JPH0792696A - 画像認識自動アライメント方法 - Google Patents
画像認識自動アライメント方法Info
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- JPH0792696A JPH0792696A JP5261554A JP26155493A JPH0792696A JP H0792696 A JPH0792696 A JP H0792696A JP 5261554 A JP5261554 A JP 5261554A JP 26155493 A JP26155493 A JP 26155493A JP H0792696 A JPH0792696 A JP H0792696A
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- JP
- Japan
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- alignment mark
- substrate
- fine
- image recognition
- alignment
- Prior art date
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型サイズの光学パネル基板に適した画像認
識自動アライメント方法の高精度化を図る。 【構成】 第1手順において、倍率切換可能なカメラの
下に配置された可動テーブルの上に、予め微アライメン
トマーク1及びこれを囲む粗アライメントマーク2が一
体的に刻印された基板Aを載置する。第2手順におい
て、可動テーブルを移動しプリアライメントを行なうと
ともに、カメラを低倍率側にセットして粗アライメント
マーク2を低倍率画像認識視野4に写し出す。第3手順
において、写し出された粗アライメントマーク2を画像
認識して自動的に基板Aの粗調アライメントを行なう。
第4手順において、カメラを高倍率側に切り換え微アラ
イメントマーク1を高倍率画像認識視野5に写し出す。
最後に第5手順において、写し出された微アライメント
マーク1を画像認識して自動的に基板Aの微調アライメ
ントを行なう。
識自動アライメント方法の高精度化を図る。 【構成】 第1手順において、倍率切換可能なカメラの
下に配置された可動テーブルの上に、予め微アライメン
トマーク1及びこれを囲む粗アライメントマーク2が一
体的に刻印された基板Aを載置する。第2手順におい
て、可動テーブルを移動しプリアライメントを行なうと
ともに、カメラを低倍率側にセットして粗アライメント
マーク2を低倍率画像認識視野4に写し出す。第3手順
において、写し出された粗アライメントマーク2を画像
認識して自動的に基板Aの粗調アライメントを行なう。
第4手順において、カメラを高倍率側に切り換え微アラ
イメントマーク1を高倍率画像認識視野5に写し出す。
最後に第5手順において、写し出された微アライメント
マーク1を画像認識して自動的に基板Aの微調アライメ
ントを行なう。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は画像認識を用いた基板の
自動アライメント方法に関する。より詳しくは、画像認
識視野の拡大倍率を切り換えて粗調アライメント及び微
調アライメントを行なう技術に関する。
自動アライメント方法に関する。より詳しくは、画像認
識視野の拡大倍率を切り換えて粗調アライメント及び微
調アライメントを行なう技術に関する。
【0002】
【従来の技術】画像認識を用いた自動アライメント方法
は、光学パネルの組み立て等に利用されている。本発明
の背景を明らかにする為、図8を参照して光学パネルの
一例であるアクティブマトリクス液晶パネルを簡潔に説
明する。このパネルは一対の基板A,Bを所定の間隙を
介して互いに接合し、間隙内に液晶を保持した構成を有
している。(A)に示す様に、基板Aは有効画面領域1
01と周辺領域102とを有している。有効画面領域1
01にはマトリクス状に配列した画素電極と薄膜トラン
ジスタ等からなるスイッチング素子が集積的に形成され
ている。又、周辺領域102には駆動回路等が集積的に
形成されている。さらに、周辺領域102の所定箇所に
はアライメントマーク103が刻印されている。なお基
板Aの一端部には外部接続用の引き出し電極104が形
成されている。
は、光学パネルの組み立て等に利用されている。本発明
の背景を明らかにする為、図8を参照して光学パネルの
一例であるアクティブマトリクス液晶パネルを簡潔に説
明する。このパネルは一対の基板A,Bを所定の間隙を
介して互いに接合し、間隙内に液晶を保持した構成を有
している。(A)に示す様に、基板Aは有効画面領域1
01と周辺領域102とを有している。有効画面領域1
01にはマトリクス状に配列した画素電極と薄膜トラン
ジスタ等からなるスイッチング素子が集積的に形成され
ている。又、周辺領域102には駆動回路等が集積的に
形成されている。さらに、周辺領域102の所定箇所に
はアライメントマーク103が刻印されている。なお基
板Aの一端部には外部接続用の引き出し電極104が形
成されている。
【0003】(B)に示す様に、他方の基板Bも有効画
面領域105と周辺領域106とを有している。有効画
面領域105にはRGB三原色セグメントに分割された
カラーフィルタ及び対向電極が形成されている。又周辺
領域106にはアライメントマーク107が刻印されて
いる。一方の有効画面領域101に形成された画素電極
と、他方の有効画面領域105に形成されたRGB三原
色セグメントを精密に整合して両基板A,Bを貼り合わ
せアクティブマトリクス液晶パネルが構成される。
面領域105と周辺領域106とを有している。有効画
面領域105にはRGB三原色セグメントに分割された
カラーフィルタ及び対向電極が形成されている。又周辺
領域106にはアライメントマーク107が刻印されて
いる。一方の有効画面領域101に形成された画素電極
と、他方の有効画面領域105に形成されたRGB三原
色セグメントを精密に整合して両基板A,Bを貼り合わ
せアクティブマトリクス液晶パネルが構成される。
【0004】図9の(A)は一方の基板Aの周辺領域1
02に設けられたアライメントマーク103の一例を表
わしている。ここではアライメントマーク103は矩形
の枠パタンからなる。これに対して(B)は他方の基板
Bの周辺領域106に形成されたアライメントマーク1
07の一例を表わしている。ここではアライメントマー
ク107は矩形のベタパタンからなる。
02に設けられたアライメントマーク103の一例を表
わしている。ここではアライメントマーク103は矩形
の枠パタンからなる。これに対して(B)は他方の基板
Bの周辺領域106に形成されたアライメントマーク1
07の一例を表わしている。ここではアライメントマー
ク107は矩形のベタパタンからなる。
【0005】図10は一対の基板A,Bを互いにアライ
メントして重ね合わせた状態を表わしている。このアラ
イメントは両アライメントマーク103,107を画像
認識して自動的に行なう。この結果、基板Aの有効画面
領域101と基板Bの有効画面領域105は互いに精密
に整合し、画素電極とRGB三原色セグメントの相対的
な位置合わせが実現できる。
メントして重ね合わせた状態を表わしている。このアラ
イメントは両アライメントマーク103,107を画像
認識して自動的に行なう。この結果、基板Aの有効画面
領域101と基板Bの有効画面領域105は互いに精密
に整合し、画素電極とRGB三原色セグメントの相対的
な位置合わせが実現できる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図11に示す様に、一
対の基板を画像認識により自動的に位置合わせする場
合、共通の画像認識視野108に両方のアライメントマ
ーク103,107を写し出し同一光軸上でアライメン
トする方式(オンアクシス方式)が採用されている。こ
のオンアクシス方式では、画像認識視野108内に両ア
ライメントマーク103,107を同時に写し出す必要
がある。例えばサブμmオーダーの高精度位置決めを行
なう場合、画像認識視野108の拡大倍率が大きくな
り、カメラの撮像領域が微小化する。この為、両アライ
メントマーク103,107を画像認識視野108内に
追い込む事が困難になる。一般に、この追い込みは基板
が載置されるテーブルを機械的に移動するプリアライメ
ントにより行なわれる。しかしながら、サブμmオーダ
ーの高精度位置決めを行なう場合、プリアライメント用
の機械駆動系の分解能が粗く、且つ基板の公差が比較的
大きい為高倍率画像認識視野内にアライメントマークを
追い込む事は極めて困難である。
対の基板を画像認識により自動的に位置合わせする場
合、共通の画像認識視野108に両方のアライメントマ
ーク103,107を写し出し同一光軸上でアライメン
トする方式(オンアクシス方式)が採用されている。こ
のオンアクシス方式では、画像認識視野108内に両ア
ライメントマーク103,107を同時に写し出す必要
がある。例えばサブμmオーダーの高精度位置決めを行
なう場合、画像認識視野108の拡大倍率が大きくな
り、カメラの撮像領域が微小化する。この為、両アライ
メントマーク103,107を画像認識視野108内に
追い込む事が困難になる。一般に、この追い込みは基板
が載置されるテーブルを機械的に移動するプリアライメ
ントにより行なわれる。しかしながら、サブμmオーダ
ーの高精度位置決めを行なう場合、プリアライメント用
の機械駆動系の分解能が粗く、且つ基板の公差が比較的
大きい為高倍率画像認識視野内にアライメントマークを
追い込む事は極めて困難である。
【0007】そこで、従来から画像認識視野の拡大倍率
を切り換え粗調と微調の2段階に分けて、オンアクシス
方式の自動アライメントを行なう方法が提案されてい
る。図12の(1)に示す様に、粗調段階では画像認識
視野108の拡大倍率を低く抑え、撮像範囲を広くとっ
ている。従って、機械的なプリアライメントにより両方
のアライメントマーク103,107を視野内に写し出
す事が可能である。この状態で粗調アライメントを実行
した後、(2)に示す様に画像認識視野108の拡大倍
率を高くする。続いて、拡大的に写し出された一対のア
ライメントマーク103,107を画像認識し微調アラ
イメントを行なう。しかしながら、(1)に示す粗調段
階では、画像認識視野の拡大倍率が低い為、各アライメ
ントマーク103,107は比較的微小な状態で写し出
される。従って、背景や照明その他の影響を受け、アラ
イメントマーク103,107の精密な画像認識が困難
になるという問題点がある。
を切り換え粗調と微調の2段階に分けて、オンアクシス
方式の自動アライメントを行なう方法が提案されてい
る。図12の(1)に示す様に、粗調段階では画像認識
視野108の拡大倍率を低く抑え、撮像範囲を広くとっ
ている。従って、機械的なプリアライメントにより両方
のアライメントマーク103,107を視野内に写し出
す事が可能である。この状態で粗調アライメントを実行
した後、(2)に示す様に画像認識視野108の拡大倍
率を高くする。続いて、拡大的に写し出された一対のア
ライメントマーク103,107を画像認識し微調アラ
イメントを行なう。しかしながら、(1)に示す粗調段
階では、画像認識視野の拡大倍率が低い為、各アライメ
ントマーク103,107は比較的微小な状態で写し出
される。従って、背景や照明その他の影響を受け、アラ
イメントマーク103,107の精密な画像認識が困難
になるという問題点がある。
【0008】図13は粗調/微調2段切換方式の他の従
来例を表わしている。この例では、基板A側に粗調用の
アライメントマーク103cと微調用のアライメントマ
ーク103fが夫々別個に設けられている。同様に基板
B側にも粗調用のアライメントマーク107cと微調用
のアライメントマーク107fが夫々別個に設けられて
いる。これに応じて撮像装置側も2本の対物鏡筒を備え
ている。粗調段階では低倍率の対物鏡筒を用いて一対の
粗調用アライメントマーク103c,107cを撮像し
画像認識処理を行なう。微調段階では高倍率の他の対物
鏡筒を用いて一対の微調用アライメントマーク103
f,107fを撮像し所定の画像認識処理を行なうもの
である。しかしながら、基板寸法が小さい場合、対物鏡
筒を複数個設ける事は機構上困難である事が多い。又別
個の粗調用アライメントマーク及び微調用アライメント
マークを同一基板上に設ける事は寸法上及び機能上困難
である事が多い。
来例を表わしている。この例では、基板A側に粗調用の
アライメントマーク103cと微調用のアライメントマ
ーク103fが夫々別個に設けられている。同様に基板
B側にも粗調用のアライメントマーク107cと微調用
のアライメントマーク107fが夫々別個に設けられて
いる。これに応じて撮像装置側も2本の対物鏡筒を備え
ている。粗調段階では低倍率の対物鏡筒を用いて一対の
粗調用アライメントマーク103c,107cを撮像し
画像認識処理を行なう。微調段階では高倍率の他の対物
鏡筒を用いて一対の微調用アライメントマーク103
f,107fを撮像し所定の画像認識処理を行なうもの
である。しかしながら、基板寸法が小さい場合、対物鏡
筒を複数個設ける事は機構上困難である事が多い。又別
個の粗調用アライメントマーク及び微調用アライメント
マークを同一基板上に設ける事は寸法上及び機能上困難
である事が多い。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題に鑑み、本発明は簡略化された光学系構成及びアライ
メントマーク構成により粗調/微調2段階アライメント
を可能にする事を目的とする。かかる目的を達成する為
に以下の手段を講じた。即ち本発明にかかる画像認識自
動アライメント方法は以下の手順により実行される。先
ず第1手順において、倍率切換可能なカメラの下に配置
された可動テーブルの上に、予め微アライメントマーク
及びこれを囲む粗アライメントマークが刻印された基板
を載置する。第2手順において、該可動テーブルを移動
しプリアライメントを行なうとともに該カメラを低倍率
側にセットして該粗アライメントマークを低倍率画像認
識視野に写し出す。続いて第3手順において、写し出さ
れた粗アライメントマークを画像認識して自動的に該基
板の粗調アライメントを行なう。さらに第4手順におい
て、カメラを高倍率側に切り換え該微アライトメンマー
クを高倍率画像認識視野に写し出す。最後に第5手順に
おいて、写し出された微アライメントマークを画像認識
して自動的に該基板の微調アライメントを行なう。かか
る画像認識自動アライメント方法は、光学パネル等を構
成する一対の基板の相対的位置合わせに利用できる。こ
の場合には、粗アライメントマーク及び微アライメント
マークが刻印された一方の基板を、別のアライメントマ
ークが刻印された他方の基板に対して相対的にアライメ
ントする。あるいは、1枚の基板の位置合わせ作業にも
利用できる。この場合には、予め設定された基準位置に
対して、粗アライメントマーク及び微アライメントマー
クが刻印された単独の基板を絶対的にアライメントする
事になる。
題に鑑み、本発明は簡略化された光学系構成及びアライ
メントマーク構成により粗調/微調2段階アライメント
を可能にする事を目的とする。かかる目的を達成する為
に以下の手段を講じた。即ち本発明にかかる画像認識自
動アライメント方法は以下の手順により実行される。先
ず第1手順において、倍率切換可能なカメラの下に配置
された可動テーブルの上に、予め微アライメントマーク
及びこれを囲む粗アライメントマークが刻印された基板
を載置する。第2手順において、該可動テーブルを移動
しプリアライメントを行なうとともに該カメラを低倍率
側にセットして該粗アライメントマークを低倍率画像認
識視野に写し出す。続いて第3手順において、写し出さ
れた粗アライメントマークを画像認識して自動的に該基
板の粗調アライメントを行なう。さらに第4手順におい
て、カメラを高倍率側に切り換え該微アライトメンマー
クを高倍率画像認識視野に写し出す。最後に第5手順に
おいて、写し出された微アライメントマークを画像認識
して自動的に該基板の微調アライメントを行なう。かか
る画像認識自動アライメント方法は、光学パネル等を構
成する一対の基板の相対的位置合わせに利用できる。こ
の場合には、粗アライメントマーク及び微アライメント
マークが刻印された一方の基板を、別のアライメントマ
ークが刻印された他方の基板に対して相対的にアライメ
ントする。あるいは、1枚の基板の位置合わせ作業にも
利用できる。この場合には、予め設定された基準位置に
対して、粗アライメントマーク及び微アライメントマー
クが刻印された単独の基板を絶対的にアライメントする
事になる。
【0010】
【作用】本発明によれば、アライメント対象ワークとな
る基板の上に、予め微アライメントマーク及び粗アライ
メントマークが刻印されている。粗アライメントマーク
は微アライメントマークと同一形状の枠を外側に配置し
た単純なものであり、余分な刻印スペースを要しない。
又、微アライメントマーク及び粗アライメントマークと
もに容易にその中心位置を認識できるものである。一
方、撮像用のカメラは倍率切換可能な対物鏡筒を備えて
おり、切換操作により粗調用及び微調用の画像認識視野
を適宜写し出す事が可能である。従って、基板寸法が小
さい場合でも対物鏡筒の配置に問題はない。
る基板の上に、予め微アライメントマーク及び粗アライ
メントマークが刻印されている。粗アライメントマーク
は微アライメントマークと同一形状の枠を外側に配置し
た単純なものであり、余分な刻印スペースを要しない。
又、微アライメントマーク及び粗アライメントマークと
もに容易にその中心位置を認識できるものである。一
方、撮像用のカメラは倍率切換可能な対物鏡筒を備えて
おり、切換操作により粗調用及び微調用の画像認識視野
を適宜写し出す事が可能である。従って、基板寸法が小
さい場合でも対物鏡筒の配置に問題はない。
【0011】
【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図1は本発明にかかる画像認識自動ア
ライメント方法の概要を表わした説明図である。本例で
は一対の基板A,Bをオンアクシス方式で相対的に位置
合わせする場合を表わしている。(A)に示す様に、一
方の基板Aには予め微アライメントマーク1及び粗アラ
イメントマーク2が刻印されている。粗アライメントマ
ーク2は微アライメントマーク1と同一形状の枠を外側
に配置しただけのものであり、容易にその中心を認識で
きる様にしている。本例では、微アライメントマーク1
及び粗アライメントマーク2はともに矩形形状を有して
いる。
詳細に説明する。図1は本発明にかかる画像認識自動ア
ライメント方法の概要を表わした説明図である。本例で
は一対の基板A,Bをオンアクシス方式で相対的に位置
合わせする場合を表わしている。(A)に示す様に、一
方の基板Aには予め微アライメントマーク1及び粗アラ
イメントマーク2が刻印されている。粗アライメントマ
ーク2は微アライメントマーク1と同一形状の枠を外側
に配置しただけのものであり、容易にその中心を認識で
きる様にしている。本例では、微アライメントマーク1
及び粗アライメントマーク2はともに矩形形状を有して
いる。
【0012】(B)に示す様に、他方の基板Bには上述
した微アライメントマーク1に対応するアライメントマ
ーク3が刻印されている。この対応アライメントマーク
3は微アライメントマーク1よりも一回りサイズの小さ
い矩形パタンからなる。
した微アライメントマーク1に対応するアライメントマ
ーク3が刻印されている。この対応アライメントマーク
3は微アライメントマーク1よりも一回りサイズの小さ
い矩形パタンからなる。
【0013】かかる構成において、先ず最初に倍率切換
可能なカメラの下に配置された可動テーブルの上に基板
Aを載置する。同時に他方の基板Bも基板Aに重ねてセ
ットする。但し基板Aと基板Bは相対的に移動可能であ
る。次に(C)に示す様に、可動テーブルを移動し機械
的なプリアライメントを行なうとともに、カメラを低倍
率側にセットして粗アライメントマーク2を低倍率画像
認識視野4に写し出す。この時粗アライメントマーク2
の寸法がプリアライメント精度に応じて設定されてお
り、基板B側に刻印された対応アライメントマーク3が
枠内に収まる様になっている。従って、微アライメント
マーク1及び対応アライメントマーク3は粗アライメン
トマーク2によって規定されるウィンドウ内に写し出さ
れる事になる。
可能なカメラの下に配置された可動テーブルの上に基板
Aを載置する。同時に他方の基板Bも基板Aに重ねてセ
ットする。但し基板Aと基板Bは相対的に移動可能であ
る。次に(C)に示す様に、可動テーブルを移動し機械
的なプリアライメントを行なうとともに、カメラを低倍
率側にセットして粗アライメントマーク2を低倍率画像
認識視野4に写し出す。この時粗アライメントマーク2
の寸法がプリアライメント精度に応じて設定されてお
り、基板B側に刻印された対応アライメントマーク3が
枠内に収まる様になっている。従って、微アライメント
マーク1及び対応アライメントマーク3は粗アライメン
トマーク2によって規定されるウィンドウ内に写し出さ
れる事になる。
【0014】次に(D)に示す様に、写し出されたアラ
イメントマークを画像認識して、自動的に基板Aと基板
Bの相対的な粗調アライメントを行なう。この結果、基
板Aの微アライメントマーク1内に、基板B側の対応ア
ライメントマーク3が収まる様になる。この際画像認識
処理は粗アライメントマーク2をウィンドウとしてその
内部に限定して行なう事が可能である。
イメントマークを画像認識して、自動的に基板Aと基板
Bの相対的な粗調アライメントを行なう。この結果、基
板Aの微アライメントマーク1内に、基板B側の対応ア
ライメントマーク3が収まる様になる。この際画像認識
処理は粗アライメントマーク2をウィンドウとしてその
内部に限定して行なう事が可能である。
【0015】最後に(E)に示す様に、カメラを高倍率
側に切り換え微アライメントマーク1及び対応アライメ
ントマーク3を高倍率画像認識視野5に写し出す。続い
て写し出された微アライメントマーク1及び対応アライ
メントマーク3を画像認識して自動的に両基板A,Bの
相対的な微調アライメントを行なう。
側に切り換え微アライメントマーク1及び対応アライメ
ントマーク3を高倍率画像認識視野5に写し出す。続い
て写し出された微アライメントマーク1及び対応アライ
メントマーク3を画像認識して自動的に両基板A,Bの
相対的な微調アライメントを行なう。
【0016】図2は、上述した画像認識自動アライメン
ト方法を実施する為に用いられる自動アライメント装置
の一例を示す模式的な斜視図である。この自動アライメ
ント装置は可動テーブル11を備えており、x軸、y
軸、z軸方向に移動可能である。又、z軸を中心にして
水平回転可能である。この可動テーブル11には吸着機
構が組み込まれており、アライメント対象ワークとなる
一方の基板Aを固定配置できる様になっている。可動テ
ーブル11の上には固定ステージ12が配置しており、
吸着機構により他方の基板Bをセッティングする。又固
定ステージ12には基板A,Bに刻印されたアライメン
トマークを透視する為の一対の開口13が形成されてい
る。固定ステージ12の上にはカメラブロック14が組
み込まれており、撮像装置として双対物双眼式顕微鏡カ
メラ15を搭載している。カメラブロック14はx軸、
y軸、z軸方向に移動可能であるとともに、z軸を中心
にして回転可能である。
ト方法を実施する為に用いられる自動アライメント装置
の一例を示す模式的な斜視図である。この自動アライメ
ント装置は可動テーブル11を備えており、x軸、y
軸、z軸方向に移動可能である。又、z軸を中心にして
水平回転可能である。この可動テーブル11には吸着機
構が組み込まれており、アライメント対象ワークとなる
一方の基板Aを固定配置できる様になっている。可動テ
ーブル11の上には固定ステージ12が配置しており、
吸着機構により他方の基板Bをセッティングする。又固
定ステージ12には基板A,Bに刻印されたアライメン
トマークを透視する為の一対の開口13が形成されてい
る。固定ステージ12の上にはカメラブロック14が組
み込まれており、撮像装置として双対物双眼式顕微鏡カ
メラ15を搭載している。カメラブロック14はx軸、
y軸、z軸方向に移動可能であるとともに、z軸を中心
にして回転可能である。
【0017】図3は双対物双眼式顕微鏡カメラの内部構
成を示す部分破断図である。図示する様に、双対物双眼
式顕微鏡カメラ15は倍率切換可能な構造を有してお
り、低倍率撮像用のCCD1と高倍率撮像用のCCD2
とを備えている。
成を示す部分破断図である。図示する様に、双対物双眼
式顕微鏡カメラ15は倍率切換可能な構造を有してお
り、低倍率撮像用のCCD1と高倍率撮像用のCCD2
とを備えている。
【0018】引き続き図1,図2及び図3を参照して画
像認識アルゴリズムの具体例を詳細に説明する。先ず最
初に図1の(C)に示す様に、低倍率画像認識視野4に
写し出された粗アライメントマーク2を認識する。この
場合、低倍率画像認識視野4を切断する様に水平方向及
び垂直方向に沿って黒色画素をサーチする事により粗ア
ライメントマーク2の矩形パタンを構成する4個の頂点
を検出できる。これにより、矩形パタンの中心も算出可
能となり、微アライメントマーク1の位置も特定でき
る。さらに、認識された粗アライメントマーク2の矩形
パタンをウィンドウに見立てて内部の黒色画素の重心を
求めれば、対応アライメントマーク3の中心位置を近似
的に求められる。仮に、低倍率画像認識視野4において
微アライメントマーク1及び対応アライメントマーク3
の寸法が視野面積に比べ異常に小さい場合全画面の中か
らこれらのアライメントマークを抽出する事は、背景や
照明等の条件を考慮すると困難な場合もある。そこで本
発明では粗アライメントマーク2をウィンドウに見立て
て画像認識範囲を限定し対応アライメントマーク3の近
似的な認識を容易にしている事がポイントとなる。次に
図1の(D)に示す様に、上述した認識結果に基き可動
テーブル11及びカメラブロック14を移動させ、低倍
率画像認識視野4の中央部に微アライメントマーク1及
び対応アライメントマーク3を配置させる。最後に図1
の(E)に示す様にカメラ15を高倍率側に切り換えて
高倍率画像認識視野5に微アライメントマーク1及び対
応アライメントマーク3を写し出す。ここで再度微アラ
イメントマーク1及び対応アライメントマーク3の中心
座標を画像認識により求め、両者が一致する様に可動テ
ーブル11を移動する。以上により、基板Aと基板Bの
高精度な位置合わせが達成される。
像認識アルゴリズムの具体例を詳細に説明する。先ず最
初に図1の(C)に示す様に、低倍率画像認識視野4に
写し出された粗アライメントマーク2を認識する。この
場合、低倍率画像認識視野4を切断する様に水平方向及
び垂直方向に沿って黒色画素をサーチする事により粗ア
ライメントマーク2の矩形パタンを構成する4個の頂点
を検出できる。これにより、矩形パタンの中心も算出可
能となり、微アライメントマーク1の位置も特定でき
る。さらに、認識された粗アライメントマーク2の矩形
パタンをウィンドウに見立てて内部の黒色画素の重心を
求めれば、対応アライメントマーク3の中心位置を近似
的に求められる。仮に、低倍率画像認識視野4において
微アライメントマーク1及び対応アライメントマーク3
の寸法が視野面積に比べ異常に小さい場合全画面の中か
らこれらのアライメントマークを抽出する事は、背景や
照明等の条件を考慮すると困難な場合もある。そこで本
発明では粗アライメントマーク2をウィンドウに見立て
て画像認識範囲を限定し対応アライメントマーク3の近
似的な認識を容易にしている事がポイントとなる。次に
図1の(D)に示す様に、上述した認識結果に基き可動
テーブル11及びカメラブロック14を移動させ、低倍
率画像認識視野4の中央部に微アライメントマーク1及
び対応アライメントマーク3を配置させる。最後に図1
の(E)に示す様にカメラ15を高倍率側に切り換えて
高倍率画像認識視野5に微アライメントマーク1及び対
応アライメントマーク3を写し出す。ここで再度微アラ
イメントマーク1及び対応アライメントマーク3の中心
座標を画像認識により求め、両者が一致する様に可動テ
ーブル11を移動する。以上により、基板Aと基板Bの
高精度な位置合わせが達成される。
【0019】図4は粗アライメントマークの他の例を表
わしており、低倍率画像認識視野4に写し出された状態
を示している。本例では、粗アライメントマーク2は基
板Aの遮光領域に開口した窓枠パタンからなる。この窓
枠パタン2の中心を画像認識する場合、低倍率画像認識
視野の全画面に対して白色画素の重心を求めれば良い。
又窓枠パタンの中心に配置された微アライメントマーク
1は先の例と同様に矩形である。同様に対応アライメン
トマーク3も矩形形状を有している。これら微アライメ
ントマーク1及び対応アライメントマーク3の寸法は最
終要求精度を満足する様に設定される。これに対して、
粗アライメントマーク2の寸法は、基板公差及び機械式
チャック精度を考慮し、機械的なプリアライメント後必
ず粗アライメントマーク2の開口内に対応アライメント
マーク3が存在する様に設定されている。例えば、一対
の基板A,Bの相対的なアライメント要求精度を±1.
5μmに設定した場合を考える。この時、500×50
0個のピクセルを有するCCDカメラを用いた場合、画
像認識処理の分解能を0.3μm/ピクセルとすると、
最終の高倍率画像認識視野に含まれる撮像範囲は150
μm角となる。従って、微アライメントマーク1の寸法
を例えば100μm角とし線幅を5μmとすれば良い。
又、対応アライメントマーク3の寸法を50μm角とす
れば良い。一方粗アライメントマーク2については基板
寸法公差等を考慮して500μm角に設定する。一般
に、機械的なプリアライメントの精度は100μmオー
ダーであるので、この粗アライメントマーク2内に対応
アライメントマーク3を追い込む事は容易である。
わしており、低倍率画像認識視野4に写し出された状態
を示している。本例では、粗アライメントマーク2は基
板Aの遮光領域に開口した窓枠パタンからなる。この窓
枠パタン2の中心を画像認識する場合、低倍率画像認識
視野の全画面に対して白色画素の重心を求めれば良い。
又窓枠パタンの中心に配置された微アライメントマーク
1は先の例と同様に矩形である。同様に対応アライメン
トマーク3も矩形形状を有している。これら微アライメ
ントマーク1及び対応アライメントマーク3の寸法は最
終要求精度を満足する様に設定される。これに対して、
粗アライメントマーク2の寸法は、基板公差及び機械式
チャック精度を考慮し、機械的なプリアライメント後必
ず粗アライメントマーク2の開口内に対応アライメント
マーク3が存在する様に設定されている。例えば、一対
の基板A,Bの相対的なアライメント要求精度を±1.
5μmに設定した場合を考える。この時、500×50
0個のピクセルを有するCCDカメラを用いた場合、画
像認識処理の分解能を0.3μm/ピクセルとすると、
最終の高倍率画像認識視野に含まれる撮像範囲は150
μm角となる。従って、微アライメントマーク1の寸法
を例えば100μm角とし線幅を5μmとすれば良い。
又、対応アライメントマーク3の寸法を50μm角とす
れば良い。一方粗アライメントマーク2については基板
寸法公差等を考慮して500μm角に設定する。一般
に、機械的なプリアライメントの精度は100μmオー
ダーであるので、この粗アライメントマーク2内に対応
アライメントマーク3を追い込む事は容易である。
【0020】本発明にかかる画像認識自動アライメント
方法は一対の基板の相対的な位置合わせのみならず、単
一基板の位置決めにも適用可能である。図5はその場合
に用いられるアライメントマークの例を表わしている。
(1)は単一の基板の遮光領域に矩形窓枠パタンの粗ア
ライメントマーク31と、同じく矩形ベタパタンの微ア
ライメントマーク32が形成されている。(2)の例で
は粗アライメントマーク31は円形開口パタンを有し、
微アライメントマーク32は同じく円形ベタパタンとな
っている。(3)に示す例では、粗アライメントマーク
31は十字型の開口パタンを有しており、粗アライメン
トマーク32も同じく十字型のベタパタンを有してい
る。なお、場合によっては遮光領域がない場合等、粗ア
ライメントマーク31と微アライメントマーク32の白
黒反転を行なっても良い。
方法は一対の基板の相対的な位置合わせのみならず、単
一基板の位置決めにも適用可能である。図5はその場合
に用いられるアライメントマークの例を表わしている。
(1)は単一の基板の遮光領域に矩形窓枠パタンの粗ア
ライメントマーク31と、同じく矩形ベタパタンの微ア
ライメントマーク32が形成されている。(2)の例で
は粗アライメントマーク31は円形開口パタンを有し、
微アライメントマーク32は同じく円形ベタパタンとな
っている。(3)に示す例では、粗アライメントマーク
31は十字型の開口パタンを有しており、粗アライメン
トマーク32も同じく十字型のベタパタンを有してい
る。なお、場合によっては遮光領域がない場合等、粗ア
ライメントマーク31と微アライメントマーク32の白
黒反転を行なっても良い。
【0021】最後に図6及び図7を参照して単一基板の
自動アライメントにおける画像認識アルゴリズムの例を
説明する。なお理解を容易にする為図6及び図7におい
て(1),(2),(3)は夫々図5の(1),
(2),(3)に対応している。最初に図6に示す様
に、低倍率画像認識視野33に写し出された粗アライメ
ントマーク31の中心位置を求める。即ち低倍率画像認
識視野33の画面に含まれる白画素全体の重心を演算す
れば良い。本例では演算された重心位置を固定光学軸に
一致させる事により粗調アライメントが行なわれる。
自動アライメントにおける画像認識アルゴリズムの例を
説明する。なお理解を容易にする為図6及び図7におい
て(1),(2),(3)は夫々図5の(1),
(2),(3)に対応している。最初に図6に示す様
に、低倍率画像認識視野33に写し出された粗アライメ
ントマーク31の中心位置を求める。即ち低倍率画像認
識視野33の画面に含まれる白画素全体の重心を演算す
れば良い。本例では演算された重心位置を固定光学軸に
一致させる事により粗調アライメントが行なわれる。
【0022】次に図7に示す様に、撮像用のカメラを高
倍率側に切り換え、高倍率画像認識視野34内に微調ア
ライメントマーク32を写し出す。この画面内で黒画素
全体の重心を求める。これにより微アライメントマーク
32の中心位置を特定できる。この中心位置を固定光学
軸と一致させる様に微調アライメントを行なう。以上に
より、機械的なプリアライメントだけでは微アライメン
トマーク32を高倍率画像認識視野34内に写し出す事
が困難な場合でも、微アライメントマーク及び粗アライ
メントマークの組み合わせと低倍率/高倍率切換可能な
カメラを採用する事により、容易に高精度位置決めが可
能になる。
倍率側に切り換え、高倍率画像認識視野34内に微調ア
ライメントマーク32を写し出す。この画面内で黒画素
全体の重心を求める。これにより微アライメントマーク
32の中心位置を特定できる。この中心位置を固定光学
軸と一致させる様に微調アライメントを行なう。以上に
より、機械的なプリアライメントだけでは微アライメン
トマーク32を高倍率画像認識視野34内に写し出す事
が困難な場合でも、微アライメントマーク及び粗アライ
メントマークの組み合わせと低倍率/高倍率切換可能な
カメラを採用する事により、容易に高精度位置決めが可
能になる。
【0023】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、基
板に対して微アライメントマーク及び粗アライメントマ
ークを合体したパタンで刻印するとともに、撮像倍率切
り換えの可能なカメラを用いる事により、高精度な画像
認識自動アライメントを可能にしている。従って、ワー
ク寸法が小さい基板であっても十分に撮像用カメラを配
置する事が可能であるという効果がある。又合体した微
アライメントマーク及び粗アライメントマークは単純な
パタンで良く画像認識アルゴリズムが単純化されるとと
もに、マークの刻印スペースを縮小化できるという効果
がある。
板に対して微アライメントマーク及び粗アライメントマ
ークを合体したパタンで刻印するとともに、撮像倍率切
り換えの可能なカメラを用いる事により、高精度な画像
認識自動アライメントを可能にしている。従って、ワー
ク寸法が小さい基板であっても十分に撮像用カメラを配
置する事が可能であるという効果がある。又合体した微
アライメントマーク及び粗アライメントマークは単純な
パタンで良く画像認識アルゴリズムが単純化されるとと
もに、マークの刻印スペースを縮小化できるという効果
がある。
【図1】本発明にかかる画像認識自動アライメント方法
の概要を示す模式図である。
の概要を示す模式図である。
【図2】本発明にかかる画像認識自動アライメント方法
の実施に採用される自動アライメント装置の一例を示す
模式的な分解斜視図である。
の実施に採用される自動アライメント装置の一例を示す
模式的な分解斜視図である。
【図3】図2に示した自動アライメント装置に組み込ま
れる倍率切換可能なカメラの一例を示す模式図である。
れる倍率切換可能なカメラの一例を示す模式図である。
【図4】本発明にかかる画像認識自動アライメント方法
に採用されるアライメントマークのパタン例を示す平面
図である。
に採用されるアライメントマークのパタン例を示す平面
図である。
【図5】本発明にかかる画像認識自動アライメント方法
に採用されるアライメントマークの他のパタン例を示す
模式的な平面図である。
に採用されるアライメントマークの他のパタン例を示す
模式的な平面図である。
【図6】図5に示したアライメントマークの画像認識ア
ルゴリズムを説明する為の模式図である。
ルゴリズムを説明する為の模式図である。
【図7】同じく画像認識アルゴリズムを説明する為の模
式図である。
式図である。
【図8】画像認識自動アライメントの対象となる光学パ
ネルの一例を示す平面図である。
ネルの一例を示す平面図である。
【図9】図8に示した光学パネルの各基板に刻印される
アライメントマークの従来例を示す部分平面図である。
アライメントマークの従来例を示す部分平面図である。
【図10】従来の画像認識自動アライメント方法の説明
図である。
図である。
【図11】従来の画像認識自動アライメント方法の課題
説明図である。
説明図である。
【図12】同じく従来の画像認識自動アライメント方法
の課題説明図である。
の課題説明図である。
【図13】同じく従来の画像認識自動アライメント方法
の課題説明図である。
の課題説明図である。
1 微アライメントマーク 2 粗アライメントマーク 3 対応アライメントマーク 4 低倍率画像認識視野 5 高倍率画像認識視野 11 可動テーブル 12 固定ステージ 14 カメラブロック 15 双対物双眼式顕微鏡カメラ A 基板 B 基板
Claims (5)
- 【請求項1】 倍率切換可能なカメラの下に配置された
可動テーブルの上に、予め微アライメントマーク及びこ
れを囲む粗アライメントマークが刻印された基板を載置
する第1手順と、 該可動テーブルを移動しプリアライメントを行なうとと
もにカメラを低倍率側にセットして該粗アライメントマ
ークを低倍率画像認識視野に写し出す第2手順と、 写し出された粗アライメントマークを画像認識して自動
的に該基板の粗調アライメントを行なう第3手順と、 カメラを高倍率側に切り換え該微アライメントマークを
高倍率画像認識視野に写し出す第4手順と、 写し出された微アライメントマークを画像認識して自動
的に該基板の微調アライメントを行なう第5手順とを行
なう事を特徴とする画像認識自動アライメント方法。 - 【請求項2】 該粗アライメントマーク及び微アライメ
ントマークが刻印された単独の基板を、予め設定された
基準位置に対して絶対的にアライメントする事を特徴と
する請求項1記載の画像認識自動アライメント方法。 - 【請求項3】 該粗アライメントマーク及び微アライメ
ントマークが刻印された一方の基板を、別のアライメン
トマークが刻印された他方の基板に対して相対的にアラ
イメントする事を特徴とする請求項1記載の画像認識自
動アライメント方法。 - 【請求項4】 微アライメントマークとこれを囲む粗ア
ライメントマークが刻印されている事を特徴とする光学
パネル用基板。 - 【請求項5】 前記粗アライメントマークは遮光領域に
開口した窓枠パタンからなる事を特徴とする請求項4記
載の光学パネル用基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5261554A JPH0792696A (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 画像認識自動アライメント方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5261554A JPH0792696A (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 画像認識自動アライメント方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0792696A true JPH0792696A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=17363515
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5261554A Pending JPH0792696A (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 画像認識自動アライメント方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0792696A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006173575A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-29 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 配線基板および配線基板の位置合わせ方法 |
JP2006267191A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Pentax Industrial Instruments Co Ltd | 露光装置 |
US8253941B2 (en) | 2006-05-09 | 2012-08-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for manufacturing display panel and method for manufacturing the same |
JP2015053878A (ja) * | 2013-09-11 | 2015-03-23 | 大日本印刷株式会社 | 培養容器 |
JP2015104816A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-08 | エスアイアイ・プリンテック株式会社 | 液体噴射ヘッドの製造方法、液体噴射ヘッド、及び液体噴射装置 |
CN109859304A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-06-07 | 华中科技大学同济医学院附属同济医院 | 三维打印技术在角膜缘组织体外建立三维结构数字化模型中的应用 |
CN112331560A (zh) * | 2020-09-15 | 2021-02-05 | 沈阳和研科技有限公司 | 一种划片机的自动对准y、t平分算法 |
-
1993
- 1993-09-24 JP JP5261554A patent/JPH0792696A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006173575A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-29 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 配線基板および配線基板の位置合わせ方法 |
JP2006267191A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Pentax Industrial Instruments Co Ltd | 露光装置 |
US8253941B2 (en) | 2006-05-09 | 2012-08-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for manufacturing display panel and method for manufacturing the same |
JP2015053878A (ja) * | 2013-09-11 | 2015-03-23 | 大日本印刷株式会社 | 培養容器 |
JP2015104816A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-08 | エスアイアイ・プリンテック株式会社 | 液体噴射ヘッドの製造方法、液体噴射ヘッド、及び液体噴射装置 |
CN109859304A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-06-07 | 华中科技大学同济医学院附属同济医院 | 三维打印技术在角膜缘组织体外建立三维结构数字化模型中的应用 |
CN109859304B (zh) * | 2018-11-16 | 2023-08-04 | 华中科技大学同济医学院附属同济医院 | 三维打印技术在角膜缘组织体外建立三维结构数字化模型 |
CN112331560A (zh) * | 2020-09-15 | 2021-02-05 | 沈阳和研科技有限公司 | 一种划片机的自动对准y、t平分算法 |
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