JP2012133742A - Image gathering device for high-precision alignment, and image gathering module thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、両側の画像を同時に収集できる画像収集装置に関するもので、特に二個の物体を高精度でアライメントするための伸入式画像収集装置に係るものである。 The present invention relates to an image collecting apparatus that can collect images on both sides at the same time, and more particularly to an extension type image collecting apparatus for aligning two objects with high accuracy.
両物体または二層板のアライメント技術の応用範囲は極めて広く、例えば半導体、平面パネル型ディスプレー、印刷回路板などの分野においては全て上記両物体または二層板のアライメント技術を使用しなければならない。そのため、それぞれの業界では上記両物体または二層板のアライメント技術に対して改善を行うことにより、上記両物体または二層板のアライメント技術の高精度を図り、高精度のアライメントの時間を短縮し、製造コストを低く抑えようとしている。 The application range of the alignment technique for both objects or double-layer plates is very wide. For example, in the fields of semiconductors, flat panel displays, printed circuit boards, etc., the alignment techniques for both objects or double-layer plates must be used. Therefore, by improving the alignment technology for both objects or double-layer plates in each industry, the high-precision alignment technology for both objects or double-layer plates is achieved, and the time for high-precision alignment is shortened. Trying to keep manufacturing costs low.
現在における二層板のアライメント技術の応用について叙述する。従来の二層板のアライメント技術とその画像の処理方法については、例えば中華民国公告第Ｉ２８８３６５号（特許文献１参照）の「二層板の運動位置合わせ制御システムの位置合わせの基準マーク設計とその画像の処理方法」においては、二層板の間に二個の画像収集装置を利用して上記二層板の位置合わせの記号を収集し、そして一個の画像処理モジュールに伝送して上記二層板の間の精密な位置合わせを行うことができるようにとしたものがある。 Describes the current application of alignment technology for double-layer plates. Regarding the conventional two-layer plate alignment technique and the image processing method thereof, for example, “Regulatory fiducial mark design and its reference mark design of the two-layer plate motion alignment control system of the Chinese public notice No. I288365 (see Patent Document 1) In the “image processing method”, two image acquisition devices are used to collect alignment symbols of the two-layer plates between the two-layer plates, and are transmitted to one image processing module to be transmitted between the two-layer plates. Some have been designed to allow precise alignment.
また、従来の画像視覚装置の画像収集補助の自動的なアライメント技術としては、例えば図９に示すように、画像収集アライメント装置９は一個の画像収集モジュール９１、一個のアライメント装置９２および一個の取付具９３を含む。アライメント装置は一個の下層物体９４を載置するのに用いられ、そして取付具９３は一個の取付端９３１を利用して負圧吸着方式で一個の上層物体９５をキャッチし、上層物体９５は下層物体９４の上方に位置される。さらに上層物体９５と下層物体９４の表面にはそれぞれ一組の対応するアライメント基準マーク９５１、９４１が含まれ、画像収集モジュール９１はアライメント基準マーク９５１、９４１にそれぞれ向くように形成される。
Further, as an automatic alignment technique for assisting image collection of a conventional image visual device, for example, as shown in FIG. 9, the image
また、図１０ａと図１０ｂに示すように、画像収集アライメント装置９がアライメントを行う時、画像収集モジュール９１を利用してそれぞれ上層物体９５と下層物体９４のアライメント基準マーク９５１、９４１の画像を収集し、それから再びコンピューターの補助による判断と合わせて上層物体９５と下層物体９４の間の回転角度を判定し、さらに水平方向および水平方向と直交する縦方向の位置の誤差を判定し、そしてアライメント装置９２および／または取付具９３によって上層物体９５と下層物体９４の相対位置を調整し、それからアライメント基準マーク９５１、９４１を利用して上層物体９５と下層物体９４に対して重なり合いのアライメントを行うことにより、製造工程において必要とする高精度に達することができるようにとしたものがある。
Also, as shown in FIGS. 10a and 10b, when the image
また、従来の画像収集アライメント装置については、例えば図１１ａに示すように、画像収集アライメント装置８は複数個の画像収集モジュール８１、一対の位置決め台８２および一個の回転台８３を含む。位置決め台８２は一個の下層物体８４を載置するのに用いられ、回転台８３は上層物体８５を固定するのに用いられ、そして上層物体８５は下層物体８４の上方にアライメントするように形成される。上層物体８５と下層物体８４の表面にはそれぞれ複数個の相互に対応するアライメント基準マーク８５１、８４１が設けられ、さらに複数個の画像収集モジュール８１はそれぞれアライメント基準マーク８５１、８４１に向くように形成される。
As for the conventional image acquisition alignment apparatus, for example, as shown in FIG. 11 a, the image
再び図１１ａを参照すると、画像収集アライメント装置８がアライメントを行う時、画像収集モジュール８１を利用してそれぞれ上層物体８５と下層物体８４のアライメント基準マーク８５１、８４１を収集することにより、コンピューターへ伝送して画像処理と基準マーク座標の補助的な演算を行い、そしてその演算によって上層物体８５と下層物体８４が存在する相対的な空間位置の誤差を取得する。再び図１１ｂを参照すると、補助的な演算が終わった後、空間位置の誤差の補償数値を獲得することにより、位置決め台８２および／または回転台８３を通じて上層物体８５と下層物体８４の相対位置を調整し、そして的確に調整を行った後、回転台８３を利用して上層物体８５に対して１８０°の回転を行わせる。それにより、上層物体８５のアライメント基準マーク８５１は方向を回転して下層物体８４のアライメント基準マーク８４１と相対応するように位置され、それから再び上層物体８５を利用して下層物体８４に対して関係する作動を行わせる。その中に、上記空間位置の誤差の補償は水平方向、水平方向と直交する縦方向および回転などの三個の方向を含むようにとしたものがある。
Referring again to FIG. 11a, when the image acquisition and
上述した図９、図１０ａ、図１０ｂに示される従来の画像視覚装置の画像収集補助の自動的なアライメント技術については、画像収集アライメント装置９において直接画像収集モジュール９１をアライメント基準マーク９５１、９４１に向くように形成させるため、上層物体９５が画像収集モジュール９１に位置する可視エリアが十分に光を透過できる時だけ、始めて画像収集アライメント装置９の画像収集モジュール９１を利用してアライメント基準マーク９５１、９４１の画像収集の作動を完成することができる。そのため、上層物体９５は材質上において特殊な限制を受けるため、この画像収集アライメント装置９では、十分に光を透過できるエリアを提供できない非透明な材質でかつ高精度なアライメント技術を行わなければならない物体（例えばウエハー、スクリーン印刷基板、フレキシブル回路基板など）に広く応用することができないという問題点があった。
As for the automatic alignment technique for assisting image acquisition of the conventional image visual device shown in FIGS. 9, 10 a, and 10 b described above, the
また、現在、業界では殆ど小型化かつ精密化に向かって発展しており、アライメントを行おうとする物体のサイズも段々と微小化かつ精細化となるため、上層物体９５のサイズが取付具９３の取付端９３１よりほんの僅かでも大きくなると、上層物体９５から超えている取付端９３１の位置にアライメント基準マーク９５１を標示するのが難しくなるだけではなく、上層物体９５の周囲において画像収集モジュール９１を架設してアライメント基準マーク９５１の画像を収集することができなくなる。そのため、従来の画像収集アライメント装置９ではサイズの小さい物体に対して的確に画像収集のアライメントを行うことができないという問題点があった。
At present, the industry is developing toward miniaturization and precision, and the size of the object to be aligned is becoming increasingly smaller and finer. If it is slightly larger than the
また、上述した図１１ａ、図１１ｂに示される従来の画像収集アライメント装置については、画像収集アライメント装置８が上層物体８５と下層物体８４の空間位置の誤差の補償調整を行った後、再び上層物体８５に対して１８０°の回転を行うことにより、ややもすれば上層物体８５と下層物体８４は回転の過程において余分に回転誤差が生じ易くなるため、アライメントの精確度を下げてしまうという問題点があった。
Further, in the conventional image acquisition alignment apparatus shown in FIGS. 11 a and 11 b described above, after the image
さらに、画像収集アライメント装置８に架設される複数個の画像収集モジュール８１の精確な相対位置は最終的なアライメントの精密度に大きな影響を与えてしまうため、仮に校正が悪くなったり、係止部材が緩んだり、または衝撃を与えられたりすると、画像収集モジュール８１の位置が偏るため、それぞれの画像収集モジュール８１の間に相対的に誤差が生じ、そして全体的に画像収集アライメント装置８に影響を及ぼしてしまうため、上層物体８５と下層物体８４の間の空間位置の誤差があるべきの補償を獲得することができずに、上層物体８５と下層物体８４の間のアライメントの精密度を下げてしまうという問題点があった。
Further, the accurate relative positions of the plurality of
上述した問題点に基づき、上記のような従来の画像収集アライメント装置はさらに改良しなければならないものである。 Based on the above-mentioned problems, the conventional image acquisition and alignment apparatus as described above must be further improved.
本発明はこのような問題点に鑑みて発明されたものであって、その主な目的とするところは、簡単な操作の形態で物体に対して精確な画像取得のアライメントを行うことにより、画像収集のアライメントの過程において必要とする時間とコストを低く抑えることができ、さらに作業上の利便性を高めることができる高精度アライメント用画像収集装置とその画像収集モジュールを提供することである。 The present invention has been invented in view of such problems, and the main object of the present invention is to perform accurate image acquisition alignment with respect to an object in a simple operation form. An object of the present invention is to provide a high-accuracy alignment image acquisition device and an image acquisition module thereof that can reduce the time and cost required in the process of acquisition alignment and can further improve the convenience of work.
本発明の第二の目的は、画像収集モジュールが異なる画像取得のタイプまたはその他の外部の影響を受けるのを避けることにより、画像取得の過程において生じる相対的な誤差を低く抑えることができ、そしてアライメントの精密度を増やすことができる高精度アライメント用画像収集装置とその画像収集モジュールを提供することにある。 A second object of the present invention is to reduce the relative errors that occur during the image acquisition process by avoiding the image acquisition module from being affected by different image acquisition types or other external influences, and An object of the present invention is to provide an image acquisition device for high-precision alignment and an image acquisition module thereof that can increase the precision of alignment.
本発明の第三の目的は、物体のサイズの大きさに制限されることなく、的確に画像取得のアライメントを行うことにより、各種の高精度なアライメントの物体に広く応用することができる高精度アライメント用画像収集装置とその画像収集モジュールを提供することにある。 The third object of the present invention is not limited to the size of the object, but can be widely applied to objects of various high-precision alignments by accurately performing image acquisition alignment. An object is to provide an image acquisition device for alignment and an image acquisition module thereof.
上記目的を達成するために、本発明による高精度アライメント用画像収集装置は、以下のようになるものである。
一個の載置台、一個の運び台および一個の画像収集モジュールを含む。運び台は載置台にアライメントするのに用いられる。画像収集モジュールは一個の導光ユニットと二個の画像取得ユニットを有し、二個の画像取得ユニットと導光ユニットの間はそれぞれ一個の光伝送経路を有し、導光ユニットは複数個の光入力側と複数個の光出力側を有し、そして導光ユニットは他に二個の光反射プリズムを有する。二個の光反射プリズムにはそれぞれ一個の光反射面が形成される。画像収集モジュールが一個の画像取得位置に位置する時、複数個の光入力側はそれぞれ載置台と運び台に向くように形成され、そして複数個の光出力側はそれぞれ二個の画像取得ユニットに向くように形成されることにより、載置台と運び台の場所の光線は同時に複数個の光入力側を経由してそれぞれ二個の光反射プリズムに入射し、そして二個の光反射プリズムの光反射面に反射される光線は複数個の光出力側を通じて上記光伝送経路に沿ってそれぞれ二個の画像取得ユニットまで到達するように形成される。
In order to achieve the above object, an image acquisition apparatus for high-precision alignment according to the present invention is as follows.
It includes one mounting table, one carrying table and one image acquisition module. The carriage is used to align with the mounting table. The image acquisition module has one light guide unit and two image acquisition units, each of which has one light transmission path between the two image acquisition units and the light guide unit. It has a light input side and a plurality of light output sides, and the light guide unit has two other light reflecting prisms. One light reflecting surface is formed on each of the two light reflecting prisms. When the image acquisition module is located at one image acquisition position, the plurality of light input sides are formed to face the mounting table and the carriage, respectively, and the plurality of light output sides are respectively connected to two image acquisition units. By being formed to face each other, the light beams at the mounting table and the carrying table are simultaneously incident on the two light reflecting prisms via the plurality of light input sides, and the light of the two light reflecting prisms. Light rays reflected by the reflecting surface are formed so as to reach two image acquisition units along the light transmission path through a plurality of light output sides.
また、画像収集モジュールの外側には他に一個の筐体が被覆され、筐体の外周壁には二個の光入口と二個の収容口が形成され、二個の光入口はそれぞれ二個の光反射プリズムの光反射面に向くように形成され、そして二個の収容口には二個の画像取得ユニットが架設されることもできる。また、他に一個の位置決め部材を含み、位置決め部材の両端はそれぞれ導光ユニットと画像取得ユニットに固定されることもできる。また、載置台と運び台にはそれぞれ一個の駆動器が電気的に接続されることもできる。また、他に一個の制御ユニットを含み、制御ユニットはそれぞれ載置台の駆動器、運び台の駆動器と二個の画像取得ユニットに電気的に接続されることもできる。 The outside of the image acquisition module is covered with another casing, and the outer peripheral wall of the casing is formed with two light inlets and two receiving openings, each having two light inlets. The two light-receiving prisms are formed so as to face the light-reflecting surface of the light-reflecting prism, and two image acquisition units can be installed in the two receiving ports. In addition, one positioning member may be included, and both ends of the positioning member may be fixed to the light guide unit and the image acquisition unit, respectively. In addition, one driver can be electrically connected to each of the mounting table and the carrying table. In addition, another control unit may be included, and each control unit may be electrically connected to a mounting table driver, a carriage driver, and two image acquisition units.
また、本発明による高精度アライメント用画像収集装置の画像収集モジュールは、一個の導光ユニットおよび二個の画像取得ユニットを含む。導光ユニットは複数個の光入力側と複数個の光出力側を有し、導光ユニットは他に二個の光反射プリズムを有する。二個の光反射プリズムにはそれぞれ一個の光反射面が形成される。画像取得ユニットと導光ユニットの間はそれぞれ一個の光伝送経路を有する。画像収集モジュールが一個の画像取得位置に位置する時、複数個の光出力側はそれぞれ二個の画像取得ユニットに向くように形成されることにより、光線は同時に複数個の光入力側を経由して二個の光反射プリズムに入射し、そして二個の光反射プリズムの光反射面に反射される光線は複数個の光出力側を通じて上記光伝送経路に沿ってそれぞれ二個の画像取得ユニットまで到達するように形成される。 The image collection module of the high-accuracy alignment image collection apparatus according to the present invention includes one light guide unit and two image acquisition units. The light guide unit has a plurality of light input sides and a plurality of light output sides, and the light guide unit has two other light reflecting prisms. One light reflecting surface is formed on each of the two light reflecting prisms. Each of the image acquisition unit and the light guide unit has one light transmission path. When the image acquisition module is located at one image acquisition position, the plurality of light output sides are formed to face two image acquisition units, respectively, so that the light beam passes through the plurality of light input sides simultaneously. The light beams incident on the two light reflecting prisms and reflected on the light reflecting surfaces of the two light reflecting prisms pass through a plurality of light output sides to each of the two image acquisition units along the light transmission path. Formed to reach.
また、画像収集モジュールの外側には他に一個の筐体が被覆され、筐体の外周壁には二個の光入口と二個の収容口が形成され、二個の光入口はそれぞれ二個の光反射プリズムの光反射面に向くように形成され、そして二個の収容口には二個の画像取得ユニットが架設されることもできる。また、他に一個の位置決め部材を含み、位置決め部材の両端はそれぞれ導光ユニットと画像取得ユニットに固定されることもできる。 The outside of the image acquisition module is covered with another casing, and the outer peripheral wall of the casing is formed with two light inlets and two receiving openings, each having two light inlets. The two light-receiving prisms are formed so as to face the light-reflecting surface of the light-reflecting prism, and two image acquisition units can be installed in the two receiving ports. In addition, one positioning member may be included, and both ends of the positioning member may be fixed to the light guide unit and the image acquisition unit, respectively.
本発明の高精度アライメント用画像収集装置とその画像収集モジュールによれば、簡単な操作の形態で物体に対して精確な画像取得のアライメントを行うことにより、画像収集のアライメントの過程において必要とする時間とコストを低く抑えることができ、さらに作業上の便利性を高めることができるという利点がある。 According to the high-accuracy alignment image acquisition apparatus and the image acquisition module of the present invention, it is necessary in the process of image acquisition alignment by performing accurate image acquisition alignment on an object in a simple operation form. There are advantages in that time and cost can be kept low, and convenience in work can be further enhanced.
本発明の高精度アライメント用画像収集装置とその画像収集モジュールによれば、画像収集モジュールが異なる画像取得のタイプまたはその他の外部の影響を受けるのを避けることにより、画像取得の過程において生じる相対性の誤差を低く抑えることができ、そしてアライメントの精密度を増やすことができるという利点がある。 According to the image acquisition device for high-precision alignment and the image acquisition module of the present invention, the relativity that occurs in the process of image acquisition by avoiding the image acquisition module from being affected by different image acquisition types or other external influences. There is an advantage that the error of the above can be kept low and the precision of alignment can be increased.
本発明の高精度アライメント用画像収集装置とその画像収集モジュールによれば、物体のサイズに制限されることなく、的確に画像取得のアライメントを行うことにより、各種の高精度なアライメントの物体に広く応用することができるという利点がある。 According to the high-accuracy alignment image acquisition apparatus and the image acquisition module of the present invention, it is widely used for various high-precision alignment objects by accurately performing image acquisition alignment without being limited by the size of the object. There is an advantage that it can be applied.
本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は本発明の実施例１の構造の説明図（１）である。図１を参照すると、本発明の実施例１の高精度アライメント用画像収集装置は一個の画像収集モジュール１、一個の載置台２および一個の運び台３を有する。運び台３は載置台２に相対して変位運動することにより、載置台２に対してアライメントすることができる。そして画像収集を行う時、画像収集モジュール１は載置台２と運び台３の間に位置するように形成される。
FIG. 1 is an explanatory diagram (1) of the structure of the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the high-accuracy alignment image acquisition apparatus according to the first embodiment of the present invention includes one
画像収集モジュール１は複数個の導光ユニット１１と二個の画像取得ユニット１２、１２’を有する。本実施例においてそれぞれの画像取得ユニット１２、１２’は電荷結合素子（Charge Coupled Device、CCD）とレンズを含む。導光ユニット１１はそれぞれ二個の画像取得ユニット１２、１２’と互いに対応するように形成され、そして導光ユニット１１は複数個の光入力側１１０と複数個の光出力側１１１を有することにより、載置台２と運び台３の場所の光線を同時にそれぞれ複数個の光入力側１１０を経由して対応する導光ユニット１１に入射させ、そして光出力側１１１を通じて導光ユニット１１と相対応する二個の画像取得ユニット１２、１２’まで到達させる。
The
導光ユニット１１は選択的に各種の光反射性を有する材料（例えば光反射鏡、プリズムガラスなど）を使用して画像取得を行う。本実施例においては選択的に二個の光反射プリズム１１２ａ、１１２ｂを使用して比較的良好な画像取得の効果に達することができる。二個の光反射プリズム１１２ａ、１１２ｂの光反射面Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ対応する光入力側１１０ａ、１１０ｂと光出力側１１１ａ、１１１ｂに向くように形成される。
The
これにより、載置台２と運び台３の場所の光線を同時に二個の光入力側１１０ａ、１１０ｂを経由してそれぞれ二個の光反射プリズム１１２ａ、１１２ｂの光反射面Ｒ１、Ｒ２まで入射させる。そして二個の光反射プリズム１１２ａ、１１２ｂの光反射面Ｒ１、Ｒ２で反射された光線を二個の光出力側１１１ａ、１１１ｂを通じて二個の画像取得ユニット１２、１２’までそれぞれ到達させる。その中に、二個の光反射プリズム１１２ａ、１１２ｂは好ましくはそれぞれ二個の光入力側１１０ａ、１１０ｂに受け入れられる光線を９０°の角度で二個の画像取得ユニット１２、１２’へ反射させる。
Thereby, the light beam at the place of the mounting table 2 and the carrying table 3 is simultaneously incident on the light reflecting surfaces R1 and R2 of the two
また、二個の画像取得ユニット１２、１２’と導光ユニット１１の間にはそれぞれ一個の光伝送経路が形成される。この光伝送経路は導光ユニット１１に受け入れられた光線をそれぞれ二個の画像取得ユニット１２、１２’まで到達させることになる光の通過経路を指す。本実施例において、二個の画像取得ユニット１２、１２’はそれぞれ導光ユニット１１の光出力側１１１ａ、１１１ｂに向くように形成され、そして二個の画像取得ユニット１２、１２’はそれぞれ一個の画像取得端１２１、１２１’を有し、画像取得端１２１、１２１’は載置台２と運び台３の場所から反射される光線を収集するのに用いられる。さらに二個の画像取得ユニット１２、１２’は選択的に高倍率、低倍率とその組み合わせの撮影レンズからなることにより、載置台２と運び台３の物体に対して行う画像取得の完全性を増やすことができる。
In addition, one light transmission path is formed between each of the two
本実施例において、画像収集モジュール１は他に一個の位置決め部材１３を有し、位置決め部材１３の両端はそれぞれ導光ユニット１１と二個の画像取得ユニット１２、１２’に固定される。位置決め部材１３は二個の画像取得ユニット１２、１２’の間の位置を維持するのに、そして導光ユニット１１と画像取得ユニット１２、１２’の相対距離を保有するのに用いられる。さらに、的確な画像取得の焦点距離を獲得すべく、導光ユニット１１と二個の画像取得ユニット１２、１２’は全て各種の結合方式を利用して支持できる支持台に結合することができる。
In this embodiment, the
載置台２は各種の結合方式（例えば係止、螺合、嵌合、粘着など）で支持できる支持台に当接される。載置台２は一個の載置面２１を有し、載置面２１は後続の工程で一個の物体５ａを固定するのに用いられる（図２参照）。画像収集モジュール１が一個の画像取得位置に位置する時、載置面２１はアライメントして導光ユニット１１の光入力側１１０ｂに向くように形成される。その中に、画像取得位置は画像収集モジュール１が載置台２と運び台３の間に位置することにより、画像収集モジュール１が画像収集を行うときの位置を指す。本実施例において、載置台２は他に一個の駆動器２２を有し、駆動器２２は載置面２１が変位するように駆動するのに用いられる（図面に示す如く）。
The mounting table 2 is brought into contact with a support table that can be supported by various coupling methods (for example, locking, screwing, fitting, adhesion, etc.). The mounting table 2 has one mounting
運び台３は載置台２の上方にアライメントされ、そして各種の結合方式（例えば係止、螺合、嵌合、粘着など）で支持できる支持台に結合される。運び台３は一個の取付具３１を有し、取付具３１は後続の工程でもう一個の物体５ｂを固定するのに用いられる（図２参照）。画像収集モジュール１が一個の画像取得位置に位置する時、取付具３１はアライメントして導光ユニット１１の光入力側１１０ａに向くように形成される。本実施例において、運び台３は他に一個の駆動器３２を有し、駆動器３２は運び台３が変位するように駆動するのに用いられる（図面に示す如く）。
The carrying table 3 is aligned above the mounting table 2 and is coupled to a support table that can be supported by various coupling methods (for example, locking, screwing, fitting, adhesion, etc.). The
また、画像収集の過程において誤差が生じるのを排除するべく、本発明においては一個の制御ユニット４がそれぞれ二個の画像取得ユニット１２、１２’、載置台２の駆動器２２と運び台３の駆動器３２に電気的に接続される。制御ユニット４は画像分析のプログラム、駆動制御のプログラムとその他の関係する制御用ハードウェアなどを有することにより、二個の画像取得ユニット１２、１２’に受け入れられる画像資料を画像分析プログラムを経由して分析し、さらに駆動制御のプログラムを利用して載置台２と運び台３の駆動器２２、３２を起動させることにより、相対的な変位によるアライメントを生じさせる。
Further, in order to eliminate the occurrence of errors in the image collection process, in the present invention, one
図２は本発明の実施例１の構造の説明図（２）である。図２を参照すると、画像収集モジュール１が外部要素の影響で予期できない衝突によって二個の画像取得ユニット１２、１２’に偏移が生じ、物体のアライメントの精密度に影響を及ぼすのを避けるべく、本発明においては画像収集モジュール１の外側に一個の筐体６が被覆され、筐体６の外周壁には二個の光入口６１と二個の収容口６２が形成される。
FIG. 2 is an explanatory diagram (2) of the structure of the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, in order to avoid that the
二個の光入口６１はそれぞれ二個の光入力側１１０ａ、１１０ｂにアライメントされ、そして載置台２と運び台３の場所の光線が二個の光反射プリズム１１２ａ、１１２ｂの光反射面Ｒ１、Ｒ２まで入射されるのに用いられ、さらに筐体６の内部空間６３において光線の伝送を行うように形成される。また、二個の収容口６２を経由して画像収集モジュール１を筐体６の内部空間６３に置き、そして二個の収容口６２は二個の画像取得ユニット１２、１２’を架設するのに用いられることにより、二個の画像取得ユニット１２、１２’の画像取得端１２１、１２１’は筐体６の内部空間６３に伸びて二個の光反射プリズム１１２ａ、１１２ｂに反射される光線を受け入れることができる。
The two
図３は本発明の実施例１の作動の説明図で、図４は本発明の実施例１の画像の説明図である。図３、４を参照すると、本発明の実施例１における高精度アライメント用画像収集装置は上述した部材に基づいて物体のアライメントを行う状態が掲示される。先ず載置台２の載置面２１と運び台３の取付具３１においてそれぞれ物体５ａ、５ｂを結合させ、そして物体５ａ、５ｂは上下にアライメントするように形成される。さらに、物体５ａ、５ｂの表面にはそれぞれ複数個のアライメント基準マーク５１ａ、５１ｂ（図４参照）が形成される。複数個のアライメント基準マーク５１ａ、５１ｂは選択的に十字形、方形、三角形またはその他の図心座標を取得できる幾何形状からなり、そして物体５ａの基準マーク５１ａと物体５ｂの基準マーク５１ｂは好ましくは上下左右に互いに対応するような形状からなる。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation of the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an explanatory diagram of an image of the first embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 3 and 4, the high-accuracy alignment image acquisition apparatus according to the first embodiment of the present invention displays a state in which an object is aligned based on the above-described members. First, the
画像収集モジュール１は上下にアライメントした物体５ａ、５ｂの間に伸び、そして導光ユニット１１の二個の光反射プリズム１１２ａ、１１２ｂの光反射面Ｒ１、Ｒ２をそれぞれアライメントするように物体５ａ、５ｂに向かせることにより、同時に物体５ａ、５ｂのアライメント基準マーク５１ａ、５１ｂを収集させ、アライメント基準マーク５１ａ、５１ｂの画像を二個の光入力側１１０ａ、１１０ｂを経由してそれぞれ二個の光反射プリズム１１２ａ、１１２ｂの光反射面Ｒ１、Ｒ２まで入射させ、そして二個の光反射プリズム１１２ａ、１１２ｂの光反射面Ｒ１、Ｒ２に反射される画像をそれぞれ二個の光出力側１１１ａ、１１１ｂを通じ、上記光伝送経路に沿ってそれぞれ二個の画像取得ユニット１２、１２’の画像取得端１２１、１２１’まで到達させる。
The
最後に、二個の画像取得ユニット１２、１２’がそれぞれ受け入れる画像（図４参照）を制御ユニット４まで伝送させ、画像分析のプログラムで画像分析を行う。そして空間方向の転換と位置誤差の補償の演算を通じて、物体５ａ、５ｂの間の水平方向、水平方向に直交する縦方向と回転運動軸の移行の数値を獲得する。それから、再び制御ユニット４の駆動制御のプログラムによって信号を載置台２と運び台３の駆動器２２、３２まで伝送させ、載置台２と運び台３によって上層物体５ａと下層物体５ｂの相対位置を調整することにより、空間誤差の補償を行うように相対的変位を生じさせる。このように、載置台２および／または運び台３の縦方向の移動、回転を通じて直接物体５ａ、５ｂを調節することにより、導光ユニット１１が上下のアライメントの物体５ａ、５ｂの間から移出された後、物体５ａ、５ｂに対して上下のアライメントを行った後の他の工程の作動を行うことにより、物体５ａ、５ｂの間の高精度なアライメントを行うことができる。
Finally, the images received by the two
上述した内容から知ることができるように、本発明の高精度アライメント用画像収集装置は上下にアライメントした物体５ａ、５ｂの側辺から挿入することにより、高精度アライメント用画像収集装置が設置し難いという問題点を克服することができ、そして高精度アライメント用画像収集装置は物体のサイズの大きさに制限されることなく、各種のアライメントを行おうとする物体に応用することができる。さらに一組だけの画像取得ユニット１２を採用して画像取得の過程において画像が重なってしまうという現象が生じるのを避けることができるため、物体５ａ、５ｂの間のアライメントの精密度をより一層高めることができる。このように、簡単な操作の形態で物体に対して精確な画像取得のアライメントを行うことにより、画像収集のアライメントの過程において必要とする時間とコストを低く抑えることができ、さらに物体の間のアライメントの精密度と便利性を高めることができる。
As can be understood from the above description, the high-accuracy alignment image acquisition device of the present invention is difficult to install by inserting it from the sides of the vertically aligned
図５は本発明の実施例２の構造の斜視図で、図６は本発明の実施例２の構造の断面図である。図５、６を参照すると、本発明の実施例２の高精度アライメント用画像収集装置は一個の画像収集モジュール１、一個の載置台２および一個の運び台３’を含む。運び台３’は載置台２の片側に位置するように形成される。そして画像収集モジュール１も一個の導光ユニット１１と二個の画像取得ユニット１２、１２’を含み、さらに導光ユニット１１と二個の画像取得ユニット１２、１２’の間はそれぞれの光伝送経路を有する。実施例２において、二個の画像取得ユニット１２、１２’はそれぞれ導光ユニット１１の光出力側１１１ａ、１１１ｂに向くように形成される。画像収集モジュール１、載置台２および運び台３’の構造の特徴と実施方式は実施例１に叙述したものと同じで、その違いは実施例２の載置台２と運び台３’の配置位置が異なるだけである。
FIG. 5 is a perspective view of the structure of the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the structure of the second embodiment of the present invention. 5 and 6, the high-accuracy alignment image acquisition apparatus according to the second embodiment of the present invention includes one
この時、運び台３’は載置台２の片方の一方に位置するように形成され、そして運び台３’と載置台２の間は９０°の角度が形成される。そのため、実施例２における載置台２と運び台３’の配置の位置に合わせるべく、運び台３’のアライメントの方向に架設される導光ユニット１１を回転させることにより、導光ユニット１１の光入力側１１０ａを運び台３’に向かせ、この時に運び台３’に向かせられる光反射プリズム１１２ａは９０°に向きを回転し、そして運び台３’と互いにアライメントするように形成されるため、運び台３’と載置台２の場所の光線も二個の光入力側１１０ａ、１１０ｂを経由して二個の光反射プリズム１１２ａ、１１２ｂの光反射面Ｒ１、Ｒ２まで入射され、そして二個の光反射プリズム１１２ａ、１１２ｂの光反射面Ｒ１、Ｒ２に反射される光線はそれぞれ二個の光出力側１１１ａ、１１１ｂを通じて上記光伝送経路に沿ってそれぞれ二個の画像取得ユニット１２、１２’まで到達される。
At this time, the carrying table 3 ′ is formed so as to be positioned on one side of the mounting table 2, and an angle of 90 ° is formed between the carrying table 3 ′ and the mounting table 2. Therefore, the light of the
このように、導光ユニット１１の二個の光反射プリズム１１２ａ、１１２ｂによる任意な方向転換を利用することにより、導光ユニット１１の光入力側１１０ａ、１１０ｂは相対的に運び台３’と載置台２の場所に入射される光線を受け入れることができ、そして二個の光反射プリズム１１２ａ、１１２ｂの光反射面Ｒ１、Ｒ２に反射される光線はそれぞれ二個の光出力側１１１ａ、１１１ｂを通じて上記光伝送経路に沿ってそれぞれ二個の画像取得ユニット１２、１２’まで到達されるため、各種の業界における必要とするアライメントの物体に対して実施する設備の配置に応用することができ、そして本発明の高精度アライメント用画像収集装置を広く応用できる効果を達成することができる。
In this way, by utilizing an arbitrary direction change by the two
図７は本発明の実施例３の構造の説明図で、図８は本発明の実施例３の画像の説明図である。図７、８を参照すると、本発明の実施例３の高精度アライメント用画像収集装置は、一個の画像収集モジュール１、一個の載置台２および一個の運び台３を含む。運び台３は載置台２の上方に位置するように形成され、そして画像収集モジュール１は一個の導光ユニット１１と一個の画像取得ユニット１２を含み、画像取得ユニット１２と導光ユニット１１の間はそれぞれ光伝送経路を有する。実施例３において、画像取得ユニット１２は同時に導光ユニット１１の二個の光出力側１１１ａ、１１１ｂにアライメントして向くように形成される。
FIG. 7 is an explanatory diagram of the structure of the third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an explanatory diagram of an image of the third embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 7 and 8, the high-accuracy alignment image acquisition apparatus according to the third embodiment of the present invention includes one
その中に、載置台２、運び台３および導光ユニット１１の構造の特徴は実施例１に叙述されるものと同じで、それとの違いは実施例３において一個の画像取得ユニット１２の画像取得端１２１によって同時に二個の光反射プリズム１１２ａ、１１２ｂに反射される画像を受け入れ、そして後続の工程において物体５ａ、５ｂの間のアライメントを行うものである。他に、位置決め部材１３を利用してそれぞれ導光ユニット１１と画像取得ユニット１２を固定し、そして導光ユニット１１と画像取得ユニット１２の間の相対距離を維持し、さらに的確に画像取得のための焦点距離を獲得する。
Among them, the characteristics of the structure of the mounting table 2, the
再び図７、８を参照すると、本発明の実施例３の高精度アライメント用画像収集装置は上述の部材に基づいて物体のアライメントを行う状態が掲示される。先ず画像収集モジュール１を物体５ａ、５ｂの間に伸び入れさせ、そして導光ユニット１１の光入力側１１０ａ、１１０ｂをそれぞれアライメントするように物体５ａ、５ｂに向かせることにより、同時に物体５ａ、５ｂのアライメント基準マーク５１ａ、５１ｂを収集させ（図８参照）、上記光伝送経路を利用してアライメント基準マーク５１ａ、５１ｂの画像を二個の光入力側１１０ａ、１１０ｂを経由してそれぞれ二個の光反射プリズム１１２ａ、１１２ｂの光反射面Ｒ１、Ｒ２まで入射させ、そして二個の光反射プリズム１１２ａ、１１２ｂの光反射面Ｒ１、Ｒ２に反射される画像をそれぞれ二個の光出力側１１１ａ、１１１ｂを通じ、上記光伝送経路に沿って同時に画像取得ユニット１２まで到達させる。
Referring to FIGS. 7 and 8 again, the high-accuracy alignment image acquisition apparatus according to the third embodiment of the present invention posts a state in which an object is aligned based on the above-described members. First, the
それから、再び画像取得ユニット１２に受け入れられる画像（図８参照）を制御ユニット４まで伝送し、そして実施例１と同じ方式に基づいて画像の分析と高精度のアライメントを行う。このように、画像取得ユニット１２の単一のレンズを利用して二個の画像を収集し、後続の工程における高精度のアライメントを行うことにより、本発明の高精度アライメント用画像収集装置の製造コストと時間を低く抑えることができる。
Then, an image (see FIG. 8) that is received by the
本発明の高精度アライメント用画像収集装置によれば、簡単な操作で物体に対して精確な画像取得のアライメントを行うことにより、画像収集のアライメントの過程において必要とする時間とコストを低く抑えることができ、さらに作業上の便利性を高めることができる。 According to the high-accuracy alignment image acquisition apparatus of the present invention, by performing accurate image acquisition alignment on an object with a simple operation, the time and cost required in the image acquisition alignment process can be kept low. It is possible to improve the convenience of work.
また、本発明の高精度アライメント用画像収集装置によれば、画像収集モジュールが外部要素の影響を受けるのを避けることにより、画像取得の過程において生じる相対性の誤差を低く抑えることができ、そしてアライメントの精密度を増やすことができ、さらに作業上の便利性を高めることができる。 Further, according to the image acquisition device for high-precision alignment of the present invention, it is possible to suppress the relative error generated in the image acquisition process by avoiding the image acquisition module from being affected by external elements, and The precision of alignment can be increased, and the convenience in work can be further enhanced.
さらに、本発明の高精度アライメント用画像収集装置によれば、物体のサイズの大きさに制限されることなく、的確に画像取得のアライメントを行うことにより、各種の高精度なアライメントの物体に広く応用することができる。 Furthermore, according to the high-accuracy alignment image acquisition device of the present invention, it is widely used for various high-precision alignment objects by accurately performing image acquisition alignment without being limited by the size of the object. Can be applied.
本発明は、その精神と必須の特徴事項から逸脱することなく他のやり方で実施することができる。従って、本明細書に記載した好ましい実施形態は例示的なものであり、限定を意図するものではない。 The present invention may be implemented in other ways without departing from the spirit and essential characteristics thereof. Accordingly, the preferred embodiments described herein are exemplary and not intended to be limiting.
１ 画像収集モジュール
１１ 導光ユニット
１１０，１１０ａ，１１０ｂ 光入力側
１１１，１１１ａ，１１１ｂ 光出力側
１１２ａ，１１２ｂ 光反射プリズム
１２，１２’ 画像取得ユニット
１２１，１２１’ 画像取得端
１３ 位置決め部材
２ 載置台
２１ 載置面
２２ 駆動器
３，３’ 運び台
３１，３１’ 取付具
３２，３２’ 駆動器
４ 制御ユニット
５ａ，５ｂ 物体
５１ａ，５１ｂ アライメント基準マーク
６ 筐体
６１ 光入口
６２ 収容口
６３ 内部空間
８，９ 画像収集アライメント装置
８１，９１ 画像収集モジュール
８２ 位置決め台
８３ 回転台
８４，９４ 下層物体
８４１，８５１，９４１，９５１ アライメント基準マーク
８５，９５ 上層物体
９２ アライメント装置
９３ 取付具
９３１ 取付端
Ｒ１，Ｒ２ 光反射面
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