JPS60235281A - Pattern checking device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To generate automatically a dictionary by using a linear irradiating device, which irradiates light to a pattern to be recognized from an oblique direction, to detect this pattern placed at a specific height of an object to be tested, and transferring this pattern information to a dictionary memory. CONSTITUTION:In a pattern checking device having a pattern matching circuit, an image pickup area of an object 15 to be tested is irradiated from the oblique direction by a linear irradiating device and is detected by an optical sensor 4. The optical sensor 4 picks up selectively only pattern information of a desired area different in height from the other areas. Only this pattern information is cut out and is transferred to a dictionary transfer memory 9 to generate the dictionary.

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の技術分野 本発明は、パターン検査装置に関する。特に。[Detailed description of the invention] (1) Technical field of the invention The present invention relates to a pattern inspection device. especially.

パターンマツチング回路を使用するパターン検査装置に
おいて、被試験体の被認識パターンの存在する領域がそ
の他の領域と高低差を有する場合、辞書作成１程を自動
化する改良に関する。The present invention relates to an improvement for automating the first step of dictionary creation in a pattern inspection apparatus using a pattern matching circuit when a region of a test object where a recognized pattern exists has a height difference from other regions.

（２）技術の背景 従来技術におけるパターンマツチング回路を使用するパ
ターン検査装置のブロック図の１例を第１図に示す。図
においてｌはステージであり、制御システム２によって
制御されるステージコントローラ３によって図において
左右方向に送られる。そして、被認識パターンを有する
被試験体１１がその上に載せられる。４は光学的センナ
であり例えばＣＣＤラインセンサ撮像装置である。この
例においては、ステージｌに対向して固ｉ！されており
送り方向と直交する方向（図に奥行きをもって示す方向
）にライン状に存在するパターンを同時にピックアップ
する。５は必要に応じて：没けられる信号変換増幅回路
であり、例えばＴＶドライバである。６はＡ／Ｄ変換回
路である。７はフレームメモリであり、光学的センサ４
によってピックアップされた画像信号（最大ステージ１
の全領域をカバーする画像信号）が収容される。８はＴ
Ｖモニタであり、フレームメモリ７に収容されている画
像信号にもとづいて画像表示し、制御システム２の指令
にもとづき、その一部領域の画像が選択的に切り出され
て辞書メモリ９に転送されうるように構成されている。(2) Background of the Technology An example of a block diagram of a pattern inspection apparatus using a pattern matching circuit in the prior art is shown in FIG. In the figure, l is a stage, which is sent in the left-right direction in the figure by a stage controller 3 controlled by a control system 2. Then, the test object 11 having the pattern to be recognized is placed thereon. 4 is an optical sensor, for example a CCD line sensor imaging device. In this example, the fixed i! At the same time, patterns existing in a line in the direction perpendicular to the feeding direction (the direction indicated by the depth in the figure) are picked up simultaneously. 5 is a signal conversion amplification circuit that can be installed as necessary, such as a TV driver. 6 is an A/D conversion circuit. 7 is a frame memory, and an optical sensor 4
Image signal picked up by (maximum stage 1
image signals covering the entire area) are accommodated. 8 is T
It is a V monitor, which displays an image based on the image signal stored in the frame memory 7, and can selectively cut out a partial area of the image and transfer it to the dictionary memory 9 based on a command from the control system 2. It is configured as follows.

１０はパターンマツチング回路であり、フレームメモリ
７に収容されている画像信号の特定の１部と辞書メモリ
９に収容されておりこれと対応する画像信号とを比較し
て、−１−記特定の画像と辞書メモリ９に収容ｙれてい
る対応する画像との同一性を判定する回路である。10 is a pattern matching circuit which compares a specific part of the image signal stored in the frame memory 7 with the corresponding image signal stored in the dictionary memory 9, and performs -1- specified identification. This is a circuit for determining the identity between an image of y and a corresponding image stored in the dictionary memory 9.

１−記のパターン検査装置を使用するにあたっては、ま
ず、標準被試験体の有する標準パターンを光学的センサ
４をもってピックアップしてフレームメモリ７に−Ｕ収
容するとともにＴＶモニタ８に表示し、マウス等の信号
入力装置を使用するなり、数値情報を入力してアドレス
指定するなり、適当な手法を使用して、ＴＶモニタ８に
表示されたフレーム画像（フレームメモリ７に収容され
ていると同一の画像）の中の特定の一部領域を選択的に
切り出して辞書メモリ９に転送して辞書を作成する。こ
うして、標準被試験体の標準パターンのうち、所望のパ
ターン情報が格納された辞書が作成された後で、被試験
体１１をステージｌに載せ、ステージコントローラ３を
使用してこれを図において左右方向に送り、光学的セン
サ４を使用］７て被試験体１１のパターンをピックアッ
プしてフレームメモリ７に収容し、パターンマツチング
回路を使用して、辞書メモリ９に格納されている標準パ
ターンのそれぞれと、１−記フレームメモリ７に収容さ
れている画像のうちの対応する画像とを比較し、一致し
ない画像の存在する場合、不一致信号を出力するもので
ある。In using the pattern inspection apparatus described in 1-, first, the standard pattern of the standard test object is picked up by the optical sensor 4, stored in the frame memory 7, displayed on the TV monitor 8, The frame image displayed on the TV monitor 8 (the same image stored in the frame memory 7 ) is selectively cut out and transferred to the dictionary memory 9 to create a dictionary. In this way, after a dictionary storing desired pattern information among the standard patterns of the standard test object is created, the test object 11 is placed on the stage L, and the stage controller 3 is used to move it left and right in the figure. [7] picks up the pattern of the test object 11 and stores it in the frame memory 7, and uses the pattern matching circuit to match the standard pattern stored in the dictionary memory 9. Each image is compared with a corresponding image among the images stored in the frame memory 7, and if there is an image that does not match, a mismatch signal is output.

（３）従来技術と問題点 １−記せるとおり、従来技術における、パターンマツチ
ング回路を使用するパターン検査装置にあっては、画像
同一性の判定は自動的になされるが、判定の対象となる
特定のパターンを辞書メモリに記憶する１°程、すなわ
ち、辞書の作成下栓は、に記せるとおり、人為的になさ
れており、繁雑であり無視しえない作業績を必要とする
ばかりでなく、誤入力の可能性も否定しえず、パターン
マツチング回路を使用するパターン検査装置において、
辞書作成工程を自動化することがめられていた。(3) Prior art and problem 1 - As mentioned above, in the prior art pattern inspection device that uses a pattern matching circuit, image identity determination is automatically made; The process of storing a specific pattern in the dictionary memory, that is, the process of creating a dictionary, is done artificially, as described in , and is complicated and requires a considerable amount of work. In a pattern inspection device that uses a pattern matching circuit, the possibility of incorrect input cannot be denied.
There was a desire to automate the dictionary creation process.

（４）発明の１−１的 本発明の目的は、被試験体の被認詭パターンの存在する
領域がその他の領域と高低差を有する場合、自動的に辞
書を作成する機能の付加された、パターンマツチング回
路を使用するパターン検査装置を提供することにある。(4) 1-1 of the invention The object of the present invention is to provide a system with a function to automatically create a dictionary when the area of the test object where the recognized sophistication pattern exists has a difference in height from other areas. An object of the present invention is to provide a pattern inspection device using a pattern matching circuit.

（５）発明の構成 本発明の構成は、撮像系と、該撮像系をもって得られた
パターン情報をメモリするフレームメモリと、標準パタ
ーンが格納される辞書メモリと、該辞書メモリに格納さ
れている標準パターンのそれぞれと前記フレームメモリ
にメモリされてるパターンのうち対応するパターンとを
比較して同一性を判定するパターンマツチング回路と、
前記工程を経時的に実行する制御装置とを有するパター
ン検査装置において、前記撮像系が撮像する領域に対し
て、 但し、ｄはライン状照射光幅、 ｈは被撮像領域が被試験体表面 より突出している高さ。(5) Configuration of the Invention The configuration of the present invention includes an imaging system, a frame memory that stores pattern information obtained by the imaging system, a dictionary memory that stores standard patterns, and a dictionary memory that stores standard patterns. a pattern matching circuit that compares each of the standard patterns with a corresponding pattern among the patterns stored in the frame memory to determine identity;
In a pattern inspection apparatus having a control device that executes the process over time, for the area imaged by the imaging system, d is the linear irradiation light width, and h is the width of the imaged area from the surface of the test object. protruding height.

をもって表わされる角度だけ撮像方向から傾斜した方向
から被試験体表面を照射するライン状照射装置と、該ラ
イン状照射装置によって照射され前記撮像系によって撮
像された領域のパターン情報全前記フレームメモリにメ
モリされたパターン情報から選択的に切り出して前記辞
書メモリに転送する手段とを有することを特徴とするパ
ターン検査装置にある。a line-shaped irradiation device that irradiates the surface of the test object from a direction inclined from the imaging direction by an angle represented by , and all pattern information of the area irradiated by the line-shaped irradiation device and imaged by the imaging system is stored in the frame memory. and a means for selectively extracting pattern information from the pattern information and transferring it to the dictionary memory.

（６）発明の実施例 以下、図面を参照しつ一１本発明の実施例に係るパター
ン検査装置についてさらに説明する。(6) Embodiments of the Invention Hereinafter, a pattern inspection apparatus according to an embodiment of the present invention will be further described with reference to the drawings.

１例として、キーボード１−における各キートップの配
列の正否を判疋するパターン検査装置について述べる。As an example, a pattern inspection device for determining whether the arrangement of each key top on a keyboard 1- is correct or not will be described.

第２図参照 図において、１２はキーボードであり、１３はキートッ
プでありキーボード１２の表面から突出している。１４
はライン状照射装置であり、撮像系を構成するテレビ撮
像装貿等光学的センサ４の撮像方向からθだけ傾斜して
設けられている。In the drawing shown in FIG. 2, 12 is a keyboard, and 13 is a key top that protrudes from the surface of the keyboard 12. As shown in FIG. 14
is a line-shaped irradiation device, which is provided at an angle of θ from the imaging direction of an optical sensor 4 such as a television imaging device constituting the imaging system.

ところで、テレビＩＪｌｌ像装−等の光学的センサ４は
、集光の目的のために口径数センチメー］・ルの対物レ
ンズを使用するが、センサ本体はレンズ系の結像位置に
設けられた半導体受光素子等をもって構成されるため、
レンズに直交する方向から入射し、しかも、幅が数十ミ
クロン程度の極めて狭い幅の光のみに感光する。そこで
、キートップ１３の表面からの反射光Ａが光学センサ４
に撮像されうるように照射光を照射した場合、ライン状
照射装置１４の発する照射光幅をｄとし、キートップ１
３の高さをｈとしたとき、 ｈ　ｔａｎθ一旦＝０ の条件を満足しない領域からの反射光は光学的センサ４
によって撮像されないことになる。すなわち、 ｈ　ｔａｎθ−−ａＳＯ なる条件を満足する領域からの反射光は図にＢをもって
示すようになり光学的センサ４によって撮像されること
はない。By the way, the optical sensor 4 of the TV IJll imaging system uses an objective lens with an aperture of several centimeters for the purpose of condensing light, but the sensor body is a semiconductor mounted at the imaging position of the lens system. Because it is composed of a light-receiving element, etc.
It is only sensitive to light that enters the lens from a direction perpendicular to the lens and has an extremely narrow width of about several tens of microns. Therefore, the reflected light A from the surface of the key top 13 is transmitted to the optical sensor 4.
When the irradiation light is irradiated so that it can be imaged, the width of the irradiation light emitted by the line-shaped irradiation device 14 is d, and the key top 1
When h is the height of 3, the reflected light from the area that does not satisfy the condition h tan θ = 0 is detected by the optical sensor 4.
Therefore, the image will not be captured. That is, the reflected light from the region satisfying the condition h tan θ−aSO is shown by B in the figure and is not imaged by the optical sensor 4.

その結果、 の条件を満足する領域のみのパターン情報を選択的にピ
ックアップすることができる。As a result, it is possible to selectively pick up pattern information only in areas that satisfy the condition.

換言すれば、−に記の如＜　、　Ｉｌｌ、！　ｄを有す
るライン状照射光を、 なる角度だけ撮像方向から＃！剥させて、キーボード１
２のように高低差を有する被試験体に照射すると、キー
トップ１３すなわち被撮像領域と高さがｈだけ異なる領
域すなわぢキーボード１２の表面は撮像されず、キート
ップ１３のみが選択的に撮像される。In other words, as written in -, Ill,! d from the imaging direction by an angle of #! Let me take it off, keyboard 1
When irradiating a test object having a height difference as shown in 2, the key top 13, that is, the area whose height differs by h from the imaged area, i.e. the surface of the keyboard 12, is not imaged, and only the key top 13 is selectively imaged. Imaged.

第３図参照 より明確にするためにξらに換言すれば、第３図に示す
平面図において、ＣとＣ゛とをもって示す領域が照射さ
れるが上記せるとおり、テレビ撮像装置等の光学的セン
サ４は極めて狭い幅の領域からの光のみを感光するので
、図にＣをもって示す領域の光は感するがＣ゛をもって
示す領域の光は感することができず、結果的に、キート
ップ１３の表面のパターンのみを選択的に撮像し、キー
ボード１２の表面のパターンは撮像しない。For clarity, refer to Figure 3. In other words, in the plan view shown in Figure 3, the areas indicated by C and C' are irradiated, but as mentioned above, the optical Since the sensor 4 only senses light from an extremely narrow width area, it senses the light in the area marked C in the figure, but cannot sense the light in the area marked C゛.As a result, the key top Only the pattern on the surface of the keyboard 13 is selectively imaged, and the pattern on the surface of the keyboard 12 is not imaged.

なお、１−記の式は ｈ＞−！Ａ−ｃｏｔ。In addition, the formula 1- is h>-! A-cot.

と変形することができる。このことは、キートップ１３
の高さｈがこの範囲ばらついても、上記の選択的撮像は
十分可能であることを示す。It can be transformed into This means that key top 13
This shows that even if the height h varies within this range, the selective imaging described above is sufficiently possible.

た（、ｊ％ｉ４尤に可視光を使用するときは、暗信号を
除去するために、光学的センサ４の入力信号を適切な値
をもってスライスして二値信号に転換するなり、−１−
記の撮像系を暗箱中に入れて不所望の光の入射が防Ｉに
された状態で撮像するなり適切な手段を講する必要はあ
る。(,j%i4) When using visible light, in order to remove dark signals, the input signal of the optical sensor 4 is sliced with an appropriate value and converted into a binary signal, -1-
It is necessary to take appropriate measures to take images while placing the above-mentioned imaging system in a dark box to prevent the incidence of undesired light.

第４図参照 第２図、第３図を参照して説明した条件を満足するライ
ン状照射装置１４を、図示すように、従来技術にか−る
パターン検出装置に付加する。Refer to FIG. 4 A line-shaped irradiation device 14 that satisfies the conditions described with reference to FIGS. 2 and 3 is added to a pattern detection device according to the prior art as shown.

た（、照射光に可視光を使用するときは、撮像部を暗箱
等の中に配置することが必要である。(When using visible light as the irradiation light, it is necessary to place the imaging unit in a dark box or the like.

図において、ｌはステージであり、制御システム２によ
って制御されるステージコンｉ・ローラ３によって図に
おいて左右方向に送られる。そして、標準パターンを有
する標準被試験体１５がその−１−に載せられる。４は
光学的センサであり例えばＣＣＤラインセンサ撮像装置
である。この例においては、ステージｌに対向して固定
されており送り方向と直交する方向（図に奥行きをもっ
て示す方向）にライン状に存在するパターンを同時にピ
ックアンプする。５は必要に応して設けられる信号変換
増幅回路であり、例えばＴＶドライ八へある。６はＡ／
Ｄ変換回路である。７はフレームメモリであり、光学的
センサ４によってピックアップされた画像信号（最大ス
テージｌの全領域をカバーする画像信号）が収容される
。上記の条件を満足するライン状照射装置１４をもって
照射した場合、光学的センサ４は所望の領域（高さが他
の領域とｈだけ異なる領域）、すなわち、キートップト
のみのパターン情報のみが選択的にピックアップされ、
その他の領域（キーボード面）は撮像されない（黒色領
域と認識される。）ので、！１ 辞書作成工程においてはフレームメモリ７には所望の領
域のパターン情報が選択的に入力されることになる（そ
の他の領域は黒色領域として入力される。）。そこで、
このパターン情報のみを切り出して辞書メモリ９に転送
して辞書を作成する。In the figure, l is a stage, which is sent in the left-right direction in the figure by a stage controller i roller 3 controlled by a control system 2. Then, a standard test object 15 having a standard pattern is placed on the -1-. 4 is an optical sensor, for example a CCD line sensor imaging device. In this example, patterns that are fixed opposite to the stage l and that exist in a line in a direction perpendicular to the feeding direction (the direction indicated by the depth in the figure) are simultaneously pick-amplified. Reference numeral 5 denotes a signal conversion and amplification circuit provided as necessary, for example, in the TV driver 8. 6 is A/
This is a D conversion circuit. A frame memory 7 stores an image signal picked up by the optical sensor 4 (image signal covering the entire area of the largest stage l). When irradiating with a line-shaped irradiation device 14 that satisfies the above conditions, the optical sensor 4 selectively transmits only the pattern information of the desired area (an area whose height differs from other areas by h), that is, only the key tops. picked up,
Other areas (keyboard surface) are not imaged (recognized as black areas), so! 1. In the dictionary creation step, pattern information of a desired area is selectively input to the frame memory 7 (other areas are input as black areas). Therefore,
Only this pattern information is cut out and transferred to the dictionary memory 9 to create a dictionary.

以１−の工程は制御システム２によって自動的に実行さ
れる。The following steps 1- are automatically executed by the control system 2.

こうして標準パターンが格納された辞書を利用して不特
定の被試験体のパターン正否１足をするパターン認識動
作は従来技術の場合と全く同一である。The pattern recognition operation of determining whether the pattern of an unspecified test object is correct or incorrect using a dictionary storing standard patterns is exactly the same as in the prior art.

以上説明せるとおり、本実施例に係るパターン検査装置
は、特定の高さの領域のパターン情報をその他の領域か
ら選別してピックアップすることができる（その他の領
域はパターン情報は一切無視して黒色領域としてピック
アップされる。）ので、被試験体の被認識領域とその他
の領域との間に高低差があり、その特定の高さの領域に
存在するパターンのみを認識して辞書に転送すればよい
のであれば、自動的に辞書作成工程が実行さ２ れる。As explained above, the pattern inspection device according to this embodiment can select and pick up pattern information in an area of a specific height from other areas (other areas are black, ignoring any pattern information). ) Therefore, if there is a difference in height between the recognized area of the test object and other areas, and only the patterns that exist in the area of that specific height are recognized and transferred to the dictionary. If it is OK, the dictionary creation step is automatically executed.

（７）発明の効果 以１−説明せるとおり、本発明によれば被試験体の被認
識パターンの存在する領域がその他の領域とｉ−Ｌ低差
を有する場合、［１動的に辞書を作成する機能の付加さ
れた、パターンマツチング回路を使用するパターン検査
装置を提供することができる。(7) Effects of the Invention As explained in 1-1, according to the present invention, when the area where the recognized pattern of the test object exists has an i-L level difference from other areas, It is possible to provide a pattern inspection device that uses a pattern matching circuit and is provided with a pattern matching function.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は従来技術におけるパターンマツチング回路を使
用するパターン検査装置のブロック図である。第２図、
ｉ３図は木発１Ｎ＋の要旨に係るライン状照射装置をも
って、被照射体の特定の高さの領域のみのパターン情報
な選択的にピックアップする原理を説明する図である。 第４図は本発明の実施例に係るパターン検査装置のブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram of a pattern inspection apparatus using a conventional pattern matching circuit. Figure 2,
Figure i3 is a diagram illustrating the principle of selectively picking up pattern information only from a region at a specific height of an irradiated object using a line-shaped irradiation device according to the gist of Kibatsu 1N+. FIG. 4 is a block diagram of a pattern inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 撮像系と、該撮像系をもって得られたパターン情報をメ
モリするフレームメモリと、標準パターンが格納される
辞書メモリと、該辞−）メモリに格納されている標準パ
ターンのそれぞれと＋ｔｉｉ記フレ一フレームメモリリ
されてるパターンのうち対応するパターンとを比較して
回・性を判定するパターンマツチング回路と、前記工程
を経時的に実行する制御装置とを有するパターン検査装
置において、前記撮像系が撮像する領域に対して。 但し、ｄはライン状照射光幅、 ｈは被撮像領域が被試験体表面 より突出している高さ。 をもって表わされる角度だけ撮像方向から傾刺した方向
から被試験体表面を照射するライン状照射装置と、該ラ
イン状照射装置によって照射され前記撮像系によって撮
像された領域のパターン情報を１１１１記フ１／−ムメ
モリにメモリされたパターン情報から選択的に切り出し
て前記辞書メモリに転送するｆ段とを有することを特徴
とするパターン検査装置。[Claims] An imaging system, a frame memory that stores pattern information obtained by the imaging system, a dictionary memory that stores standard patterns, and each of the standard patterns stored in the dictionary memory. In a pattern inspection device having a pattern matching circuit that compares a corresponding pattern among the frames stored in the frame memory and determines the frequency and frequency, and a control device that executes the process over time. , with respect to the area imaged by the imaging system. However, d is the linear irradiation light width, and h is the height at which the imaged area protrudes from the surface of the test object. A line-shaped irradiation device that irradiates the surface of the test object from a direction tilted from the imaging direction by an angle represented by /-f stage for selectively cutting out pattern information stored in the memory and transferring it to the dictionary memory.