TWI245556B - Autofocus control method, autofocus controller, and image processor - Google Patents

Description

1245556 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種如錄影攝影機來攝影拍照體試料， 適用於觀察、檢查的裝置，特別是排除光學系的影響而可 貫現穩定的自動聚焦動作的自動聚焦控制方法，自動聚焦 控制方法、自動聚焦控制裝置及畫像處理裝置。 【先前技術】 習知’控制躉像自動聚焦，是進行使用從拍照體試料 (工件）的畫像資料來評價調焦程度而加以數値化的焦點 評價値。亦即’變更透鏡工件間距離而收集試料的畫像資 料’ S彳於各該資料來計算焦點評價値來檢索適當的聚焦位 置。 第2 1圖是表示透鏡工件間距離（橫軸）與焦點評價値 (’it軸）的關係例。此爲以一定間隔變更透鏡工件間距離 來存取畫像’計算出各畫像的焦點評價値並加以標繪者。 圖表中的焦點評價値最大値’是對焦位置，亦即最適當聚 焦位置。以下’將對於該透鏡工件間距離的焦點評價値的 標繪稱爲「聚焦曲線」。 在習知技術中，以所定檢索範圍變更透鏡工件間距離 ’並將該圖表中焦點評價値的最大値作爲最適當聚焦位置 ’或是由最大値前後的焦點評價値來計算最適當聚焦位置 。作爲焦點評價値，使用如亮度的最大値、高度的微分値 、高度的分散、高度的微分値的分散等。作爲從焦點評價 -5- 1245556 (2) 値最大値求得最適當聚焦位置的算術，有登山法等，又， 爲了縮短檢索時間，有將檢索動作分成幾個階段的方法被 實用化（日本特開平6 - 2 1 7 1 8 0號公報 '特開2 0 0 2 _ 3 3 5 7 1號 公報及特許第2 9 7 1 8 9 2號公報）。 隨著對象工件的微細化，在適用該聚焦技術的檢查器 ’被要求提昇分解能。欲提昇該分解能，以照明光源的短 波長化、及單一波長化可加以對應。利用短波長化可提昇 光學性分解能，而利用單一波長化可避免色像差等的影響 〇 然而，利用照明光源的短波長化會在使用於光路的透 鏡等的光學材料上發生限制，又利用單一波長化有斑紋等 的影響的問題。在此所謂斑紋，爲指畫面亮度斑狀地分布 的狀態，藉由光源的波長或光學系的構成採取獨特圖案的 濃淡分布。 藉由此些影響’上述的聚焦曲線是如第2 2圖所示地， 光學系的影響採取比最適當聚焦位置的焦點評價値還大的 數値的情形。聚焦曲線的形狀或數値範圍，是無法利用對 象物的反射率等表面狀態一義地加以決定之故，因而在該 狀悲下’取從焦點rF彳貝値的最大値求出聚焦位置的先前技 術中，無法穩定地求出最適當的聚焦位置。 本發明是鑑於上述缺點問題而創作者，其課題爲提供 一種排除起因於光學系的影饗而可實現穩定的自動聚焦動 作的自動聚焦控制方法、自動聚焦控制裝置及畫像處理裝 置。 1245556 (5) 一一依&本發明’排除起因於光學系的影響而穩定地 行问精度的自動聚焦控制之故，因而成爲可使用短波 單_、 7長光源的試料觀察，例如以高分解能可觀察到 加工化有所進步的半導體晶圓等。 【貫施方式】 以下’參照圖式說明本發明的各實施形態。 (第一實施形態） 第1圖是表示通用依本發明的實施形態的自動聚 制方法及自動聚焦控制裝置的畫像處理裝置的槪略構 。畫像處理裝置1是使用於拍照體試料（工件）的表 察’特別是，例如構成作爲使用於半導體晶圓等在表 以微細加工所構成的元件構造體的缺陷檢出等的顯微 畫像處理裝置1是具備：測定台2 '物鏡3、透鏡 口β4、1¾ 同 5、CCD ( Charge Coupled Device)攝影卷 控制器7、驅動器8、監測器9及照明光源1 〇。 測定台2是支持拍照體試料（例如半導體晶圓） 構成朝X - Y方向（圖中左右方向及紙面垂直方向） 自如狀態。 透鏡驅動部4是對於測定台2上的拍照體試料W將 3朝聚焦軸方向（圖中上下方向）相對移動在所定聚 置檢索範圍全面，而可變調整透鏡一工件間的距離。 透鏡驅動部4是對應於「驅動手段」。 可進 長/ 微細 焦控 成圖 面觀 面施 鏡。 驅動 16、 W， 移動 物鏡 焦位 又， 1245556 (6) 在本實施形態中’透鏡驅動部4是以壓電元件所構成 ，惟此以外，也可採用如脈衝電動機等精密移送機構。又 ，在調整透鏡-工件間距離作成朝聚焦軸方向移動物鏡， 惟代替此，朝聚焦軸方向移動測定台2也可以。 C C D攝影機6是經由在聚焦位置檢索範圍內移動的物 鏡3、功能作爲攝影測定台2上的拍照體試料w表面的特定 領域的錄影攝影機，將所取得的畫像資料輸出至控制器7 。CCD攝影機6是物鏡3、透鏡驅動部4及鏡筒5一起構成本 發明的「畫像取得手段」。又，在C C D以外，也可適用 CMOS圖像裝置等其他固體攝影元件。 控制器7是具備以電腦所構成，控制畫像處理裝置1整 體的動作，同時檢測拍照體試料W表面的特定領域的最適 當聚焦位置（焦點位置）的自動聚焦（A F )控制部1 1。 又’該自動聚焦控制部1 1是對應於本發明的「自動聚焦控 制裝置」。 驅動器8是接受來自自動聚焦控制部〗丨的控制信號並 生成驅動透鏡驅動部4的驅動信號，在本實施形態中，驅 動器8是以具備磁滯補償功能的壓電驅動器所構成。又， 驅動器8是組裝於自動聚焦控制部n內也可以。 自動聚焦控制部1 1是經由驅動器8來驅動透鏡驅動部4 ’在以一定間隔變更物鏡3與拍照體試料w之間的距離（ ^ ^工件間距離）的複數聚焦位置中，藉由C C D攝影機 6分別取得拍照體試料W的畫像資料，進行如下述的各種 處理來檢測拍照體試料w的攝影領域的最適當聚焦位置， -10- 1245556 (7) 亦即焦點位置。 監測器9是顯示依控制器7的處理內容，同時顯示以 C CD攝影機6所攝影的拍照體試料W的畫像等。 作爲照明光源1 〇，在本實施形態中使用例如波長1 96 nm的連續雷射或脈衝雷射光源。又，照明光源的波長領 域是並不被限定於上述的紫外光領域，按照用途等當然也 可使用波長領域不相同的其他紫外線或可視光領域的光源 〇 第2圖是表示畫像處理裝置i的構成的方塊圖。 從CCD攝影機6所輸出的類比畫像信號是藉由A/ D變 換器1 3變換成數位畫像信號。a / D變換器1 3的輸出信號 是被供給到記憶體14並加以記憶。控制器7的自動聚焦控 制部1 1 ’是讀出從記憶體丨4所變換的數位畫像信號，進行 下述的自動聚焦控制。又，驅動器8是依據來自經由D/ A 變換器1 7所供給的控制器7的控制信號來生成對於透鏡驅 動部4的驅動信號。 自動聚焦控制部1 1是具備平滑化處理電路1 1 A、平均 亮度算出電路1 1 B、評價値算出電路Π C及焦點位置算出 電路1 1 D。 平滑化處理電路1 1 A是將在複數聚焦位置所取得的拍 照體m式料W的各該畫像彳g號（試料畫像）的自動聚焦對象 領域（整體畫面或是畫面內的一部領域）加以平滑化處理 的電路’對應於本發明的「畫像平滑化手段」。自動聚焦 控制部1 1是藉由該畫像平滑化處理電路M A，減低所得的 -11 - 1245556 (8) 各各試料畫像的亮度的斑狀分布（斑紋）。將 例表示於〔數1〕。 〔數1〕 /1 2 1\ 2 4 2 /16 \1 2 1/ 又，畫像平滑化的處理條件〔處理對象像 上例子是3 X 3 )、濾波係數、處理係數、加權 數的採用方法等），是在不會壓壞在CCD攝f 的試料W表面的本來的特徵部、輪廓的範圍內 定，此些處理條件是例如由鍵盤或滑鼠、觸控 裝置1 6加以設定。 平均亮度算出電路】]B是算出各試料畫像 對象領域的畫面平均亮度的電路，對應於本發 亮度算出手段」。藉由該平均亮度算出電路1 各聚焦位置的畫面平均亮度，是供作爲算出下 算出電路Π C的焦點評價値P V。 評價値算出電路1 1 C是分別算出各試料畫 價値PV的電路，對應於本發明的「評價値算 在本實施形態中，將該評價値算出電路11C作 強調處理電路的構成。 本實施形態中，焦點評價値是指以數値評 看到特徵部、輪廓部的狀態的指標。看的特徵 的像素間的亮度資料變化，則在淸楚的像是成 平滑化處理 素數（在以 的有無及係 姿機6所取入 任意地可設 板等的輸入 的自動聚焦 明的「平均 1 B所得到的 述的評價値 像的焦點評 出手段」。 爲包含邊緣 價可淸楚地 部、輪廓部 爲急峻的變 -12- 1245556 (12) 高速性。 如第6圖所示地，在本實施形態中，依據所算出的焦 點評價値的最大値Pv ( m )及其近旁的複數焦點評價値 P v ( m — 1 ) 、P v ( m + 1 ) 、P v ( m — 2 ) 、P v ( m + 2 )、 Pv ( m — 3 ) 、Pv ( m + 3 )來檢測最適當聚焦位置（焦點 位置）。 如第6圖所示地，焦點位置近旁是接近於上面是凸的 二次曲線。在此，使用焦點位置近旁處，利用最小平方法 來計算近似二次曲線，求出頂點，將該頂點作爲焦點位置 。圖中實線是 3 點由 P v ( m ) 、P v ( m — 1 ) 、P v ( m + 1 ) ’虛線是由 5 點 Pv(mv) 、Pv(m— 1) ' P v ( m + 1 )、

Pv ( m — 2 ) 、Pv ( m + 2 )，一點鏈線是由 7 點 P v ( m )、

Pv(m-l) 、Pv(m+l) 、Pv(m— 2) 、Pv(m+2)、

Pv ( m - 3 ) 、Pv ( m + 3 )的焦點評價値近似計算的曲線 。圖表的打開程度是不相同，惟頂點位置是大約相同，可 知雖爲單純處理也爲有效的近似方法。 又’並不被限定於上述曲線近似方法，例如使用通過 P v ( m )及P v ( m + 1 )的兩點的直線，及通過p v ( m — 1 )及P v ( m — 2 )的其他雨點的直線計算出互相的交點， 而將此作爲焦點位置的方法（直線近似法）、或正規分布 曲線近似等的近似法來檢測焦點位置也可以。 參照第2圖，記憶體15是使用於控制器7的Cpu的各種 演算。尤其是，在記憶體〗5的記憶空間，分配有供作爲自 動聚焦控制部1 1的各種演算的第一記憶體部丨5 A及第二記 -16- 1245556 (13) 億體部1 5 B。 在本實施形態中’爲了得到自動聚焦控制的高速 一面連續地變更透鏡-工件間距離，一面在複數聚焦 分別取得試料畫像。由此，與在各聚焦位置停止透鏡 得畫像的情形相比較可得到自動聚焦控制的高速化。 將對於透鏡驅動部4的驅動器8的指示電壓與透鏡 部4的實移動電壓之關係表示於第7圖。壓電元件所成 鏡驅動部4是具備位置控制用移動檢測感測器。第7圖 實移動電壓是該感測監測器信號。指示電壓是將透鏡 至自動聚焦控制開始位置之後，C C D攝影機6的影像 幀別地每次變更所定量。比較指示電壓與實移動電壓 延遲應答，惟移動是順利，一面破壞指示電壓的段差 使漸增領域的兩圖表的傾斜成爲大約相同。由此可知 以等速度動作於等速度相當指示電壓。因此，同步於 同步信號而取得試料畫像，則在聚焦軸座標一定間隔 可計算，取得焦點評價値。 又，在本實施形態中，爲了自動聚焦動作的高速 可並聯地進行試料畫像的取得工程與焦點評價値的算 程。 此乃如第8圖所示地在第一記憶體部1 5 A —面取 像資料，一面處理第二記憶體部1 5 B的已經取入的畫 料而算出焦點評價値Pv的雙重緩衝所構成。本例的情 在第一記憶體部1 5 A處理以偶數幀所取入的畫像資料 在第二記憶體部1 5B處理以奇數幀所取入的畫像資料。 性， 位置 以取 驅動 的透 中的 移動 信號 ，雖 一面 透鏡 畫像 成爲 化， 出工 入畫 像資 形， ，而 - 17- 1245556 (14) 以下，參照第3圖說明如上所構成的本實施形態的畫 像處理裝置1的動作。第3圖是表示自動聚焦控制部I 1的工 程流程圖。 首先輸入有拍照體試料W的自動聚焦處理領域、聚焦 位置檢索範圍，取得畫像試料間的聚焦移動量（聚焦軸階 梯長度）、畫像平滑化處理條件、邊緣強調處理條件等的 初期設定之後（步驟S 1 )，實行自動聚焦控制。 物鏡3是利用透鏡驅動部4的驅動從自動聚焦控制開始 位置沿著聚焦軸方向開始移動（在本實施形態中接近於拍 照體試料W的方向），同時同步於畫像同步信號而取得拍 照體試料W的試料畫像（步驟S 2、S 3 )。之後，取得所取 得的試料晝像的聚焦軸座標（透鏡-工件間距離座標）（ 步驟S 4 )。 之後，進行由對於所取得的試料畫像的畫面平均亮度 算出處理、畫像平滑化處理、邊緣強調處理及亮度規格化 處理所成的焦點評價處理（步驟S 5至S 8 )。 畫面平均亮度算出工程（步驟S5)，是在平均亮度算 出電路1 1 B被演算。經算出的畫面平均亮度是被供作爲以 後的焦點評價値的算出。又，該畫面平均亮度算出工程是 平滑化處理工程（步驟S 6 )之後才進行也可以。 畫像平滑化處理工程（步驟S 6 )是在平滑化處理電路 Π A被處理。在該畫像平滑化處理工程中，例如以〔數！ 〕所表示的演算式來進行畫像平滑化處理。由此，在所取 得的試料畫像中，可排除起因於光源的單一波長化的斑紋 -18 - 1245556 (15) 的影響。 邊緣強調處理工程（步驟S 7 )是在評價値算出電路 1 1 C被貫行。在該工程中，依據在先前的平滑化處理工程 (步驟S 6 )被平滑化處理的試料畫像，藉由如在上述〔數 2〕所示的邊緣強調處理式來計算特徵部、輪廓部的像素 間的売度資料差’並將此作爲焦點評價値的基礎資料。 之後’進行以畫面平均亮度規格化在步驟S 7所算出的 焦點評價値的亮度規格化處理工程（步驟S 8 )。該工程是 在評價値算出電路H C被實行。在表示於第3圖的例子，對 於藉由先前的邊緣強調處理工程（步驟S 7 )所得到焦點評 價値Ρ ν 〇 ( i )，利用以在畫面平均亮度算出工程（步驟S 5 )所得到的畫面平均亮度P a v e c i )加以除算，就可算出〔 數3〕式的經亮度規格化的焦點評價値Pv ( i )。 藉由以上的步驟S 2至步驟S 8來構成自動聚焦迴路（ AF迴路）。在該迴路，分別對於所取得的各聚焦位置的 試料畫像實行與上述同樣的處理。 在本實施形態中如上述地，透鏡驅動部4是在連續地 移動物鏡3的狀態下，CCD攝影機6是在所定抽樣週期攝影 拍照體試料W，而與畫像取得工程（步驟S 3 )與焦點評價 値計算工程（步驟S 8 )並聯地被處理（第6圖、第7圖）。 因此，除了計算先前所取入的試料畫像的焦點評價値之外 ，也可取得下一試料畫像，結果，成爲以影像信號一幀週 期可演算焦點評價値，而可實現自動聚焦動作的高速化。 當物鏡3的總移動長度達到全檢索範圍，則終了 A F迴 - 19 - 1245556 (16) 路’對於所得到的各試料畫像的焦點評價値，來實行乘算 圖面平均売度的最大値Pave max的處理（步驟S9、S10) 。結果，各試料畫像的焦點評價値p v是成爲與以上述〔數 4〕式所不的演算式所求得的情形相同意義。 又’如第4圖所示的工程流程，則依以邊緣強調處理 的焦點評價値的計算來完結AF迴路，如以同圖步驟s丨〇 a 所示，在終了 A F迴路之後，對於各試料畫像一倂使用以 〔數4〕式所示的演算處理進行依焦點評價値的畫面平均 亮度的規格化處理，結果 > 也可實現與表示於第3圖的例 同等的處理。 在第5圖，以實線表示進行平滑化處理（第3圖的步驟 S 6 )及亮度規格化處理（第3圖的步驟s 8 )所得到的聚焦 曲線F C 1 ’又以一點鏈線表示未進行依畫面平均亮度的規 格化而僅進行平滑化處理所得到的聚焦曲線FC2。又爲了 比較，以虛線表示圖示於第22圖的習知的聚焦曲線FC 3。 由於第5圖可知，依照本實施形態，可大改變光學系 的影響部’且可顯在化作爲最適當聚焦位置（焦點位置） 須檢測的焦點評價値的峰値。由此，在短波長、單一波長 的光學系也可實現穩定且正確的自動聚焦動作。 又’雖僅進行試料畫像的平滑化處理，也可改善光學 系影響部之故，因而視需要也可省略亮度規格化處理工程 (在第3圖的步驟S 8 )，惟藉由進行該亮度規格化處理可 更改善光學系影響部，而成爲可更正確地檢測焦點位置。 然後進行焦點位置算出工程（步驟S】1 )。此焦點位 -20- 1245556 (17) 置算出處理是在焦點位置算出電路n D被實行。欲算出焦 點位置，如參照第6圖加以說明，求出通過焦點評價値的 最大値與其附近的複數焦點評價値的各點的近似曲線，檢 測其頂點並將此作爲焦點位置。 由此’與習知就廣泛被適用的登山法相比較，有效率 地且商fe確度地fe測焦點位置之故，因而對於自動聚焦動 作的高速化有很大貢獻。 另一方面，在第6圖中若將橫軸的透鏡一工件間距離 (F爲總fe索範圍的情形，而能判斷在動作中通過焦點位置 ，則Pv ( m + 3 )以後的畫像取得成爲不需要，可刪減該 分量的動作時間之故，因而成爲可實現自動聚焦動作的更 高速化。又，作爲焦點位置通過的判斷手法，有通過超越 某一定以上的焦點評價値（給予作爲參數、或是由至今的 聚焦動作結果所學習）的山，而近似地取得所需要的試料 數的方法等。 最後，經過朝焦點位置移動物鏡3的移動工程（步驟 S 1 2 )，終了本實施形態的自動聚焦控制。 如上所述地，依照本實施形態，排除起因於短波長、 單一波長的光學系的影響而穩定地可進行高精度的自動聚 焦控制，由此，成爲以高分解能可觀察、檢查形成在如半 導體晶圓等表面的微細構造體。 (第二實施形態） 以下，說明本發明的第二實施形態。 -21 - 1245556 (18) 近年來的半導體晶圓是採用微細化最小圖案寬度（處 理規則）’同時作成朝高度方向更立體性構造。依光源的 短波長化’焦點深度也變淺。在具高低差的對象物有對準 焦點部分愈少，成爲愈不利的趨勢。在畫面內有高低差， 對準焦點的面分別不同時，須求出所謂如以試料的那一表 面作爲基準等的「焦點對準在那裏」的主動性聚焦動作。 但是’在從焦點評價値求出最適當聚焦位置的習知自動聚 焦控制方法中，有欲看到的場所無法對準焦點的不方便。 如此，以下說明應用本發明的自動聚焦控制方法，對 於在畫面內存有高低差的試料的任一面對準無點的方法。 在上述的第一實施形態中，說明了對於所取得的整體 (或一部分對象領域）試料畫面，算出焦點評價値的例子 ，惟在本實施形態中，如第9圖所示地，將所取得的試料 畫面分割成複數領域，各該分割領域Wij ( i，j = 1至3 ) 別地計算焦點評價値，算出焦點位置。 欲算出各分割領域W ij的焦點評價値，則分別實行依 與上述第一實施形態同樣的畫像平滑化處理及晝面平均亮 度的規格化處理。由此，光學系不會受到影響地高精確度 地可檢測焦點位置。 以上處理的結果，成爲可得到分割領域Wij別地對應 於該分割領域的聚焦曲線。這時候，與任一分割領域與其 他的分割領域相比較而在無點位置不相同的情形’可知在 兩者間高低差存在於焦點面之故，因而藉由以參數指定以 任一優先作爲聚焦位置可成爲主動性聚焦動作° -22 - 1245556 (19) 作爲參數的例子是有如下者。 】.透鏡一試料間距離最短者（試料最高部位） 2 .透鏡一試料間距離最長者（試料最低部位） J ·畫面的特定位置 4 ·由畫面分割結果以多數決定的最適當聚焦位置（ 更特徵性的部位）等。 又’在第9圖說明將畫面分割數作爲3 χ 3的9分割的例 子，惟畫面分割數是並未被限定於此者。愈增加畫面分割 數成爲愈得到詳細的資訊。又，互相重疊分割畫面也可以 ，按照使用狀態動態地變更畫面分割數也可以。 以上’依照本實施形態，對於對象試料，藉由以什麼 爲優先而指定作爲最適當的聚焦位置，可充分地對應於r 焦點對準於那裏」的主動性聚焦動作。 (第三實施形態） 以下’說明本發明的第三實施形態。在本實施的形態 中’藉由適用本發明的自動聚焦控制方法，說明從取得的 畫像資料來合成拍照體試料的全焦點畫像的方法。 在一般的光學系，欲看到超越光學系的焦點深度時， 則無法看到整體上對準焦點的畫像，無法滿足檢查觀察的 目的。使用共焦點光學系等特殊的光學系得到整體上對準 焦點的全焦點畫像，或是依據三角法從角度的不相同的畫 像得到全焦點畫像等的方法，惟此些是使用特殊的光學系 之故，因而無法低成本地實現。 - 23” 1245556 (20) 另一方面，也提案一種階層地取得物體的畫像之後加 以合成處理的方法（日本特開2 0 0 3 - 2 8 ] 5 01號公報）。然 而’留有僅使用於合成的畫像資訊的容量，合成處理時間 ’複數枚畫像取得後才能得到結果等的缺點問題。 如此，在本實施形態，實行上述第一實施形態所說明 的自動聚焦控制方法的過程，能得拍照體試料W的全焦點 畫像。將該控制流程表示於第1 0圖。以畫面平均亮度規格 化所取得的畫像（試料點）的焦點評價値的工程（步驟S 8 )之後，追加晝像的合成處理工程（步驟S 8 Μ )。 又’對於其他工程，與在上述第一實施形態所說明的 工程流程（第3圖）同樣之故，因而在所對應的工程賦予 相同符號，省略其說明。 又’當進行畫像合成，如在上述第二實施形態所說明 ’將所取得的試料畫面分割成複數領域（第9圖），並將 各該分割領域W ij作爲單位來合成畫像。又，畫面的分割 數是並未特別加以限定，分割數愈多愈精細地可進行處理 ’一直到一像素單位可微細化分割領域。又，分割領域的 形狀是未被限定於四方，也可變更成圓形狀等。 又’作爲記憶體1 5 (第2圖），除了處理在偶數幀所 取入的畫像資料的第一記憶體部1 5 A及處理在奇數幀所取 入的畫像資料的第二記憶體部1 5 B之外，如第1 1圖所示地 ，還準備全焦點處理用的第三記憶體部1 5 C。在該第三記 憶體部1 5 C ’分別設有合成畫像資料儲存領域I 5 C I，及構 成合成畫像的各分割領域W ij的高度（透鏡-工件間距離 -24- 1245556 (21) )資訊儲存領域]5 C 2，及此些各分割領域W ij的焦點評價 値資訊儲存領域〗5 C 3。 欲合成拍照體試料的全焦點畫像，則在透鏡-工件間 距離不相同的複數聚焦位置取得試料畫像，對於各試料畫 像，各分割領域Wij別地算出焦點評價値，抽出在分割領 域Wij間互相獨立且焦點評價値最高的畫像之後，進行作 爲整體畫像合成的處理。 如以上所述地，構成本發明的「全焦點畫像合成手段 」° I兌明表不於第1 0圖的工程流程圖；對於將步驟S 1至步 驟S 8的工程以與上述第一實施形態同樣的手法來取得的試 料畫像’各分割領域W ij別地實行之後，移行至步驟s 8 Μ 的畫像合成工程。 桌1 2圖是詳細表不步驟s 8 Μ。開始自動聚焦動作後， 使用最初取入的畫像來初期化第三記憶體部〗5 C (步驟a、 b )。亦即，在步驟b中’將最初畫像複製於合成畫像資料 儲存領域1 5 C 1，以第1次的資料塡補高度資訊儲存領域 1 5 C ’並將焦點評價値複製於各分割領域Wij的焦點評價値 資訊儲存領域1 5 C 3並加以初期化。 第2次以後，各分割領域Wij別地，比較取得畫像的焦 點評價値與合成畫像的焦點評價値（步驟c )。若取得畫 像的焦點評價値較大時，則複製畫像，更新相當於此的高 度貝$與焦點評價値資訊（步驟d )。相反地，若取得畫 像的焦點評價値較小時，不進行處理。將此重複分割數分 量（步驟e )。如此完成一幀（3 3 . 3 m s e c )的處理。 - 25 - 1245556 (22) 在一連串的自動聚焦控制的動作流程中，上述處理是 成爲例如一面在第一記憶體〗5 A，取入偶數幀畫像資料， 一面進行已經取入於第二記憶體1 5 B的一幀前的奇數幀畫 像資料的各分割領域Wij，而在第三記憶體部1 5 C所對應的 儲存領域複製或更新所需資料，資訊的流程。 在本實施形態中，上述處理是附隨於在第一實施形態 所說明的拍照體試料W的自動聚焦控制所進行，當然也可 單獨地進行該處理。 將以上處理對於自動聚焦所需枚數的所有畫像加以處 理，成爲在終了自動聚焦動作時，分割領域Wij別地，可 得到最對準焦點的部分，其高度資料及焦點評價値。由此 ，不僅拍照體試料W的焦點位置座標，而且分割領域Wij 別地成爲線上且即時地也可取得拍照體試料W的全焦點畫 像及形狀。 特別是，藉由將複印在合成畫像資料儲存領域1 5 C 1的 合成畫像顯示在監測器9 (第1圖），在物鏡3的全檢索範 圍的所有移動過程，成爲分割領域別地可觀察到對準焦點 的情形之故，因而在自動聚焦動作中成爲可容易地把握所 顯示的拍照體試料W的高度分布情形。 又，使用本發明的自動聚焦控制方法，來合成拍照體 試料的全焦點晝像之故，因而確保能排除起因於短波長、 單一波長的光學系的影響的高精確度的自動聚焦控制。由 此，高分解能地可取得如半導體晶圓等階層地展開的構造 體表面的全焦點衋像。 - 26- 1245556 (23) (第四實施形態） 以下，作爲本發明的第四實施形態，說明從自動聚焦 動作所取得的畫像資料合成拍照體試料的立體畫像的方法 〇 如上述地，畫像自動聚焦動作是在複數聚焦位置取得 料畫像後進行焦點評價値。如此，在本實施形態中，從所 取得的試料畫像中抽出對焦部分，藉由將此與高度方向的 資訊組合，就可合成立體畫像。 例如第1 3圖所示地，對於自動聚焦動作時所取得的各 試料畫像Ra、Rb、Rc及Rd分別進行焦點評價値檢測之後 ’抽出對焦部位並藉由將此朝高度方向（聚焦軸方向）組 合’就可合成構造物R的立體畫像。 將本實施形態的立體畫像的合成方法的一例表示於第 1 4圖的流程圖。在圖中，在與上述的第一實施形態（第3 圖）對應的步驟賦予相同符號而省略其詳細說明。 在本實施形態中，初期設定（步驟S 1 )之後，具有立 體畫面緩衝淸除工程（步驟S ] A )。在該工程中，進行記 憶過去所取得的立體畫面的記憶體領域的初期化。然後， 與上述的第一實施形態同樣地，在複數聚焦位置取得拍照 體試料的試料晝像，對於其各該進行依平滑化處理，邊緣 強調處理的焦點評價値的算出，及依所算出的焦點評價値 的畫面平均亮度的規格化處理（步驟S2至步驟S8 )。 算出焦點評價値之後，在畫面內各點至今的資料與取 -27- 1245556 (24) 入資料來比較那一方有對焦，若取入資料的一方有對焦時 ’則進行更新資料的處理（步驟S 8 A )。該處理是分別實 行各該試料畫像。 如以上所述地，構成本發明的「立體畫像合成手段」 ^又’在本例中，如上述第二實施形態地將畫面分割成複 數領域Wij，而對於分割的各領域分別進行上述的處理， 惟分割數是並未特別加以限定，而以一像素單位進行處理 也可以。 因此，依照本實施形態，終了自動聚焦控制後，不僅 拍照體g式料W的最適當聚焦位置資訊，還藉由將對焦的複 數g式料畫像朝高方向組合，成爲也可容易地取得拍照體試 料表面的立體畫像。 又’使用本發明的自動聚焦控制方法，來合成拍照體 5式料的立體畫像之故，因而確保能排除起因於短波長、單 波長的光學系的影響的局精確度的自動聚焦控制。由此 ’局分解能地可取得如半導體晶圓等階層地展開的構造體 表面的全立體畫像。 (第五實施形態） 以下，說明本發明的第五實施形態。 在上述各實施形態中，說明了以電腦作爲核心的畫像 處理裝置1實現本發明的自動聚焦控制方法。該構成是有 稍、複雑’且無法匹配於僅欲對焦的需求的情形。亦即，爲 了 焦後的處理不需要時等，藉由簡單的硬體可實現實行 >28- 1245556 (25) 本發明的自動聚焦控制方法的算術，可使得適用範 而在工業自動化上有很大貢獻。 又，在本實施形態中，說明未使用電腦而可實 的本發明的自動聚焦控制方法的自動聚焦控制裝置 。如下述地，該自動聚焦控制裝置是使用視頻信號 或 FPGA ( Field Programmable Gate Array)所代表 元件’設定保存用的記憶體等所構成，又視需要 CPU ( Central Processing Unit )或 PMC ( Pulse

Controller )、外部記憶體等的積體電路。此些的 是藉由安裝共通的配線基板上，使用作爲單一基板 或是作爲收納此的封裝構件。 (第一構成例） 在第1 5圖表示依本發明的自動聚焦控制裝置的 成例的功能方塊圖。圖示的自動聚焦控制裝置3 1是 信號解碼器41、FPG A 42、場記憶體43、CPU 44、 RAM 45、PMC 46、I/F 電路 47所構成。 使用於聚焦動作的視頻信號是N T S C方式地被 類比畫像信號，此爲藉由視頻信號解碼器4 1變換成 垂直同步信號，EVEN (偶數）ODD (奇數）場資 度資訊的數位畫像信號。 FPG A 42是以在上述第一實施形態中所說明的 的自動聚焦控制流程（第3圖）進行所定演算處理 處理的演算元件所構成，對應於本發明的「衋像平 圍擴大 現上述 的構成 編碼器 的演算 ，使用 Motor 元件群 單元， 第一構 由視頻 ROM/ 編碼的 水平/ 訊，亮 本發明 的演算 滑化手 -29- 1245556 (26) 段」、「邊緣強調處理手段」及「評價値算出手段」° 該FPG A 42是從藉由視頻信號解碼器41被數位信號化 的同步信號與場資訊，取出畫面內的有效部分的資訊’並 將其亮度資訊儲存在場記憶體4 3。又’同時地從場記憶體 4 3依次讀出資料’並進行所謂濾波（畫像平滑化處理）’ 平均亮度計算，焦點評價値計算的演算處理。又’藉由 FPGA 42的積體度，也可將場記憶體43 CPU 44、PMC 46 的功能組裝於FPGA 42內。 場記憶體43是以介面被輸出且爲了處理以偶數場及奇 數場構成一幀的視頻信號’而以暫時地保存上述場資訊的 目的被使用。 CPU 44是經由PCM 46及1/ F電路47、移動支持拍照 體試料的工作台並變更透鏡-工件間距離，同時在各聚焦 位置所取得而從FPGA 42所演算的各試料畫像的焦點評價 値計算最適當聚焦位置（焦點位置）等，來管理整體系統 。在該例中，CPU 44是對應於本發明的「焦點位置算出 手段」。 ROM/RAM 45是使用作爲CPU 44的動作軟體（程式 )與焦點位置的計算所必需的參數的記憶用。又ROM/ RAM 45是內設於CPU也可以。 PMC 46是驅動工作台的脈衝電動機（未圖示）的驅 動用控制兀件’經由介面電路（I / F電路）4 7來進行工作 台的控制。又’檢測工作台位置的感測器的輸出成爲經I /^電路4 7被供給於？〇1\4 46。 -30- 1245556 (27) 在如以上所構成的自動聚焦控制裝置3】中，從未圖示 的C C D攝影機供給試料畫像的視頻信號。該視頻信號是經 視頻信號解碼器4 I被輸入到F P G A 4 2，而在該F P G A施以輸 入畫像的平滑化處理，平均亮度計算，焦點評價値的演算 。FPGA 42是在場終了的同步信號的時機，將焦點評價値 資料轉送到CPU 44。 CPU 44是在場終了的時機取得聚焦台的座標，並將 該座標使用作爲透鏡〜工件間距離。將以上的處理重複本 發明的自動聚焦動作所需次數之後，C p U 4 4是進行焦點 位置的計算。之後，朝最適當聚焦位置移動工作台，終了 聚焦動作。又’視需要，進行畫面分割功能，拍照體試料 的全焦點畫像合成處理’及/或立體畫像合成處理。 藉由將如上所構成的本發明的自動聚焦控制裝置有機 地連接於既設的c C D攝影機、監測器、脈衝電動機等的聚 焦軸移動手段等，成爲可實現與上述畫像處理裝置1同等 的功能之故，因而使用簡易且簡單的構成可實施本發明的 自動聚焦控制方法，而在成本及設置空間等方面成爲極有 利。 (第二構成例） 第〗6圖是表示依本實施形態的自動聚焦控制裝置的第 二構成例的功能方塊圖。又，對於與第一構成例（第〗5圖 )相對應部分賦予相同符號，而省略其詳述。本構成例的 自動聚焦控制裝置3 2是由視頻信號解碼器4 1、F p Q A 4 2、 -31 - 1245556 (28) CPU 44、ROM/RAM 45、PMC 46及 I/F電路 47所構成。 在上述的第一構成例的自動聚焦控制裝置3 ]中，爲了 將介面的畫像處理作爲與電視機同樣的影像，使用場記憶 體4 3，而從幀資訊進行控制。但是，僅考量自動聚焦動作 ，就不必使用幀資訊，也有以場單位的處理就充分的情形 ，又，此也成爲優點的情形。 如此，本構成例的自動聚焦控制裝置3 2，是作爲從第 一構成例去掉場記憶體43的構成。利用該構成，資訊對於 場記憶體的轉送定時處理成爲不需要，因而與上述第一構 成例相比較，在物理上或邏輯上也成爲簡單構成。又，以 場單位進行焦點評價處理之故，因而與以幀單位所處理的 第一構成例相比較具有焦點評價値的抽樣間隔變短等的優 點。 (第三構成例） 第1 7圖是表示依本實施形態的自動聚焦控制裝置的第 三構成例的功能方塊圖。又，對於與第一構成例（第1 5圖 )相對應部分賦予相同符號，而省略其詳述。本構成例的 自動聚焦控制裝置33是由視頻信號解碼器41、FPGA 42、 CPU 44、ROM / RAM 45、PMC 46及 I/F電路 4 7所構成。 本構成例的自動聚焦控制裝置3 3，是將FP G A 4 2內內 設P M C 4 6的邏輯方塊，與上述第二構成例，作成不需要 PMC 46獨立的邏輯電路的構成。藉由該構成，成爲用以 獨立的P M C 4 6的I C晶片不需要’可得到減低基板尺寸及 -32- 1245556 (29) 安裝成本。 (第四構成例） 第1 8圖是表示依本實施形態的自動聚焦控制裝置的第 四構成例的功能方塊圖。又，對於與第一構成例（第1 5圖 )相對應部分賦予相同符號，而省略其詳述。本構成例的 自動聚焦控制裝置34是由視頻信號解碼器4 1、FPGA 42、 CPU 44、ROM/RAM 45、AD(Analog to Digtal) / DA (Digital to Analog)電路 48、及 I/F電路 47所構成。 本構成例的自動聚焦裝置3 4是表示從脈衝電動機以類 比信號控制的壓電工作台構成聚焦工作台的驅動源的例子 ，代替上述的第二構成例的P M C 4 6，使用A D / D A電路4 8 。又，A D / D A電路4 8是例如可結合於C P U 4 4內，這時候 ，不必將該A D / D A電路4 8作成外設電路。 又，在AD/DA電路48中，DA電路部分是用以將來自 CPU 44的指示電壓變換成類比信號的電路；AD電路部分 ，是用以將來自檢測壓電工作台的移動位置的感測器（未 圖示）的信號變換成數位信號且回饋至CPU 44的電路。 又，未進行該回饋控制時，AD電路部分是可省略。 (第五構成例） 第1 9圖是表示作爲本實施形態的第五構成例，上述的 第三構成例（第1 7圖）的自動聚焦控制裝置3 3的具體構成 例。又在圖中對於對應的部分賦予相同符號，而省略其詳 -33- 1245556 (30) 細說明。 本構成例的自動聚焦控制裝置35是在共通配線基板50 上，分別安裝視頻信號解碼器41、FPGA 42、CPU 44、快 閃記憶體 45A、SRAM (Static Random Access Memory) 45B、RS驅動器47A、電源監視電路5 1、FPGA初期化ROM 52及複數連接器53A、53B、53C、53D所構成。 快閃記憶體45A及SRAM 45B是對應於上述的ROM/ RAM 45，在一方的快閃記憶體45A，儲存有CPU 44的動 作程式或自動聚焦動作的初期設定資訊（聚焦移動速度、 平滑化處理條件等）；在另一方的SRAM 45B使用於演算 CPU 44的焦點位置所必需的各種參數的暫時性保存等。 RS驅動器47 A是與經由連接器53 A〜53D所連接的外部 機器的通信所必需的介面電路。在此，在連接器5 3 A連接 有CCD攝影機，而在連接器53B連接有上位控制器或Cpu 。又，在連接器53C連接有電源電路，而在連接器53D連 接有聚焦工作台。又，聚焦工作台是將脈衝電動機具備作 爲驅動源，其控制器的PMC是被組裝於FPG A 42內。 如以上地，依照本構成例的自動聚焦控制裝置3 5，在 一枚配線基板5 0上，可構成安裝可實行本發明的自動聚焦 控制方法所實現的算法的各種元件的外形尺寸作爲如1 0 〇 mm四方的基板安裝體。由此，可得到減低裝置成本及簡 化裝置構成。又’可提局機器的設置自由度之故，因而至 今未使用的產業領域，成爲容易地可對應於自動聚焦動作 所要求的現場需求。 -34- 1245556 (31) 以上，說明本發明的各實施形態，當然，本發明是並 不被限定於此些，依據本發明的技術性思想可進行種種變 形。 例如在以上的第一實施形態，說明了爲了將透鏡-試 料間距離作成不相同而朝聚焦軸方向移動物鏡3側的構成 ’代替此構成，作可移動支持試料的工作台2也可以。 又，在以上的第一實施形態，作爲變更透鏡-試料間 距離的驅動系以壓電元件所成的透鏡驅動部4及其驅動器6 所構成，惟並未限定於此者，若可高精度且平滑地變更透 鏡試料間距離者，適用其他驅動系也可以。 例如，第20A圖是表示作爲驅動源使用脈衝電動機20 的例子。這時候，驅動器2 1是依據來自脈衝電動機控制器 22所供給的控制信號而生成對於脈衝電動機20的驅動信號 〇 又，透鏡驅動部4及上述脈衝電動機20是作成所謂場 正向控制進行驅動，惟設置檢測透鏡位置或是工作台位置 的感測器，而回饋控制驅動源的構成也可使用。 第2 0B圖是表示藉由場回饋控制來控制驅動源的驅動 系的一構成例。驅動器24是依據從輸出指示電路25所供給 的控制信號而生成對於驅動系23的驅動信號。這時候，作 爲驅動系23可適用氣缸裝置或電動機等。位置感測器26是 以應變計或電位計等可構成’並將其輸出供給到結合電路 2 7。結合電路2 7是依據位置感測器2 6的輸出朝輸出指示電 路2 5供給位置補償信號，並進行驅動系2 3的位置修正。 -35- 1245556 (32) 又，在以上的各實施形態，以NTSC方式說明從CCD 攝影機所供給的視頻信號，惟並不被限定此’例如也可以 PAL (Phase Alter nation by Line)方式進行處理。又’ 更換視頻信號解碼器部，就可對應於IEEE 1 3 94 ’攝影機 鏈等的其他格式。這時候，也可將視頻信號解碼器電路的 功能結合在FPGA 42內。 又，實行本發明的自動聚焦控制所得到的各試料畫像 的焦點評價値或聚焦位置等也可與試料畫像一起顯示在監 測器9 (第1圖）。這時候，可另外設置將此些資訊變換成 N T S C等並顯示所用的編碼器電路。該編碼器電路是也可 作爲如在上述的第五實施形態所說明的構成的自動聚焦控 制裝置的基板安裝零件的一·種。 【圖式簡單說明】 第1圖是表示依本發明的第一實施形態的畫像處理裝 置1的槪略構成圖。 第2圖是表示說明控制器7的構成的方塊圖。 第3圖是表示說明畫像處理裝置1的動作的流程圖。 第4圖是表示說明畫像處理裝置1的其他動作例的流程 圖。 第5圖是表示說明本發明的一作用的聚焦曲線的一例 子；F C 1是表示進行畫像平滑化處理及焦點評價値的高度 規格化處理時的例子；FC2是表示僅進行畫像平滑化處理 時的例子；FC3是表示習知例。 -36 - 1245556 (33) 第6圖是表示說明在焦點評價値最大値近旁以作成近 似曲線來算出焦點位置的方法的圖式。 第7圖是表示對於透鏡驅動部4的指示電壓與透鏡的實 移動電壓的關係的圖式。 第8圖是表示說明並聯處理試料畫像的結合與算出焦 點評價値的方法的圖式。 第9圖是表示本發明的第二實施形態的圖式；說明分 割畫面成複數並在各該分割領域檢測焦點位置的方法的圖 式。 第1 0圖是表示依本發明的第三實施形態的工程流程圖 〇 第1 1圖是表示適用於本發明的第三實施形態的記憶體 構成圖。 第1 2圖是表示說明全焦點畫像取得工程的流程圖。 第1 3圖是表示本發明的第四實施形態的圖式；說明將 試料畫像的焦點位置朝聚焦軸方向組合而取得立體畫像的 方法的圖式。 第1 4圖是表示說明上述立體畫像的合成方法的流程圖 c 第1 5圖是表示依本發明的第五實施形態的自動聚焦控 制裝置的第一構成例的功能方塊圖。 第I 6圖是表示依本發明的第五實施形態的自動聚焦控 制裝置的第二構成例的功能方塊圖。 第1 7圖是表示依本發明的第五實施形態的自動聚焦控 -37- 1245556 (34) 制裝置的第三構成例的功能方塊圖。 第1 8圖是表示依本發明的第五實施形態的自動聚焦$ 制裝置的第四構成例的功能方塊圖。 第1 9圖是表示依本發明的第五實施形態的自動聚胃^ 制裝置的第五構成例的功能方塊圖。 第20A圖至第20B是表示畫像處理裝置1的驅動系統的 構成的變形例的方塊圖。 第2 1圖是表示透鏡-工件間距離（聚焦位置）與焦點 評價値之關係的聚焦曲線的一例。 第22圖是表示說明先前技術的缺點問題的圖式。 【主要元件符號說明】 1 畫像處理裝置 2 測定台 3 物鏡 4 透鏡驅動部 5 鏡筒 6 CCD攝影機 7 控制器 8 驅動器 9 監測器 10 照明光源 Π 聚焦（AF)控制部 ]]A平滑化處理電路 -38- 1245556 (35) 11B平均亮度算出電路 1 1 C評價値算出電路 1 1 D焦點位置算出電路 13 A / D變換器 14 記憶體 1 5 A第一記憶體部 1 5 B第二記憶體部 16 輸入裝置 17 D / A變換器 20 脈衝電動機 2 1 驅動器 22 脈衝電動機控制器（PMC ) 23 驅動系統 2 4 驅動器 2 5 輸出指示電路 26 位置感測器 2 7 結合電路 31、32、33、34、35 聚焦控制裝置 4 1 視頻信號解碼器

42 FPGA 43 場記憶體

44 CPU

4 5 ROM/ RAM 46 PMC -39- 1245556 (36) 4 7 I/F電路 48 AD/DA 電路 50 配線基板 5 1 電源監視電路

5 2 FPGA初期化ROM 53A、53B、53C、53D 連接器 -40 -

Claims (1)

1245556 Γ94;7·Τ0— 十、申請專利範圍 第93 1 25 5 67號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國94年7月20日修正 1 · 一種自動聚焦控制方法，具有： 在透鏡-拍照體間距離不相同的複數聚焦位置分別取 得上述拍照體的畫像資料的畫像取得工程； 依據上述所取得的各畫像資料，上述每複數聚焦位置 分別算出焦點評價値的評價値算出工程； 將上述焦點評價値成爲最大的聚焦位置算出作爲焦點 位置的焦點位置算出工程；以及 朝上述算出的焦點位置將上述透鏡對於上述拍照體相 對移動的移動工程的自動聚焦控制方法，其特徵爲： 在上述畫像取得工程與上述評價値算出工程之間，具 有平滑化處理上述所取得的畫像資料的畫像平滑化工程； 依據上述平滑化處理的畫像資料來算出上述焦點評價 値。 2 ·如申請專利範圍第1項所述的自動聚焦控制方法， 其中， 在上述畫像平滑化工程之前或後，具有算出上述所取 得的畫像資料的畫面平均亮度的平均亮度算出工程； 作爲上述焦點評價値使用依上述所算出的畫面平均亮 度的除法値。 3 ·如申請專利範圍第1項所述的自動聚焦控制方法， 1245556 其中’在上述評價値算出工程，依據上述所取得的畫像資 料的鄰接像素間的亮度資料差來算出上述焦點評價値。 4 ·如申請專利範圍第1項所述的自動聚焦控制方法， 其中’在上述焦點位置算出工程依據上述算出的焦點評價 値的最大値及其近旁的複數焦點評價値來算出上述焦點位 置。 5 ·如申請專利範圍第1項所述的自動聚焦控制方法， 其中’在上述畫像取得工程，一面連續地變更上述透鏡一 拍照體間距離，一面在上述複數聚焦位置分別取得上述畫 像資料。 6 ·如申請專利範圍第1項所述的自動聚焦控制方法， 其中’並聯地進行上述畫像取得工程與上述評價値算出工 程。 7 ·如申請專利範圍第1項所述的自動聚焦控制方法， 其中’在上述拍照體的照明光源使用紫外線。 8 ·如申請專利範圍第1項所述的自動聚焦控制方法， 其中，將上述所取得的畫像資料分割成複數領域；上述分 割的每各領域分別算出上述焦點位置。 9 .如申請專利範圍第8項所述的自動聚焦控制方法’ 其中，藉由將上述所分割的各領域的焦點位置的畫像在該 領域間加以合成，取得拍照體的全焦點畫像。 10·如申請專利範圍第8項所述的自動聚焦控制方法 ’其中，藉由將上述所分割的各領域的焦點位置的畫像在 複數聚焦位置間加以合成，取得拍照體的立體畫像。 -2 - 1245556 1 1. 一種自動聚焦控制方法，具有： 在透鏡-拍照體間距離不相同的複數聚焦位置分別取 得上述拍照體的畫像資料的畫像取得工程； 依據上述所取得的各畫像資料，上述複數聚焦位置別 地分別算出焦點評價値的評價値算出工程； 將上述焦點評價値成爲最大的聚焦位置算出作爲焦點 位置的焦點位置算出工程；以及 朝上述算出的焦點位置將上述透鏡對於上述指照體相 對移動的移動工程的自動聚焦控制方法，其特徵爲： 具有，平滑化處理上述所取得的畫像資料的畫像平滑 化工程，及算出上述所取得的晝像資料的畫面平均亮度的 平均亮度算出工程； 依據上述平滑化處理的畫像資料來算出上述焦點評價 値；同時 作爲上述焦點評價値使用依上述所算出的畫面平均亮 度的除法値。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項所述的自動聚焦控制方法 ’其中，在上述評價値算出工程’依上述所取得的畫像資 料的鄰接像素間的亮度資料差來算出上述焦點評價値。 1 3 ·如申請專利範圍第1 1項所述的自動聚焦控制方法 ’其中，在上述焦點位置算出工程依據上述算出的焦點評 價値的最大値及其近旁的複數焦點評價値來算出上述焦點 位置。 1 4 ·如申請專利範圍第1 1項所述的自動聚焦控制方法 -3-

1245556 ，其中’在上述畫像取得工程，一面連續地變更上述透鏡 -拍照體間距離，一面在上述複數聚焦位置分別取得上述 晝像資料。 15.如申請專利範圍第11項所述的自動聚焦控制方法 ，其中’並聯地進行上述畫像取得工程與上述評價値算出 工程。 1 6 ·如申請專利範圍第1 1項所述的自動聚焦控制方法 ，其中’在上述拍照體的照明光源使用紫外線。 1 7 ·如申請專利範圍第11項所述的自動聚焦控制方法 ，其中，將上述所取得的畫像資料分割成複數領域；上述 分別的每各領域分別算出上述焦點位置。 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項所述的自動聚焦控制方法 ，其中，藉由將上述所分割的各領域的焦點位置的畫像在 該領域間加以合成，取得拍照體的全焦點畫像。 1 9 ·如申請專利範圍第1 7項所述的自動聚焦控制方法 ，其中，藉由將上述所分割的各領域的焦點位置的畫像在 複數聚焦位置間加以合成，取得拍照體的立體畫像。 2 0. —種自動聚焦控制裝置，具備： 依據在透鏡-拍照體間距離不相同的複數聚焦位置所 取得的各畫像資料，上述每複數聚焦位置分別算出焦點評 價値的評價値算出手段；及 依據上述算出的焦點評價値的最大値來算出焦點位置 的焦點位置算出手段的自動聚焦控制裝置，其特徵爲： 具有平滑化處理上述所取得的畫像資料的晝像平滑化 -4- 94.' 7. 2 0" 1245556 手段， 依據上述平滑化處理的畫像資料來算出上述焦點評價 値。 2 1·如申請專利範圍第2 0項所述的自動聚焦控制裝置 ，其中，具有算出上述所取得的畫像資料的畫面平均亮度 的平均亮度算出手段，作爲上述焦點評價値使用依上述所 算出的畫面平均亮度的除法値。 2 2.如申請專利範圍第2 0項所述的自動聚焦控制裝置 ，其中，上述評價値算出手段，是算出上述所取得的畫像 資料的鄰接像素間的亮度資料差的邊緣強調處理手段。 2 3·如申請專利範圍第2 0項所述的自動聚焦控制裝置 ，其中，上述焦點位置算出手段，是依據上述算出的焦點 評價値的最大値及其近旁的複數焦點評價値來算出上述焦 點位置。 2 4 .如申請專利範圍第2 0項所述的自動聚焦控制裝置 ’其中，具備使用上述所取得的各畫像資料，來合成上述 拍照體的全焦點晝像的全焦點晝像合成手段。 2 5.如申請專利範圍第20項所述的自動聚焦控制裝置 ，其中，具備使用上述所取得的各畫像資料，來合成上述 拍照體的立體晝像的立體畫像的合成手段。 26·如申請專利範圍第20項所述的自動聚焦控制裝置 ’其中’該自動聚焦控制裝置，是上述評價値算出手段， 及上述焦點位置算出手段，及上述畫像平滑化手段，及算 出上述畫像資料的畫面平均亮度的平均亮度算出手段，作 -5- 1245556 ΓΙΙΤΤΤγ—— I 年月 爲單數或複數元件被安裝於同一基板上的基板安裝體所成 〇 27.如申請專利範圍第26項所述的自動聚焦控制裝置 ’其中，在上述基板上’安裝有控制透鏡-拍照體間距離 調整用的驅動手段的驅動控制用元件。 2 8 ·如申請專利範圍第26項所述的自動聚焦控制裝置 ，其中’上述評價値算出手段，及上述畫像平滑化手段， 及上述平均亮度算出手段，以單一 FPGA( Field Programmable gate array )戶斤構成。 2 9 · —種畫像處理裝置，具備： 在透鏡一拍照體間距離不相同的複數聚焦位置分別取 得上述拍照體的畫像資料的畫像取得手段，及依據上述所 取得的各畫像資料，上述每複數聚焦位置分’別算出焦點評 價値的評價値算出手段，及依據上述算出的焦點評價値的 最大値來算出焦點位置的焦點位置算出手段，及朝上述算 出的焦點位置將上述透鏡對於上述拍照體相對移動的驅動 手段的自動聚焦控制裝置，其特徵爲： 具有平滑化處理上述所取得的畫像資料的畫像平滑化 手段；依據上述平滑化處理的畫像資料來算出上述焦點評 價値。 3〇.如申請專利範圍第2 9項所述的畫像處理裝置，其 中’具有算出上述所取得的畫像資料的畫面平均亮度的平 均売度算出手段，作爲上述焦點評價値使用依上述所算出 的畫面平均亮度的除法値。 -6 - 1245556 丨94.

31. 如申請專利範圍第29項所述的晝像處理裝置，_ 中，上述評價値算出手段，是算出上述所取得的畫像資料 的鄰接像素間的売度貪料差的邊緣強調處理手段。 32. 如申請專利範圍第29項所述的畫像處理裝置，其 中，上述焦點位置算出手段，是依據上述算出的焦點評價 値的最大値及其近旁的複數焦點評價値來算出上述焦點位 置。

33.如申請專利範圍第29項所述的晝像處理裝置，其 中，具備使用上述所取得的各畫像資料，來合成上述拍照 體的全焦點畫像的全焦點畫像合成手段。 3 4 ·如申請專利範圍第2 9項所述的畫像處理裝置，其 中，具備使用上述所取得的各晝像資料，來合成上述拍照 體的立體畫像的立體晝像的合成手段。

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