JP2022069967A - 歪曲収差補正処理装置、歪曲収差補正方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】測定対象物の表面に対して撮像装置の光軸が斜めになっている状態でも高精度に歪曲収差補正を行うことが可能な歪曲収差補正処理装置を提供する。【解決手段】撮像装置の像面の基準点から放射状に延びる複数の境界線で区分された複数の区画のそれぞれについて、像面における座標を補正する座標補正率と、基準点からの距離との関係を示す歪曲収差補正情報が、記憶部に記憶されている。処理部が、補正対象箇所の像面内における座標に基づいて、複数の区画から少なくとも１つの区画を選択し、選択した区画についての歪曲収差補正情報と、基準点から補正対象箇所までの距離とに基づいて座標補正率を決定し、決定した座標補正率に基づいて補正対象箇所の座標を補正する。【選択図】図２

Description

本発明は、歪曲収差補正処理装置、歪曲収差補正方法、及びプログラムに関する。

インクジェットヘッドから対象物にインクを着弾させて描画するインクジェット装置、対象物にレーザビームを入射させて穴明け加工を行うレーザ加工装置、対象物である半導体基板にレーザビームを入射せてアニールを行うレーザアニール装置等において、対象物に設けられているアライメントマークを検出して対象物の位置決めが行われる。このとき、アライメントマークが写された画像の画像処理を行うことにより、アライメントマークの位置を検出する。

アライメントマークの位置を高精度に検出するために、レンズの歪曲収差を補正することが好ましい（例えば、下記の特許文献１）。特許文献１に開示された歪曲収差補正方法では、像面の原点から歪み後の像までの距離（像高）を歪み前の距離に直す関数として５次元の多項補正式を設定している。この多項方程式を用いて、歪み後の距離を歪み前の距離に補正している。

特開２００１－１３３２２３号公報

測定対象物の表面に対して撮像装置の光軸が斜めになると、像面の原点を中心とした周方向の位置によって、歪を補正すべき量が変化する。ところが、特許文献１に開示された補正方法では、像面の原点からの距離のみによって歪の補正を行っているため、撮像装置の光軸が斜めになった状態では高精度に歪曲収差の補正を行うことができない。

本発明の目的は、測定対象物の表面に対して撮像装置の光軸が斜めになっている状態でも高精度に歪曲収差補正を行うことが可能な歪曲収差補正処理装置、歪曲収差補正方法、及びプログラムを提供することである。

本発明の一観点によると、
撮像装置の像面の基準点から放射状に延びる複数の境界線で区分された複数の区画のそれぞれについて、前記像面における座標を補正する座標補正率と、前記基準点からの距離との関係を示す歪曲収差補正情報が記憶されている記憶部と、
補正対象箇所の前記像面内における座標に基づいて、前記複数の区画から少なくとも１つの区画を選択し、選択した区画についての前記歪曲収差補正情報と、前記基準点から前記補正対象箇所までの距離とに基づいて座標補正率を決定し、決定した座標補正率に基づいて前記補正対象箇所の座標を補正する処理部と
を備えた歪曲収差補正処理装置が提供される。

本発明の他の観点によると、
撮像装置の像面内の基準点から放射状に延びる複数の境界線で区分された複数の区画のそれぞれについて、画像内での座標を補正する座標補正率と、前記基準点からの距離との関係を示す歪曲収差補正情報が既知である撮像装置を用いて、測定対象物を撮像し、
前記像面内の座標の補正を行う補正対象箇所を決定し、
前記補正対象箇所の前記像面内の位置に基づいて、前記複数の区画から少なくとも１つの区画を選択し、
選択した区画についての前記歪曲収差補正情報と、前記基準点から前記補正対象箇所までの距離とに基づいて座標補正率を決定し、
決定した座標補正率に基づいて前記補正対象箇所の座標を補正する歪曲収差補正方法が提供される。

本発明のさらに他の観点によると、
撮像装置の像面内の基準点から放射状に延びる複数の境界線で区分された複数の区画のそれぞれについて、画像内での座標を補正する座標補正率と、前記基準点からの距離との関係を示す歪曲収差補正情報が既知である撮像装置を用いて撮像された測定対象物の画像を取得する手順と、
前記撮像装置で撮像された画像から、補正を行う補正対象箇所を決定する手順と、
前記補正対象箇所の前記像面内の座標に基づいて、前記複数の区画から少なくとも１つの区画を選択する手順と、
選択した区画についての前記歪曲収差補正情報と、前記基準点から前記補正対象箇所までの距離とに基づいて座標補正率を決定する手順と、
決定した座標補正率に基づいて前記補正対象箇所の座標を補正する手順と
をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。

像面を複数の区画に区分し、区画のそれぞれについて設定された歪曲収差補正情報を用いて歪の補正を行うことにより、測定対象物の表面に対して撮像装置の光軸が斜めになっている状態でも高精度に歪曲収差補正を行うことが可能である。

図１は、実施例による歪曲収差補正処理装置のブロック図である。 図２は、歪曲収差補正情報の内容を示す図である。 図３は、補正対象箇所の像面内の座標を補正する方法を説明するためのグラフである。 図４は、補正対象箇所の像面内の座標を補正する手順を示すフローチャートである。 図５Ａは、行列状に並ぶ複数のマークを、テレセンレンズを用いて撮像した像の分布を示す図であり、図５Ｂは、マークの像の座標から、本実施例による方法を用いて算出したマークの補正後の座標を示す図である。 図６Ａ及び図６Ｂは、それぞれ撮像装置の光軸が測定対象物の表面に対して垂直である場合に、歪曲収差が無いと仮定した場合及び歪曲収差があると仮定した場合の像面内のマークの像を示す図であり、図６Ｃは、像面の対角方向についてのｘ方向の座標補正率Ｄ_ｘと、像面の中心点からの距離ｒとの関係をプロットしたグラフである。 図７Ａ及び図７Ｂは、それぞれ撮像装置の光軸が測定対象物の表面に対して傾斜し得いる場合に、歪曲収差が無いと仮定した場合及び歪曲収差があると仮定した場合の像面内のマークの像を示す図であり、図７Ｃは、像面の４本の対角方向を区別することなく、像面の対角方向についてのｘ方向の座標補正率Ｄ_ｘと、像面の中心点からの距離ｒとの関係をプロットしたグラフであり、図７Ｄは、区画Ｑ１～Ｑ４のそれぞれを区別して、像面の対角方向についてのｘ方向の座標補正率Ｄ_ｘと、像面の中心点からの距離ｒとの関係をプロットしたグラフである。 図８Ａは、他の実施例によるインクジェット描画装置の概略正面図であり、図８Ｂは、可動テーブル、インク吐出ユニット、及び撮像装置の平面視における位置関係を示す図である。 図９は、インクジェット描画装置で描画を行う手順を示すフローチャートである。

図１～図９を参照して、一実施例による歪曲収差補正処理装置について説明する。
図１は、一実施例による歪曲収差補正処理装置１０のブロック図である。本実施例による歪曲収差補正処理装置１０は、入出力インタフェース部１１、処理部１２、及び記憶部１３を備えている。処理部１２には、例えばコンピュータが用いられる。記憶部１３に、コンピュータが実行するプログラム１４が格納されている。記憶部１３には、さらに歪曲収差補正情報１５が格納されている。歪曲収差補正情報１５の内容については、後に図２を参照して説明する。記憶部１３として、例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等の補助記憶装置が用いられる。

処理部１２は、撮像装置４０から入出力インタフェース部１１を介して画像データを取得する。処理部１２は画像解析を行うことにより、画像内のアライメントマークの像の座標を検出する。この像の座標は、レンズの歪曲収差の影響を受けて実際のアライメントマークの位置を示す実座標からずれている。処理部１２は、記憶部１３に格納されている歪曲収差補正情報１５を用いて、像の座標を補正し、アライメントマークの実座標との誤差を小さくする。その後、補正された座標を、入出力インタフェース部１１を介して制御装置５０に引き渡す。制御装置５０は、アライメントマークの補正後の座標に基づいて、種々の処理を行う。処理部１２と制御装置５０とを、共通のコンピュータで実現してもよい。この場合には、処理部１２は、入出力インタフェース部１１を介することなく、アライメントマークの補正後の座標を制御装置５０に引き渡す。

図２は、歪曲収差補正情報１５の内容を示す図である。撮像装置４０（図１）の像面４１に、基準点Ｏを原点とするｘｙ直交座標系が定義される。撮像装置４０の画界内の物点が像面４１に転写される。像面４１は例えば正方形または長方形であり、基準点Ｏは正方形または長方形の中心である。ｘ軸及びｙ軸は、像面４１のいずれかの辺に平行になるように定義される。

像面４１が、基準点Ｏから放射状に延びる複数の境界線ＢＬで複数の区画Ｑ１～Ｑ４に区分されている。本実施例の場合には、基準点Ｏと像面４１の各辺の中点とを接続する線分を境界線ＢＬとして採用する。４本の境界線ＢＬは、ｘ軸の正の部分、負の部分、及びｙ軸の正の部分、負の部分に相当し、区画Ｑ１～Ｑ４は、それぞれｘｙ座標系の第１象限～第４象限に相当する。

レンズの歪曲収差等の影響により、ある観測点に対応する像点Ｐ_１の位置は、レンズに収差が無いと仮定した場合の像点Ｐ_０の位置からずれる。歪曲収差補正情報１５は、像点Ｐ_１の座標を補正して、無収差時の像点Ｐ_０の座標を得るための情報であり、ｘ方向の座標補正率Ｄ_ｘ及びｙ方向の座標補正率Ｄ_ｙを含む。

次に、区画Ｑ１についての歪曲収差補正情報１５の求め方について説明する。位置が既知の複数のマークが形成されている観測対象物を撮像装置４０（図１）で撮像して画像を取得する。複数のマークは、例えば格子模様の格子点である。観測対象物の基準点となるマークの像が像面４１の基準点Ｏに一致するまで観測対象物を移動させる。例えば、マークを撮像した画像を解析してマークの像の位置を検出し、検出結果に基づいて観測対象物を移動させることにより、基準点となるマークの像を像面４１の基準点Ｏに一致させることができる。両者の一致の精度を高める為に、この手順を複数回繰り返してもよい。

得られた画像を解析することにより、複数のマークの像点から、基準点Ｏを一端とする区画Ｑ１の対角線上に位置する複数の像点を抽出する。抽出された複数の像点のうち１つの像点をＰ_１と表記する。像点Ｐ_１に対応する無収差時の像点をＰ_０と表記する。画像解析を行うことにより、像点Ｐ_１の座標を求める。像点Ｐ_１に対応する無収差時の像点Ｐ_０の座標を（ｘ_０，ｙ_０）と表記し、像点Ｐ_１の座標を（ｘ_１，ｙ_１）と表記する。ｘ方向の座標補正率Ｄ_ｘ及びｙ方向の座標補正率Ｄ_ｙを、以下の式で定義する。

ｘ方向の座標補正率Ｄ_ｘは、基準点Ｏから無収差時の像点Ｐ_０までのｘ方向の長さｘ_０に対する無収差時の像点Ｐ_０から実際の像点Ｐ_１までのｘ方向の変位量ｘ_１－ｘ_０の比である。ｙ方向の座標補正率Ｄｙは、基準点Ｏから無収差時の像点Ｐ_０までのｙ方向の長さｙ_０に対する無収差時の像点Ｐ_０から実際の像点Ｐ_１までのｙ方向の変位量ｙ_１－ｙ_０の比である。一般的にレンズの歪曲収差は、像面の中心において小さく、周辺部において大きい。このため、座標補正率Ｄ_ｘ、Ｄ_ｙは、基準点Ｏからの距離ｒに依存する。

横軸を基準点Ｏから実際の像点Ｐ_１までの距離ｒとし、縦軸をｘ方向の座標補正率Ｄ_ｘとするグラフ上に、対角線上の複数の像点Ｐ_１についての測定結果をプロットする。プロットされた複数の点の分布を近似する近似曲線を決定する。これにより、図２に示すように、区画Ｑ１についてｘ方向の座標補正率Ｄ_ｘが距離ｒの関数として定義される。同様に、ｙ方向の座標補正率Ｄ_ｙも、距離ｒの関数として定義される。これにより、区画Ｑ１について、歪曲収差補正情報１５が求まる。図２に示した区画Ｑ１についての歪曲収差補正情報１５のグラフにおいて、ｘ方向の座標補正率Ｄ_ｘ及びｙ方向の座標補正率Ｄ_ｙの一例を、それぞれ太い実線及び細い実線で示す。

同様の方法で、他の区画Ｑ２～Ｑ４についても、歪曲収差補正情報１５を求めることができる。求められた歪曲収差補正情報１５は、記憶部１３（図１）に格納されている。歪曲収差が基準点Ｏを中心とした放射方向に依存しない場合には、座標補正率Ｄ_ｘ、Ｄ_ｙは区画Ｑ１～Ｑ４の間でほぼ同一になる。ところが、実際には種々の要因によって座標補正率Ｄ_ｘ、Ｄ_ｙが区画Ｑ１～Ｑ４の間でばらつく。ばらつきの要因として、例えば観測対象物の表面に対する撮像装置４０の光軸の傾斜等が挙げられる。

次に、図３及び図４を参照して像面４１内のある箇所（以下、補正対象箇所という。）の座標を無収差時の座標に補正する方法について説明する。
図３は、補正対象箇所Ｐｔの像面４１内の座標を補正する方法を説明するためのグラフである。図４は、補正対象箇所Ｐｔの像面４１内の座標を補正する手順を示すフローチャートである。

まず、像面４１内の補正対象箇所Ｐｔを決定する。補正対象箇所Ｐｔは、例えばアライメントマークの像の中心点に相当する。補正対象箇所Ｐｔの位置に基づいて、４つの区画Ｑ１～Ｑ４から２つの区画を選択する（ステップＳ１）。例えば、４つの区画Ｑ１～Ｑ４を仕切る境界線ＢＬのうち、基準点Ｏから補正対象箇所Ｐｔに向かう方向とのなす角度が最も小さい境界線ＢＬの両側の２つの区画を選択する。図３においては、ｙ軸の正の部分が、この条件を満たす境界線ＢＬに相当する。ｙ軸の正の部分の両側の２つの区画Ｑ１及びＱ２が選択される。

次に、選択した２つの区画Ｑ１、Ｑ２についての歪曲収差補正情報１５（図１、図２）に基づいて、基準点Ｏから補正対象箇所Ｐｔまでの距離ｒに対応する区画Ｑ１、Ｑ２の座標補正率Ｄ_ｘ、Ｄ_ｙを加重平均することにより、補正対象箇所Ｐｔの位置における座標補正率Ｄ_ｘｔ（ｒ）、Ｄ_ｙｔ（ｒ）を求める（ステップＳ２）。例えば、基準点Ｏから、選択した２つの区画Ｑ１、Ｑ２の幾何中心に向かう方向（区画Ｑ１、Ｑ２の対角方向に相当）と、基準点Ｏから補正対象箇所Ｐｔに向かう方向とのなす角度に基づいて、加重平均を行う。

基準点Ｏから、選択した２つの区画Ｑ１、Ｑ２の幾何中心に向かう方向と、基準点Ｏから補正対象箇所Ｐｔに向かう方向とのなす角度を、それぞれθ_１、θ_２と表記したとき、補正対象箇所Ｐｔにおける座標補正率Ｄ_ｘｔ（ｒ）、Ｄ_ｙｔ（ｒ）は、以下の式で表される。

ここで、Ｄ_ｘ１（ｒ）、Ｄ_ｙ１（ｒ）は、それぞれ区画Ｑ１について求められたｘ方向及びｙ方向の座標補正率であり、Ｄ_ｘ２（ｒ）、Ｄ_ｙ２（ｒ）は、それぞれ区画Ｑ２について求められたｘ方向及びｙ方向の座標補正率である。

次に、補正対象箇所Ｐｔにおける加重平均された座標補正率Ｄ_ｘｔ、Ｄ_ｙｔに基づいて、補正対象箇所Ｐｔの像面内の座標を補正する（ステップＳ３）。例えば、補正対象箇所Ｐｔの座標を（ｘ_１，ｙ_１）と表記し、補正後の座標を（ｘ_０，ｙ_０）と表記したとき、補正後の座標を以下の式を用いて算出する。

次に、図５Ａ及び図５Ｂを参照して本実施例の優れた効果について説明する。
図５Ａは、行列状に並ぶ複数のマークを、テレセンレンズを用いて撮像した像の分布を示す図である。なお、図５Ａでは、無収差時におけるマークの像から実際の像までのずれ量を１００倍に拡大して表している。図５Ａでは、樽型の歪曲収差が生じていることがわかる。

図５Ｂは、マークの実際の像の座標から、本実施例による方法を用いて算出したマークの像の補正後の座標を示す図である。図５Ｂにおいても、無収差時におけるマークの像から座標補整後の像までのずれ量を１００倍に拡大して表している。図５Ｂに示すように、歪曲収差が補正され、元の行列状の配置に近い分布が得られていることがわかる。

このように、上記実施例による方法を用いることにより、レンズの歪曲収差を補正して、マークの像の座標を、無収差時の座標に近付けることができる。

次に、図６Ａ～図６Ｃ、図７Ａ～図７Ｄを参照して、撮像装置４０（図１）の光軸が測定対象物の表面に対して傾いた状態でも、歪曲収差を高精度に補正することができる理由について説明する。

図６Ａ及び図６Ｂは、それぞれ撮像装置４０の光軸が測定対象物の表面に対して垂直である場合に、歪曲収差が無いと仮定した場合及び歪曲収差があると仮定した場合の像面４１内のマークの像を示す図である。図６Ａ及び図６Ｂの横軸及び縦軸は、それぞれｘ方向及びｙ方向の位置を表している。格子模様の格子点に複数のマークが配置されている。図６Ａ及び図６Ｂにおいてマークの像を黒く塗りつぶした丸記号で示す。

歪曲収差が無いと仮定した場合には、図６Ａに示すように、複数のマークの像の位置が正方格子の格子点に一致する。歪曲収差があると仮定した場合には、図６Ｂに示すようにマークの像の位置が格子点からずれる。図６Ｂでは、一般的なレンズの歪曲収差よりも著しく大きな樽型の歪曲収差が発生していると仮定している。

図６Ｃは、像面の対角方向についてのｘ方向の座標補正率Ｄ_ｘと、像面の中心点からの距離ｒとの関係を、４つの対角方向を区別することなくプロットしたグラフである。歪曲収差は、像面の中心点を回転中心とした回転方向に対する依存性が低いため、４つの対角方向についてプロットした複数の測定点は、１本の近似曲線で精度よく近似することができる。

図７Ａ及び図７Ｂは、それぞれ撮像装置４０の光軸が測定対象物の表面に対して傾斜している場合に、歪曲収差が無いと仮定した場合及び歪曲収差があると仮定した場合の像面４１内のマークの像を示す図である。図７Ａ及び図７Ｂの横軸及び縦軸は、それぞれｘ方向及びｙ方向の位置を表している。格子模様の格子点に複数のマークが配置されている。図７Ａ及び図７Ｂにおいてマークの像を黒く塗りつぶした丸記号で示す。

撮像装置の４０の光軸が傾いているため、図７Ａに示すように、歪曲収差が無いと仮定した場合でもマークの像の位置が格子点からずれる。歪曲収差が無いため、測定対象物上の直線の像は、像面内でも直線になる。例えば、複数のマークが分布する領域の外周線が正方形である場合、像面４１内においてマークの像が分布する領域の外周線が台形になる。

図７Ａに示したマークの像の分布に対して、図６Ｂに示した歪曲収差と同一の収差が生じると仮定すると、歪曲収差があると仮定した場合のマークの像が分布する領域は、図７Ｂに示したように、台形と樽型とを合成したような形状になる。

図７Ｃは、像面４１の４本の対角方向を区別することなく、像面４１の対角方向についてのｘ方向の座標補正率Ｄ_ｘと、像面４１の中心点からの距離ｒとの関係をプロットしたグラフである。歪曲収差の大きさや向きが対角方向の間で異なっているため、プロットされた測定点は、図６Ｃに示した場合と比べて、縦軸方向に広い範囲に分布する。この分布に対して１本の近似曲線を設定したとしても、近似曲線から求まる座標補正率と、各測定点における座標補正率との誤差が大きい。

図７Ｄは、区画Ｑ１～Ｑ４のそれぞれを区別して、像面４１の対角方向についてのｘ方向の座標補正率Ｄ_ｘと、像面の中心点からの距離ｒとの関係をプロットしたグラフである。グラフ中の四角記号、三角記号、及び丸記号は、それぞれ区画Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４の対角線上に位置する測定点についてプロットしている。なお、区画Ｑ１についても、複数の測定点について座標補正率を算出しているが、図７Ｄには測定点を示していない。

図７Ｄのグラフ中の細い破線、細い実線、太い破線、及び太い実線は、それぞれ区画Ｑ１～Ｑ４についてのｘ方向の座標補正率の測定点の分布を近似した近似曲線である。１つの区画に着目すると、近似曲線から求まる座標補正率と、複数の測定点における座標補正率との誤差は小さい。

撮像装置４０の光軸が測定対象物の表面に対して傾いている場合に、図７Ｃに示した１本の近似曲線に基づいて補正対象箇所の座標の補正を行うと、補正対象箇所の位置によっては、補正後の座標と無収差時の座標との誤差が大きくなる。これに対して本実施例では、ステップＳ１（図４）において、図７Ｄに示した４本の近似曲線のうち、補正対象箇所における座標補正率がより正確に反映されている２本の近似曲線を選択する。

さらに、ステップＳ２（図４）において、２本の近似曲線から求まる座標補正率を、補正対象箇所における座標補正率が反映されている度合いに応じて加重平均する。このため、撮像装置４０の光軸が測定対象物の表面に対して傾いている場合であっても、補正対象箇所における実際の座標補正率に近い座標補正率を用いて、座標の補正を行うことができる。このため、座標の補正精度を高めることができる。

次に、上記実施例の変形例について説明する。
上記実施例では、像面４１（図２）を４つの区画Ｑ１～Ｑ４に区分しているが、区画の個数は４個に限らない。区画の個数は２個以上であればよい。例えば、図７Ｄに示した例では、区画Ｑ１と区画Ｑ４との近似曲線が相互に近似しており、区画Ｑ２と区画Ｑ３との近似曲線が相互に近似している。したがって、区画Ｑ１と区画Ｑ４とをまとめて１つの区画とし、区画Ｑ２と区画Ｑ３とをまとめて１つの区画としても、座標の補正精度をある程度高く維持することができる。

また、上記実施例では、４個の区画Ｑ１～Ｑ４の各々の対角線上の複数の像点Ｐ_１（図２）について座標補正率を求め、その座標補正率に基づいて１本の近似曲線を設定している。近似曲線を設定するための元となる複数の像点Ｐ_１として、対角線上に限らず、区画内の他の像点Ｐ_１における座標補正率を考慮して、１本の近似曲線を設定してもよい。

例えば、基準点Ｏから１つの区画内に向かう２本の放射方向に挟まれた領域内の複数の像点Ｐ_１について、座標補正率を求めてもよい。この場合、区画内の複数の像点Ｐ_１における座標補正率が強く反映された１本の近似曲線を設定するために、２本の放射方向に挟まれた領域が区画の幾何中心を含むように、２本の放射方向を設定するとよい。

また、上記実施例では、ステップＳ１（図４）で２つの区画を選択する際に、４本の境界線ＢＬのうち、基準点Ｏから補正対象箇所Ｐｔに向かう方向とのなす角度が最も小さい境界線ＢＬの両側の２つの区画を選択している。その他に、補正対象箇所Ｐｔにおける座標補正率を高精度に近似している２つの区画を選択してもよい。

例えば、図７Ｄに示した例では、区画Ｑ１の近似曲線と区画Ｑ４の近似曲線とが、距離ｒの変化に対して同様の傾向を示している。これは、補正対象箇所Ｐｔが区画Ｑ１または区画Ｑ４内に位置する場合、補正対象箇所Ｐｔにおける座標補正率は、区画Ｑ１及び区画Ｑ４において高精度に近似されることを意味する。したがって、補正対象箇所Ｐｔが区画Ｑ１または区画Ｑ４に位置する場合、ステップＳ１（図４）で、２つの区画として区画Ｑ１及び区画Ｑ４を選択するとよい。同じ理由から、補正対象箇所Ｐｔが区画Ｑ２または区画Ｑ３に位置する場合、ステップＳ１（図４）で、２つの区画として区画Ｑ２及び区画Ｑ３を選択するとよい。

また、上記実施例では、ステップＳ１（図４）において２つの区画を選択しているが、１つの区画を選択してもよい。例えば、角度θ_１（図３）が０°または十分小さい場合には、区画Ｑ１のみを選択してもよい。１つの区画を選択するか、２つの区画を選択するかは、角度θ_１の大きさに基づいて決定すればよい。

次に、図８Ａ、図８Ｂ、及び図９を参照して、他の実施例によるインクジェット描画装置について説明する。本実施例によるインクジェット描画装置は、図１～図４に示した実施例による歪曲収差補正装置を搭載している。

図８Ａは、インクジェット描画装置２０の概略正面図である。基台２２の上に移動機構２４によって可動テーブル２５が支持されている。ｘ軸及びｙ軸が水平方向を向き、ｚ軸が鉛直下方を向くｘｙｚ直交座標系を定義する。移動機構２４は、制御装置５０により制御されて、可動テーブル２５をｘ方向及びｙ方向の二方向に移動させる。移動機構２４として、例えば、Ｘ方向移動機構２４ＸとＹ方向移動機構２４Ｙとを含むＸＹステージを用いることができる。

可動テーブル２５の上面に、描画対象である基板８０が保持される。基板８０は、例えば真空チャックにより可動テーブル２５に固定される。可動テーブル２５の上方にインク吐出ユニット３０及び撮像装置４０が、例えば門型の支持部材２３によって支持されている。

撮像装置４０は、基板８０の上面を撮像する。より具体的には、基板８０の上面のうち、撮像装置４０の画界内の領域を撮像する。撮像装置４０によって得られた画像が、歪曲収差補正処理装置１０に入力される。

制御装置５０は、歪曲収差補正処理装置１０から基板８０の位置情報を受け取る。この位置情報に基づいて移動機構２４及びインク吐出ユニット３０を制御することにより、基板８０の表面の所定の位置に、インクを着弾させる。これにより、基板８０の表面に所定の形状のインクの膜が形成される。

図８Ｂは、可動テーブル２５、インク吐出ユニット３０、及び撮像装置４０の平面視における位置関係を示す図である。可動テーブル２５の上面に基板８０が保持される。基板８０の上方にインク吐出ユニット３０及び撮像装置４０が支持されている。インク吐出ユニット３０の、基板８０に対向する面に、複数のノズル３２が設けられている。制御装置５０は、移動機構２４を制御して可動テーブル２５をｘ方向及びｙ方向に移動させるとともに、インク吐出ユニット３０の各ノズル３２からのインクの吐出を制御する。

基板８０の四隅に、それぞれアライメントマーク８１が形成されている。制御装置５０が、移動機構２４を動作させてアライメントマーク８１のそれぞれを撮像装置４０の画界内に配置することにより、撮像装置４０がアライメントマーク８１を撮像することができる。

図９は、インクジェット描画装置で描画を行う手順を示すフローチャートである。まず、制御装置５０が移動機構２４を動作させて、１つのアライメントマーク８１を撮像装置４０の画界内に移動させる（ステップＳ１１）。その後、撮像装置４０が、アライメントマーク８１を撮像する（ステップＳ１２）。撮像された画像データは、歪曲収差補正処理装置１０に入力される。歪曲収差補正処理装置１０は、アライメントマーク８１の画像を解析することにより、アライメントマーク８１の像の像面内の座標を検出する（ステップＳ１３）。アライメントマーク８１の像の座標の検出には、パターンマッチング等の公知のアルゴリズムを用いることができる。

歪曲収差補正処理装置１０は、図４に示した実施例による手順を実行することにより、アライメントマーク８１の像の座標を補正する（ステップＳ１４）。ステップＳ１１からステップＳ１４までの手順を、すべてのアライメントマーク８１について座標の補正を行うまで繰り返す（ステップＳ１５）。

すべてのアライメントマーク８１について座標の補正が完了すると、歪曲収差補正処理装置１０は制御装置５０（図８Ａ、図８Ｂ）にアライメントマーク８１の像の補正後の座標を引き渡す（ステップＳ１６）。制御装置５０は、アライメントマーク８１の像の補正後の座標に基づいて、描画処理を実行する（ステップＳ１７）。

次に、本実施例の優れた効果について説明する。
本実施例によるインクジェット描画装置は、図１～図４に示した歪曲収差補正処理装置１０を搭載しているため、アライメントマーク８１の位置を高精度に計測することができる。特に、撮像装置４０の光軸が基板８０の表面に対して傾いている場合でも、アライメントマーク８１の位置の計測精度の低下を抑制することができる。

次に、図８Ａ～図９に示した実施例の変形例について説明する。図８Ａ～図９に示した実施例では、図１～図４に示した実施例による歪曲収差補正処理装置１０をインクジェット描画装置に搭載しているが、図１～図４に示した実施例による歪曲収差補正処理装置１０は、その他の装置に搭載することも可能である。例えば、対象物にレーザビームを入射させて穴明け加工を行うレーザ加工装置、対象物である半導体基板にレーザビームを入射せてアニールを行うレーザアニール装置等に搭載することも可能である。

上述の各実施例は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。

１０ 歪曲収差補正処理装置
１１ 入出力インタフェース部
１２ 処理部
１３ 記憶部
１４ プログラム
１５ 歪曲収差補正情報
２０ インクジェット描画装置
２２ 基台
２３ 支持部材
２４ 移動機構
２４Ｘ Ｘ方向移動機構
２４Ｙ Ｙ方向移動機構
２５ 可動テーブル
３０ インク吐出ユニット
３２ ノズル
４０ 撮像装置
４１ 撮像装置の像面
５０ 制御装置
８０ 基板
８１ アライメントマーク

Claims (5)

1. 撮像装置の像面の基準点から放射状に延びる複数の境界線で区分された複数の区画のそれぞれについて、前記像面における座標を補正する座標補正率と、前記基準点からの距離との関係を示す歪曲収差補正情報が記憶されている記憶部と、
   補正対象箇所の前記像面内における座標に基づいて、前記複数の区画から少なくとも１つの区画を選択し、選択した区画についての前記歪曲収差補正情報と、前記基準点から前記補正対象箇所までの距離とに基づいて座標補正率を決定し、決定した座標補正率に基づいて前記補正対象箇所の座標を補正する処理部と
   を備えた歪曲収差補正処理装置。
2. 前記像面の形状は正方形または長方形であり、
   前記基準点は前記像面の中心に位置しており、
   前記複数の境界線は、前記像面の中心と４つの辺のそれぞれの中点とを接続する４本の線分である請求項１に記載の歪曲収差補正処理装置。
3. 前記処理部は、前記補正対象箇所の座標を補正する処理において、
   前記複数の境界線のうち、前記基準点から前記補正対象箇所に向かう方向とのなす角度が最も小さい境界線の両側の２つの区画を選択し、
   前記基準点から、選択した２つの区画のそれぞれの幾何中心に向かう方向と、前記基準点から前記補正対象箇所に向かう方向とのなす角度に基づいて、選択した２つの区画についての前記歪曲収差補正情報の座標補正率を加重平均し、加重平均した座標補正率に基づいて前記補正対象箇所の座標を補正する請求項１または２に記載の歪曲収差補正処理装置。
4. 撮像装置の像面内の基準点から放射状に延びる複数の境界線で区分された複数の区画のそれぞれについて、画像内での座標を補正する座標補正率と、前記基準点からの距離との関係を示す歪曲収差補正情報が既知である撮像装置を用いて、測定対象物を撮像し、
   前記像面内の座標の補正を行う補正対象箇所を決定し、
   前記補正対象箇所の前記像面内の位置に基づいて、前記複数の区画から少なくとも１つの区画を選択し、
   選択した区画についての前記歪曲収差補正情報と、前記基準点から前記補正対象箇所までの距離とに基づいて座標補正率を決定し、
   決定した座標補正率に基づいて前記補正対象箇所の座標を補正する歪曲収差補正方法。
5. 撮像装置の像面内の基準点から放射状に延びる複数の境界線で区分された複数の区画のそれぞれについて、画像内での座標を補正する座標補正率と、前記基準点からの距離との関係を示す歪曲収差補正情報が既知である撮像装置を用いて撮像された測定対象物の画像を取得する手順と、
   前記撮像装置で撮像された画像から、補正を行う補正対象箇所を決定する手順と、
   前記補正対象箇所の前記像面内の座標に基づいて、前記複数の区画から少なくとも１つの区画を選択する手順と、
   選択した区画についての前記歪曲収差補正情報と、前記基準点から前記補正対象箇所までの距離とに基づいて座標補正率を決定する手順と、
   決定した座標補正率に基づいて前記補正対象箇所の座標を補正する手順と
   をコンピュータに実行させるプログラム。
   

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