレビ
・プリアライメントマークの座標位置からファイン・ア
ライメント位置へのウェハ・ステージ５の送り込み量が
決められる。

テレビ・プリアライメントの位置検出精度は±５μ以下
であり、テレビ・プリアライメント位２からファイン・
アライメント位置までのウェハ・ステージ５の移動で発
生する誤差を考慮に入れても、±１０μ程度である。従
ってファイン・アライメントは約±１０μの範囲で行な
えばよく、これはテレビ・プリアライメントを行なわな
い場合のファイン・アライメントの視野範囲の１／１０
０以下の範囲であり、ファイン・アライメントがより高
速で行なえることになる。

第８図はテレビ・プリアライメント用検知装置の実施例
を示しており、図中の縮小投影レンズ３、ウェハ４、対
物レンズ６、撮像管７は第７図と同一である。

他方、１１は照明用光源で、例えばハロゲンランプを使
用する。１２はコンデンサレンズである。１３（１３Ａ
と１３Ｂ）は交換的に着脱される明視野絞りと暗視野絞
りで、図では明視野絞り１３Ａを光路中に装着している
。コンデンサレンズ１２は光′ＦＡ１１を絞り１３上に
結像する。１４は照明用リレーレンズ、１５は接合プリ
ズムで、接合プリズム１５は照明系の光軸と受光系の光
軸を共軸にする機能を持ち、内側反射面１５ａと半透過
反射面１５ｂを備える。ここで光源１１、コンデンサレ
ンズ１２、絞り１３、照明リレーレンズ１４、接合プリ
ズム１５および対物レンズ６は照明系を構成し、対物レ
ンズ６を射出した光束はウェハ４上を落射照明する。

また、１６はリレーレンズ、１７は光路を折曲げる鎖、
１９はｌｌｉ像レンズで、上に述べた接合プリズム１５
、リレーレンズ１６、鏡１７および＠像レンズ１９は、
撮像管７と共に受光系を構成する。この受光系において
、対物レンズ６を通る光束は接合プリズム１５の内側反
射面１５ａで反射して半透過面１５ｂで反射し、さらに
内側反射面１５ａで再度反射してリレーレンズ１６へ向
う。これにより、ウェハ４上のプリアライメントマーク
像は撮像管７の撮像面に結像する。

次に、プリアライメントマークの検知作用を述べる。照
明用光源１１からの光束は、コンデンサレンズ１２で収
斂されて絞り１．３の開口を通過し、さらに照明リレー
レンズ１４および接合プリズム１５の半透過面１５ｂを
透過して反射面１５ａで反射し、対物レンズ６を通って
ウェハ４を照明する。ウェハ４の表面で反射した光束は
対物レンズ６で結像作用を受け、接合プリズム１５へ入
射して反射面１５ａおよび半透過面１５ｂで反射し、次
いで反射面１５ａで再度反射してこれを射出し、リレー
レンズ１６でリレーされて！１１７で反射し、画像レン
ズ１９により撮像管７上に結像する。

この場合、絞り１３としては先ず明視野絞り１３Ａを用
いてウェハ４面のプリアライメントマークが撮像管７の
ｔｊ、＠野内にあるか否かを確認し、無ければ必要に応
じてウェハ４を移動し該マークの検索を行なって該マー
クを振像野内に来たらしめる。

次いで、絞り１３を暗視野絞り１３Ｂと交換し視野を暗
視野状態に切換えて、プリアライメントマーク像が明瞭
に見得るようにし、これを＠像してプリアライメントマ
ーク像の位置を検出する。すなわち、検出されたマーク
位置を示すピーク信号に電気的処理を行ない、マークの
位置を検出する。

ウェハステージ５は後述する電気的処理により検出され
たプリアライメントマークの位置に応じてウェハ４が投
影レンズ３の投影視野中の規定位置４′を占める用に移
動して停止する。なお、ウェハ４を一旦標準位首にアラ
イメントし、その投影野中へ移動させる用に変形しても
良い。

第１図は、本発明に係る位置検出装置の画像二値化部の
ハードウェアの構成を示す。同図において、２０はアナ
ログ・デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器という）で
、アナログ信号である映像信号を２５６階調のデジタル
信号に変換する。２１はデジタル信号を記憶する二次元
濃淡画也メモリ、２２はラプラシアン回路である。この
ラプラシアン回路２２は、デジタル画像処理においてコ
ンボリューション（画像データと所定のフィルタとの積
和演算〉を行なうもので、このフィルタとしてラプラシ
アンフィルタ（二次微分フィルタ）を用いてコンボリュ
ーションを行なうものである。２３は比較部で、その動
作は後述する。２４はマイクロプロセッサである。２５
は濃淡画像の濃度ヒストグラムを抽出するヒストグラム
抽出部、２６は二次元濃淡画像データを二値化した二値
画像を記憶する二次元二値画像メモリである。テレビカ
メラ等の画像入力装置からのビデオ信号はある一定間隔
でサンプリングされ、Ａ／Ｄ変換器２０により　２５６
階調にデジタル化されて濃淡画像メモリ２１に格納され
る。

入力画像は５１２Ｘ　５１２画素に分割されており、各
画素が２５６階調のうちある濃度をもったデジタル画像
に変換される。二値化動作は、■二値化閾値決定動作お
よび■二値化動作の二段階構成となる。

比較部２３は■■の両方の動作に使われる。

まず、二値化閾値決定動作につ０て説明する。

マイクロプロセッサ２４は、濃淡画像メモリ２１のある
注目画素を中心とする３×３近傍の画素の濃度値はラプ
ラシアン回路２２へ送り、かつラプラシアン回路２２で
の滴量時間分の遅延の後に注目画素の濃度値を比較部２
３に送る。ラプラシアン回路２２は第２図（ａ）または
（ｂ）のマトリクスと送られてきたデータの間で積和演
算を行ない、結果を比較部２３へ送る。比較部２３では
ラプラシアン回路２２の演算結果とマイクロブセッサ２
４からの指令値（第１回目の指令値は予め例えば２５５
というように決定しておく）とを比較し、 （ラプラシアン回路２２の演算結果）〉（指令値）の場
合は、濃淡画像メモリ２１から送られてきた注目画素の
濃度値をそのままヒストグラム抽出部２５に送り、そう
でない場合は０を送る。ヒストグラム抽出部２５では送
られてきた濃度値を２５６階調（Ｏ〜２５５）に区別し
てその頻度を格納して濃度ヒストグラムを作成し、かつ
Ｏでない濃度値の数をカウントする。以上の動作を一画
面の全画素について行なう。

次に、０でない濃度値の総数がある一定値（これは画像
中の対象物の大まかな大きざによって決定できる）を越
えていれば、マイクロプロセッサ２４はヒストグラム抽
出部２５の結果から濃度値Ｏの部分は除いて判別分析法
（双峰性ヒストグラムの分散最大による２分割法）ある
いはＰ−タイル法等により二値化閾値を計算する（判別
分析法あるいはＰ−タイル法については、コロナ社「画
１ｍ　＋４識論」長尾誠著、”　４−１　　二値化とし
きい値処理”に詳述されている）。

また、Ｏでない濃度値の総数が足りない場合には比較部
２３での指令値を下げ、もう一度同じ動作を繰り返す。

以上が■二値化閾値決定動作である。■二値化動作は、
■二値化閾値決定動作によって決定された二値化閾値で
比較部２３により濃淡画像メモリ２１の全画素を二値化
し、二値画像メモリ２６に結果を格納する。

ラプラシアン回路２２は、画像内で濃度変化の起こって
いる部分を検出する回路であるから、第２図（ａ）（ｂ
）に示したマトリクス以外に、−次微分オペレータ、例
えばＲ０ｂｅｒｔＳのオペレータや５ｏｂｃｌのオペレ
ータを使用しても同様の効果を得ることができる。

また、他のオペレータとして同図（Ｃ）（ｄ）のいずれ
かのマトリックスを使用すると同様の効果を得られ、か
つ回路のハード構成を簡単なものにできる。

この実施例ではラプラシアン回路２２を用いることによ
って入力画像中の対象物のエツジ部分、つまり濃度変化
の起こっている部分にあたる画素についてのみ′ｍ度ヒ
ストグラムを作るため、対象物の大きさによらず常に双
峰性のヒストグラムを得ることができ、かつ判別分析法
によって双峰性を示ず二つの山のクラス間分散を計算す
るため安定して二つの山の谷部を発見できる。よって照
明光の明るさ、対象物の大きさによらず、常に安定した
二値画像を得ることが可能である。

さらに、ラプラシアン回路２２を使用する代わりに、ア
ナログ微分回路などを用いてエツジ検出部としてＡ／Ｄ
変換器２０の前に置き、エツジ位置を検出しながらビデ
オ信号のデジタル化を行なうという構成をとることもで
きる。

この場合も、ラプラシアン回路２２を用いた場合と同様
に濃度変化の起こっている部分にあたる画素についての
み濃度ヒストグラムを作るため、対象物の大きさによら
ず常に双峰性のヒストグラムを得ることができ、常に安
定した二値画像を得ることが可能である。

次に、以上の方法により得られた二値画像からマーク位
置を検出する方法について説明する。

第３図は、本発明に係る位置検出装置の位置検出部のハ
ードウェアの構成を示す。同図において、２７はテンプ
レート群格納メモリ、２８はテンプレート群格納メモリ
２７のテンプレートと二値画像メモリ２６とのパターン
比較を行なうパターン比較回路、２９はパターン比較の
結果を格納する比較結果格納メモリである。画伝二値化
部によって得られた二値画像に対し、マイクロプロセッ
サ２４より指定されたテンプレートが、パターン比較回
路２８にて比較され、比較結果が比較結果格納メモリ２
９に記録される。次にマイク０ブＯセツサ２４により、
比較結果の適合性を判定した後、マーク位置を計算する
。マークとして不適合と判定された場合には、その部分
を不図示の０値書き込み部により、Ｏ値で書きつぶし、
位置検出の最初の処理にもどる。

マーク位置検出処理の一例を第４図に示す。同図（Ａ＞
のような二値画像からマーク位置を検出する場合、まず
画像内においてテンプレートａのような特徴を持った物
体をテンプレートマツチングにより捜索する・。次に、
はたしてそれがマークであるかどうかを調べるために、
テンプレートａがマツチした部分の近辺に領域を設定し
、テンプレートｂ１〜ｂ３をマツチさせる。領域を設定
することにより、他のパターンやノイズパターンのＩＩ
Ｉを避けることができる。次にテンプレートａおよびｂ
１〜ｂ３のマツチした位置関係によりマークとしての適
合性を判定する。他物体と判定された場合には設定領域
を塗りつぶして再びテンプレートａによる捜索を行なう
。同図（Ｂ）が上記処理の動作フロー図である。

以上の処理により５１２Ｘ　５１２画素の画像に対し１
２Ｘ８画素という非常に小さなテンプレートによってマ
ークの検出が可能であり、テンプレートマツチングによ
る位置検出部のハード化が容易となる。

条件判定においては、 （１）テンプレートａ、ｂｌ〜ｂ３の４点全ての位置関
係が合っている場合のみマーク検知とする（２）テンプ
レートａ、ｂ１〜ｂ３の４点のうち少なくとも３点の位
置関係が合っている場合にマーク検知とする 等があげられる。検出点を増やして条件判定することに
より、検出率および信頼性が向上する。

このように、従来の半導体露光装置等のデジタル画像処
理を用いた整合装置では、ＴＶ画面に対してオートアラ
イメントマークが小さい（約１７１００程度）というこ
とと、ウェハの特殊性によってテンプレートマツチング
のために必要な二値化画像データが通常の方法では得ら
れなかったが、本発明によれば、テンプレートマツチン
グの前に画像データの濃度ヒストグラムを最適化するた
め、テンプレートマツチングが可能となった。

［発明の変形例］ 次に本発明の位置検出装置における変形例を２通り示す
。

１、第５図のように入力画像をＸ、Ｙ方向共に例えば１
６分割し、一画面を１６Ｘ　１６　（−２５６）領域に
細分し、各々の領域について濃度ヒストグラムを作成し
て二値化同値を決定し、各々の領域ごとに二値化する。

この例による場合には、ハード構成上のエツジ検出回路
に相当するラプラシアン回路２２あるいはアナログ微分
回路は不要となる。そして、照明系、撮像系による照度
むらおよび他物体の明度に影響されない二値化が可能と
なる。

２．１と同様に画面を分割し、各画素の濃度値から、そ
の画素を含む１領域内の平均濃度値を減算（減粋後の濃
度値が負となる場合はＯとする）しておき、その後、二
値化を行なう。領域毎に平均濃度を減算しておいた場合
は、領域毎に濃度ヒストグラムを抽出し、領域毎に二値
化閾値を計算して二値化する必要はなく、複数の領域を
まとめて１つの領域とみて二値化することができる。例
えば第６図に示すように、１６Ｘ　１６領域に分割して
各々の領域毎に平均濃度を減算した場合は、次に２×２
の領域分割（つまり１６Ｘ　１６分割での６４領域を１
領域とみる）として二値化すれば、二値化閾値の計算回
数が１６Ｘ　１６　（＝　２５６　）回から２×２（＝
４）回へと減少するため、複雑な計算を要する判別分析
法を用いた場合には、特に計算時間が短縮され高速化が
図れる。この場合、一画面を４つの二値化閾値で二値化
するが、上述の１．の変形例と同様の効果が得られる。

画像二値化部においては、以上述べたように、いくつか
の構成を取ることが可能であり、前述の実施例で述べた
ようなエツジ検出を行なうラプラシアン回路やアナログ
微分回路を使用するものに限るわけではない。

［発明の効果１ 以上説明したように本発明によれば、照明の明度、照度
むら等によるＲ像手段の入力状況およびパターンの大き
さ等に影響されることなく画像信号の二値化を行なうこ
とが可能であり、かつハードウェア構成の容易な小型の
テンプレートを使用したテンプレートマツチング処理に
より高検出率、高精度に対象物の位置を検出することが
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る二値化閾値決定回路
および二値化回路のブロック図、第２図は、第１図の二
値化閾値決定回路におけるラプラシアン回路の他のオペ
レータの例を示す図、 第３図は、本発明の一実施例に係るパターンマツチング
回路のブロック図、 第４図は、第３図の回路におけるパターンマツチングの
説明図、 第５および６図は、本発明の他の実施例に係る二値化同
値を決定する方法を示す図、 第７図は、本発明を適用した半導体焼付装置の外観を示
す斜視図、 第８図は、第７図の装置におけるテレビ・プリアライメ
ント検知系の光学系斜視図、 第９図は、従来の濃淡画像データから濃度ヒストグラム
を抽出して二値化閾値を決定する方法の説明図である。 ７：ｌ１ｉｉ＠！管、２０：Ａ／Ｄ変換器、２１：二次
元濃淡画像メモリ、２２ニラブラシアン回路、２３：比
較部、２４：マイクロプロセッサ、２５：ヒストグラム
抽出部、２Ｇ＝二次元二値画像メモリ、２７：テンプレ
ート群格納メモリ、２８：パターン比較回路、２９：比
較結果格納メモリ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、物体の形状または該物体上のマークの画像パターン
   を撮像して映像信号を出力する撮像手段と、 上記映像信号を量子化し二次元の濃淡画像データとする
   量子化手段と、 上記二次元濃淡画像データを二値化するための二値化閾
   値を決定する二値化閾値決定手段と、上記二値化閾値に
   基づいて上記二次元濃淡画像データを二値化し二次元二
   値画像データとする手段と、 上記二次元二値画像データと上記画像パターンの複数の
   部分画像テンプレートとのパターンマッチングにより上
   記画像パターンの位置を検出するテンプレートマッチン
   グ手段と を具備することを特徴とする位置検出装置。 ２、前記二値化閾値決定手段が、前記二次元濃淡画像デ
   ータから濃度ヒストグラムを抽出する濃度ヒストグラム
   抽出部と、この濃度ヒストグラムより二値化閾値を算出
   する演算部からなる特許請求の範囲第１項記載の位置検
   出装置。 ３、前記濃度ヒストグラム抽出部が、入力画像のエッジ
   部分を検出するエッジ検出回路を有し、該エッジ検出回
   路の出力に基づき前記二次元濃淡画像データのうちエッ
   ジ近辺のデータから濃度ヒストグラムを抽出するもので
   ある特許請求の範囲第２項記載の位置検出装置。 ４、前記エッジ検出回路が、前記二次元濃淡画像データ
   の各画素についての所定領域ごとにコンボリューション
   を行なうコンボリューション回路と、該コンボリューシ
   ョン回路の演算出力値と所定の指定値とを比較してエッ
   ジ部分か否かの判定を行なうエッジ判定回路と、該エッ
   ジ判定回路の判定状況に基づき上記指定値を変更するコ
   ンボリューション制御回路からなる特許請求の範囲第３
   項記載の位置検出装置。 ５、前記コンボリューション回路が、ラプラシアンフィ
   ルタを用いてコンボリューションを行なうラプラシアン
   回路である特許請求の範囲第４項記載の位置検出装置。 ６、前記コンボリューション回路が一次微分オペレータ
   を使用してコンボリューションを行なうものである特許
   請求の範囲第４項記載の位置検出装置。 ７、前記所定領域が、前記各画素を中心とした３×３画
   素の領域である特許請求の範囲第４〜６項のいずれか１
   つに記載の位置検出装置。 ８、前記エッジ検出回路が、前記映像信号を微分してエ
   ッジ検出するアナログ微分回路を有する特許請求の範囲
   第３項記載の位置検出装置。 ９、前記二値化閾値決定手段が、前記二次元濃淡画像デ
   ータを複数の領域に分割し各領域について二値化閾値を
   決定するものであり、かつ前記二値化比較部が、上記分
   割領域毎に二値化行なうものである特許請求の範囲第２
   項記載の位置検出装置。 １０、前記濃度ヒストグラム抽出部が、前記二次元濃淡
   画像データについて所定の複数小領域毎に平均濃度値を
   算出し各画素の濃度値から該平均濃度値を減算する平均
   濃度値減算回路を有し、平均濃度値減算後の二次元濃淡
   画像データについて濃度ヒストグラムを抽出するもので
   ある特許請求の範囲第９項記載の位置検出装置。 １１、前記演算部が、前記濃度ヒストグラムから判別分
   析法またはＰタイル法によって二値化閾値を算出するも
   のである特許請求の範囲第２〜１０項のいずれか１つに
   記載の位置検出装置。 １２、前記量子化手段が、前記映像信号をアナログ・デ
   ジタル変換するアナログ・デジタル変換器と、このデジ
   タル化信号を記憶する二次元濃淡画像メモリを有する特
   許請求の範囲第１〜１１項のいずれか１つに記載の位置
   検出装置。 １３、前記二値化手段が、前記二値化閾値と前記二次元
   濃淡画像データを比較し二値化を行なう二値化比較部と
   、この二値化データを記憶する二次元二値画像メモリと
   からなる特許請求の範囲第１〜１２項記載の位置検出装
   置。 １４、前記テンプレートマッチング手段が、前記複数の
   部分画像テンプレートを格納するテンプレート群格納メ
   モリと、前記二次元二値画像データと上記部分画像テン
   プレートのパターンを比較するパターン比較回路と、該
   パターン比較回路の比較結果を格納するメモリと、上記
   パターン比較回路を制御して上記テンプレート群格納メ
   モリの一の捜索用部分画像テンプレートと上記二次元二
   値画像データとのパターン比較を行ない、パターンが一
   致したときは一致位置近辺の所定の小領域内で他の複数
   の判定用部分画像テンプレートを指定してパターン比較
   を行なうとともに上記比較結果格納メモリ内に格納され
   た比較結果に基づいて前記画像パターンか否かの判定を
   行なうテンプレートマッチング制御回路とを有する特許
   請求の範囲第１〜１３項のいずれか１つに記載の位置検
   出装置。